2022年上海市高中學業(yè)水平等級性考試物理（等級考）真題試卷（含詳解）

2022年上海市高中學業(yè)水平等級性考試物理真題試卷一、單項選擇題（共40分，第1-8小題，每題3分；第9-12小題，每題4分。）（3分）某元素可表示為:X，則下列可能為該元素同位素的是（ ）A.ZV B.Z+lV C.Z+lA D.Z+lyA+lA A+lA A A-lA（3分）麥克風靜止在水平桌面上，下列能表示支架對話筒作用力的方向的是（ ）（3分）在單縫衍射實驗中，僅減小單縫的寬度，則屏上（ ）A.條紋變寬，光強增強 B.條紋變窄，光強增強C.條紋變寬，光強減弱 D.條紋變窄，光強減弱（3分）將一個乒乓球浸沒在水中，當水溫升高時，球內(nèi)氣體（ ）A.分子熱運動平均動能變小，壓強變小B.分子熱運動平均動能變小，壓強變大C.分子熱運動平均動能增大，壓強變小D.分子熱運動平均動能增大，壓強變大（3分）某原子核發(fā)生核反應時放出一個正電子，則原子核內(nèi)多了一個（ ）A.質(zhì)子 B.中子 C.電子 D.核子（3分）運動員滑雪時運動軌跡如圖所示，已知該運動員滑行的速率保持不變，角速度為3,向心加速度為a。則（ ）3變小，a3變小，a變小3變小，a變大（3分）在同一介質(zhì)中有a、b兩列機械波，它們的波形如圖所示，兩列波的頻率分別為fa和岳，波長分別為M和人b，則（ ）A.Aa>Ab.fa>fb B.貓>入b，fa<fbC.Aa<Ab，fa>fb D.Aa<Ab，fa<fb（3分）兩質(zhì)點由靜止開始做直線運動，它們的位移x與時間t的圖像均為拋物線。to時刻它們的速度分別為VI和VU，加速度分別為ai和au。則（ ）C.vi<vn，ai>an D.vi<vn，ai<an（4分）如圖所示，兩根粗細相同的玻璃管下端用橡皮管相連，左管內(nèi)封有一段長30cm的氣體，右管開口，左管水銀面比右管內(nèi)水銀面高25cm,大氣壓強為75cmHg,現(xiàn)移動右側(cè)玻璃管，使兩側(cè)管內(nèi)水銀面相平，此時氣體柱的長度為（ ）A.20cmB.2A.20cmB.25cmC.40cmD.45cm（4分）木衛(wèi)一和木衛(wèi)二都繞木星做勻速圓周運動。它們的周期分別為42h46min和TOC\o"1-5"\h\z85h22min,它們的軌道半徑分別為Ri和R2，線速度分別為V]和V2，則（ ）A.R1<R2，V1<V2 B.Rj>R2，V1<V2C.Ri>R2，V1>V2 D.R1VR2，V|>V2（4分）神舟十三號在返回地面的過程中打開降落傘后，在大氣層中經(jīng)歷了豎直向下的減速運動。若返回艙所受的空氣阻力隨速度的減小而減小，則加速度大?。?）A.一直減小 B.一直增大C.先增大后減小 D.先減小后增大（4分）如圖，一個正方形導線框以初速vo向右穿過一個有界的勻強磁場。線框兩次速度發(fā)生變化所用時間分別為t!和t2,以及這兩段時間內(nèi)克服安培力做的功分別為W1和W2，貝IJ（ ）*XX；xx!1XX；A.ti<t2>W|<W2 B.t!<t2，W|>W2C.ti>t2.Wi<W2 D.ti>t2，W|>W2二、填空題（共20分）（4分）在描述氣體狀態(tài)的參量中，是氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是的宏觀體現(xiàn).（4分）“玉兔號”月球車的電池中具有同位素“杯請補充該元素原子核發(fā)生的核反應方程式：238p~234[[+ ；該反應屬于反應。（選填：“裂變”或“衰94「u92u變”）（4分）半徑為R的金屬圓環(huán)里，有一個垂直于紙面向里且半徑為r的圓形區(qū)域勻強磁場，磁感應強度的大小為B。若增大該區(qū)域內(nèi)的磁感應強度，則金屬圓環(huán)的感應電流方向為（選填：“順時針”或“逆時針”）；若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大小不變，方向變化180°,則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為.

（4分）水平面上有一帶電量為Q的均勻帶電圓環(huán)，圓心為0。其中央軸線上距離0點為d的位置處有一帶電量為q的點電荷。若點電荷受到的電場力為F,則F（k為靜電力恒量）（選填“>”、"V”或“=”）。靜電力恒星k的單位可表示為Qq7（用“SI單位制”中的基本單位表示）。Qq7（用（4分）四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，O為正方形線框的中點。當強度為I的電流從a點流入d點流出時，ad邊在O點產(chǎn)生的磁場方向為（選填：'’垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外已知直導線在O點產(chǎn)生的磁場大小與流經(jīng)導線的電流大小成正比，若ad邊在0點產(chǎn)生的磁場磁感應強度為B,則整個線框在O點產(chǎn)生的磁場磁感應強度大小為三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中,要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。（10分）在“用單擺測定當?shù)氐闹亓铀俣取钡膶嶒炛?（1）擺線質(zhì)量和擺球質(zhì)量分別為m線和m球，擺線長為1,擺球直徑為d,則(A)!71(A)!71線?01球，1?(1(B)m線?m球,l?d(D)m(D)m線?m原,\?dm/s2o(保（2）小明在測量后作出的Tm/s2o(保留2位小數(shù)）（3）為了減小誤差，應從最高點還是最低點開始計時，請簡述理由。（14分）如圖所示，AB為平直導軌，長為L,物塊與導軌間動摩擦因數(shù)為口，BC為光滑曲面。A與地面間高度差為h”BC間高度差為h2，一個質(zhì)量為m的物塊在水平恒力作用下，從A點靜止開始向右運動，到達B點時撤去恒力，物塊經(jīng)過C點后落地，已知重力加速度為g。（1）若物塊落地時動能為Ei，求其經(jīng)過B點時的動能EkB；（2）若要物塊落地時動能小于Ei，求恒力必須滿足的條件。（16分）寬L=O.75m的導軌固定，導軌間存在著垂直于紙面且磁感應強度B=0.4T的勻強磁場。虛線框I、II中有定值電阻Ro和最大阻值為20Q的滑動變阻器R。一根與導軌等寬的金屬桿以恒定速率向右運動，圖甲和圖乙分別為變阻器全部接入和一半接入時沿abcda方向電勢變化的圖像。求：（1）勻強磁場的方向；（2）分析并說明定值電阻Ro在I還是U中，并且Ro大小為多少：（3）金屬桿運動時的速率：（4）滑動變阻器阻值為多少時變阻器的功率最大？并求出該最大功率Pm。2022年上海市高考物理試卷參考答案與試題解析一、單項選擇題（共40分，第1-8小題，每題3分；第9-12小題，每題4分。）.【分析】正確理解同位素的概念即可完成分析?！窘獯稹拷猓和凰氐馁|(zhì)子數(shù)相等且中子數(shù)不相等，即左下角的數(shù)值相等，而且左上角和左下角的差不相等，故C正確，ABD錯誤；故選：C?.【分析】話筒處于平衡狀態(tài)，對話筒受力分析即可?！窘獯稹拷猓簩υ捦彩芰Ψ治隹芍捦彩苤亓椭Ъ艿淖饔昧μ幱谄胶鉅顟B(tài)，支架對話筒的作用力與重力等大、反向、共線，故A正確，BCD錯誤；故選：Ao.【分析】衍射條紋的寬度和亮度與單縫的寬度有關(guān)，寬度越窄，光強越弱，條紋的寬度越寬，當縫的寬度與障礙物尺寸差不多或比障礙物尺寸小，可以發(fā)生明顯的衍射.【解答】解：衍射條紋的寬度與縫的寬度有關(guān)，縫變寬，條紋變窄，亮度增大，縫變窄，條紋變寬，光強減弱，故C正確，ABD錯誤；故選：C,.【分析】溫度是分子平均動能大小的標志，溫度越高運動越激烈，但每個分子的運動情況不同，由于分子之間的碰撞等原因，某些分子的動能可能很小，從統(tǒng)計規(guī)律來看，溫度越高，分子平均動能越大；忽略乒乓球的體積變化，將一個乒乓球浸沒在水中，當水溫升高時，球內(nèi)氣體屬于等容變化，溫度升高，氣體壓強越大?！窘獯稹拷猓簻囟仁欠肿悠骄鶆幽艽笮〉臉酥?，溫度越高，分子的平均動能增大；水溫不會太高，壓強不會太大，所以球內(nèi)氣體可以看成理想氣體，乒乓球不漏氣，則氣體質(zhì)量不變，在氣體體積不變時，溫度升高，壓強變大，故ABC錯誤，D正確。故選：D。.【分析】原子核反應遵循質(zhì)量數(shù)守恒和核電荷數(shù)守恒；原子核出一個正電子是由核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而來的?！窘獯稹拷猓涸雍顺鲆粋€正電子是由核內(nèi)質(zhì)子轉(zhuǎn)化而來的，設(shè)原子核內(nèi)多出的未知粒子的質(zhì)量數(shù)為A,核電荷數(shù)為z質(zhì)量數(shù)守恒，得：1=O+A①核電荷數(shù)守恒，得：l+1+z②由①②解得：A=1,z=0所以原子核內(nèi)多了一個中子，故ACD錯誤，B正確。故選:Bo.【分析】根據(jù)線速度和加速度的公式，結(jié)合半徑的變化完成分析。【解答】解：根據(jù)線速度的公式v=3r可知，當速率不變，半徑減小時，角速度增大，而a=3v也會隨之增大，故D正確，ABC錯誤；故選：D。.【分析】根據(jù)圖像直接得出兩列波的波長大小關(guān)系，結(jié)合公式v=Af和波速的特點得出頻率的大小關(guān)系?！窘獯稹拷?；根據(jù)圖像可知，兩列波的波長關(guān)系為Aa>Ab，因為在同一介質(zhì)中波速相等,則根據(jù)公式v=Af可知，fa<fb.故B正確，ACD錯誤；故選：Bo.【分析】根據(jù)勻變速直線運動位移公式分析速度大小，根據(jù)速度一時間關(guān)系分析加速度大小?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)勻變速直線運動位移公式有：x=^t由圖可知vi>vn，根據(jù)v=20at可知ai>a”，故A正確，BCD錯誤；故選：A。.【分析】左管內(nèi)封閉氣體溫度不變，根據(jù)題意求出封閉氣體的狀態(tài)參量，應用玻意耳定律可求出氣體末狀態(tài)的長度?！窘獯稹拷猓涸O(shè)玻璃管橫截面積為S,初始狀態(tài)氣柱長度為Li=30cm=0.3m,密閉氣體初始狀態(tài)：壓強Pi=Po-Ph=（75-25）cmHg=50cmHg,體積Vi=SLi,移動右側(cè)玻璃管后，壓強P2=Po=75cmHg,體積Vi=SL2，根據(jù)玻意耳定律得：P1V1=P2V2代入數(shù)據(jù)解得：L2=0.201=20cm,故A正確，BCD錯誤；故選：Ao10?【分析】根據(jù)萬有引力公式結(jié)合周期的大小關(guān)系先得出半徑的大小關(guān)系，再結(jié)合線速度的表達式分析出線速度的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)萬有引力提供向心力可得:GHm4兀2qmv2p-=nr-^-R=^-解得：丁屜工，v卷根據(jù)題目可知，木衛(wèi)一的周期小于木衛(wèi)二的周期，則Ri<R2；根據(jù)線速度的表達式可知,vi>V2o故D正確，ABC錯誤；故選：D。11.【分析】對返回艙進行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律得出加速度的變化.【解答】解：返回艙受到重力和向上的空氣阻力f，而豎直向下做減速運動，根據(jù)牛頓第二定律可得加速度大小為：a=12里，由于質(zhì)量不變，速度減小，f減小，所以加速度減小，故BCD錯誤，A正確。m故選：Ao12?【分析】先根據(jù)動量定理結(jié)合運動學公式分析出時間的大小關(guān)系，結(jié)合動能定理分析出做功的大小關(guān)系?！窘獯稹拷猓哼x向右的方向為正方向線框進入磁場的過程中，根據(jù)動量定理得：-Bl2Lt2=mv2-inv)Vl+l^iE.BLv.BLx~qRx r i2x2可得：V]-vo=v2-vi線框進入磁場和離開磁場的過程中都受到向左的安培力的作用而減速，進入過程平均速度大于離開過程平均速度，則根據(jù)X=7t可知：tl<t2;根據(jù)動能定理可得：...1 21 2.... 1 21 2W1=2-mv0-2-mv1'節(jié)V1Vn+V1解得：_1=_2__L>1，故B正確，ACD錯誤；耳2vl+v2故選：Bo二、填空題（共20分）13.【分析】理解氣體壓強的微觀意義即可完成分析。【解答】解：在描述氣體狀態(tài)的參量中，體積是氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是分子熱運動的宏觀體現(xiàn)。故答案為：體積；分子熱運動14?【分析】先根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒分析出核子的類型，并分析出對應的反應類型。【解答】解：根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷守恒可知，238234^4^,該反應屬于衰變反應。故答案為：4h@,衰變15?【分析】根據(jù)楞次定律分析出感應電流的方向；理解磁通量的定義并得出磁通量變化的大小?！窘獯稹拷猓焊鶕?jù)楞次定律可知，若增大該區(qū)域內(nèi)的磁感應強度，則垂直紙面向里的磁通量變大，由此可知金屬圓環(huán)的感應電流方向為逆時針；若保持圓形區(qū)域內(nèi)磁場的磁感應強度大小不變，方向變化180°,則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為A0=288=26^^0故答案為：逆時針；2BTTF216.【分析】根據(jù)庫侖定律結(jié)合幾何關(guān)系得出點電荷受到的電場力。【解答】解：將帶電圓環(huán)平均分成無數(shù)份，則都可以看成點電荷，則與點電荷q的距離為r=Vd2+r2根據(jù)對稱性可知，圓環(huán)上的電荷對q位置處的場強水平分量被抵消，只剩豎直分量，且半徑大于d,因此d2用“SI單位制”中的基本單位表示F的單位是kg-m/s2,距離的單位是m,電荷量的單位是A-s,故靜電力常量k的單位可表示為kg?m3?s-4.A2。故答案為：V：kg,m3,s'4?A2?17?【分析】根據(jù)B=1J■知，等距下電流所產(chǎn)生的B的大小與電流成正比，得出各電流在O點所產(chǎn)生的B的大小關(guān)系，由安培定則確定出方向，再利用矢量合成法則求得B的合矢量的大小和方向?！窘獯稹拷猓弘娏鱨ad在正方形的幾何中心。點處產(chǎn)生的磁感應強度大小為B,四根通電導線到。點的距離相等，結(jié)合題意：Iad=1O，Ibc=Icd=Iab=」"I。，由公式B=kL,可得3 rab、be、cd在0點產(chǎn)生的磁感應強度大小分別為"Ib、Ab.Ab=3 3 3由安培定則可知，ab導線在中心O點產(chǎn)生的磁感應強度方向由垂直于紙面向里，be導線在中心O點產(chǎn)生的磁感應強度方向由垂直于紙面向里，cd導線在中心O點產(chǎn)生的磁感應強度方向由垂直于紙面向里。根據(jù)矢量的合成法則可知,ab、bc、cd三根導線在O點產(chǎn)生的合磁感應強度大小為3x]b=B,垂直于紙面向里，而ad在O點產(chǎn)生的磁感應強度為B,垂直于紙面向外，所以O(shè)點處實際的磁感應強度大小為0,故答案為：垂直于紙面向外；0三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。18.【分析】（1）根據(jù)實驗原理理解擺線和擺球應該滿足的關(guān)系：（2）根據(jù)單擺的周期公式結(jié)合圖像的斜率得出重力加速度的數(shù)值；（3）根據(jù)實驗原理分析出減小誤差的方法。【解答】解：（1）根據(jù)實驗原理可知，擺線質(zhì)量要遠小于擺球質(zhì)量，而擺線長度要遠大于擺球直徑，故（D）正確，（ABC）錯誤；故選：（D）。（2）根據(jù)單擺的周期公式丁=2兀也可知，.24H2LT= g9即圖像中的斜率為k=^^=3?850-3.000g0.95-0.74解得：g=9.75m/s2.（3）為了減小誤差，應從最低點開始計時，因為單擺在擺動過程中經(jīng)過最低點速度最大，最高點速度最小，在最低點計時誤差比較小。故答案為：(1)(D)；(2)9.75；(3)見解析19?【分析】(1)根據(jù)機械能守恒定律得出動能的大??；(2)根據(jù)動能定理分析出恒力需要滿足的范圍。【解答】解：(1)從B到落地過程中機械能守恒，設(shè)地面為零勢能面，則mghi+EkB=Ei化簡得：EkB=Ei-mghi(2)整個過程中根據(jù)動能定理得：FmaxL-nmgL+mghi=Ei廣Ei+kmgL-ingh,所以Fmax=」 LL若物體恰能達到C點，根據(jù)動能定理得：FminL-pmgL-mgh2=0解得：Fm『史吧吧也L■，曰NmgL+mgh2+NmgL-mghiTOC\o"1-5"\h\z綜上所述可得： LL L答：(1)若物塊落地時動能為Ei，求其經(jīng)過B點時的動能為Ei-mghi：(2)若要物塊落地時動能小于Ei，求恒力必須