2024 年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理 试卷（无答案）
文档属性
| 名称 | 2024 年上海市普通高中学业水平等级性考试 物理 试卷（无答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 115.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-06-20 08:07:38 | ||
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文档简介
2024 年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理 试卷
(考试时间 60 分钟, 满分 100 分)
(试卷共 5 页, 答题纸共 1 页)
特别提示:
1. 本试卷标注 “多选” 的试题, 每小题有 2- 3 个正确选项, 漏选给一半分, 错选不给分; 未特别标注的 选择类试题，每小题只有 1 个正确选项。
2. 在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3. 除特殊说明外，本卷所用重力加速度 大小均取 。
一 物质性质
实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一, 也是物理学研究的重 要方法。
1. 通过 “用油膜法估测油酸分子的大小” 的实验可推测油酸分子的直径约为
A. B. C. D.
2. 验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示, 用支架将封有一 定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过 程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。
(1) 不考虑漏气因素, 符合理论预期的图线是
A B C D
（2）下列有助于减小实验误差的操作是
A. 实验前测量并记录环境温度
B. 实验前测量并记录大气压强
C. 待温度读数完全稳定后才记录数据
D. 测量过程中保持水面高于活塞下端
二 汽车智能化
我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。 汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。
1. 车载雷达系统可以发出激光和超声波信号, 其中
A. 仅激光是横波 B. 激光与超声波都是横波
C. 仅超声波是横波 D. 激光与超声波都不是横波
2. 一辆质量 的汽车,以 的速度在平直路面上匀速行驶,此过 程中发动机功率 ,汽车受到的阻力大小为___ 。当车载雷达探测到前方 有障碍物时, 主动刹车系统立即撤去发动机驱动力, 同时施加制动力使车辆减速。在刚 进入制动状态的瞬间,系统提供的制动功率 ,此时汽车的制动力大小为 ___N，加速度大小为___m/s 。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失）
三 神秘的光
光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐 揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。
1. 在 “用双缝干涉实验测量光的波长” 的实验中,双缝间距为 ,双缝到光强分布传感器 距离为 。
(1) 实验时测得 条暗条纹间距为 ,则激光器发出的光波波长为
A. B. C. D.
(2) 在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片, 测得的干涉条纹间距与不 加偏振片时相比
A. 增加 B. 不变 C. 减小
（3）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有（多选）
A. 减小缝宽 B. 使单缝靠近传感器 C. 增大缝宽 D. 使单缝远离传感器
2. 某紫外激光波长为 ，其单个光子能量为___。若用该激光做光电效应实验，所用光 电材料的截止频率为 ，则逸出光电子的最大初动能为___。（普朗克常量为 ， 真空中光速为 )
四 引力场中的运动
包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间, 引力场 中的物体运动具有不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天 上的物理和地上的物理是一样的，物理规律的普适性反映了一种简单的美。
1. 如图,小球 a 通过轻质细线 I、II 悬挂,处于静止状态。线 I 长 上端固定于离地 的 点,与竖直方向之间夹角 ; 线 II 保持水平。 点正下方有一与 质量相等的小球 , 静置于离地高度 的支架上。(取 )
(1) 在线 I、II 的张力大小 和小球 a 所受重力大小 中, 最大的是___。
(2) 烧断线 II, a 运动到最低点时与 b 发生弹性碰撞。求:
①与 b 球碰撞前瞬间 a 球的速度大小 ; (计算)
②碰撞后瞬间 球的速度大小 ; (计算)
③b 球的水平射程 。（计算）
2. 图示虚线为某彗星绕日运行的椭圆形轨道, a、c 为椭圆轨道D. c 点
长轴端点, 为椭圆轨道短轴端点。彗星沿图中箭头方向 运行。
（1）该彗星某时刻位于 点,经过四分之一周期该彗星位于 轨道的
A. 之间 B. 点 C. bc 之间
（2）已知太阳质量为 ，引力常量为 。当彗日间距为 时，彗星速度大小为 。 求彗日间距为 时的彗星速度大小 。（计算）
五 氢的同位素
氢元素是宇宙中最简单的元素, 有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同 位素, 使其应用于核研究中。
1. 原子核之间由于相互作用会产生新核, 这一过程具有多种形式。
（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为
A. 链式反应 B. 衰变 C. 核聚变 D. 核裂变
(2) 核的质量为 核的质量为 ,它们通过核反应形成一个质量为 的 氮原子核 He），此过程释放的能量为___。（真空中光速为 ）
2. 某回旋加速器的示意图如图所示。磁感应强度大小为 的匀强磁场仅分布于两个相同且正对的半圆形中空金属盒 内, 且与金属盒表面垂直。交变电源通过 1、II 分别与 相 连,仅在 缝隙间的狭窄区域产生交变电场。初动能为 零的带电粒子自缝隙中靠近 的圆心 处经缝隙间的电场 加速后，以垂直磁场的速度进入 。
(1) 粒子在 运动过程中,洛伦兹力对粒子做功为 、冲量为 ,则
A. B. C. D.
(2) 核和 核自图中 处同时释放, I、II 间电势差绝对值始终为 ,电场方 向做周期性变化, 核在每次经过缝隙间时均被加速（假设粒子通过缝隙的时间和粒 子间相互作用可忽略)。 核完成 3 次加速时的动能与此时 核的动能之比为
A. B. C. D. E.
3. 如图, 静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为 。由于两电极间距 很小,可近似认为两电极半 径均为 ,且电极间的电场强度大小处处相等,方向沿径向 垂直于电极。
（1）电极间电场强度大小为___；
(2) 由 核、 核和 核组成的粒子流从狭缝进入选择器,若不计粒子间相互 作用, 部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。
①出射的粒子具有相同的
A. 速度 B. 动能 C. 动量 D. 比荷
②对上述①中的选择做出解释。（论证）
六 自行车发电照明系统
某自行车所装车灯发电机如图(a)发电机(a) (b)所示, 其结构见图(b)。绕有线圈的汇 形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时 带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮 又通过传动轴带动磁铁一起转动，从 而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两 端 作为发电机输出端。通过导线与标有 "12 V, " 的灯泡 相连。当车轮匀速 转动时, 发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变, 摩擦轮与轮胎间不打滑。
1. 在磁铁从图示位置匀速转过 的过程中
(1) 通过 的电流方向 (在图中用箭头标出);
(2) 中的电流
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
2. 若发电机线圈电阻为 ,车轮以某一转速 转动时, 恰能正常发光。将 更换 为标有 “ 的灯泡 ,当车轮转速仍为 时
(1) 两端的电压
A. 大于 B. 等于 C. 小于
(2) 消耗的功率
A. 大于 B. 等于 C. 小于
3. 利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有 “24 V, ” 的灯泡供电,使灯泡正 常发光,变压器原、副线圈的匝数比 ,该变压器原线圈两端的电压为___ 。
4. 在水平路面骑行时, 假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已 知空气阻力与车速成正比, 忽略发电机内阻。
(1) 在自行车匀加速行驶过程中,发电机输出电压 随时间 变化的关系可能为
A B C D
（2）无风时自行车以某一速度匀速行驶,克服空气阻力的功率 ,车灯的功率
为 。为使车灯的功率增大到 ,汽车人的功率 应为多大 (计算)
(
1
)
物理 试卷
(考试时间 60 分钟, 满分 100 分)
(试卷共 5 页, 答题纸共 1 页)
特别提示:
1. 本试卷标注 “多选” 的试题, 每小题有 2- 3 个正确选项, 漏选给一半分, 错选不给分; 未特别标注的 选择类试题，每小题只有 1 个正确选项。
2. 在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。
3. 除特殊说明外，本卷所用重力加速度 大小均取 。
一 物质性质
实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一, 也是物理学研究的重 要方法。
1. 通过 “用油膜法估测油酸分子的大小” 的实验可推测油酸分子的直径约为
A. B. C. D.
2. 验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示, 用支架将封有一 定质量气体的注射器和温度传感器固定在盛有热水的烧杯中。实验过 程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。
(1) 不考虑漏气因素, 符合理论预期的图线是
A B C D
（2）下列有助于减小实验误差的操作是
A. 实验前测量并记录环境温度
B. 实验前测量并记录大气压强
C. 待温度读数完全稳定后才记录数据
D. 测量过程中保持水面高于活塞下端
二 汽车智能化
我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。 汽车在检测到事故风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。
1. 车载雷达系统可以发出激光和超声波信号, 其中
A. 仅激光是横波 B. 激光与超声波都是横波
C. 仅超声波是横波 D. 激光与超声波都不是横波
2. 一辆质量 的汽车,以 的速度在平直路面上匀速行驶,此过 程中发动机功率 ,汽车受到的阻力大小为___ 。当车载雷达探测到前方 有障碍物时, 主动刹车系统立即撤去发动机驱动力, 同时施加制动力使车辆减速。在刚 进入制动状态的瞬间,系统提供的制动功率 ,此时汽车的制动力大小为 ___N，加速度大小为___m/s 。（不计传动装置和热损耗造成的能量损失）
三 神秘的光
光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐 揭开了光的神秘面纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。
1. 在 “用双缝干涉实验测量光的波长” 的实验中,双缝间距为 ,双缝到光强分布传感器 距离为 。
(1) 实验时测得 条暗条纹间距为 ,则激光器发出的光波波长为
A. B. C. D.
(2) 在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置的偏振片, 测得的干涉条纹间距与不 加偏振片时相比
A. 增加 B. 不变 C. 减小
（3）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有（多选）
A. 减小缝宽 B. 使单缝靠近传感器 C. 增大缝宽 D. 使单缝远离传感器
2. 某紫外激光波长为 ，其单个光子能量为___。若用该激光做光电效应实验，所用光 电材料的截止频率为 ，则逸出光电子的最大初动能为___。（普朗克常量为 ， 真空中光速为 )
四 引力场中的运动
包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间, 引力场 中的物体运动具有不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天 上的物理和地上的物理是一样的，物理规律的普适性反映了一种简单的美。
1. 如图,小球 a 通过轻质细线 I、II 悬挂,处于静止状态。线 I 长 上端固定于离地 的 点,与竖直方向之间夹角 ; 线 II 保持水平。 点正下方有一与 质量相等的小球 , 静置于离地高度 的支架上。(取 )
(1) 在线 I、II 的张力大小 和小球 a 所受重力大小 中, 最大的是___。
(2) 烧断线 II, a 运动到最低点时与 b 发生弹性碰撞。求:
①与 b 球碰撞前瞬间 a 球的速度大小 ; (计算)
②碰撞后瞬间 球的速度大小 ; (计算)
③b 球的水平射程 。（计算）
2. 图示虚线为某彗星绕日运行的椭圆形轨道, a、c 为椭圆轨道D. c 点
长轴端点, 为椭圆轨道短轴端点。彗星沿图中箭头方向 运行。
（1）该彗星某时刻位于 点,经过四分之一周期该彗星位于 轨道的
A. 之间 B. 点 C. bc 之间
（2）已知太阳质量为 ，引力常量为 。当彗日间距为 时，彗星速度大小为 。 求彗日间距为 时的彗星速度大小 。（计算）
五 氢的同位素
氢元素是宇宙中最简单的元素, 有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同 位素, 使其应用于核研究中。
1. 原子核之间由于相互作用会产生新核, 这一过程具有多种形式。
（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为
A. 链式反应 B. 衰变 C. 核聚变 D. 核裂变
(2) 核的质量为 核的质量为 ,它们通过核反应形成一个质量为 的 氮原子核 He），此过程释放的能量为___。（真空中光速为 ）
2. 某回旋加速器的示意图如图所示。磁感应强度大小为 的匀强磁场仅分布于两个相同且正对的半圆形中空金属盒 内, 且与金属盒表面垂直。交变电源通过 1、II 分别与 相 连,仅在 缝隙间的狭窄区域产生交变电场。初动能为 零的带电粒子自缝隙中靠近 的圆心 处经缝隙间的电场 加速后，以垂直磁场的速度进入 。
(1) 粒子在 运动过程中,洛伦兹力对粒子做功为 、冲量为 ,则
A. B. C. D.
(2) 核和 核自图中 处同时释放, I、II 间电势差绝对值始终为 ,电场方 向做周期性变化, 核在每次经过缝隙间时均被加速（假设粒子通过缝隙的时间和粒 子间相互作用可忽略)。 核完成 3 次加速时的动能与此时 核的动能之比为
A. B. C. D. E.
3. 如图, 静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为 。由于两电极间距 很小,可近似认为两电极半 径均为 ,且电极间的电场强度大小处处相等,方向沿径向 垂直于电极。
（1）电极间电场强度大小为___；
(2) 由 核、 核和 核组成的粒子流从狭缝进入选择器,若不计粒子间相互 作用, 部分粒子在电场力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。
①出射的粒子具有相同的
A. 速度 B. 动能 C. 动量 D. 比荷
②对上述①中的选择做出解释。（论证）
六 自行车发电照明系统
某自行车所装车灯发电机如图(a)发电机(a) (b)所示, 其结构见图(b)。绕有线圈的汇 形铁芯开口处装有磁铁。车轮转动时 带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮 又通过传动轴带动磁铁一起转动，从 而使铁芯中磁通量发生变化。线圈两 端 作为发电机输出端。通过导线与标有 "12 V, " 的灯泡 相连。当车轮匀速 转动时, 发电机输出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变, 摩擦轮与轮胎间不打滑。
1. 在磁铁从图示位置匀速转过 的过程中
(1) 通过 的电流方向 (在图中用箭头标出);
(2) 中的电流
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
2. 若发电机线圈电阻为 ,车轮以某一转速 转动时, 恰能正常发光。将 更换 为标有 “ 的灯泡 ,当车轮转速仍为 时
(1) 两端的电压
A. 大于 B. 等于 C. 小于
(2) 消耗的功率
A. 大于 B. 等于 C. 小于
3. 利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有 “24 V, ” 的灯泡供电,使灯泡正 常发光,变压器原、副线圈的匝数比 ,该变压器原线圈两端的电压为___ 。
4. 在水平路面骑行时, 假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已 知空气阻力与车速成正比, 忽略发电机内阻。
(1) 在自行车匀加速行驶过程中,发电机输出电压 随时间 变化的关系可能为
A B C D
（2）无风时自行车以某一速度匀速行驶,克服空气阻力的功率 ,车灯的功率
为 。为使车灯的功率增大到 ,汽车人的功率 应为多大 (计算)
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