2017年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試 物理等級考試題詳解版

2017年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試

物理試題

考生注意：1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設(shè)試卷和答題紙。試卷

包括三部分，第一部分為選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜臺題。3.答題前，務(wù)

必在答題紙上填寫姓名、報名號、考場號和座位號，并將核對后的條形碼貼在指定位置上。

作答必須涂或?qū)懺诖痤}紙上，在試卷上作答一律不得分。第一部分的作答必須涂在答題紙上相

應(yīng)的區(qū)域，第二、三部分的作答必須寫在答題紙上與試卷題號對應(yīng)的位置。

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題

只有一個正確答案。）

1.由放射性元素放出的氫核流被稱為（）（A）陰極射線（B）a射線（C）B射線（D）

Y射線

2.光子的能量與其（）（A）頻率成正比（B）波長成正比（C）速度成正比（D）速度

平方成正比

3.在同位素氫、笊，氟的核內(nèi)具有相同的（）（A）核子數(shù)（B）電子數(shù)（C）中子數(shù)（D）

質(zhì)子數(shù)

4.用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜，所觀察到的干涉條紋為（）

(A)(B)(C)(D)

5.如圖，在勻強電場中，懸線一端固定于地面，另一端拉住一個帶電小球，使之處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)。忽略空氣阻力，當(dāng)懸線斷裂后，小球?qū)⒆觯ǎˋ）曲線運動（B）勻速直線運動（C）

1

勻加速直線運動（D）變加速直線運動

6.一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運動時，水面形狀接近于圖（）

7.從大型加速器射出的電子束總能量約為500GeV（lGeV=1.6X：L0-i°J）,止匕能量最接近（）（A）

一只爬行的蝸牛的動能（B）一個奔跑的孩子的動能（C）一輛行駛的轎車的動能（D）

一架飛行的客機的動能

8.一個密閉容器由固定導(dǎo)熱板分隔為體積相同的兩部分，分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體。當(dāng)

兩部分氣體穩(wěn)定后，它們的O（A）密度相同（B）分子數(shù)相同（C）分子平均速率相

同（D）分子間平均距離相同

9.將四個定值電阻a、b、c、d分別接入電路，測得相應(yīng)的電流、電壓值如圖所示。其中阻

值最接近的兩個電阻是（）（A）a和b（B）b和d（C）a和c（D）c和d

U

a

b

10.做簡諧運動的單擺，其擺長不變，若擺球的質(zhì)量增加為原來的9/4倍，擺球經(jīng)過平衡位

2

置的速度減為原來的2/3,則單擺振動的（）（A）周期不變，振幅不變（B）周期不變,

振幅變?。–）周期改變，振幅不變（D）周期改變，振幅變大

11.如圖，一導(dǎo)體棒ab靜止在U型鐵芯的兩臂之間。電鍵閉合后導(dǎo)體棒受到的安培力方向

（）（A）向上（B）向下（C）向左（D）向右

12.如圖，豎直放置的U形管內(nèi)裝有水銀，左端開口，右端封閉一定量的氣體，底部有一

閥門。開始時閥門關(guān)閉，左管的水銀面較高。現(xiàn)打開閥門，流出一些水銀后關(guān)閉閥門。當(dāng)重新

平衡時（）

（A）左管的水銀面與右管等高（B）左管的水銀面比右管的高（C）左管的水銀面比右管

的低（D）水銀面高度關(guān)系無法判斷

二、填空題（共20分）

13.靜電場中某電場線如圖所示。把點電荷從電場中的A點移到B點，其電勢能增加1.2

X107J,則該點電荷帶電（選填：“正”或"負(fù)”）；在此過程中電場力做功為—J-

3

B

14.機械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個做振動的波源，②在波源周圍存在—；機械波

傳播的是和。

15.物體以25m/s的初速度做豎直上拋運動，經(jīng)過—s到達(dá)最高點，它在第三秒內(nèi)的位移

為m。（g取10m/s2）

16.如圖，氣缸固定于水平面，用截面積為20cm2的活塞封閉一定量的氣體，活塞與缸壁間

摩擦不計。當(dāng)大氣壓強為1.0X105pa、氣體溫度為87℃時，活塞在大小為40N、方向向左

的力F作用下保持靜止，氣體壓強為—Pa。若保持活塞不動，將氣體溫度降至27℃,則F

變?yōu)镹o

17.如圖，光滑固定斜面的傾角為30°,A、B兩物體的質(zhì)量之比為4：loB用不可伸長的

輕繩分別與A和地面相連，開始時A、B離地高度相同。在C處剪斷輕繩，當(dāng)B落地前瞬

間，A、B的速度大小之比為,機械能之比為（以地面為零勢能面）。

4

A

B

0°

^77777777777/777-

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.“用DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路如圖（a）所示，其中定值電阻阻值Rl=l

Q。（1）圖（a）中A為傳感器，定值電阻R1在實驗中起的作用；（2）實驗

測得的路端電壓U相應(yīng)電流I的擬合曲線如圖（b）所示，由此得到電源電動勢E=V,

內(nèi)阻r=Q；（3）實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示，則實驗中選用的的滑動變阻器最合理的

阻值范圍為（）

序號電壓U/V電流I/A

11.480.10

21.440.20

31.390.40

41.340.55

51.230.95

A.0~5QB.0-20QC.0~50QD.0~200Q

5

UN

19.（14分）如圖，與水平面夾角0=37°的斜面和半徑R=0.4m的光滑圓軌道相切于B點，

且固定于豎直平面內(nèi)。滑塊從斜面上的A點由靜止釋放，經(jīng)B點后沿圓軌道運動，通過最

高點C時軌道對滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)u=0.25o（g取10m/s2,

sin370=0.6,cos37°=0.8）

求：（1）滑塊在C點的速度大小vc;

（2）滑塊在B點的速度大小VB;

（3）A、B兩點間的高度差ho

20.（16分）如圖，光滑平行金屬導(dǎo)軌間距為L,與水平面夾角為。，兩導(dǎo)軌上端用阻值為

R的電阻相連，該裝置處于磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中，磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。質(zhì)量

為m的金屬桿ab以沿導(dǎo)軌平面向上的初速度v0從導(dǎo)軌底端開始運動，然后又返回到出發(fā)

位置。在運動過程中，ab與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計ab和導(dǎo)軌的電阻及空氣阻力。（1）

求ab開始運動時的加速度a；（2）分析并說明ab在整個運動過程中速度、加速度的變化

情況；（3）分析并比較ab上滑時間和下滑時間的長短。

6

BR

L

7

2017年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試

物理試題解析

考生注意：1.試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2.本考試分設(shè)試卷和答題紙。試卷

包括三部分，第一部分為選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜臺題。3.答題前，務(wù)

必在答題紙上填寫姓名、報名號、考場號和座位號，并將核對后的條形碼貼在指定位置上。

作答必須涂或?qū)懺诖痤}紙上，在試卷上作答一律不得分。第一部分的作答必須涂在答題紙上相

應(yīng)的區(qū)域，第二、三部分的作答必須寫在答題紙上與試卷題號對應(yīng)的位置。

一、選擇題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題

只有一個正確答案。）

1.由放射性元素放出的氫核流被稱為（）（A）陰極射線（B）a射線（C）B射線（D）

Y射線

【答案】1.B

【解析】氫核是a粒子。

2.光子的能量與其（）（A）頻率成正比（B）波長成正比（C）速度成正比（D）速度

平方成正比

【答案】2.A

【解析】普朗克公式￡=〃丫，〃為頻率。

3.在同位素氫、笊，氟的核內(nèi)具有相同的（）（A）核子數(shù)（B）電子數(shù)（C）中子數(shù)（D）

質(zhì)子數(shù)

【答案】3.D

【解析】同位素具有相同的質(zhì)子數(shù)，在元素周期表中處于同一位置。

4.用單色光照射位于豎直平面內(nèi)的肥皂液薄膜，所觀察到的干涉條紋為（）

(A)(B)(C)(D)

8

【答案】4.B

【解析】由于重力作用，肥皂液薄膜從上到下依次變厚，所以干涉條紋為橫，B正確。

5.如圖，在勻強電場中，懸線一端固定于地面，另一端拉住一個帶電小球，使之處于靜止?fàn)?/p>

態(tài)。忽略空氣阻力，當(dāng)懸線斷裂后，小球?qū)⒆觯ǎˋ）曲線運動（B）勻速直線運動（C）

勻加速直線運動（D）變加速直線運動

【答案】5.C

【解析】帶電小球受重力和電場力，合力是恒力，所以做勻加速直線運動。

6.一碗水置于火車車廂內(nèi)的水平桌面上。當(dāng)火車向右做勻減速運動時，水面形狀接近于圖（）

【答案】6.A

【解析】加速度向后，所以合力向后，A圖支持力向后上，重力向下，合力向后。

7.從大型加速器射出的電子束總能量約為5OOGeV（lGeV=1.6XlOloJ）,此能量最接近。（A）

一只爬行的蝸牛的動能（B）一個奔跑的孩子的動能（C）一輛行駛的轎車的動能（D）

9

一架飛行的客機的動能

【答案】7.A

【解析】排除法。BCD錯誤，選A。

8.一個密閉容器由固定導(dǎo)熱板分隔為體積相同的兩部分，分別裝有質(zhì)量不等的同種氣體。當(dāng)

兩部分氣體穩(wěn)定后，它們的。(A)密度相同(B)分子數(shù)相同(C)分子平均速率相

同(D)分子間平均距離相同

【答案】8.C

【解析】因為導(dǎo)熱，所以穩(wěn)定后，溫度相等，即分子平均動能相同，又是同種氣體，即氣體分

子質(zhì)量相同，所以分子平均速率相同，C正確。

9.將四個定值電阻a、b、c、d分別接入電路，測得相應(yīng)的電流、電壓值如圖所示。其中阻

值最接近的兩個電阻是()(A)a和b(B)b和d(C)a和c(D)c和d

kU

ad

??

bc

??

O1

【答案】9.A

【解析】作圖如下：

斜率表示電阻值，最接近的是a和b,本題選A。

10.做簡諧運動的單擺，其擺長不變，若擺球的質(zhì)量增加為原來的9/4倍，擺球經(jīng)過平衡位

置的速度減為原來的2/3,則單擺振動的()(A)周期不變，振幅不變(B)周期不變,

振幅變小(C)周期改變，振幅不變(D)周期改變，振幅變大

【答案】10.B

10

【解析】根據(jù)周期T=2乃A，擺長L不變，所以周期T不變。

機械能守恒,人片二工相聲，速度v減小，振幅A減小。

22

11.如圖，一導(dǎo)體棒ab靜止在U型鐵芯的兩臂之間。電鍵閉合后導(dǎo)體棒受到的安培力方向

（）（A）向上（B）向下（C）向左（D）向右

【答案】11.D

【解析】根據(jù)安培定則，U型鐵芯之間的磁場方向向上，導(dǎo)體棒ab中的電流從a向b,應(yīng)用

左手定則可判斷，導(dǎo)體棒受到的安培力方向

向右，D正確。

12.如圖，豎直放置的U形管內(nèi)裝有水銀，左端開口，右端封閉一定量的氣體，底部有一

閥門。開始時閥門關(guān)閉，左管的水銀面較高。現(xiàn)打開閥門，流出一些水銀后關(guān)閉閥門。當(dāng)重新

平衡時。

（A）左管的水銀面與右管等高（B）左管的水銀面比右管的高（C）左管的水銀面比右管

的低（D）水銀面高度關(guān)系無法判斷

11

【答案】12.D

【解析】如果流出的水銀較少，左管的水銀面仍比右管的高；如果流出的水銀較多，因為右管

的氣體體積增大，根據(jù)玻意耳定律，壓強減小，水銀流出的慢，而左管的水銀面下降得快，左

管的水銀面水銀可比右管的低；但如果在水銀流出過程中，當(dāng)水銀面齊平時突然關(guān)閉閥門，也

可能左管的水銀面與右管等高，所以本題選D。

二、填空題（共20分）

13.靜電場中某電場線如圖所示。把點電荷從電場中的A點移到B點，其電勢能增加1.2

X10-7J,則該點電荷帶電（選填：“正”或"負(fù)”）；在此過程中電場力做功為—Jo

B

【答案】13.負(fù)-1,2X10-7

【解析】根據(jù)電場力做功與電勢能變化第關(guān)系：W=-AEP,電勢能增加即△斗為正，所以

W為負(fù)，點電荷從電場中的A點移到B點，電勢降低，電勢能增加，所以點電荷帶負(fù)電，

W=-1.2xlO-7J.

14.機械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個做振動的波源，②在波源周圍存在—；機械波

傳播的是和。

【答案】14.介質(zhì)運動形式能量（或信息）

【解析】機械波產(chǎn)生和傳播的條件是：①存在一個做振動的波源，②在波源周圍存在介質(zhì)（機

械波不可以在真空中傳播）；機械波傳播的是運動形式（簡諧振動）和能量（動能和勢能）或

信息。

15.物體以25m/s的初速度做豎直上拋運動，經(jīng)過—s到達(dá)最高點，它在第三秒內(nèi)的位移

12

為mo(g取10m/s2)

【答案】15.2.50

【解析】/=%="s=2.5s

g10

根據(jù)尤/得

2

3s:x3=25x3-5x3=30m

2

2s:x2=25x2—5x2=30m

第3s:x=x3-x2=0

用電腦Excel計算各時刻的位移，數(shù)據(jù)表如下:

tx

00

0.511.25

120

1.526.25

230

2.531.25

330

3.526.25

420

4.511.25

50

圖象如下：

13

從數(shù)據(jù)表和圖象都可以得到：經(jīng)過2.5s到達(dá)最高點，它在第三秒內(nèi)的位移為0.

16.如圖，氣缸固定于水平面，用截面積為20cm2的活塞封閉一定量的氣體，活塞與缸壁間

摩擦不計。當(dāng)大氣壓強為1.0X105Pa,氣體溫度為87c時，活塞在大小為40N、方向向左

的力F作用下保持靜止，氣體壓強為—Pao若保持活塞不動，將氣體溫度降至27℃,則F

變?yōu)镹?

【答案】16:12x1060

【解析】P=R+—=1.0xl05+―”「■=1.2xl()5pa

°S20x10-4

年=年。代入數(shù)據(jù)解得6=1.Ox1()5Pa,與大氣壓相等，所以F=0.

17.如圖，光滑固定斜面的傾角為30°,A、B兩物體的質(zhì)量之比為4：loB用不可伸長的

輕繩分別與A和地面相連，開始時A、B離地高度相同。在C處剪斷輕繩，當(dāng)B落地前瞬

間，A、B的速度大小之比為,機械能之比為(以地面為零勢能面)。

14

【答案】17.1:24:1

【解析】(1)B自由落體運動，〃=Lg/，，陛，Vl)=^h

2Vg

A沿斜面下滑，勻加速運動，加速度%=gsin30°=Lg,以=。/=區(qū)?、”=工瘍^

22\g2

所以幺=L

VB2

⑵各自機械能守恒，B的機械能即動能為lxl()2=5(V,

-mv^+mgh

另外的解法：幺P=A-----A--A-(注意：B落地前瞬間，A還沒有落地，設(shè)此時A的高度為

Eb萬啊討

KA)

設(shè)B落地前瞬間，A下落的高度為"，有」^=Lq/=!gsin30°?"=,〃，得h'=Lh,則

sin30°2"2g24

HA=h——h=-h

44

01*+"&一［""%啊g.0

222mgh

EBLmv2JLv-mv-mv^”

2,rinvB22RR2iRVr

15

易錯點：以為B落地瞬間也是A落地瞬間，得到的結(jié)果是叢=1。

VB

進(jìn)一步研究：設(shè)h=5m（時間好算得F楞=Ls,用電腦Excel研究:

數(shù)據(jù)表

tVb(m/s)Xb(m)Va(m/s)Xa(m)

00000

0.110.050.50.05

0.220.210.2

0.330.451.50.45

0.440.820.8

0.551.252.51.25

0.661.831.8

0.772.453.52.45

0.883.243.2

0.994.054.54.05

110555

1.15.56.05

1.267.2

1.36.58.45

1.479.8

1.41427.0719.9998

16

圖象

從數(shù)據(jù)表和圖象都可以看到：當(dāng)B落地瞬間（t=ls）幺=』=L此時，xB=10m,落地，xA=5m,

vB102

才滑行了’的路程（因為x=」/=2xl0=20/〃），此時，B的機械能即動能為

4sin30°

2

^e^=1xlxl0=50J,A的機械能即動能與勢能之和，為

-m,v2,+m,gh.=-x4x52+4x10x—=200J.所以互=200J

AA464=4.

224ER50J

直到t=1.414s,A的路程接近10m,才到落地瞬間。

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.“用DIS測定電源的電動勢和內(nèi)阻”的實驗電路如圖（a）所示，其中定值電阻阻值Rl=l

Qo（1）圖（a）中A為—傳感器，定值電阻R1在實驗中起的作用；（2）實驗

測得的路端電壓U相應(yīng)電流I的擬合曲線如圖（b）所示，由此得到電源電動勢E=V,

內(nèi)阻r=Q；（3）實驗測得的數(shù)據(jù)如表所示，則實驗中選用的的滑動變阻器最合理的

17

阻值范圍為()

序號電壓U/V電流I/A

11.480.10

21.440.20

31.390.40

41.340.55

51.230.95

A.0~5。B.0-20QC.0~50QD.0~200Q

【答案】18.

⑴電流保護(hù)電路

(2)1.500.28

⑶B

【解析】

(2)圖(b)中U軸上的截距等于電動勢E=1.50V,斜率等于內(nèi)阻r=左="二四Q=0.28Q。

1.00

FF\SO

(3)最小電流對應(yīng)最大電阻，/=---，R=2—(r+RJ=上吧—(0.28+1.0)=14。，所

r+M+RI0.10

18

以選B.

19.(14分)如圖，與水平面夾角0=37°的斜面和半徑R=0.4m的光滑圓軌道相切于B點,

且固定于豎直平面內(nèi)?；瑝K從斜面上的A點由靜止釋放，經(jīng)B點后沿圓軌道運動，通過最

高點C時軌道對滑塊的彈力為零。已知滑塊與斜面間動摩擦因數(shù)u=0.25o(g取10m/s2,

sin37°=0.6,cos37°=0.8)

求：(1)滑塊在C點的速度大小vc;

(2)滑塊在B點的速度大小VB;

(3)A、B兩點間的高度差ho

D

【答案】(1)vc=2m/s(2)VB=4.29m/s(3)h=1.38m

【解析】(I)由題意，在C處滑塊僅在重力作用下做圓周運動。

設(shè)滑塊質(zhì)量為m,由牛頓第二定律mg=m，

得vc===2m/s.

(2)由幾何關(guān)系，B.C間高度差H為

H=R(1+cos37°)=0.72m

滑塊由B到C的運動過程中僅重力做功，機械能守恒。

以B為勢能零點，gmvJ=mgH+J機vj

以=亞二2g"