试卷二——2023年上海高中物理学业水平合格性考试模拟卷（沪科版2020）

沪科版（2020）高中物理合格考新教材新题型模拟试卷二

一、阅读材料“复兴号”高铁，完成1～5题，共18分

“复兴号”电力动车组新一代标准动车组“复兴号”是中国自主研发、具有完全知识产权的新一代高速列车，它集成了大量国产高新技术，牵引、制动、网络、转向架、轮轴等关键技术实现重要突破，是中国科技创新的又一重大成果。2022年4月，"复兴号"创造了高铁动车纽列车明线和隧道交会速度的世界纪录。

1.（3分）2018年7月1日，具有完全自主产权的我国加长版“复兴号”动车组正式在京沪线上按照时速350km运营。“时速350km”用来描述列车（    ）

A. 速度变化的多少             B. 速度变化的快慢

C. 位置变化的多少             D. 位置变化的快慢

【答案】D

【解析】时速指瞬时速度，是描述物体运动快慢的，即位置变化的快慢

2.（3分）中国高铁飞速的发展，给大家的出行带来了极大的便利，也向世界展示了中国速度。“复兴号”动车组做匀减速直线运动通过某隧道时，其所用时间取决于（    ）

A. 进隧道时的速度大小        B. 出隧道时的速度大小

C. 该过程平均速度的大小      D. 加速度的大小

【答案】C

【解析】ABD根据，时间应该由x、或因素共同决定，ABD错

C根据，在隧道长度固定的情况下，通过隧道的时间由平均速度决定，C对

3.（3分）曾经一段特殊的“飙车”视频红遍网络，视频中，一辆“和谐号”动车组正和一辆“复兴号”动车组在互相追赶，两动车组均做直线运动，其运动情况如图所示， t=0时，两动车组的车头刚好并排，则

A. 10s末“和谐号”的加速度比“复兴号”的大

B. 32s时“复兴号”的速度为80m/s

C. 0到32s内，在24s末两动车组的车头相距最远

D. 两动车组的车头在24s末再次并排 

【答案】C

【解析】A在速度时间图像中，直线的斜率等于加速度，A错

        B复兴号在8-32秒内加速度a=0.75m/s2，所以32s末速度为=78m/s，错

      CD速度相等时，两车相距最远，即24s时，C对D错

4.（4分）“复兴号”动车组在直道上行驶时，两侧的车轮以等大的轮半径分别在两边的轨道上滚动，若动车组向左转弯，由于惯性，车体会偏向右侧，导致右侧车轮与轨道接触点处的车轮半径较大，如图所示（从车尾看）。此时两轮与轨道接触点相对于轮轴的角速度      ；线速度      （均选填“大于”“小于”或“等于”）

【答案】等于；小于

【解析】火车在转弯时，内轮和外轮与轮轴一起转动，所以两轮与轨道接触点相对于轮轴的角速度ω左等于ω右；根据公式v=ωr,再结合r右＞r左可得，外轮与轨道接触点绕车轴转动的线速度大于内轮与轨道接触点绕车轴转动的线速度，即线速度v左小于v右；

5.（5分）若某"复兴号"动车组的额定功率为1.0×104 kW，动车组的质量为1.0×105吨，动车组在水平路面上行驶时，阻力是车所受重力的0.1倍。动车组在水平轨道上行驶，受到的阻力保持不变，g取10 m/s2。若动车组保持额定功率行驶，80 s后达到最大速度，求动车组能达到的最大速度与此过程中动车组的位移大小。

【答案】（1）100m/s    （2）3000m

【解析】当列车的牵引力与阻力大小相等时，列车速度达到最大，列车做匀速运动，

根据力的平衡可知牵引力F=f=kmg，又P额=FVm，代入数据解得：Vm=100m/s.
从静止到达到最大速度过程中牵引力与阻力做功
根据动能定理有：Pt−fx＝，解得x=3000m

二、阅读材料“奥林匹克运动会”，完成6～10题，共17分

奥林匹克运动会简称奥运会，是由国际奥林匹克委员会主办的世界上影响最大、水平最高、范围最广的综合性运动会，每四年一届，会期不超过16日。奥林匹克运动会发源于2000多年前的古希腊，因举办地在奥林匹亚而得名。古代奥林匹克运动会停办了1 500年之后，法国人顾拜旦于19 世纪末提出举办现代奥林匹克运动会的倡议。1894年成立奥委会，1896年于希腊雅典举办了首届现代奥林匹克运动会。

1.（3分）如图，潜泳运动员沿虚线匀速下潜，水对运动员的合力可能是（    ）

A、F1       B、F2              C、F3           D、F4

【答案】C

【解析】潜泳爱好者沿虚线匀速下潜，则受力平衡，潜泳者受重力、和水对他的作用，所以水对泳者的合力与重力平衡，方向竖直向上，则可能是F3，故ABD错误，C正确；

2.（3分）如图所示为跳高运动员正在飞越横杆时的情景，对于运动员从起跳到图示位置的过程，下列说法正确的是（    ）

A.重力做正功，重力势能减少      B.重力做正功，重力势能增加

C.重力做负功，重力势能减少      D.重力做负功，重力势能增加

【答案】D

【解析】由于重力方向竖直向下，位移方向向上，所以重力做负功，重力势能增加，故ABC错误，D正确；故选：D。

3.（3分）篮球运动员斜向上技出质量为m 的篮球，球出手时高度为h1、动能为EK，篮筐距地面高度为h2，不计空气阻力。则篮球进筐时的动能为（    ）

A. Ek+mgh2-mgh1                             B. Ek-mgh2+mgh1

C. mgh2+mgh1-Ek               D. mgh2-mgh1-Ek

【答案】B

【解析】以地面为零势能面，篮球机械能守恒，根据机械能守恒定律有：mgh1+Ek=mgh2+Ek2

解得：Ek2=Ek+mgh1-mgh2，故B正确ACD错误。

4.（3分）乒乓球运动员发球时要将乒乓球竖直向上抛出，乒乓球被抛出后能继续上升，是因为乒乓球具有          ；到达最高点时，乒乓球处于          （选填“平衡”或“非平衡”)状态，你判断的依据是                                             。

【答案】惯性；非平衡；最高点乒乓球受重力，合力不为0

【解析】乒乓球抛出后继续上升是因为惯性；到达最高点处于非平衡状态；依据是最高点乒乓球受重力，合力不为0.

5.（5分）如图，滑雪运动员连同滑雪板的总质量m=50kg，他从距离水平虚线h=15m的高处由静止滑下后，又从0点水平飞出，飞出后经时间t=13 s落在斜面雪道上的A点。已知斜面倾角θ=30⁰，忽略空气阻力， g取10 m/s2。求:

（1）滑雪运动员从0点飞出时速度的大小。

（2）滑雪运动员从山顶运动到0点的过程中克服摩擦阻力所做的功。

【答案】（1）15m/s;  (2)1875J

【解析】（1）滑雪运动员从O点飞出后做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，有y=，

在水平方向上做匀速直线运动，有x=v0t，由几何关系可知tanθ=，联立解得v0=15m/s

（2）滑雪运动员从山顶运动到O点过程中，只有重力和摩擦力做功，根据动能定理得

  mgh-Wf=，  解得Wf=1875J

所以滑雪运动员从山顶运动到O点过程中克服摩擦阻力所做的功为1875J。

三、阅读材料“场”到底是什么，完成10～15题，共20分

我们经常听到电场、磁场等有关“场”的概念。但你没有想过，“场”看不见摸不着，它到底是什么？它是一种物质吗？现代科学认为，场是比基本粒子更基本的物质存在状态，场可以分为基态和激发态，而粒子实际上就是场的激发态。通俗来讲，场就像一片平静的汪洋大海，此时的大海处于基态，就不会有水花出现。一旦大海受到扰动，就会出现水花，此时的大海就处于激发态，而水花就相当于基本粒子。由于万物都是由基本粒子组成的，所以我们可以这样说:万物都是场，万事万物都是由不同形式的场叠加而成的。

1.（3分）在电场中的A 点，引入不同的试探电荷，会变化的是

A.A点的电场强度                 B.A 点的电势

C.在A点的电势能                D.A点与电场中另外一点之间的电势差

【答案】C

【解析】A、电场强度E=F/q，比值定义法定义的，大小与电场力、电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关，A错；

B、电势φ=EP/q，比值定义法定义的，大小与电势能、电量无关，由电场本身决定的，与检验电荷无关， B错；

C、由电势能公式EP=qφ，可知检验电荷电势能与检验电荷的电量有关，C对；

D、电势差U是由电场本身以及电场中的两点的位置决定的，与检验电荷无关，D错

2.（3分）空间存在如图所示的静电场，a、b 、c 、d 为电场中的四个点，则

A.a点的电场强度比b点的小

B.d点的电势比c点的低

C.质子在d 点的电势能比在c点的小

D.将电子从α点移动到b点，电场力做正功

【答案】D

【解析】A、电场线的疏密程度表示电场强度的大小，由图可知a点的电场线比b点的电场线密，故a点的电场强度比b点的电场强度大，A错；

B、沿着电场线方向电势不断降低，可知d点的电势比c点的电势高，B错；

C、由于质子带正电，根据电势能公式EP=qφ，正电荷在电势高的地方电势能大，可知质子在d点的电势能比在c点的电势能大，C错；

D、由图可知，a点的电势低于b点的电势，电子带的是负电荷，根据电势能公式EP=qφ，可知负电荷在电势越低的点电势能越大，电子在a点的电势能高于在b点的电势能，所以将电子从a点移动到b点，电势能减小，故电场力做正功，D对。

3.（3分）如图，两根长直通电导线互相平行，电流方向相同，它们的截面处于等边∆ABC的A和B 处。两根通电导线各自在C点处产生的磁感应强度大小均为B ，则C点处的磁感应强度

A.大小为B，方向与AB垂直      B.大小为B，方向与AB平行

C.大小为B，方向与AB垂直    D.大小为B，方向与AB平行

【答案】D

【解析】根据安培定则可知，导线A在C处产生的磁场方向垂直于AC方向向右，导线B在C处产生的磁场方向垂直于BC方向向右，如图，根据平行四边形定则得到，C处的总磁感应强度为B总=2Bcos30°=B．方向水平向右，ABC错，D对；

4.（4分）小明根据“磁体对周围小磁针有力的作用，且不需要接触，这说明磁体周围存在磁场”，类比得出:地球周围存在重力场。用假想的线描述重力场，如图甲、乙、丙所示，其中最合理的是图      。物体在月球上的重力大约是地球上的六分之一，说明月球附近的重力场比地球附近的重力场        (选填“强”或“弱”)。

【答案】甲 ； 弱 

【解析】在磁场中，小磁针受力方向为磁感线的切线方向；而重力的方向竖直向下，基本上指向地心的方向，类比可知，图甲最有可能是重力场的分布；

因同一物体在月球上受到的重力大约是地球的六分之一，说明同一物体在地球上的重力较大，即地球附近的重力场比月球附近的重力场强。

5.（7分）竖直方向上无限大且均匀带电的平板上有一小孔O，平板右侧过0点且垂直于平板的x轴上的电势随距离x的变化如图所示。一个电荷量q=-l×10-10C，质量m=l×10-10kg的带电粒子从0点以初速度VO=10m/s沿z轴正方向运动，忽略粒子所受的重力。

(1)求粒子在x=0.02m处所受的电场力。

(2)请通过计算说明粒子能否到达x=O.08m处？若能，求粒子到达该处的速度大小;若不能，求粒子向右运动最远点的位置。

【答案】（1）1×10-7N，方向水平指向O点   (2) 0.05m

【解析】（1）由电势分布图像可知，此电场为匀强电场场强大小：E＝Δφ/Δx，解得：E=103V/m

故粒子运动到x=0.02m处所受电场力：F=qE=103×1×10-10N=1×10-7N，方向水平指向O点

（2）假设粒子运动距O点的最大距离为x,由动能定理得：-qEx=0-Ek，解得：x=0.05m

故粒子不能到达x=0.08m处。粒子向右运动最远点的位置坐标为：x=0.05m

四、阅读材料《感应起电机》，完成16～20题，共20分。

感应起电机，又名静电起电机，是一种能连续获取并可积累较多正、负电荷的实验装置。其旋转盘由两块圆形有机玻璃叠在一起组成，中有空隙，每块向外的表面上都贴有铝片，铝片以圆心为中心对称分布。感应起电机所产生的电压较高，与其他仪器配合后，可进行静电感应、雷电模拟实验、演示尖端放电等有关静电现象的实验。

1.（3分）为观察手摇起电机产生电火花，实验时应(     )

A.保持空气湿度、器材良好接地    B.保持空气湿度、器材不接地

C.保持空气干燥、器材良好接地    D.保持空气干燥、器材不接地

【答案】D

【解析】潮湿空气缘性能下降，导电性增强，电荷不容易积累，不容易产生放电现象；器材良好接地，将电荷导入大地，不易产生放电现象。故D正确，ABC错误。

2.(3分)取一个铜质小球置于圆形玻璃器皿中心，将草麻油和头发碎屑置于玻璃器皿内拌匀。用起电机使铜球带电时，铜球周围的头发碎屑会呈现如图所示的发散状图样。下列说法正确的是(      )

A.电场线是真实存在的           B.发散状的黑线是电场线

C.带电铜球周围存在着电场       D.只在发散状的黑线处存在着电场

【答案】C

【解析】AB、电场可以用电场线来描述，电场线是人为设想出来的，其实并不存在，故AB错误；

C、电场是电荷或变化磁场周围空间里存在的一种特殊物质，只要有电荷，就一定有电场，故C正确；

D、发散状的黑线，能描述出电场的分布，没有黑线处，也存在电场的，故D错误。

3.（3分）用感应起电机使两个相互靠近的验电羽带上电后，出现如图所示的现象， M、N 、P 分别为丝线上的三个点，下列说法正确的是(     )

A.两个验电羽带同种电荷       

B.M点位置的电势高于N点

C.M点位置的电场强度大于P点

D.N点位置的电场强度的方向为所在丝线的切线方向

【答案】C

【解析】A、感应起电，两验电羽应该带异种电荷， A错；

B、两验电羽电性无法判断，电势高低无法判断， B错；

C、靠近带电体，电场强度大，C对；

D、验电羽羽毛并不代表电场线方向， D错。

4.(4分)如图甲所示为中学物理实验室常用的感应起电机，装置中有两个大小相等、半径为15cm的有机玻璃盘，其中一个玻璃盘通过从动轮与手摇主动轮连接，如图乙所示。现玻璃盘以100 r/min 转速旋转，已知主动轮半径为8cm，从动轮半径为2cm ，P是玻璃盘边缘上的点，转动时皮带不打滑，则P点的线速度大小为      m/s ，主动轮的转速为         r/min。

【答案】1.6m/s；25r/min

【解析】玻璃盘的半径是15cm=0.15m,主动轮半径为8cm=0.08m,从动轮半径为2cm=0.02m

玻璃盘的转速n=100r/min=53r/s，所以P点的线速度：v=ωr=2nπr=2π×53×0.15=0.5πm/s≈1.6m/s；

从动轮边缘的线速度：Vc=ω•rc=2π×53×0.02=115πm/s

由于主动轮的边缘各点的线速度与从动轮边缘各点的线速度的大小相等，即V乙=Vc

所以主动轮的转速：n乙＝ω乙/2π＝25r/min.

5.（7分）在一次科学晚会上，一位老师表演了一个“魔术”如图，一个没有底的空塑料瓶上固定着一根铁锯条和一块易拉罐(金属)片，把它们分别跟感应起电机的两极相连。在塑料瓶里放一盘点燃的蚊香，很快就看见整个透明塑料瓶里烟雾缭绕。摇动起电机，顿时塑料瓶清澈透明，停止摇动，又是烟雾缭绕。摇动起电机时，塑料瓶内哪里的电场强度最大?是锯条附近还是易拉罐片附近？若锯条接电源负极，易拉罐(金属)片接电源正极，这些烟尘最终会到哪里去？

【答案】锯条处电场强度大；附着在金属片上。

【解析】起电机摇动时，铁锯条处聚集的电荷最多，则电场强度最大；

若锯条接电源负极，易拉罐(金属)片接正极，则俘获电子的烟尘带负电，这些烟尘附着在易拉罐(金属)片上面。

五、阅读材料《伏打电池》，回答21～题共25分

伏打电池是意大利物理学家伏打在1799 年发明的，在早期被称为“电堆”。他把金属条浸入强酸溶液后发现两个金属条之间产生了稳定而又强劲的电流。他又用不同的金属进行实验，发现钢和传是最合适的金属，并由此发明了伏打电池，而伏打电池，即为原电池的原型。

1.（3分）电源电动势的大小反映的是

A.1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的电能转化为其他形式的能

B.1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式的能转化为电能

C.电源单位时间内传送电荷量的多少

D.电流做功的快慢

【答案】B

【解析】电源电动势的物理意义表示电源把其他形式的能转化为电能的本领。电动势越大，电路中每通过1C的电荷量时，电源将其他形式的能转化为电能的数值就越多，故电动势的大小反映的是1C电荷量通过电源时，有多少焦耳的其他形式能转化为电能，故ACD错误，B正确。

2.（3分）将一电源电动势为E 、内阻为r 的电池，与外电路连接，构成一个闭合电路，用R表示外电路电阻，I表示电路的总电流，下列说法正确的是

A.由U外=IR可知，外电压随I的增大而增大

B.由U内=Ir可知，电源两端的电压随I 的增大而增大

C.由U=E-Ir可知，电源输出电压随输出电流I的增大而减小

D.由P=UI可知，电源的输出功率随输出电流I的增大而增大

【答案】C

【解析】A、U外=IR，电流增大时，外电阻减小，其乘积无法确定，A错

B、由U内=Ir可知，电源两端的电压是外电压不是内电压，B错；

C、由U外=E-Ir可知，当I增大时，外电压变小，C对；

D、由P=（E-Ir）I=IE-I2r可知，电源的输出功率随着电流I的增大而先增大后减小，D错

3.（3分）在如图所示的U-I图像中，直线I为某一电源的端电压与电流的关系图线，直线E为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源直接与电阻R相连组成闭合电路，则

A.电源的电动势为3V           B. 电源的内阻为2Ω

C.电阻R 的阻值为0.5Ω       D. 电路消耗的总功率为4W

【答案】A

【解析】AB、根据U=E-Ir,当I=0时，U=E，由图像读出电源的电动势E=3V，内阻等于图像的斜率大小，则r=ΔU／ΔI=0.5Ω，A对，B错；

C、根据欧姆定律，外电阻R=Ｕ／Ｉ＝1Ω，C错；

D、图中两线的交点表示工作点，对应坐标读数为路端电压和电流，故路端电压U=2V，I=2V，则电路中消耗的总功率P=EI=3V×2A=6W，D错。

4.（4分）如图，在正常工作的伏打电池内部，α点、b点分别位于电极和电解液的接触薄层边缘，其中      (选填“α”或“b”)点电势更高。通过　　　做功，正电荷从α点向A极板运动，发生的能量转化是　　　　　　;负电荷从α点向b点移动的过程中，发生的能量转化是                       。

【答案】b；非静电力；化学能转化电能；电能转化为内能。　

【解析】如图可知A为电池正极，B为负极，a、b之间为电源内阻区域，根据顺着电流方向电势逐渐减小，电流从b点到a点，可知b点电势高于a点；通过非静电力做功，正电荷从a处向A极板运动，发生的能量转化是化学能转化电能；负电荷从a点向b点移动的过程中，静电力做负功，发生的能量转化是电能转化为内能。

5.（5分）在“用DIS测定电源的电动势和内阻”的实验中，器材如下:待测干电池组(由两节完全相同的干电池组成) ，电压传感器(-20V～+20V) ，电流传感器(-2A～+2 A)，滑动变阻器(0～20Ω,1A)，开关及若干导线。

(1) 连接的实物电路图如图甲所示，检查发现电路中有一条导线连接不当，这条导线的编号是        ，理由是                                           。

(2) 改正这条导线的连接后开始实验，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P 应置于滑动变阻器       的端(选填“α”或“b”)。

(3)实验中调节滑动变阻器时，电流传感器示数变化明显但电压传感器示数变化不明显。为了解决这个问题，在干电池组负极和开关之间串联一个阻值为50Ω的电阻，之后实验得到几组电压和电流读数，并作出U-I图像，如图乙所示。根据图乙可知，每节干电池的电动势为     V ，内阻为      Ω。

【答案】（1）3，开关没有控制电压传感器；（2）a；（3）1.45，0.4。

【解析】（1）检查发现电路中，连接不当的导线的编号是3，理由是开关没有控制电压传感器；

（2）闭合开关前，滑动变阻器阻值应该最大，即滑片P应置于滑动变阻器的a端。

（3）根据U-I图象的纵轴截距，可知两节干电池电动势为E′=2.9V，

　　则每节干电池的电动势为：E=E´／2=1.45V

　　内阻为：r=

6.（7分）在如图所示的电路中，E=9V，r=lΩ, R2=2Ω，灯A标有“12V 12W”的字样，灯B标有“4V 4W”的字样，调节滑动变阻器R1 的大小，使灯B正常发光。

(1)求此时灯A的实际功率。

(2)求滑动变阻器R 1 的阻值。

(3)若将滑动变阻器R1 的滑片P向下滑动，试分析A、B两个灯的亮暗变化。

【答案】（1）3W； （2）2Ω  （3）A、B两灯泡都变亮；或者电流过大，B灯被烧坏断路， A灯变亮．

【解析】（1）因灯B恰能正常发光，则灯B两端电压UB=4V，流过灯B电流IB＝

滑动变阻器R2两端电压：U2=IBR2=1×2V=2V，　　则灯A两端电压 UA′=UB+U2=6V

灯A阻值为：　RA=＝12Ω，　　＝3W

（2）电阻R1两端电压U1=U-UA=9V-6V=3V，流过的电流I1=IA+IB=1.5A　

电阻R1阻值R1＝＝2Ω

（3）将滑动变阻器R１的滑片P向下滑动，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，干路电流增大，而A灯、B灯两支路分得的电流都增大，A、B两灯泡都变亮；或者电流增大过大，B灯被烧坏断路，则流过A灯的电流变大，A灯变亮．