2024年上海市普通高中学业水平等级性考试(物理)附试卷分析

2024年上海市普通高中学业水平等级性考试（物理）特别提示:1.选择类试题中,标注“多选”的,每题有2~3个正确选项,漏选给一半分,错选不给分;未特别标注的,每题只有一个正确选项。2.如无特殊说明,本卷中重力加速度g=9.8m/s2一、物质的性质物质是由大量分子构成的。不同的物质由不同种类的分子构成,这些分子间的相互作用决定了物质的性质。1.(3分)在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中,测得油酸分子的直径约为A.10−15m B.10−12m C.10−9m2.(6分)如图所示,注射器内装有封闭的空气,与温度传感器一起浸在装有热水的烧杯中。在水自然冷却的过程中,每隔一定时间记录一组体积与温度的值,得到气体体积与温度的关系图像。(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.实验前测量并记录大气压强 B.实验前测量并记录环境温度C.待温度传感器示数稳定后读数 D.实验过程中保持液面时刻处于活塞以上二、汽车智能化汽车智能化是现在发展的趋势,其中包含了“自动风控”和“自动制动”系统。1.(3分)“自动风控”系统中利用了激光与超声波信号的发射与接收,下列关于激光与超声波的说法正确的是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.(6分)一辆质量m=2×103kg的智能汽车以额定功率P=6kW、速度v=36km/h匀速行驶,则汽车匀速运动时所受的阻力大小f=N;当汽车的“自动风控”系统发现前方有危险,开启自动制动。若汽车在此时开启制动系统并且刹车,制动功率P'=48kW,则此时汽车的加速度大小a=三、神秘的光人们自古以来对光的研究一直没有停止过,其中双缝干涉、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。1.(9分)在光的双缝干涉实验中:(1)测得N条亮条纹之间的距离为D,双缝到光强分布传感器的距离为L,双缝间距为d,则光的波长λ为A.DdNL B.DLNd C.Dd(N(2)若在缝和光强分布传感器之间垂直于光束放置一个偏振片,则条纹间距会A.变宽 B.不变 C.变窄(3)(多选)若将双缝变为单缝,下列操作可以使中央条纹间距变大的是A.增大缝的空隙B.增大缝与光强分布传感器之间的距离C.减小缝的空隙D.减小缝与光强分布传感器之间的距离2.(6分)现用一束光照射一金属发生光电效应,已知普朗克常量为h,该光的波长为λ,光速为c,则该光单个光子的能量为;若该金属发生光电效应的截止频率为ν0,则逸出光电子的最大初动能为四、引力场中的运动我们生活在一个引力场的环境中。几百年前,牛顿观测到苹果的自由落体运动与宇宙空间中天体的运动满足相同的物理规律,展现了万有引力定律的普适性和物理学理论的简洁美。1.(11分)a球在轻绳Ⅰ和轻绳Ⅱ的共同作用下静止于如图所示的位置,轻绳Ⅰ长l=0.5m,与竖直方向的夹角θ=37°,b球置于距离地面高h=1.6m的台柱上,轻绳Ⅰ悬点O位于台柱正上方,距离地面高H=2.1m。已知轻绳Ⅱ水平,a球、b球为两个可视作质点的完全相同的小球。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)设a球静止时,轻绳的拉力分别为FⅠ与FⅡ,a球的重力为G,则FⅠ、FⅡ、(2)现烧断轻绳Ⅱ,a球摆下,与b球发生弹性碰撞。不计空气阻力,求:①a球即将与b球碰撞时的速度大小va②a球与b球碰撞后瞬间b球的速度大小vb③b球从台柱上飞出后落地时的水平位移大小s。2.(7分)如图所示,太阳系中木星沿着椭圆轨道绕太阳运行,其中a、c为椭圆长轴上的两个端点,b、d为椭圆短轴上的两个端点。木星绕太阳的运行周期为T。(1)某时刻木星沿逆时针绕过a点,从该时刻起,经过T4A.ab间 B.b点 C.bc间 D.c点(2)已知太阳质量为M,引力常量为G。若木星在距离太阳r1处的运行速度大小为v1。求木星运行到距太阳r2处的速度大小v2。(已知无穷远处引力势能为0,物体距星球球心的距离为五、氢的同位素自然界中氢元素是最常见、最基本的元素,它的同位素有氕、氘和氚。1.(6分)原子核之间由于相互作用会产生新核,这一过程有多种形式。(1)人们将几个较轻的原子核结合在一起变成一个较重的原子核的过程称为A.核裂变 B.核聚变 C.衰变 D.链式反应(2)已知11H的质量为m1,12H的质量为m2,光速为c。若将一个11H与一个2.(6分)某回旋加速器的示意图如图所示,两个相同且正对的半圆形中空金属盒D1、D2内分布有垂直金属盒表面的匀强磁场,D1、D2缝隙间的狭窄区域有交变电场。初动能为零的带电粒子从缝隙中靠近D(1)粒子由D1向D2运动的过程,洛伦兹力做的功为W,冲量为A.W=0,I=0 B.W=0,I≠0C.W≠0,I=0 D.W≠0,I≠0(2)将11H和13H同时自图中O处释放,忽略其在电场中加速的时间和粒子间的相互作用,11H偏转3个12圆时动能为Ek1,此时A.1∶9 B.1∶3 C.1∶1 D.9∶1 E.3∶13.(11分)如图是静电选择器,两弧形电极之间加有径向指向内侧的电场,电势差为U,板间距为d。内层弧形极板的半径为R,d≪R。带电粒子进入静电选择器后所做的运动可视为半径为R的圆周运动。(1)板间匀强电场的电场强度大小为。

(2)将11H和A.动能 B.速度 C.动量 D.比荷(3)请论证你在(2)中得到的结论。六、自行车发电照明系统图(a)所示是自行车车灯的发电机,它内部有一块永久磁铁,置于绕有线圈的“”形软铁芯内,如图(b)所示。当自行车车轮转动时,通过摩擦轮带动磁铁转动,从而产生正弦式交变电流,对车灯供电。假设灯泡阻值不变,摩擦轮与轮胎间不打滑。1.(6分)对磁铁从图示位置转过90°的过程中:(1)在图(b)中画出ab导线上的电流方向;(2)ab导线上的电流将A.变大 B.变小C.先变大后变小 D.先变小后变大2.(6分)已知车灯上标有“12V6W”字样,发电机的内阻r=2Ω,当车轮转速为n时,车灯正常发光。保持转速n不变,换成“24V6W”的车灯,则:(1)车灯两端的电压A.大于12VB.等于12VC.小于12V(2)车灯消耗的功率A.大于6WB.等于6WC.小于6W3.(3分)将“24V6W”的车灯接在原、副线圈匝数比为1∶2的理想变压器的输出端上,当车灯正常工作时,原线圈上的电压为V。

4.(11分)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,发电机产生的感应电动势e与时间t的图像可能是A. B.C. D.(2)某人匀速骑行时,克服空气阻力做功的功率Pf=30W,车灯的功率PL=4W。若要将车灯功率增加至P参考答案一、物质的性质1.C2.(1)A(3分)(2)D(3分)二、汽车智能化1.A2.600(3分)2.7(3分)三、神秘的光1.(1)C(3分)(2)B(3分)(3)BC(3分)2.ℎcλ(3分)ℎc四、引力场中的运动1.(1)FI(2)①对a球摆下的过程,根据机械能守恒定律有mgl(1-cosθ)=12mv代入数据解得va=1.②对a球与b球的碰撞过程,根据动量守恒定律和机械能守恒定律分别有mva=mva'12mva2=12mva联立并代入数据解得vb=1.4m/s(1分)③b球从台柱上飞出后在空中做平抛运动,则水平方向有s=vbt竖直方向有h=12gt联立并代入数据解得s=0.8m(1分)2.(1)C(3分)(2)木星在绕太阳运动的过程中,仅有万有引力做功,木星的机械能守恒,则有E1=E又E1=Ek1+Ep1=12mE2=Ek2+Ep2=12m联立解得v2=v五、氢的同位素1.(1)B(3分)(2)(m1+m2-m32.(1)B(3分)(2)E(3分)3.(1)Ud(3分)(2)A(3分)(3)带电粒子在静电选择器中做匀速圆周运动,由电场力提供向心力有eE=mv2R,解得v=eERm,又Ek=12mv2,联立解得Ek=12eER,对11H和13H两种粒子来说,e、E、六、自行车发电照明系统1.(1)如图所示(3分)(2)A(3分)2.(1)A(3分)(2)C(3分)3.12(3分)4.(1)C(3分)(2)由于不考虑发电机内阻,车灯消耗的功率PL=E由法拉第电磁感应定律可知线圈产生的电动势E=NBSω2又磁铁转动的角速度ω=vr其中,v为骑行速度,r为车轮半径综上,车灯消耗的功率与骑行速度的平方成正比(1分)又空气阻力大小与骑行速度大小成正比,令f=kv(1分)则克服空气阻力做功的功率Pf=fv=kv即克服空气阻力做功的功率与骑行速度的平方成正比所以PfPf'=所以人的功率为P=PL'+Pf'=32(P2024年上海市普通高中学业水平等级性考试（物理）试卷分析一、试卷结构与题型本次物理试卷保持了以往的结构特点，分为选择题、填空题、解答题三个部分。选择题部分主要考查学生对物理基础知识的掌握情况，填空题则侧重于对物理概念和规律的理解与应用，解答题则更加注重学生的综合分析能力和解决复杂问题的能力。二、知识点覆盖试卷覆盖了高中物理的主要知识点，包括但不限于力学、电磁学、热学、光学和现代物理等。力学部分重点考查了牛顿运动定律、能量守恒定律等基础理论；电磁学部分则侧重于电场、磁场、电磁感应等概念的理解和应用；热学部分主要涉及热力学定律和气体状态方程；光学部分则着重于波动光学和几何光学的基本原理；现代物理部分则包括了相对论和量子物理的基础知识。三、难度与区分度试卷整体难度适中，既符合上海市普通高中学业水平等级性考试的要求，也能够有效区分不同水平的学生。选择题和填空题部分难度相对较低，主要考查学生的基础知识掌握情况，而解答题部分难度较高，需要学生具备较强的分析问题和解决问题的能力。四、创新与应用试卷中不乏创新题型和实际应用题目，这些题目要求学生将物理知识与实际情境相结合，考查学生的物理思维和实际应用能力。例如，一些题目结合了日常生活中的物理现象，要求学生运用所学知识进行解释和分析。五、备考建议针对