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文档简介
上海市2024年等级考物理试卷模拟卷1
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。
3.答题前,务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号,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•律不得分。全部试题的作答必须写在答
题纸上与试卷题号对应的位置。
一运动的描述
1.在“金星凌日''的精彩天象中,观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间达六个
半小时,那便是金星,如图所示。下面说法正确的是()
A.地球在金星与太阳之间
B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零
D.以金星为参考系,可以认为太阳是运动的
【答案】D
【解析】A.金星通过太阳和地球之间时,我们才能看到金星没有被太阳照亮的•面呈黑色,
选项A错误;
B.因为观测“金星凌口”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用,所以不能将太
阳看成质点,选项B错误;
C.金星绕太阳一周,起点与终点重合,位移为零,选项C错误;
D.金星相对于太阳的空间位置发生了变化,所以以金星为参考系,太阳是运动的,选项D
正确。
故选D。
2.物体的运动状态是指物体的()
A.位置B.位移
C.速度D,加速度
【答案】C
【解析】运用状态的特征物理量是速度矢量,包括速度的大小和方向,故C正确。
故选C。
3.下列各组物理量中,全部都是矢量的是()
A.位移、速度、加速度、平均速度B.速度、力、时间、平均速度
C.位移、加速度、速度、时间D.速度、质量、加速度、路程
【答案】A
【解析】A.位移、速度、加速度、平均速度都是矢量,选项A正确;
B.速度、力、平均速度都是矢量,时间是标量,选项B错误;
C.位移、加速度、速度都是矢国,时间是•标最,诜项C错误:
D.速度、加速度是矢量,质量、路程是标量,选项D错误。
故选Ao
4.下表是ZI07次列车北京西至聊城区间的运行时刻表,则()
车次出发站开车时间到达站到达时间用时里程
Z107北京西19:53聊城23:323小时39分350km
A.表中“23:32”表示时刻
B.该列车从北京西至聊城的位移为350km
C.根据表中数据能求出该列车从北京西至聊城的平均速度
D.该列车从北京西至聊城全程做匀速直线运动
【答案】A
【解析】A.表中“23:32”表示时刻,A正确;
B.该列车从北京西至聊城的路程为350km,位移大小小于350km,B错误;
C.从表中数据无法知道该列车从北京西至聊城的位移,故无法求出该列车从北京西至聊城
的平均速度,C错误;
D.该列车从北京西至聊城全程中不是做直线运动,故不可能做匀速直线运动,D错误;
故选Ao
5.我们知道要拍打蚊子不是一件容易的事.当我们看准蚊子停留的位置拍打下去时,蚊子
早就不知飞向何方了,这是因为蚊子在感受到突然袭击而飞走时,具有很大的()
A,速度B,加速度
C.速度的改变量D.位移
【答案】B
【解析】ABCD.蚊子飞走时是比较快的,即具有很大的速度变化率,故具有很大的加速度,
选项B正确.
6.在一段时间内,甲、乙两个物体做直线运动,甲的加速度为一7m/s?,乙的加速度为5m/s2,
请比较甲乙在这段时间内速度变化量的大小为△/△史,速度的大小为师
吆(填“V”"=”或“无法比较”)O
【答案】〉无法比较
【解析】[1]在这段时间内速度变化后的人•小为
Av=|«|r
由于
N>KI
可得△即:>△〃
[2]根据匀变速直线运动速度时间公式v=P0+al
由于甲、乙两个物体的初速度未知,故无法比较甲、乙两个物体速度的大小。
7.“50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识,如图所示。其中“5。”称为G值,G值越大,加速越快,
G值的大小为车辆从静止加速到速度为lOOknVh(百公旦加速)的平均加速度的10倍,若
某车百公里加速时间为6.9s,由此推算,该车百公里加速的平均加速度为m/s2
(保留一位有效数字),该车的尾标应该是TFSU
sonriFsi
【答案】440
大小至少是m/s。(g=10m/s2)
11.一吊桥由六对钢杆悬吊着,六对钢杆在桥面上分列两排,其上端挂在两根钢缆上,如图
为其一截面图。已知图中相邻两钢杆间距离均为4.5m,靠桥面中心的钢杆长度为1m(即
A4,=OZy=lm),BR=EE,CC=PP,又已知两端钢缆与水平方向成45。角。若吊桥总
重为G,钢杆自重不计,为使每根钢杆承受负荷相同,试求:
CB'AD1E'P'
(1)作用在C、P两端与水平成45。钢缆的拉力大小耳;
(2)8B'和CC的长度。
12.如图,露天娱乐场空中列车由许多节完全相同的车厢组成。列车全长为L,圆形轨道半
径为R,(R远大于一节车厢的高度和长度,但L>2/rR)。已知列车的车轮是卡在导轨上的
光滑槽中只能使列车沿着圆周运动而不能脱轨。试问:列车在水平轨道上以初速度%冲上
圆形轨道,则列车能保持匀速率的时间有多久?
【解析】8.A.钢索对桥的总拉力与桥的重力平衡,所以增加钢索数量,不会改变索港受
到总的拉力,故A错误;
B.合力不变时,分力间夹角越大,分力越大,钢索的总拉力大小等于桥的重力,适当降低
索塔的高度,钢索间的夹角变大,所以增大了钢索承受H勺拉力,故B错误:
CD.钢索对称,拉力的水平分力抵消,钢索对索塔拉力的合力竖直向卜,即可以保证钢索
对索塔拉力的合力偏离竖直方向不至于过大,故C错误,D正确。
故选D;
9.引桥建造成螺旋形盘旋而上,即省力又节省占地空间,螺旋引桥可视为斜面,在大桥高
度一定时,设计成螺旋形增大了斜面的长度,减小了坡度,这样可以减小车上桥时的牵引力,
避免汽车发动机产生的牵引力过大而损坏汽车。
10.[1]汽车对桥面的压力等于车重的一半,则桥对车的支持力就等于车重的一半,车的速
度为u=36km/h=10iWs,则对于车有
L/加
可得
R=20m
⑵汽车过桥顶时对桥面无压力,则
可得则汽车过桥顶时的速变大小至少是匕1m=K)V2nVs
11.(1)整体受四个拉力和重力平衡,因为C、P两端与水平成45。,所以一侧的两个拉力
垂直,则有耳=^cos45<>='^G
(2)设BC与水平夹角为4,对C点受力分析有
耳cos450=FBCCOSq
^sin45°=—+A^sin61
解得
tan4=一
13
对B点有
FBCCOSq=FRACOS02
G
%sinq+
可得
tan与=g
r
则有BB'=AA+B'Atan02=2.5m
CC'=BB'+B'C'tana=5.5m
12.列车布满轨道后开始做匀速率运动,到列车车尾开始进入轨道匀速率运动结束,根据机
械能守恒有3”?片=1、2欣
—mv~+mgR
2L
可得匀速率的速率为u=卜:-驾K
则列车能保持匀速率的时间/=上空四
=(L-2TTR)
VLvo-4^2
三.法拉第
迈克尔•法拉第(MichaelFaraday,1791年9月22口~1867年8月25口),英国物理学家、
化学家,也是著名的自学成才的科学家。法拉第1791年9月22日出生于萨里郡组园顿一个
贫苦铁匠家庭,仅上过小学。1831年,他作出了关于电力场的关键性突破,发现了电滋感
应现象,永远改变了人类文明。
13.如图是探究电磁感应产生条件的实验器材。
①请在图中用实线代替导线把它们连成完整的实验电路;
②(不定项选择)下列哪些方法可以使灵敏电流计的指针发生偏转。
A.闭合开关的瞬间
B.保持开关闭合,螺线管A放在螺线管B中不动,滑动变阻器的滑片也保持不动
C.保持开关闭合,将螺线管A从螺线管B中迅速抽出
14.电磁感应现象在科技和生活中有着广泛的应用,下列说法正确的是()
接收充电设备
A.图甲中,发射线圈接入恒定电流也能实现手机充电
B.图乙中,电磁炉不能使用陶瓷锅,是因为陶瓷导热性能比金属差无法形成涡流
C.图丙中,真空冶炼炉的炉外线圈通入高频交流电时,线圈上会由于涡流产生大量热量,
从而冶炼金属
D.图丁中,电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在一起,这是为了保护电表指针,利
用了电磁阻尼原理
15.某同学学习了法拉第电磁感应相关知识之后,做了妇下探究性实验:将闭合线圈按如图
所示方式放在电子秤上,线圈上方有一N极朝下竖直放置的条形磁铁,手握磁铁在线圈的
正上方静止,此时电子秤的示数为小。下列说法正确的是()
A.将磁铁N极减速插向线圈的过程中,线圈中产生的电流沿顺时针方向(俯视)
B.将磁铁N极匀速插向线圈的过程中,线圈中无感应电流
C.将静止于线圈内的磁铁加速抽出的过程中,电子秤的示数小于〃7
D.将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中,电子秤的示数大于〃?
16.电磁感应应用之一为理想变压器,如图若原、副线圈的匝数比为2:10.、力端接入一正
弦式交流电源。L、L?为两只规格为“220V,22W”的灯泡,两电表为理想交流电表.当
滑动变阻器的滑片。处于中间位置时,两灯泡恰好都正常发光。则电流表示数为A,
电压表示数为V,此时滑动变阻器阻值为C。若在而端输入如图所示的
交流电〃,其有效值为V,其表达式为V.
17.2022年6月,我国首艘完全日主设计建造的航母“福建舰”下水亮相,除了引人注目的
电磁弹射系统外,电磁阻拦索也是航母的“核心战斗力”之一,其原理是利用电磁感应产生的
阻力快速安全的降低舰载机着舰的速度。如图所示为电微阻拦系统的筒化原埋:舰载机着舰
时关闭动力系统,通过绝缘阻拦索拉住轨道上的一根金属棒油,金属棒。〃瞬间与舰载机共
速,并一起在磁场中减速滑行至停下。已知舰载机质量为M,金属棒质量为机,电阻为R,
两者共速后的初速度为%,平行导轨与P。间距L,匀强磁场垂直纸面向外,磁感应强
度为以其余电阻不计,除安培力外舰载机系统所受其它阻力恒定为力求:
(1)金属棒电流的方向;
(2)金属棒向中感应电流最大值/的大小;
(3)当舰载机减速到5时的加速度大小依
【解析】13.[1]将电流表与大线圈B组成闭合回路,电源、开关、小线圈A组成闭合同路,
电路图如图所示
[2JA.闭合开关的瞬间,线圈B的磁通量发生变化,线圈B中产生感应电流,电流表指针
偏转,故A正确;
B.保持开关闭合,螺线管A放在螺线管B中不动,滑动变阻器的滑片也保持不动,线圈B
的磁通量不发生变化,线图B中不产生感应电流,电流表指针不偏转,故B错误;
C.保持开关闭合,将螺线管A从螺线管B中迅速抽出:螺线管B的磁通晟发生变化.螺
线管B中产生感应电流,电流表指针偏转,故C正确。
故选AC。
14.[3]A.充电设备中的发射线圈通恒定电流,其产生的磁场是恒定的,不能使手机产生感
应电流,不能实现无线允电,故A错误
B.甩磁炉不能用陶瓷锅是因为陶瓷锅属于绝缘材料,不会产生涡流,故B错误;
C.真空冶炼炉,当炉外线圈通入高频交流电时,线圈产生交变磁场,被冶炼的金属产生涡
流,产生大量的热从而冶炼金属,故C错误;
D.电流表在运输时要用导线把两个接线柱连在•起,这是为了保护电表指针,利用了电磁
阻尼原理,故D正确。
故选D。
15.[4JA.将磁铁N极减速插向线圈的过程中,线圈中的磁通量增加,根据楞次定律可知,
线圈中产生的电流沿逆时针方向(俯视),故A错误;
B.将磁铁N极匀速插向线圈的过程中,线圈中的磁通量增加,线圈中产生感应电流,故B
错误;
C.将静止于线圈内的磁铁加速抽出的过程中,线圈中的磁通量减少,线圈中产生感应电流,
阻碍磁铁的相对运动,对磁铁产牛向下的作用力,则线圈受到向上的安培力,电子秤的示数
小于〃?,故C正确;
D.将静止于线圈内的磁铁匀速抽出的过程中,线圈中的磁通量减少,线圈中产生感应电流,
阻碍磁铁的相对运动,对磁铁产生向下的作用力,则线圈受到向上的安培力,电子秤的示数
小于〃?,故D错误;
故选C。
16.[5][6]L]正常发光,可知副线圈两端的电压为
U2=220V
所以原线圈两端电压为
q=区Xu,=±X220V=440V
%_1
即电压表的读数为440V,根据公式
P=UI
可知原线圈上的电流
U22010
根据电流与匝数成反比知副线圈的电流表的示数
/,=-^-x/,=-x—A=-A
*n211()5
⑺滑动变阻器电压为22()V,副线圈总电流为
A=—A
一5
且副线圈上L的电流为
/,=—A
'10
则通过滑动变阻器电流为
则滑动变阻器电阻为
U2^0
/?=—=-^Q=2200Q
I1
10
[8]有效值为
。布=生=220丫
仃V2
⑼由
2乃24,八八
co——=------=100/F
T2x10”
其表达式为
u=Umsind(V)=220x/2sin100^7'(V)
17.110](I)由右手定则,可知金属棒时上电流的方向从。到瓦
(2)金属棒帅切割磁感线产生的最大感应电动势为
Ei=BL%
由闭合电路欧姆定律
'R
解得最大电流为
二次
1R
(3)减速到5时,感应电动势为
7』
2
感应电流为
I二马二町
2R2R
金属棒乃所受安培力为
F=BI2L
对舰载机和金属棒系统,由牛顿第二定律有
F+f=(〃?+")〃
解得
1二2班”叫
2R(机+M)
四.小明是个天文爱好者,最近研究了螺旋星系;螺旋星系中有大量的恒星和星际物质,主
要分布在半径为R的球体内,球体外仅有极少的恒星。球体内物质总质量为M,可认为均
匀分布,球体内外的所有恒星都绕星系中心做匀速圆周运动,恒星到星系中心的距离为
引力常量为G。
18.在厂>/?区域质量为制的恒星所受的万有引力为,做匀速圆周运动的速度
大小u与一的关系是;
19.根据电荷均匀分布的球壳内试探电荷所受库仑力的合力为零,利用库仑力与万有引力的
表达式的相似性和相关力学知识,在区域质量为川的恒星受到的万有引力为一,做
匀速圆周运动的速度大小v与r的关系是;
20.科学家根据实测数据.得到此螺旋星系中不同位置的恒星做匀速圆周运动的速度大小u
随厂的变化关系图像,如图所示,根据在厂〉R范围内的恒星速度大小几乎不变,科学家预
言螺旋星系周围(r>R)存在一种特殊物质,称之为暗物质。暗物质与通常的物质有引力
相互作用,并遵循万有引力定律。
JR;
①图像可知在,WR区域内,理论推测和实际观测—(填“吻合''或“不吻合”);
②求r=nR内暗物质的质量(写出必要的计算过程)
【解析】18.由题可知,星系中心就是半径为R的球体的球心,区域的恒星(设其质
量为〃。绕星系中心做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力得
解得r>R区域的恒星的速度大小v与厂的关系为
19.由题意通过类比可知质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力也为零。设在心R区域
内,半径为「的球体内的内物质总质量为M/,根据球体积公式
可得
MV.r3
同理,由万有引力提供向心力得
联立解得WR区域的恒星的速度大小V与r的关系为
20.①图像可知在YR区域内,y与广成正比关系,理论推则理论推测和实
际观测吻合;
②设在r>R范围内的恒星速度大小为V/,由图象可知刃近似等于轨道半径为R的恒星对应
的线速度大小,由(2)的结论可得
[GM
可把r=〃R球体内的暗物质(暗物质分布在R〜〃R的球壳内)看作处在星系中心的等质量的
质点,范围内的恒星所需的向心力等于星系物质和暗物质对恒星的万有引力之和,则
有
—Mm-M'mvi2
G------7+G-------=m—
(nR)~(nR)-nR
解得由成内暗物质的质量必为
M'=(n-1)M(«>l)
五.阅读材料,回答下列问题:
光给世界带来光明,使我们能看清周围的景物,进行各种活动;光从太阳、星球射到我们这
里.,给我们带来了宇宙空间的信息,使我们能够认识宇宙;光从原子、分子内部发射出来,
使我们认识了微观世界的奥秘。光学既是物理学中一门"5•老的学科,乂是现代科学领域中最
活跃的前沿科学之一,具有强大的生命力和不可估量的发展前景。
21.如图所示的现象中,解释成因正确的是()
甲乙丙丁
A.图甲所示泊松亮斑是由于光的干涉形成的
B.图乙所示水中的气泡看上去特别明亮,主要是由于光的折射引起的
C.图丙所示疾驰而过的急救车使人感觉音调变化,是由于多普勒效应引起的
D.图丁所示竖直的肥皂膜看起来常常是水平彩色横纹,是由于光的衍射产生的
22.如图所示,一束由红绿两种单色光组成的复色光射入半圆形透明介质,绿光的折射光线
与底面平行。不考虑多次反射现象,红光从圆弧动射出的光线可能正确的是()
23.如图,〃、8分别为两束波长入a、乂的单色光经过同一实验装置得到的图样,则()
III
ab
A.4、。为干涉图样,"B.4、。为干涉图样,XaVXb
C.小A为衍射图样,让D.〃、〃为衍射图样,Xa<Xb
24.如图是单色光的“杨氏双缝干涉实验”,若要使干涉条纹变宽,可以()
单色光,
单缝双缝光屏:
A.增大单缝到双缝之间的距离
B.减小单缝到双缝之间的距离
C.增大双缝到舜幕之间的距离
D.减小双缝到屏幕之间的距离
25.打磨某剖面如图所示的宝石时•,必须将O
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