上海市2022年普通高中学业水平等级性考试物理模拟测试卷六 Word版含解析

2022年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理 模拟试卷（六）
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟。
2．本考试分设试卷和答题纸。试卷包括三部分，第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、选择题(共40分.第1-8小题，每小题3分，第9-12小题，每小题4分.每小题只有一个正确答案.)
1. 由放射性元素放出的氦核流被称为( )
A．阴极射线 B．α射线 C．β射线 D．γ射线
2．爱因斯坦由光电效应的实验规律，猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于 ( )
A．等效替代
B．控制变量
C．科学假说
D．数学归纳
3. 如图1所示为粒子穿过充满氮气的云室时拍摄的照片，在许多粒子的径迹中有一条发生了分叉，分叉后有一条细而长的径迹和一条粗而短的径迹，则 ( )

A．细而长的是α粒子的径迹
B．粗而短的是氧核的径迹
C．细而长的是氮核的径迹
D．粗而短的是质子的径迹
4．用图2所示的实验装置在暗室中探究光的性质，左侧是点燃的酒精灯（在灯芯上洒些盐），右侧是竖立的附着一层肥皂液薄膜的金属线圈，下列说法中正确的是 （ ）
A．条纹呈黄白相间
B．条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定
C．酒精灯火焰发出两种不同颜色的光照射到薄膜上，形成干涉条纹
D．在图示的情况下，从肥皂薄膜的左面观察时，在薄膜上可看到衍射条纹
5．科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的1/6；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的是 （ ）
A．氢气球和铅球都处于超重状态
B．氢气球将加速上升，铅球加速下落
C．氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面
D．氢气球和铅球都将下落，且同时落地
6．如图3所示，将一个质量为m的球固定在弹性杆AB的上端，杆的下端固定在地面上。现用测力计沿水平方向缓慢拉球，使AB杆发生弯曲，在测力计的示数逐渐增大的过程中，AB杆对球的弹力方向为（ ）
A．始终水平向左
B．始终竖直向上
C．斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大
D．斜向左下方，与竖直方向的夹角逐渐增大
7．一般家用电冰箱一天消耗的电能约1度(1度＝1)，此能量最接近下列哪个用电器正常工作时，一直使用一天消耗的电能( )
A.一只照明的电灯 B.一台空调
C.一台电磁炉 D.一只微波炉
8．一杯水含有大量的水分子，若杯中水的温度升高，则（ ）
A.水分子的平均动能增大 B.只有个别水分子动能增大
C.所有水分子的动能都增大 D.每个水分子的动能改变量均相同
9．某一导体的伏安特性曲线如图4中AB段所示，关于导体的电阻，下列说法正确的是
A．电阻变化了5Ω
B．电阻变化了15 Ω
C．电阻变化了20 Ω
D．电阻变化了30 Ω
图4
10. 若单摆的摆长适当变大，摆球的质量由20g增加为40g，摆球离开平衡位置的最大角度不变，则单摆振动的（　 　）
A．频率不变，振幅不变
B．频率变小，振幅变大
C．频率变小，振幅不变
D．频率变大，振幅变大
11．如图5所示，在匀强磁场中放一电阻不计的平行金属导轨，导轨跟大线圈M相接．导轨上放一根导线ab，磁感线垂直于导轨所在平面．欲使M所包围的小闭合线圈N产生顺时针方向的感应电流，则导线的运动情况可能是 （ ）

图5
A．加速向左运动
B．加速向右运动
C．匀速向左运动
D．匀速向右运动
12. 如图6所示，一端开口，一端封闭的玻璃管，封闭端有一定质量的气体，开口端置于水银槽中，用弹簧测力计拉着玻璃试管而平衡，此时管内外水银面高度差为，弹簧测力计示数为．若在水银槽中缓慢地倒入部分水银，使槽内水银面升高一些，稳定后管内外水银面高度差为，弹簧测力计示数为，则 （ ） 图6
A．
B．
C．
D．
二、填空题(共20分)
13．如图7所示，将一个电荷量为q＝＋3×10－10C的点电荷沿着电场线从电场中的A点移到B点的过程中，克服电场力做功6×10－9J．已知A点的电势为φA＝－4V，电场线的方向向 ， B点的电势为 V． 图7
14．一列简谐横波沿x轴传播，某时刻（t=0）波的图像如图8，此刻A、B两质点的位移相同，此后A和B分别经过最短时间0.1s和0.8s回到图示位置，该波沿x轴 方向传播（填“正”或“负”)，该波在18s内沿x轴传播的距离为 m。

图8
15．一物体沿x轴做直线运动，其位置坐标x随时间t变化的规律为，（采用SI单位制），则该物体在前2秒内的位移为 m，第5秒末的速度为 m/s。
16．如图9，一端封闭的均匀细直玻璃管，倒插在水银槽中，由于管内有少量气体，当h1=50厘米时，h2=30厘米。已知外界大气压强为75厘米汞柱。则管内气体的压强是 厘米汞柱。若保持气体的温度不变，将玻璃管提高到h1=75厘米，那么管内气体的压强是 厘米汞柱。
17．如,10所示，将小球甲、乙（都可视为质点）分别从A、B两点由静止同时释放，甲、乙两物体的质量之比为2∶1，最后都到达竖直面内圆弧的最低点D，其中甲是从圆心A开始做自由落体运动，乙沿光滑弦轨道从与圆心等高的B到达D，当甲运动到D点前瞬间，甲、乙的速度大小之比为 ，机械能之比为_________(以D点所在平面为零势能面)

三、综合题(共40分)
注意：第19、20题在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等.
18．（1）用DIS测电源电动势和内电阻电路如图11（a）所示，R0为定值电阻。调节电阻箱R的阻值，记录电阻箱的阻值R和相应的电流值I，通过变换坐标，经计算机拟合得到如图11（b）所示图线，则该图线选取了_______为纵坐标，由图线可得该电源电动势为________V。
图11
（2）现有三个标有“2.5V，0.6A”相同规格的小灯泡，其I-U特性曲线如图11（c）所示，将它们与图11（a）中电源按图11（d）所示电路相连，A灯恰好正常发光，则电源内阻r=____Ω，图11（a）中定值电阻R0=____Ω。
（3）若将图11（a）中定值电阻R0换成图11（d）中小灯泡A，调节电阻箱R的阻值，使电阻箱R消耗的电功率是小灯泡A的两倍，则此时电阻箱阻值应调到_______Ω。调节电阻箱R的阻值，能否使小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同？答____________（选填“能”、“不能”或“不能确定”）
19．如图12所示，质量为m带电量为+q的小滑块以大小为v0的初速度从A点进入宽度为d的AB绝缘水平面。当滑块运动至中点C时，速度大小为，从此刻起在AB区域内加上一个水平向左的强度不变的有界匀强电场（区域外不存在电场）。若小滑块受到的电场力与滑动摩擦力大小相等。（设最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力）
（1）求滑块离开AB区域时的速度？
（2）要使小滑块在AB区域内运动的时间达到最长，电场强度应为多大？（3）在（2）情况下小滑块增加的电势能最大值是多少？
20．如图13，两条平行的长直金属细导轨KL、PQ固定于同一水平面内，它们之间的距离为d，电阻可忽略不计，ab和cd是两根质量分别为m1、m2的金属细杆，杆与导轨垂直，且与导轨良好接触，并可沿导轨无摩擦地滑动。两杆的电阻均为R，导轨和金属细杆都处于垂直于导轨所在平面向上的匀强磁场中，大小为B。在杆cd的中点施加一水平恒力F，两杆都从静止开始运动，直至流过两杆中的电流不再变化，求：
（1）两杆的初始加速度分别为多少；
（2）两杆的加速度如何变化，最终的加速度分别为多少；
（3）两杆速度差的最大值为多少；
（4）当流过两杆中电流不再变化时，再 图13
经过时间t，回路中产生的热量为多少。
参考答案
1.B
解析：放射性元素放出的三种射线分别为α、β、γ射线，α射线的本质是氦核流、β射线的本质是电子流、γ射线的本质是电磁波，故B选项正确。
2.C
解析：科学假说是一种重要的研究方法．爱因斯坦提出的光子说就用了科学假说的方法．
3.B
解析：根据电荷数守恒、质量数守恒，α粒子与氮核发生核反应，产生氧核和质子,则粗而短的是氧核的径迹，细而长的是质子的径迹。
4.B
解析：在干涉条纹的减弱区域为暗条纹，故总的条纹是明暗相间的，A错；条纹的明暗情况由两列光在薄膜内的路程差决定，即条纹形成的分布情况由薄膜的厚度决定，故B正确；不同频率的光不能干涉，故C错；光发生明显衍射现象的条件是障碍物或小孔的尺寸与波长差不多或小于波长，故D错。
5.D
解析：由于在月球表面没有空气，没有磁场，物体在月球表面只受重力作用，物体由静止释放，将做自由落体运动，位移h相同，运动的加速度g相同，运动的时间也一定相同，应该同时落地。自由落体运动处于完全失重状态。综上分析，应选D。
6.C
解析：以球为研究对象，球受到三个力的作用：重力、杆对球的弹力、测力计对球的拉力。在测力计的示数逐渐增大的过程中，杆对球的弹力的竖直分力不变（与重力平衡），而水平分力逐渐增大（与拉力平衡），所以杆对球的弹力方向斜向左上方，与竖直方向的夹角逐渐增大。
7.A
解析：一般灯具的功率约10-60W，一天的耗电约0.24-1.44度；电磁炉的功率约1800-2100W，一天的耗电约43.2-50.4度；微波炉的功率约1000-1300W，一天的耗电约24-31.2度；空调的功率约800-1500W，一天的耗电约19.2-36度。故最接近的是A。
8.A
解析：水的温度升高，则其内部的水分子运动变剧烈，水分子的平均动能变大，即其内能增加，这是统计规律，个别分子不适用，故A正确，BCD错误。
9.A
解析：R=RB-RA=UB/IB-UA/IA=6V/0.3A-3V/0.2A=5Ω
10.B
解析：单摆频率为周期的倒数，根据单摆周期公式可知，其与质量无关，与摆长有有关，根据题意，摆长变大，故周期变大，频率变小；又因为偏角不变，摆长变长，导致单摆摆球运动的弧长变长，即振幅变大。综上选B
11.A
解析：导线ab切割磁感线时产生的感应电流，若该电流变化，穿过小线圈N中的磁通量就会变化，产生感应电流。若要使小线圈N产生顺时针方向的感应电流，既使B感垂直线圈N向里，则B原的情况应是“垂直线圈N向里，且减小”或“垂直线圈N向外，且增大”，据此可以判断导线ab“向右运动且减速”或“向左运动且加速”。
12.B
解析：管内气体压强P=P0－ρgh；测力计拉力F=G玻＋(P0－P) S。
加入水银，液面升高，h减小，P增大，F减小。
13.左，16
解析：正电荷从A到B克服电场力做功，可以判断电荷受到的电场力向左，故电场方向向左，V，由UAB＝φA－φB， 得到V。
14.负，40
解析：A点先回到原始位置，说明A点振动方向向上，可以判断波沿x轴负向传播，A、B两支点回到平衡位置的时间和等于周期，即T=0.9s，波在18s内沿x轴传播的距离m=40m。
15.8，20
解析：由可确定物体从初始位置处开始做初速度为0的匀加速直线运动，加速度a=4m/s2，在前2秒内的位移；第5秒末的速度v=at=20m/s。
16.45，30
解析：，所以cmHg。h1=75cm时，设管内气体的压强xcmHg，则管内气体的体积为cm3，根据，l1=20cm，解得x=30cm，所以cmHg。
17.，
解析：两物体释放后均做初速度为0的匀加速运动，甲的加速度为，乙的加速度为，两物体运动相同的时间，由得：甲、乙的速度大小之比为。
两物体的初始高度相同，初速度均为0，且两物体运动过程中机械能守恒，可得机械能之比为。
18.（1）1/I，4.5；（2）2.5，2； （3）4.60-4.90，不能
解析：（1）由得，，显然该图线选取了为纵坐标，图线斜率的倒数为电动势，既E=4.5V。
（2）图（d）电路中，I=0.6A，U=2.5V，此时IB= I/2=0.3A，UB=0.5V，
由E=U+Ir有：4.5=2.5+0.5+ 0.6r，解得r=2.5Ω。由图（b）中图线的截距可求出R0+ r=4.5Ω，所以R0 =2Ω。
（3）灯泡A与电阻箱R串联，PR=2PA，则UR=2UA，由E=U+Ir有：4.5=3UA+ 2.5I。
即：I=1.8－1.2UA。在图（c）中画出I=1.8-1.2UA的图线，该图线与小灯泡的I-U特性曲线的交点（1.12V，0.46A），就是小灯泡此时的工作电压和电流，电阻箱R的电压UR=2UA =2.24V。电阻箱的阻值R =UR/I=4.87Ω.。由电路特点可知，若要小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同，必须满足三者的电阻相等，而当电阻箱R的等于灯泡A的阻值时，内电阻小于灯泡A的阻值，所以不存在小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r三者的电阻相等的情况，所以不能使小灯泡A、电阻箱R和电源内阻r上消耗的电功率相同。
19. ，
解析：（1）从A运动到C的过程：，得，经过AB区域时，小滑块受到向左的摩擦力和电场力，且电场力等于摩擦力，则，，vB=。
（2）为是小滑块在AB区域运动的时间最长，小滑块运动到B点的速度恰好为零，则：，得，由牛顿第二定律及可得：。
（3）滑块在B点电势能最大，故小滑块增加的电势能最大值。
20.（1）aab=0，，（2）cd杆的加速度逐渐减小，ab杆的加速度逐渐增大，最后两杆的加速度相同。最终两杆加速度均为，（3），
（4）
或
解析：（1）初始时，无速度，无安培力，所以：aab=0，；
（2）cd开始加速，，cd的加速度减小，ab的加速度增大，当两者加速度相等时，即不变时，F安不变，则a不再变化，两杆中感应电流恒定，
两杆最终加速度相同，（ab：，cd：）；
（3）a相同时，最大，；
（4）恒定，；
（或： ）
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