2020年上海高考物理等級(jí)考

1、2021年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)性測試物理試卷考生注意：1 .試卷總分值100分,測試時(shí)間60分鐘.2 .試卷包括三局部,第一局部為選擇題,第二局部為填空題,第三局部為綜合題.第I卷共40分一、選題題共40分.第1-8小題,每題3分,第9-12小題,每題4分.每題只有一個(gè)正確答案.1.關(guān)于布朗運(yùn)動(dòng),以下說法中正確的選項(xiàng)是A.布朗運(yùn)動(dòng)反映了花粉顆粒內(nèi)局部子的無規(guī)那么運(yùn)動(dòng)B.懸浮在水中的花粉顆粒越大,布朗運(yùn)動(dòng)就越明顯C.溫度升高,布朗運(yùn)動(dòng)和分子熱運(yùn)動(dòng)都會(huì)變得劇烈D.布朗運(yùn)動(dòng)是由于液體各個(gè)局部的溫度不同引起的2.在2021年的夏季奧運(yùn)會(huì)上,我國跳水運(yùn)發(fā)動(dòng)獲得多枚獎(jiǎng)牌,為祖國贏得榮譽(yù).高臺(tái)跳水比賽

2、時(shí),運(yùn)發(fā)動(dòng)起跳后在空中做出各種動(dòng)作,最后沿豎直方向進(jìn)入水中.假設(shè)此過程中運(yùn)發(fā)動(dòng)頭部連續(xù)的運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖如圖2中虛線所示,a、b、c、d為運(yùn)動(dòng)軌跡上的四個(gè)點(diǎn).關(guān)于運(yùn)發(fā)動(dòng)頭部經(jīng)過這四個(gè)點(diǎn)時(shí)的速度方向,以下說法中正確的選項(xiàng)是a.b*c水面v圖2A.經(jīng)過a、b、c、d四個(gè)點(diǎn)的速度方向均可能豎直向下B.只有經(jīng)過a、c兩個(gè)點(diǎn)的速度方向可能豎直向下C.只有經(jīng)過b、d兩個(gè)點(diǎn)的速度方向可能豎直向下用F表示此時(shí)空氣對(duì)飛機(jī)的作用力,以下D.只有經(jīng)過c點(diǎn)的速度方向可能豎直向下3.飛機(jī)起飛后在某段時(shí)間內(nèi)斜向上加速直線飛行,關(guān)于F的示意圖正確的選項(xiàng)是4 .月球土壤里大量存在著一種叫做氨32He的化學(xué)元素,是核聚變的重要原

3、料之一.科學(xué)家初步估計(jì)月球上至少有100萬噸氮3,如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成功,將可為地球帶來取之不盡的能源.關(guān)于氮3與笊核2H聚變生成氨44He,以下說法中正確的選項(xiàng)是A.該核反響方程式為3He+2H->4He+1HB.該核反響生成物的質(zhì)量大于參加反響物的質(zhì)量C.該核反響出現(xiàn)質(zhì)量虧損,吸收能量D.由于氨3"比氮4的比結(jié)合能小,所以氮3"比氮4"穩(wěn)定5 .一小滑塊以初速度vo沿足夠長、粗糙程度均勻的固定斜面減速下滑,直至停止.假設(shè)用a、x、h、v分別表示滑塊在此過程中加速度、位移、下降高度和速度的大小,t表示時(shí)間,那么以下圖像正確的選項(xiàng)是6.火星探測器沿火星近地圓軌

4、道飛行,其周期和相應(yīng)的軌道半徑分別為To和Ro,火星的一顆衛(wèi)星在其圓軌道上的周期和相應(yīng)的軌道半徑分別為T和R,那么以下關(guān)系正確的選項(xiàng)是A-T、3-R、A.lg()-lg()To2RoB.Ig()ToC.嗎)|l*D.lg(9To7.一輛貨車運(yùn)載假設(shè)干相同的、光滑圓柱形空油桶,質(zhì)量均為m.如下圖,底層油桶平整排列、相互緊貼.上層只有一只桶油C,自由擺放在油桶A、B之間,且與汽車一起處于靜止?fàn)顟B(tài).重力加速度為go假設(shè)汽車向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)C始終與汽車相對(duì)靜止,那么A. A對(duì)C的支持力增大B. B對(duì)C的支持力減小C.當(dāng)加速度a=g時(shí),b對(duì)C的支持力為2®mg33D.當(dāng)加速度a=-g時(shí),C對(duì)A、

5、B的壓力均為mg338.如圖6所示,一輕質(zhì)彈簧下端系一質(zhì)量為m的物塊,組成一豎直懸掛的彈簧振子,在物塊上裝有一記錄筆,在豎直面內(nèi)放置有記錄紙.當(dāng)彈簧振子沿豎直方向上下自由振動(dòng)時(shí),以速率v水平向左勻速拉動(dòng)記錄紙,記錄筆在紙上留下如下圖余弦型函數(shù)曲線形狀的印跡,圖中的yi、y2、xo、2x0、3x0為記錄紙上印跡的位置坐標(biāo)值,P、Q分別是印跡上縱坐標(biāo)為yi和y2的兩個(gè)點(diǎn).假設(shè)空氣阻力、記錄筆的質(zhì)量及其與紙之間的作用力均可忽略不計(jì),那么A.該彈簧振子的振動(dòng)周期為xo/vB.該彈簧振子的振幅為yi-y2C.在記錄筆留下PQ段印跡的過程中,物塊所受合力的做功為零D.在記錄筆留下PQ段印跡的過程中,彈力對(duì)

6、物塊做功為零9 .有人根據(jù)條形磁鐵的磁場分布情況制作了一個(gè)用塑料制成的模具,模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁鐵的磁感線重合,如下圖.另取一個(gè)柔軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置,線圈貼著模具上下移動(dòng)的過程中,以下說法中正確的選項(xiàng)是(地磁場很弱,可以忽略)()A.線圈切割磁感線,線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流B.線圈緊密套在模具上移動(dòng)過程中不出現(xiàn)感應(yīng)電流C.由于線圈所在處的磁場是不均勻的,故而不能判斷線圈中是否有電流產(chǎn)生D.假設(shè)線圈平面放置不水平,那么移動(dòng)過程中會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流10 .用伏安法測電阻,當(dāng)對(duì)被測電阻的阻值一無所知而無法選擇用何種接法時(shí),可采用試觸的方法.如下圖,某同學(xué)測量未知電阻R時(shí),讓電壓表的一端接

7、在A點(diǎn),另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn).他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化,而電壓表示數(shù)無明顯變化.那么以下說法中正確的選項(xiàng)是&RAA.R與電壓表阻值接近,B.R與電壓表阻值接近,C.R與電流表阻值接近,D.R與電流表阻值接近,應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路應(yīng)選擇電流表外接電路應(yīng)選擇電流表外接電路應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路11.2021年11月5日,我國成功發(fā)射了北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星.北斗三號(hào)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成.同步軌道衛(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期,衛(wèi)星運(yùn)行軌道面與地球赤道面的夾角叫做軌道傾角.根據(jù)軌道傾角的不同,可將同步軌道

8、分為靜止軌道傾角為零、傾斜軌道傾角不為零和極地軌道.根據(jù)以上信息,以下說法中正確的選項(xiàng)是A.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的高度大于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B.傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的線速度小于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C.可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,靜止在北京上空D.可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星,每天同一時(shí)間經(jīng)過北京上空12.如下圖,一個(gè)電荷量為-Q的點(diǎn)電荷甲,固定在絕緣水平面上的O點(diǎn).另一個(gè)電荷量為+q、質(zhì)量為m的點(diǎn)電荷乙,從A點(diǎn)以初速度vo沿它們的連線向甲運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度為v,且為運(yùn)動(dòng)過程中速度的最小值.點(diǎn)電荷乙受到的阻力大小恒為f,AB間距離為L.,靜電力常量為k,那么以下說法

9、正確的選項(xiàng)是A.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)向甲運(yùn)動(dòng)的過程中,加速度逐漸增大B.點(diǎn)電荷乙從A點(diǎn)向甲運(yùn)動(dòng)的過程中,其電勢能先增大再減小c.ob間的距離為小華D.在點(diǎn)電荷甲形成的電場中,12fL0-mvAB間電勢差Uab2q第II卷共60分二、填空題20分,每題4分13 .質(zhì)量為m的木塊、在大小為T的水平拉力作用下,沿粗糙水平地面作勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為a,那么木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為.假設(shè)在木塊上再加一個(gè)與水平拉力T在同一豎直平面內(nèi)的推力,而不改變加速度的大小和方向,那么此推力與水平拉力T的夾角為.14 .如下圖,質(zhì)點(diǎn)O從t=0時(shí)刻開始作簡諧振動(dòng),圖中Ox代表一彈性繩,OA=14m,AB=BC=10m.

10、在第2秒內(nèi)A比B多振動(dòng)2次,B比C多振動(dòng)5次,第2秒末,波已經(jīng)過C點(diǎn),那么波中質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)頻率是Hz,繩上的波速是m/so15 .如圖,粗細(xì)均勻的長玻璃管豎直放置且開口向下,管內(nèi)的水銀柱封閉了一局部體積的空氣柱.當(dāng)外界大氣壓緩慢減小,水銀柱將上升、不動(dòng)、下降；假設(shè)大氣壓減小夕,水銀柱移動(dòng)Li,大氣壓再減小夕,水銀柱又移動(dòng)L2,那么：LiL2選填“、“："=保持溫度不變16 .如下圖,有一邊長為L,電阻為R的正方形導(dǎo)線框,以水平向右的速度v勻速穿過寬度為2L的磁場.該磁場左半部為磁感應(yīng)強(qiáng)度等于B的勻強(qiáng)磁場,右半部為磁感應(yīng)強(qiáng)度等于2B的勻強(qiáng)磁場,方向均垂直紙面向里.在做題紙規(guī)定未給出,需自

11、行作圖的坐標(biāo)系上畫出從0到4L/v時(shí)間內(nèi),a、b兩點(diǎn)間電壓隨時(shí)間t的變化圖線.17 .兩個(gè)定值電阻,把它們串聯(lián)起來,等效電阻為4Q,把它們并聯(lián)起來,等效電阻是1Q,如果把這兩個(gè)電阻串聯(lián)后接入一個(gè)電動(dòng)勢為E,內(nèi)電阻為r的電源兩極間,兩電阻消耗的總功率等于P1；如果把這兩個(gè)電阻并聯(lián)后接入同一個(gè)電源的兩極間,兩電阻消耗的總功率等于P2,假設(shè)要求P1=9W,且P2*1,求滿足這一要求的E和r的所有值.三、綜合題共40分注意：第19、20題在列式計(jì)算、邏輯推理以及答復(fù)以下問題過程中,要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等.18 .某同學(xué)通過實(shí)驗(yàn)研究小燈泡的電壓與電流的關(guān)系,除小燈泡外,可用的器材如下

12、：A.電源電動(dòng)勢3V,內(nèi)阻為1.5QB.電壓表03V,內(nèi)阻約為10kQC.電流表00.6A,內(nèi)阻約為5QD.滑動(dòng)變阻器050Q額定電流0.4AE.滑動(dòng)變阻器010口額定電流1.0AF.電鍵S,導(dǎo)線假設(shè)寸(1)實(shí)驗(yàn)中移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片,得到了小燈泡的U-I圖象如圖甲所示,那么可知小燈泡的電阻隨電壓增大而(填“增大、“減小或“不變)；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用的滑動(dòng)變阻器為.(填器材前的字母序號(hào))宇宙速度的大小ViJGM.(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡(2)根據(jù)圖甲,將圖乙實(shí)驗(yàn)電路中缺少的導(dǎo)線補(bǔ)全的電流和電壓).(3)假設(shè)某次連接時(shí),把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,合上電鍵,任意滑動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全

13、熄滅,那么此時(shí)的電路中,小燈泡可能獲得的最小功率是Wo(本問中電壓表和電流表均視為理想電表,結(jié)果保存2位有效數(shù)字)19.地球質(zhì)量為M,引力常量為Go將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體.在以下問題的討論中,空氣阻力及地球自轉(zhuǎn)的影響均忽略不計(jì).(1)物體在地面附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的速度,叫做第一宇宙速度.請(qǐng)證實(shí)第一R圖度h應(yīng)該比一大還是小?mgh.12mv2聯(lián)立得:Rh2老師說該同學(xué)的上述解答是不正確的,請(qǐng)指出上述錯(cuò)誤的原因,并分析說明物體上升的最大(2)某同學(xué)設(shè)想從地面以第一宇宙速度物體上升的最大高度,他的解答過程如下：設(shè)物體的質(zhì)量為m,上升的最大高度為V1的大小豎直上拋一可視為質(zhì)點(diǎn)的物

14、體,關(guān)于h,重力加速度為g,由機(jī)械能守恒定律有:GMmmg,所以V1ggRRGMRCI.I»2疝(3)試分析說明第(2)問中以第一宇宙速度vi豎直上拋至落回拋出點(diǎn)的整個(gè)過程中,物體的速度和加速度的變化情況,并以豎直向上為正方向,在圖18中定性畫出物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的整個(gè)過程中速度隨時(shí)間變化的v-t圖像.v圖1820.構(gòu)建理想化模型,是處理物理問題常見的方法.(1)在研究平行板電容器的相關(guān)問題時(shí),我們是從研究理想化模型一一無限大帶電平面開始的.真空中無限大帶電平面的電場是勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度為E0=2kTt,o其中k是靜電力常量,b為電荷分布在平面上的面密度,單位為C/m2.如圖1所

15、示,無限大平面帶正電,電場指向兩側(cè).假設(shè)帶負(fù)電那么電場指向中央(圖中未畫出).在實(shí)際問題中,當(dāng)兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時(shí),其中間區(qū)域,可以看作是兩個(gè)無限大帶電平面所產(chǎn)生的勻強(qiáng)電場疊加；如果再忽略邊緣效應(yīng),平行板電容器兩板間的電場就可以看作是勻強(qiáng)電場,如圖2所示.平行板電容器所帶電量為Q,極板面積為S,板間距為d,求:a.兩極板間電場弓11度的大小E;b.請(qǐng)根據(jù)電容的定義式,求出在真空中,該平行板電容器的電容C;c.求解圖2中左極板所受電場力的大小F.(提示：由于帶電左極板的存在已經(jīng)影響到帶電右極板單獨(dú)存在時(shí)空間場強(qiáng)的分布,所以不能使用a問中計(jì)算出的場強(qiáng),而是應(yīng)該將電場強(qiáng)度“

16、復(fù)原到原來右極板單獨(dú)存在時(shí),在左極板所在位置產(chǎn)生的電場強(qiáng)度.)圖1圖2圖3(2)根據(jù)以上思路,請(qǐng)求解真空中均勻帶電球面(理想化模型,沒有厚度)上某微小面元所受電場力.如圖3所示,球面半徑為R,所帶電量為Q,該微小面元的面積為？S,0(rR)帶電球面在空間的電場強(qiáng)度分布為EQ,其中r為空間某點(diǎn)到球心.的距離.k-2(rR)r(提示：無限大是相對(duì)的,在實(shí)際研究中,只要被研究點(diǎn)距離帶電面足夠近,就可認(rèn)為該帶電面為無限大帶電平面)參考答案:一、選擇題(共40分.第1-8小題,每題3分,第9-12小題,每題4分.每題只有一個(gè)正確答案.)12345678CBAABACC9101112BADC二、填空題13

17、 .T-ma/mg、tg-1(mg/T-ma)14 .10;2015. 下降,16.20. Ua簿(BLv)01234t(L/v)6VVEW9V丁E-417.L.八、|0vrW2Q(2分)<或lE=6+1.5r(2分)三、綜合題18.(1)增大E(2)如解析圖所示(3)0.56(0.540.58者B對(duì))(2)根據(jù)原理可得出對(duì)應(yīng)的實(shí)物圖,如下圖；5(3)假設(shè)把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間,那么當(dāng)變阻器滑動(dòng)觸頭在變阻器中間時(shí)阻值最大R=；=2.5Q,此時(shí)小燈泡功率最小,把變阻器與電源內(nèi)阻看成為等效電源的內(nèi)阻,其電動(dòng)勢3為3V,內(nèi)阻為40,那么短路電流I短=A=0.75A,在小燈泡的UI圖象中,

18、連接1=0,U=3V與I=0.75A,U=0這兩點(diǎn),畫出表示電源的U-I圖象,讀出兩圖線的交點(diǎn)坐標(biāo)為U=1.40V,I=0.40A,那么小燈泡的最小功率為P=UI=1.400.40W=0.56W.19.(1)設(shè)質(zhì)量為m的物體在地球外表附近繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),萬有引力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律,有：GMm皿(2分)R2RGM解得V11分萬有引力越來越小,重力2由于隨著豎直上拋物體高度的升高,離地球越來越遠(yuǎn),加速度或引力場強(qiáng)度的值會(huì)越來小.2分由于物體上升過程中做減速運(yùn)動(dòng)的加速度越來越小,因此物體上升的最大高度應(yīng)該大于做勻減速上升的高度,即物體上升的最大高度R/2.應(yīng)該大1分圖13上升過程速度與加速度方向相反,所以速度不斷減小,上升過程中萬有引力越來越小,加速度也越來越??；下降過程速度與加速度方向相同,所以速度不斷增大,下降過程中萬有引力越來越大,加速度也越來越大.2分如圖1所示.2分說明：物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)速度為0,加速度不為0,因此v-t圖像中間時(shí)刻的斜率不為0.,、,八、一Q20.1a.4分E=2X2血=4k天b.6分電容器兩極板間電勢差為U=Ed=4kTtd,所以C=,Q=-4-7kd2c.4分左極板受力為F=E0Q=2