试卷八——2023年上海高中物理学业水平合格性考试模拟卷（沪科版2020）

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沪科版（2020）高中物理新教材新题型合格考模拟试卷八一、阅读材料“自驾游”，完成下列问题，共20分。自驾车出游是自助旅游的一种类型，是有别于传统的集体参团旅游的一种新的旅游形态。自驾游在选择对象、参与程序和体验自由等方面，给旅游者提供了自由自在的空间。出发前需要提前了解当地的风土人情，开车过程中要遵守交通规则。1.（3分）为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，图甲是限速标志，图乙是路线指示标志。标志中的两个数据80 km/h和100 km分别代表的是（    ）A. 平均速度、位移                        B. 平均速度、路程C. 瞬时速度、位移                        D. 瞬时速度、路程【答案】D【解析】交通标志牌上的80km/h表示限速80km/h，限的是瞬时速度；到上海100km指的是到上海的路程，不可能是位移，因为公路不可能是两地间的直线。ABC错，D对。2.（3分）如图，小明一家开车外出自驾游，在经过一段上下坡的路段时，小明感觉到自己的身体（    ）A. 在上坡时最重                          B. 在坡顶时最重C. 在下坡时最重                          D. 在坡底时最重【答案】D【解析】超重的原因是因为物体有向上的加速度，失重的原因是物体有向下的加速度；如图所示，在坡顶或坡底可看作圆周运动的一部分，在坡顶时向心加速度向下，失重；在坡底时向心加速度向上，超重，ABC错，D对。3.（3分）如图，直线和曲线分别表示在平直公路上行驶的汽车α 和b的x-t 图线。由图可知（    ）A. a车做直线运动，b车做曲线运动B. 在t1时刻，a、b两车的速度相等C. 在0到t2时间内，a、b两车通过的路程相等D. 在t1到t2时间内，a、b两车的平均速度相等【答案】D【解析】A、x-t图像只能描述直线运动，因图像上位移只有两个方向，t轴上方为正方向，下方为负方向，其它方向的位移无法表示，因此无法描述曲线运动，A错；BD、x-t图线上切线的斜率表示瞬时速度，两点间连线的斜率表示平均速度，B错，D对；C、0～t2时间内，a从x0沿直线运动到x1，而b则是从坐标原点先直线运动后反向直线运动到x1位置，因此走过的路线不同，通过的路程不同。4.(4分)一位自驾游爱好者打算到某风景区观光，出发地和目的地之间是一条近似于直线的公路。他原计划全程的平均速度要达到40 km/h ，可是走出一半路程后他发现他的平均速度只有20 km/h ，如果他仍然打算将全程的平均速度提高到原计划水平，你认为他的想法        (选填"能"或"不能")实现，理由是                        。【答案】不能；无论速度多快都无法达到原计划的平均速度。【解析】由于整个过程可以近似看成直线运动，原计划全程的平均速度要达到，前半程的平均速度为：，设总位移为2x，后半程的速度为，根据平均速度定义得：，即，无解，即无论速度多快都无法达到原计划的平均速度。5.(7分)汽车具有良好的制动性能，在紧急情况下可以快速停下。在一次汽车制动性能的测试中，司机踩下刹车踏板，使汽车在阻力作用下逐渐停止运动。如图，记录的是汽车以不同速率行驶时，制动后所通过的距离。请根据图中的数据，分析下列问题: (1) 为什么汽车的速率越大，制动的距离也越大?(2) 如果汽车在以60km/h的速率开始制动，那么制动的距离将为多少? 【答案】(1)速率大，动能大，要停下来滑行距离越大；（2）36m。【解析】（1）在质量一定的情况下，汽车的速度越大，它的动能也越大，根据动能定理，相同制动力作用下停下来的距离越长．（2）设汽车的质量（含驾驶员）为M，汽车制动力每次近似相等（与速度无关）设为f，汽车速度为V，根据动能定理：，解得，当汽车速度为60km/h时，位移变为速度是10km/h时的36倍，则汽车制动的距离为36m．二、阅读材料“体育强国”，回答下列问题。(共20分)体育强因是新时期我国体育工作改革和发展的目标与任务，我国要力争实现体育大国向体育强国的转变。2019年9月2日，国务院办公厅印发《体育强国建设纲要》，其中提出，到2035年经常参加体育锻炼人数比例达到45%以上，人均体育场地面积达到2. 5平方米，《国民体质测定标准》合格以上的人数比例超过92%。体育运动在提高人民身体素质和健康水平、促进人的全面发展等方面有着不可替代的作用。1.（3分）百米赛跑的冠军，与其他参赛队员相比，其整个赛跑过程中一定最大的物理量是（    ）A. 位移                                     B. 平均速度C. 速度变化量                               D. 加速度【答案】B【解析】A、百米赛跑的各运动员的位移相同，A错；B、百米赛跑的冠军所用时间最少，则平均速度最大，B对；C、百米赛跑的冠军所用时间最少，速度变化量不一定是最大的，C错；D、由于不是匀加速运动，加速度是变化的，冠军的加速度不一定是最大的，D错。2.（3分）篮球比赛时，小王同学跳起技篮。在其离地上升过程中，下列说法正确的是（    ）A. 重力对小王做负功B. 重力对小王做正功C. 手对球的作用力大于球对手的作用力D. 手对球的作用力小于球对手的作用力【答案】A【解析】AB、小王跳起时，受到的重力竖直向下，位移竖直向上，重力对小王做负功，A对，B错；CD、手对球的作用力和球对手的作用力为相互作用力，根据牛顿第三定律可知，两力的大小相等，方向相反，CD错。3.（3分）甲、乙两人在同一平直跑道上运动，运动的x-t 图像如图所示，则（    ）A. 甲的速度与加速度方向相同          B. 乙的速度与加速度方向相反C. 甲、乙两人的速度方向相同          D. 甲、乙两人的加速度方向相同【答案】D【解析】由图像可知甲位移在增加、乙位移在减小，甲、乙两车的速度方向相反，甲的斜率不断减小，速度减小，做正向的减速运动，甲的速度与加速度方向相反，乙的斜率不断增大，速度增大，做反向加速运动，乙的速度与加速度方向相同，可知甲、乙两车的加速度方向相同，故ABC错误，D正确。4.（3分）如图，一质量为m 的足球，被运动员以速度u 由地面踢起，当它到达离地面高度为h的B点处（取B点处所在水平面为参考平面）时，重力加速度为g，不计空气阻力，足球在B点处的机械能为       ，运动员对足球所做的功为          。【答案】；【解析】取B处为零势能参考面，质量为m的足球，以速度v由地面被踢起，足球在A点处的机械能, 足球被踢出只有重力做功，所以机械能守恒，则有在点，运动员对足球所做功为5.（7分）排球比赛时，某运动员进行了一次跳发球，若击球点恰在发球处底线上方3.04 m的高处，击球后排球以25 m/s的速度水平飞出，球的初速度方向与底线垂直，排球场的有关尺寸如图所示，试计算说明: （不计空气阻力， g取10 m/s2）（1）此球能否过网？   （2）球是落在对方界内还是落在对方界外？【答案】（1）能；（2）界外【解析】（1）排球在竖直方向下落高度△，设下落运动所用时间为，在竖直方向：，水平方向：，解得，故此球能过网。（2）当排球落地时，竖直方向：，水平方向：，将代入解得，故排球落在对方界外。三、阅读材料“天宫课堂”，回答下列问题，共20分。“天宫课堂”是为发挥中国空间站的综合效益，推出的首个太空科普教育品牌。“天宫课堂”结合载人飞行任务，贯穿中国空间站建造和在轨运营系列化推出，由中国航天员担任“太空教师”，以青少年为主要对象，采取天地协同互动方式开展。“天宫课堂”逐渐成为中国太空科普的国家品牌。2021年12月9日15 时40分，“天宫课堂”第一课开讲。2022年3月23日15时40分，“天宫课堂”第二课开讲。2022年10月12日15时45分，“天宫课堂”第三课开讲。1.(3分)根据材料，下列说法正确的是(     )A.15时40分是时间B.研究空间站的运动周期时可将空间站视为质点C.研究宇航员平时在空间站锻炼时的动作姿态时可以把宇航员看作质点D.宇航员在研究运动中的健身单车车轮转动情况时可以把车轮看作质点【答案】B【解析】A、15点40分对应时间轴上的点，是时刻，A错；B、研究空间站的周期时，空间站的电场与形状可以忽略不计，可将空间站视为质点，B正确；C、研究宇航员在空间站锻炼时的动作姿态的时候，不能忽略宇航员的形状大小，不可以看作质点，C错；D、在研究运动中的健身单车车轮转动情况时，不可以把车轮看作质点，否则没有“转动”，D错。2.(3分)航天员在“天宫课堂”中做了一个“水球光学实验”，地面上的同学观察到水球悬浮在太空舱中，水球能悬浮的原因是(     )A.所受重力为零B.受到太空舱给水球的力与重力平衡C.所受重力比在地面上所受重力小D.所受重力充当了水球绕地球转动的向心力【答案】D【解析】A、所受重力不为零，A错；B、水球绕地球做圆周运动，故水球受力不平衡，B错；C、所受重力比在地面上所受重力小，但不是水球悬浮的原因，C错；D、所受重力充当水球绕地球转动的向心力，所以水球可以悬浮在太空舱中，D对。3.(3分)我国航天员在“天宫课堂”中演示了多种有趣的实验，提高了青少年探索科学的兴趣。某同学设计了如下实验：细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一初速度使其在竖直平面内做圆周运动。无论在太空还是在地面做此实验，则(      )A.小球的速度大小均发生变化           B.小球的向心加速度大小均发生变化C.细绳的拉力对小球均不做功           D.细绳的拉力大小均发生变化【答案】C【解析】ABD、在运行的天宫一号内，物体都处于完全失重状态，重力提供绕地球运动的向心力，仅由拉力提供向心力，给小球一个初速度，小球能做匀速圆周运动，拉力大小不变，所以速度大小不变，向心加速度大小不发生变化，ABD错；C、不论在地面还是在“天宫”，细线拉力始终和速度垂直，所以不做功，C正确。4.(4分)中国载人空间站“天宫”已在轨运行多年，其离地面的高度约为400km 。则“天宫”的运行速度          7.9km/s ，向心加速度              9.8m/s2 。 (均选填“＞”、“＝”或“＜”)【答案】＜，＜【解析】7.9km/s是第一宇宙速度，是最大的环绕速度，所以“天宫”的运行速度v小于7.9km/s,根据=ma,可知向心加速度a小于9.8m/s2。
5.(7分)宇航员王亚平在空间站内开讲“天宫课堂”，演示了在完全失重状态下的物理实验。已知空间站质量为m，距离地面高度为h，地球质量为M，半径为R，引力常量为G，求:(1) 空间站的重力加速度大小;(2) 空间站绕行地球一周需要的时间。【答案】（1）  （2）【解析】（1）飞船在距离地面高度为处的万有引力等于重力，有，解得（2）船在距离地面高度为处做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，有 ，解得飞船绕行地球的周期为四、阅读材料“充电宝”，完成下列问题，共20分。充电宝，又称为移动电源，是一种集供电和充电功能于一休的便携式充电器，可以随时随地给手机等数码设备充电或待机供电。充电宝一般由锂电池或者干电池作为储电单元。充电宝自身的充电插头可直接通过交流电源对移动设备充电且自身具有储电功能，相当于一个充电器和备用电池的混合休。1.(3分)为保证人民的生命财产安全，机场规定“严禁携带额定能量超过160W•h的充电宝搭乘飞机”, 160W•h的能量最接近（      ）A. 一个铅球从教室课桌落至地面时所具有的动能B. 一位80 kg 的同学从1m 高的田坎跳下时减少的重力势能C. 一辆轿车在高速路上正常行驶时的动能D. 一部手机待机一天所消耗的电能【答案】【解析】充电宝160W·h的能量为。A、一个铅球从教室课桌落至地面时所具有的动能，A错；B、一位80kg的同学从1米高的田坎跳下时减少的重力势能，B错；C、一辆轿车在高速路上正常行驶时的动能，C对；D、一部手机待机一天所消耗的电能，D错。2.(3分)某手机电池背面印有的一些符号如图所示，则下列说法正确的是(     )A. “毫安·时”是电池储存的能量的单位B. “伏特”是国际单位制中的基本单位C. 若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机100hD. 若该电池工作电流为16mA，则每秒内定向通过电源的电子个数为1×1017个【答案】D【解析】A、根据电流定义式，可知，“安时” (A•h)或“毫安时” (mA•h)是电荷量的单位，2000 mA•h指的是该电池放电时能输出的总电荷量，A错；B、“伏特”（V）不是国际单位制中的基本单位，是导出单位，故B错误；C、根据该手机电池提供的数据可知，若该手机的待机电流为10mA，则手机最多可待机时间为200h，C对；D、若该电池工作电流为16mA，则1秒内定向通过电源的电子个数为（个），故D正确。3.(3分)电阻R1、R2按图示方法接入电压恒定的手机充电宝上，闭合开关后保持R1的阻值不变，改变R2的阻值，则关于R1消耗的功率P1的说法正确的是(     ) A.R2增大，P1增大                     B.R2增大，P1减小C.R2减小，P1减小                     D.R2减小，P1不变【答案】B 【解析】AB、由欧姆定律可知，R2增大时，电路中电流减小，再由P=I2R可知，R1的功率减小，A错，B正确；CD、由欧姆定律可知，R2减小时，电路中电流增大，再由P=I2R可知，R1的功率增大，CD错。4.(4分)如图，用输出电压为1.4V、输出电流为100mA的充电宝对内阻为2Ω的电池充电。充电时，电池消耗的热功率为         W，电能转化为化学能的功率为          W。【答案】0.02；0.12【解析】充电器给电池充电时，电池作为用电器；
根据热功率公式P热=I2r，电池消耗的热功率P热＝0.12×2W＝0.02W
电池的输入功率P=UI=1.4×0.1W=0.14W
根据能量守恒，电能转化为的化学能的功率P′=P-P热=0.14W-0.02W=0.12W5.(7分)“用DIS 测量充电宝的电动势和内阻”的实验电路如图甲所示。(1)图中A、B分别为       传感器和     传感器。闭合开关前，滑动变阻器的滑动头P应置于    端。(选填“a”或“b”) (2) 闭合开关后，调节滑动变阻器，测得两个电表的多组数据，作出的U-I图像如图乙所示。根据图像可求出该充电宝的电动势E=          V ，内阻r=       Ω(结果均保留两位小数)。【答案】电流传感器、电压传感器、a、1.48V、1.29Ω【解析】①测量一电池的电动势和内阻，需要测量路端电压和电电流，电流传感器应串联接入电路，电压传感器应并联接入电路，由电路图可知，图中A、B分别为电流传感器和电压传感器；滑动变阻器采用限流接法，为了保护电路，闭合开关前滑片P置于阻值最大处，由图可知，滑片P应置于a端；
②由闭合电路欧姆定律得：U=E-Ir，可知U-I图像的纵截距表示电源电动势，则E=1.48V
图像斜率的绝对值表示电源内阻，则r＝1.29Ω五、阅读材料“电磁统一论”，回答下列问题，共20分）奥斯特最早发现电流周围有磁场，法拉第后来发现电磁感应现象，从而确定了电磁感应的基本定律。在此基础之上，麦克斯韦终于在1873年建立了系统的电磁场理论的基本方程。麦克斯韦首先从理论上引进“位移电流”的概念，建立了电磁场的基本方程，又由该方程组直接导出了电磁场的波动方程，从而形成了体系完整的电磁场理论。1.(3分)如图所示为空间中电场的电场强度E或磁场的磁感应强度B随时间t变化的情况，其中能在空间中产生电磁波的是(      )【答案】C【解析】根据麦克斯韦电磁场理论，不均匀变化的电场产生不均匀变化的磁场，不均匀变化的磁场产生不均匀变化的电场，ABD错，C对。2.(3分)某磁场的磁感线分布如图所示，将闭合导体圆环从磁场中的M处平移到N处，则(     )A.通过圆环的磁通量将增大                  B.通过圆环的磁通量将不变C.圆环中将产生感应电流                    D.圆环中不会产生感应电流【答案】C【解析】AB、从M到N磁感线越来越疏，圆环面积不变，因此通过圆环的磁通量变小，AB错；导体圆环闭合回路，磁通量变小，产生感应电流，C对。3.(3分)三个点电荷附近的电场线分布如图所示，c是电量相等的两个负电荷连线的中点，d点在正电荷的正上方，c点、d点到正电荷的距离相等，则(     )A.c点的电场强度为零                      B.b，d两点的电场强度不同C.a点的电势比b点的电势高                D.c点的电势与d点的电势相等【答案】B【解析】A、由图看出，两个负电荷在c点产生的电场强度的和等于0，所以c点的电场强度一定不为零，A错；B、电场强度是矢量，由图可知，b、d两点的电场强度方向不同，B正确；C、电场线从正电荷到负电荷，沿着电场线电势降低，所以b点的电势比a点的高，C错；D、正电荷到c点的平均场强大于正电荷到d点的平均场强，根据U=Ed可知，正电荷到c点电势降低的多，所以c点的电势比d点的低；也可以根据电势这样理解：由正电荷在d,c两点产生的电势相等，但两个负电荷在d点产生的电势高于c点，所以c点的总电势低于d点，D错；4.(4分)如图，足够长的光滑斜面底端固定有带电小球A，带有同种电荷的小球B从斜面顶端由静止开始下滑，则小球B在向下运动的过程中将做        运动，向下运动过程中小球B的电势能      (选填“增大”、“减小”或“不变”)。【答案】先加速后减速；增大【解析】设斜面倾角为θ，两球带同种电荷，对小球B分析，根据牛顿第二定律两球间距r减小，当时，加速度方向沿斜面向下。当时，加速度方向沿斜面向上，则小球B先做加速运动，后做减速度运动。静电力对小球B做负功，小球B的电势能增大。5.(7分)如图，长为L的绝缘细线一端悬于0点，另一端系一质量为m、电荷量为q 的小球。现将此装置放在水平向右的足够大的匀强电场中，小球静止在B点，此时细线与竖直方向成37⁰ 角，重力加速度为g。(1) 判断小球的带电性质，并求该匀强电场的电场强度E的大小。(2) 若将小球向右拉起至与0点处于同一水平高度且细线刚好绷紧，将小球由静止释放，求小球运动到最低点A时的速度大小。【答案】，【解析】（1）对小球进行受力分析，如图所示根据平衡条件可知电场力方向水平向右，与电场强度方向相同，则小球带正电。且有，解得（2）若将小球向右拉起至与点处于同一水平高度由静止释放，小球做圆周运动，则有，解得。