2024年上海新题型等级考物理模拟练习3含答案

上海2024年新题型等级考物理一模练习03（试卷）

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。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。

3.标注“多选”的试卷，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试卷，每小题只能选

一个选项。标注“简答”的试卷，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，需给出必要的图示、文字说明、

公式、演算等。

4.除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2„

一、中国空间站

2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运

载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接。

航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中

国人首次进入自己的空间站。

1.（1）火箭竖直起飞时宇航员处于—状态（选涂：A.失重B.平衡C.超重）；

（2）宇航员对座椅的压力其受到的支持力（选涂：A.大于B.等于C.小于）。

2.宇航员在空间站里（）

A.完全失重，所以没有惯性

B.“飘浮起来”，说明没有受到重力

C.进入核心舱时需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因

3.假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。

（1）已知地球质量为弘半径为凡引力常量为2则空间站在轨运行线速度：；

（2）（简答）右图是飞船与核心舱交会对接时测量空间站质量的原理图。若已知飞船的质量0为3.0Xl（fkg,其

推进器的平均推力41000N,在飞船与空间站对接后，推进器工作10s内，测得飞船和空间站组合体的速度变化量

为0.4m/s,忽略飞船质量的变化，求空间站的质量脱

F

空间站飞船

4.（多选）如图，天和核心舱处于半径为隐的圆轨道m；飞船处于半径为六的圆轨道I上的0点，通过变轨操作

后，沿椭圆轨道n运动到户处与核心舱对接。则飞船（

A.由轨道I进入轨道n要在。点加速

B.由轨道II进入轨道III要在尸点减速

C.沿轨道II运动到对接点户过程中，速度不断增大

D.沿轨道III运行的周期大于沿轨道I运行的周期

5.（多选）航天员在空间站开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。有同学设想在空间站利用下列装置

进行高中物理实验，你认为可行的是（）

A.探究两个互成角度B.用力传感器研究作用力C.研究平抛运动的规律

的力的合成规律和反作用力的关系

①底座

②立柱

③固定装场

④连接杆

⑤摆链

⑥岩光片

D.研究向心力的实验E.验证机械能守恒定律F.羽毛和金属小球在玻璃管中下落

二、智能寻迹小车

智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色

轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时，小车从起

点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。

1.如图，小车沿水平黑色轨迹匀速率运动，

(1)经过圆弧上/、6两位置时的向心力由

_____________________________提供，

(2)其大小分别为4、FB,则有()A.F〉FBB.FFFBC.FA〈FB

2.小车以恒定功率从起点由静止沿水平黑色直线轨迹做加速运动，在其车尾刚越过“60分”线时恰好达到最大速

度v,如图。

(1)设小车受到的阻力恒定，牵引力大小的变化情况(选涂：A.一直变大B.不变C.一直

减小);

V

(2)这个过程的平均速度一(选涂：A.>B.=C.<)o

~2

3.为能让小车及时停下来获得高分，需要测试小车的刹车性能，小闵同学在平直

1-/(m-s-1)

路面上做了刹车实验。右图是刹车过程中位移和时间的比值彳与力之间的I。1]关系图

像，(1)刹车过程中加速度大小为m/s2,(2)从开始刹车时计051------时，经

过2s,该车的位移大小为m„

1t/s

三、荡秋千

荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲，深

受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁

或公园中，如图乙。

1.一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力尸缓慢图甲图乙

将秋千由最低点。点拉至图示6点再由静止释放。在6点时秋千绳

与竖直方向的夹角为9,C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻

力，重力加速度为g。

（1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化。（选涂:

A.变小B.不变C.变大）

（2）从8点至C点过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为o（选涂:

A.冲量为零B.竖直向上C.竖直向下）

（3）从8点到C点的时间为心若《＜5。，试估算小朋友和座椅的重心到秋千悬点的距离为公

2.有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现

360°翻转。

（1）运用所学物理知识分析，若秋千绳换为铁链或铁杆，（选涂：

A.铁链秋千B.铁杆秋千）更容易实现360。极限翻转。L

（2）（简答）简要说明理由。

.-

ov°

3.（简答）某科学up主用假人、小火箭（火箭箭体、燃料）和铁链秋千，完成同一极限

图丁

360°翻转荡秋千实验。若不计铁链质量，假人、小火箭的总质量为弘重心到悬点的

距离始终为£;火箭发射喷气时间极短，瞬间喷出气体的质量为△〃；最后恰好实现了360°翻转，求：

（1）如图丁，火箭在。点发射瞬间假人和火箭箭体获得的初速度0

（2）火箭发射瞬间气体的喷射速度u。

四、波

可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象，其本质是一种电磁波，具

有一些和机械波相同的波的特性，又有和机械波不同的特点。

1.下面关于光的现象和原理说法不正确的是（）

A.原本透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是因为光的折射

B.激光防伪标识上的彩色图案是因为光的衍射

C.用“偏振片”可以检验并得到：光是横波

B

2.如图所示，折射率为1.41的直角棱镜/及:置于空气中。60。7*

（1）一束光从8c面垂直射入后又会从棱镜___________

/13UC

（选涂：A.46面B.6c面C.AC面）射出，A

（2）其射出方向与射入方向之间的夹角约为°。（结果保留两位有效数字）

3.区别于光波，机械振动的传播需要依赖介质，如图振源/从。时刻开始带

动细绳上各点上下做简谐运动，0.5s时在绳上形成的波形如图所示。若规定向

上为质点振动位移的正方向，振幅为0.1m,试画出0~0.5s内/点的振动图

像，标注好描述振动的物理量。

五、变阻器

变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。

1.在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图（a）所示。

（1）若被测电阻丝的电阻在30Q左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻

为（）

A.0~1QB.0~50QC.0~500Q

（2）若有一根长为/直径为d的金属丝，测得阻值为此则电阻率o=。

2.如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片产向左端滑动过程中，电压表、电流

数变化情况为（）

A.两表示数均增大B.电压表示数增大，电流表示数减小

C.两表示数均减小D.电压表示数减小，电流表示数增大

3.变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（c）电路中电源电动势£

=12V,内阻r=2Q,两个滑动变阻器变化范围均为0~10Q,则当用=Q、

尼=Q时可使必有最大功率。

六、洛伦兹力演示仪图(c)

如图所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径r的变化。

1.图（b）中通同方向稳恒电流/后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电

子沿如上图（c）中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。

（1）图（c）中磁场方向为向（选涂：A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里）。

（2）图（c）励磁线圈中电流/方向是（选涂：A.顺时针B.逆时针）。

（a）洛伦兹力演示仪实物图（b）励磁线圈侧视图（c）结构示意图

洛伦兹力演示仪

2.若增大电子枪的加速电压仅其它条件不变，（1）则电子在磁场中做圆周运动的半径,（2）周期

（均选涂：A.增大B.减小C.不变）。

3.用国际基本单位表示磁感应强度单位：1T=1o

4.（简答）已知玻璃泡内磁场的磁感应强度8大小与励磁线圈中的电流/成正比，试分析说明，可如何调节洛伦

兹力演示仪，以减小电子做圆周运动的半径八

七、电磁炉

电磁炉的原理是利用感应电动势在锅底内产生涡流，致使锅体本身快速发热，从

而加热锅内食物。

1.适合做电磁炉锅具的材料是（）

A.铁B.陶瓷C.玻璃

2.电磁炉的在工作时会产生电磁波。下列关于电磁波的表述正确的有（）

A.法拉第预言了电磁波的存在

B.伦琴发现了X射线

C.医院里用红外线热效应来杀菌

3.某个同学制作了一个简易装置来研究电磁炉工作原理。如图所示，将一根电线缠绕在铁芯外部，接通交流电

源，过了一会儿，放置在铁芯上方的多匝线圈开始发热。下述可以增大线圈热功率的

办法是（）

A.增大交流电源的频率

B.减小上方线圈的匝数以减小电阻

C.将交流电源换成电动势更大的直流电源

4.（简答）间距£4）.5m光滑平行金属导轨，水平放置在竖直方向的磁感应强度6=1T

的匀强磁场中，一端接阻值为R刃Q的电阻。一电阻为r=1。、质量为处长也为/的导体棒垂直放置在导轨

上，在外力作用下可以让导体棒在匀强磁场中做简谐运动产生类似电磁炉所用的正弦交流电。导体棒从2=0时刻

开始运动，其感应电动势e与时间t的关系是如图所示的正弦函数。不计导轨电阻。求：

XXXX

XXXX加

XxxBXT

（1）这一感应电动势的有效值；

（2）写出导体棒速度大小随时间变化的关系式;

（3）算出0~2s内外力所做的功。

上海2024年新题型等级考物理一模练习03（解析）

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。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。

3.标注“多选”的试卷，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试卷，每小题只能选

一个选项。标注“简答”的试卷，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，需给出必要的图示、文字说明、

公式、演算等。

4.除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2„

一、中国空间站

2021年6月17日，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运

载火箭成功发射。载人飞船与天和核心舱顺利自主快速交会对接。

航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，这标志着中

国人首次进入自己的空间站。

1.（1）火箭竖直起飞时宇航员处于—状态（选涂：A.失重B.平衡C.超重）；

（2）宇航员对座椅的压力其受到的支持力（选涂：A.大于B.等于C.小于）。

2.宇航员在空间站里（）

A.完全失重，所以没有惯性

B.“飘浮起来”，说明没有受到重力

C.进入核心舱时需借助外力，说明力是改变物体运动状态的原因

3.假设空间站在距地面h高度处绕地球做匀速圆周运动。

（1）已知地球质量为弘半径为凡引力常量为2则空间站在轨运行线速度：；

（2）（简答）右图是飞船与核心舱交会对接时测量空间站质量的原理图。若已知飞船的质量0为3.0Xl（fkg,其

推进器的平均推力41000N,在飞船与空间站对接后，推进器工作10s内，测得飞船和空间站组合体的速度变化量

为0.4m/s,忽略飞船质量的变化，求空间站的质量脱

F

空间站飞船

4.（多选）如图，天和核心舱处于半径为隐的圆轨道m；飞船处于半径为六的圆轨道I上的0点，通过变轨操作

后，沿椭圆轨道n运动到户处与核心舱对接。则飞船（

A.由轨道I进入轨道n要在。点加速

B.由轨道II进入轨道III要在尸点减速

C.沿轨道II运动到对接点户过程中，速度不断增大

D.沿轨道III运行的周期大于沿轨道I运行的周期

5.（多选）航天员在空间站开展基础物理实验，为全国青少年进行太空授课。有同学设想在空间站利用下列装置

进行高中物理实验，你认为可行的是（）

A.探究两个互成角度B.用力传感器研究作用力C.研究平抛运动的规律

羽毛和金属小球在玻璃管中下落

【答案】1.（4分）（1）C（2分）（2）B（2分）

2.（2分）C

GM

3.（5分）⑴v=（2分）

R+h

（2）组合体的总质量为F=（A7+m）a（1分）

Avo

组合体的加速度为a=--=0.04m/s2（1分）

△t

联立两式求得空间站的质量为M=2.2xl04kg（1分）

4.（3分）AD

5.（4分）ABD

二、智能寻迹小车

智能寻迹小车上装有传感器，会自动识别并沿水平面内的黑色

轨迹行驶，黑色轨迹上标有数值的短线为分值线。比赛时，小车从起

点出发，以停止时车尾越过的最后一条分值线的分数作为得分。

1.如图，小车沿水平黑色轨迹匀速率运动，

（1）经过圆弧上从6两位置时的向心力由

_____________________________提供，

（2）其大小分别为4、FB,则有（）A.句B.F甘FBC.F《FB

2.小车以恒定功率从起点由静止沿水平黑色直线轨迹做加速运动，在其车尾刚越过“60分”线时恰好达到最大速

度力如图。

（1）设小车受到的阻力恒定，牵引力大小的变化情况（选涂：A.一直变大B.不变C.一直

减小）;

7）

（2）这个过程的平均速度一（选涂：A.>B.=C.<）。

2

3.为能让小车及时停下来获得高分，需要测试小车的刹车性能，小闵同学在平直路面上做了刹车实验。右图是刹

X

车过程中位移和时间的比值一与力之间的关系图像，（1）刹车过程中加速度大小为

t

m/s2,（2）从开始刹车时计时，经过2s,该车的位移大小为mo

【答案】（1）（2分）B（2分）

（2）（2分）直杆秋千通过最高点的速度大于零即可，铁链秋千通过最高点的速度需

要大于④，（1分）这意味着运动员要做更多的功，使更多的人的生物能转为为机械

能。（1分）

3.（4+4=8分）

（1）忽略上升过程中的空气阻力，假人和火箭体机械能守恒，以最低点为零势能面：（1分）

11

-(M-Am)V2=-(M-Am)V2+(M-Am)gx2£（1分）

20218

(M—Am)于=(M—Am)g(1分)v0=yJSgL(1分)

（2）火箭发射时，动量守恒：（1分）0=(M-Am)-vo+Am-u(2分)u="JSgL(1分)

三、荡秋千

荡秋千是中华传统游戏竞技项目，常在节日庆典举行比赛，如图甲,深

受各族人民的喜爱。现在荡秋千已成为儿童的专项活动，常见于校园操场旁

或公园中，如图乙。

1.一种荡秋千的方式如图丙，小朋友坐姿基本不变，大人用水平力尸缓慢图甲图乙

将秋千由最低点。点拉至图示6点再由静止释放。在6点时秋千绳

与竖直方向的夹角为9,C点为左端最高点，忽略秋千绳的质量和空气阻

力，重力加速度为g。

（1）大人缓慢拉秋千的过程中，秋千绳上的拉力大小如何变化。（选涂:

A.变小B.不变C.变大）

（2）从6点至C点过程中，秋千绳子拉力的冲量的方向为。（选涂:

A.冲量为零B.竖直向上C.竖直向下）

（3）从8点到C点的时间为心若《<5。，试估算小朋友和座椅的重心到秋千悬点的距离为公

2.有一种极限秋千运动，运动员通过蹲下和站起动作，可以越荡越高，直至实现360°翻转。

（1）运用所学物理知识分析，若秋千绳换为铁链或铁杆，（选涂:

A.铁链秋千B.铁杆秋千）更容易实现360。极限翻转。

（2）（简答）简要说明理由。

3.（简答）某科学up主用假人、小火箭（火箭箭体、燃料）和铁链秋千，完成极限

L

360°翻转荡秋千实验。若不计铁链质量，假人、小火箭的总质量为弘重心到悬点的

距离始终为心火箭发射喷气时间极短，瞬间喷出气体的质量为△〃；最后恰好VO实现了

O

360°翻转,求：

图丁

（1）如图丁，火箭在。点发射瞬间假人和火箭箭体获得的初速度Q

（2）火箭发射瞬间气体的喷射速度u。

【答案】（1）（2分）B（2分）

（2）（2分）直杆秋千通过最高点的速度大于零即可，铁链秋千通过最高点的速度需要大于4,（1分）这意味着

运动员要做更多的功，使更多的人的生物能转为为机械能。（1分）,

3.（4+4=8分）

（1）忽略上升过程中的空气阻力，假人和火箭体机械能守恒，以最低点为零势能面：（1分）

-(M-Am)V2=-(M-Am)vi+(M-Am)gx2£(1分)

20210

(M-Am)子=(M-Am)g(1分).".v0=J5gL(1分)

（2）火箭发射时，动量守恒：（1分）0=（M-Am）（2分）a="J5gL（1分）

四、波

可见光为我们呈现了色彩斑斓的世界和各种有趣的现象，其本质是一种电磁波，具有一些和机械波相同的波

的特性，又有和机械波不同的特点。

1.下面关于光的现象和原理说法不正确的是（）

A.原本透明的肥皂泡在阳光的照射下变得五彩斑斓主要是因为光的折射

B.激光防伪标识上的彩色图案是因为光的衍射

C.用“偏振片”可以检验并得到：光是横波

2.如图所示，折射率为1.41的直角棱镜/6C置于空气中。

（1）一束光从8c面垂直射入后又会从棱镜

（选涂：A.45面B.8c面C./C面）射出，

（2）其射出方向与射入方向之间的夹角约为°。

（结果保留两位有效数字）

3.区别于光波，机械振动的传播需要依赖介质，如图振源/从0时

动细绳上各点上下做简谐运动，0.5s时在绳上形成的波形如图所示。

上为质点振动位移的正方向，振幅为0.1m,试画出0~0.5s内/点

像，标注好描述振动的物理量。

【答案】L（2分）A

2.（4分）⑴C——2分（2）45°——2分

3.（4分）坐标轴单位1分，振幅1分，

周期1分，振动图像形状1分

五、变阻器

变阻器作为一种常用的电路元器件，可用于调节电流和电压，达到控制电路的目的。

1.在测量金属丝的电阻率的实验中，电路如图（a）所示。

（1）若被测电阻丝的电阻在30Q左右，则实验中选用的滑动变阻器最合理的阻

为（）

A.0~1QB.0~50QC.0~500Q

（2）若有一根长为/直径为d的金属丝，测得阻值为此则电阻率o=。

2.如图（b）所示电路，在滑动变阻器的滑片户向左端滑动过程中，电压表、电流

数变化情况为（）

A.两表示数均增大B.电压表示数增大，电流表示数减小

C.两表示数均减小D.电压表示数减小，电流表示数增大

3.变阻器可以改变电源的输出功率及用电器功率，在图（c）电路中电源电动势£

=12V,内阻r=2Q,两个滑动变阻器变化范围均为0~10Q,则当兆=Q、

兄=Q时可使必有最大功率。

【答案】1.（4分）（1）B（2分）（2）夕=等（2分）

4L图(c)

2.（2分）D3.（4分）0,2

六、洛伦兹力演示仪

如图所示，洛伦兹力演示仪可通过改变出射电子速度或磁感应强度来观察电子做圆周运动的半径r的变化。

1.图（b）中通同方向稳恒电流/后，励磁线圈能够在两线圈之间产生与两线圈中心的连线平行的匀强磁场。电

子沿如上图（c）中所示方向进入磁场，在磁场内沿顺时针做圆周运动。

（1）图（c）中磁场方向为向（选涂：A.垂直纸面向外B.垂直纸面向里）。

（2）图（c）励磁线圈中电流/方向是（选涂：A.顺时针B.逆时针）。

2.若增大电子枪的加速电压优其它条件