上海物理等级考模拟试卷.docx
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2018年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
一、选题题（共40分。
第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。
每小题只有一个正确答案。
）
1.物理学中研究问题有多种方法，有关研究问题的方法叙述错误的是（ ）
A．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法
B．伽利略斜面实验是将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律
C．探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系．最后归纳出加速度与力、质量之间的关系．这是物理学中常用的控制变量的研究方法
D．在公式I＝中电压U和电流I具有因果关系、公式E＝n中ΔΦ和E具有因果关系，同理在a＝中Δv和a具有因果关系
2.由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为F＝k，式中k为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为（ ）
A．kg·A2·m3 B．kg·A－2·m3·s－4
C．kg·m2·C－2 D．N·m2·A－2
3.某同学设计了一种能自动拐弯的轮子．如图所示，两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨．下列截面图所示的轮子中，能实现这一功能的是（ ）
4.如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球，现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g，当绳与竖直方向的夹角α＝30°时，小球受到的合力大小为（ ）
A.mg B.mg
C.mg D．（1＋）mg
5.已知一质量为m的物体静止在北极与赤道对地面的压力差为ΔFN，假设地球是质量分布均匀的球体，半径为R.则地球的自转周期为（ ）
A．T＝2π B．T＝2π
C．T＝2π D．T＝2π
6.在“测电源电动势和内阻”的实验中，某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线，如图1所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2.如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（ ）
A．路端电压和电流不可能同时相等
B．输出功率不可能相等
C．总功率不可能相等
D．效率不可能相等
7.长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近a处，且通入垂直纸面向里的电流如图中“⊗”所示，在圆线圈开始通以顺时针方向电流的瞬间，线圈将（ ）
A．向下平移
B．向上平移
C．从a向b看，顺时针转动
D．从a向b看，逆时针转动
8.如图，小物块置于倾角为θ的斜面上，与斜面一起以大小为gtanθ的加速度向左做匀加速直线运动，两者保持相对静止，则运动过程中小物块受力的示意图为（）
（A）（B）（C）（D）
a
G
FN
ma
G
FN
Ff
ma
G
FN
G
FN
Ff
θ
9.某输电线路横穿公路时，要在地下埋线。
为了保护输电线不至于被压坏，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过。
电线穿过钢管的方案有两种（如图4所示）：
甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管，两条输电线都从这一根钢管中穿过。
如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是（）
甲
R
图4
乙
R
A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流，甲、乙两方案都是可行的
B．若输送的电流是恒定电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的
C．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的
D．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的，乙方案是不可行的
10.如图，直线A为某电源的U-I特性曲线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时，L1恰好能正常发光。
另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”，下列说法中正确的是（）
1
I/A
0
10
3.2
B
A
2
1.6
2
U/V
4
6
8
A．电源的内阻为3.125Ω
B．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光
C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等
D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小
11.一个粒子做一维简谐振动，当粒子的速度为v1时，其与平衡位置的距离为y1，当粒子的速度为v2时，其与平衡位置的距离为y2，那么，其振动周期为 （ ）
A.2πy12+y22v12+v22 B.2πy12-y22v22-v12 C.2πv12+v22y12+y22 D.2πv22-v12y12-y22
12.如图所示，长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体，上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。
在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场，磁感应强度大小为B。
发电导管内有电阻率为的高温电离气体，气体以速度v向右流动，并通过专用管道导出。
由于运动的电离气体，受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。
若不计气体流动时的阻力，由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。
调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（）
A． B．
C． D．
二、填空题（共20分）
13.激光在真空中传播速度为c，进入某种均匀介质时，传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，发射激光的波长为λ，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10%，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。
（已知普朗克常量为h）
14.一定质量的理想气体在初始状态a时的压强为p0、体积为V0，其后气体分别经历了a→b→c→d的状态变化，变化过程中p与的关系图线及各状态的压强、体积大小如图所示。
由图可知，气体在状态d时的压强大小为________，且可推断，从状态a变化到状态d，气体的内能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）。
p
0
2p0
p0
a
b
c
d
15.如图，在水平直道上的托球跑步比赛中，某同学将质量为m的球置于球拍光面中心，从静止开始先做加速度大小为a的匀加速直线运动，速度达到v0后做匀速直线运动至终点。
球相对球拍静止，且受到与速度方向相反的空气阻力kυ。
不计球与球拍间的摩擦，重力加速度为g，则在匀速直线运动阶段球拍面与水平方向夹角θ0＝______，而在匀加速直线运动阶段tanθ随时间t变化的关系式为tanθ＝______。
υ
球拍
l
θ
球
16.三个质量相等的带电小球在光滑水平面上沿一直线排列，间距为L，qA=6q，qB=-3q，F为恒定外力。
为使三者始终保持间距为L的运动，F=______，qC=______。
17.某机器内有三个圆环A、B、C同轴，最大圆环C固定不动，A、B围绕轴绕同一方向匀速转动，角速度分别为ωA=10πrad/s、ωB=60πrad/s，A环边缘上有一个信号发射窗口P，每隔0.06s间歇地发射红外线，某时刻P发出的红外线穿过B环边缘上缺口Q使C圆环接受。
如图所示，则圆环C接受信号周期为________s；经过较长的一段时间后，圆环C上接受信号的位置有______处。
三、综合题（共40分）
注意：
第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
18.如图（a）所示为某同学“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的电路实物图，电流从接线柱A流入螺线管，从接线柱B流出螺线管。
（1）实验操作正确，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度B的分布如图（b）中的图线1，从图中可以看出，螺线管中部的磁感应强度特点是___________________________；
（2）该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成，其右侧还有一个接线柱C。
为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱A、B、C相连，他接着做了以下探究性实验：
保持其它条件不变，仅使电流从接线柱A流入，从接线柱C流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图（b）中的图线2，且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感强度的一半值略大些。
保持其它条件不变，仅使电流从接线柱C流入，从接线柱B流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似，请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图（c）中的_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
（a）
2
1
（b）
（c）
甲
丙
A
B
C
乙
A
B
C
A
B
C
（3）该同学通过理论分析，认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半，而实际测量结果却存在差异，最可能的原因是______________。
19.如图，宽度为L＝0.5m的光滑金属框架MNPQ固定于水平面内，并处在磁感应强度大小B＝0.4T，方向竖直向下的匀强磁场中，框架的电阻非均匀分布。
将质量m＝0.1kg，电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好。
以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标。
金属棒从x0＝1m处以v0＝2m/s的初速度，沿x轴负方向做a＝2m/s2的匀减速直线运动，运动中金属棒仅受安培力作用。
求：
（1）金属棒ab运动0.5m，框架产生的焦耳热Q；
（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系；
（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0.4s过程中通过ab的电量q，某同学解法为：
先算出经过0.4s金属棒的运动距离s，以及0.4s时回路内的电阻R，然后代入q＝＝求解。
指出该同学解法的错误之处，并用正确的方法解出结果。
20.如图所示，在水平O-xy坐标平面的第一象限上，有一个内外半径几乎同为R，圆心为x=R、y=0处的半圆形固定细管道，坐标平面上有沿着y轴方向的匀强电场。
带电质点P在管道内，从x=0、y=0位置出发，在管道内无摩擦的运动，其初始动能为Ek0，P运动到x=R、y=R位置时，其动能减少了二分之一。
x
y
O
R
R
P
匀强电场
（1）粒子P带正电还是负点？
为什么？
（2）P所到位置可用该位置的x坐标来表示，试在0≤x≤2R范围内导出P的动能Ek随x变化的函数
（3）P在运动过程中受到管道侧壁的弹力N也许是径向朝里的，也许是径向朝外的，通过定量分析，判定在0≤x≤2R范围内是否存在弹力N径向朝里的x取值区域。
若存在，给出该区域；继而判定在0≤x≤2R范围内是否存在弹力N径向朝外的x取值区域，并给出该区域。
参考答案：
一、选择题（共40分。
第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分。
每小题只有一个正确答案。
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