2020年上海市普通高中学业水平等级性考试

物理 试卷

2020年7月18日

实考人，平均分。每题后：得分、预估分、区分度。

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，第三部分为综台题。

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．Β射线是（ ）A，

（A）原子核放出的电子流 （B）原子核外电子电离形成的电子流

（C）原子核放射出的电磁波 （D）原子核外电子受激发产生的电磁波

2．悬浮在水中的花粉颗粒所做的布朗运动表明（ ）D，

（A）分子间有斥力 （B）花粉颗粒有热运动

（C）分子间有引力 （D）液体分子有热运动

3．一电动车在水平面内以恒定速率沿图示轨迹行驶，在a、b、c位置所受向心力大小分别为Fa、Fb、Fc，（ ）A，

（A）Fc＞Fa＞Fb （B）Fa＜Fc＜Fb

（C）Fc＜Fa＜Fb （D）Fa＞Fc＞Fb

4．如图，在通电螺线管轴线上的a、b、c三点和外侧的d点中，磁感应强度最大的是（ ）C，

（A）a点 （B）b点

（C）c点 （D）d点

5．一列横波的波长为1.4m，其传播路径上某一质点从最大位移回到平衡位置的最短时间为0.14s，该波的波速为（ ）B，

（A）0.4m/s （B）2.5m/s （C）5m/s （D）10m/s

6．钥匙从距水面20m高的桥侧自由下落，一竹筏前端在钥匙下落瞬间恰位于其正下方，该竹筏以2m/s的速度匀速行驶。若钥匙落入竹筏，则竹筏长度至少为（不考虑竹筏宽度，g取10m/s2）（ ）B，

（A）2m （B）4m （C）6m （D）8m

7．如图，接有直流电源E的光滑金属导轨水平放置，，电阻不可忽略的导体棒ab静置于导轨上。电键S闭合后，导体棒将（ ）B（原电流的力大于感应电流的力），

（A）向左移动 （B）向右移动

（C）上下弹跳 （D）不动

8．如图，线框abcd与通的恒定电流的长直导线MN共面。线框从位置I按以下四种方式运动，磁通量变化的绝对值最大的是（ ）D，

（A）平移到位置II

（B）以bc为轴转动到位置II

（C）以MN为轴转动到位置III

（D）平移到以MN为对称轴到位置III

9．观察光的衍射现象的实验装置如图所示，用红色激光照射时得到某衍射条纹。为减小条纹宽度，可（ ）B，

（A）减小单缝宽度

（B）改用绿色激光照射

（C）增大单缝与光屏的距离

（D）减小激光器与单缝的距离

10．在一次碰撞试验中，质量均为1.2×105kg的两火车头从长为6.4km的直轨道两端同时由静止起动，以0.25m/s2的加速度相向运动，它们相撞前瞬间的总动能为（ ）C，

（A）0 （B）9.6×107J （C）1.92×108J （D）3.84×108J

11．以下各图中的p表示质子、e表示电子，距离D＞d，其中O点的电场强度最大的粒子排列方式是（ ）C，

12．如图，一玻璃管上端开口下端封闭，上管内径小于下管内径，管内用水银封住一定质量的气体，在大气压强不变的情况下，气体温度缓慢升高，水银全部进入上管且未溢出，此过程中气体压强p随体积V的变化关系可能是（ ）C，

水银柱全部进入上管后是等压，图线为水平直线，关键是确定前段的斜率变化情况，即求Δp/ΔV，设上管水银柱长增大Δh，下管水银柱长减少Δhs/S，Δp＝ρgΔh－ρgΔhs/S＝ρgΔh（S－s）/S，ΔV＝Δhs，所以Δp/ΔV＝ρg（S－s）/sS，图线的第一段切线斜率恒定，故选C，

二、填空题（共20分）

13．在“用单分子油膜估测分子大小”实验中，把痱子粉均匀撒在水面有利于形成________________，便于记录实验数据。将一滴体积为V的油酸酒精溶液滴入水中，油膜充分散开后面积为S，若该溶液体积浓度为η，则估测出油酸分子的直径为____________。轮廓清晰的油酸膜，ηV/S，

14．如图（a）所示电路中，E是电源，R是定值电阻。闭合电键S，移动滑动变阻器R’的滑片P，根据电压表和电流表的求数，绘制U-I图线如图（b）所示，滑片P移到最右端时对应图中a点。由图可知：R’的最大阻值为________Ω，在滑片P移动过程中R’消耗的最大功率为________W。10，0.45，

15．质量m＝1.67×10－27kg的质子在高能粒子加速器中被加速到动能EK＝1.60×10－20J。某同学根据EK＝mv2/2计算出该质子速度大小v＝4.38×108m/s（计算无误），此速度值的不合理之处是________，这说明_____________。超过真空中的光速，EK＝mv2/2一式只适用于宏观低速物体，

16．质量为m、摆长为L的单摆，拉开一定角度后在t1时刻由静止释放。在t1、t2、t3（t1＜t2＜t3）时刻，摆球的动能EK与势能EP第一次出现如图所示关系，图中E0为单摆总机械能。此单摆的周期为_________，摆球在最低点的向心加速度为_______________（取摆球在最低点时为零势能点）。4（t3－t1），2E0/Lm，

17．倒入容器的啤酒会形成大量泡沫。将啤酒倒入量筒，实验结果表明泡沫的破裂与原子核的衰变遵循同样的统计规律，量筒中液面以上泡沫体积V随时间t变化的关系如图所示。泡沫上表面下降速度随____________（选填：“增大”、“不变”或“减小”）。假设泡沫均匀分布，量筒中泡沫从t＝0开始，经过1.5个“半衰期”后剩余的体积约为___________cm3。变小，60，

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．（10分）图（a）是“用DIS研究机械能守恒” 的实验装置。

（1）图（a）中定位挡片的作用是________。

（2）（多选）实验中测得C点机械能明显偏大的原因可能是（ ）

（A）光电门放在C点偏下位置

（B）摆锤释放前，摆线处于松弛状态

（C）摆锤在运动中受到空气阻力的影响

（D）摆锤释放时，摆锤释放器在A位置上方

（3）在验证了摆锤运动过程机械能守恒后，某同学测量了摆锤下摆过程中各位置的动能EK，以及相应的摆线与竖直方向的夹角 ，得到图（b）的EK- 图线。以最低点D为零势能点，由图线可得 ＝32 时摆锤的重力势能为__________J；若摆锤质量为0.0075kg，则此摆的摆长为__________m（摆长精确到小数点后两位）。

（1）定性研究在摆长改变时机械能是否守恒，（2）A、D，（3）0.0045J，0.41m，

19．（15分）如图，足够长的光滑导轨间距L＝0.5m、电阻不计，左端接有一电动势E＝3V的电源，系统处于竖直向下的匀强磁场中。闭合电键S后，质量m＝0.1kg、长度等于导轨间距的金属棒ab由静止开始运动，回路电流逐渐减小，稳定后棒的感应电动势等于E，回路电流为零。从电键闭合到棒达到稳定运动的过程中电源提供的能量ES＝10J，电源、金属棒产生的焦耳热分别为Q1＝0.5J，Q2＝4.5J。

（1）求电源内阻r与金属棒电阻R的比值；

（2）求棒稳定运动时的速度v和磁感应强度B；

（3）分析说明电键闭合后棒的运动情况及能量转化关系。

20．（15分）足够长的斜面与水平面的夹角 ＝37 ，质量m＝2kg的物块静止于斜面底端。物块在平行于斜面向上的恒力F＝24N作用下向上运动，经过t＝2s后撤去F。物块与斜面间动摩擦因数μ＝0.25，最大静摩擦力与滑动摩擦力近似相等。（sin37 ＝0.6，cos37 ＝0.8，g取10m/s2）

（1）求物块沿斜面向上运动所需的总时间；

（2）求上行过程中，撤去F前后，物块受到的摩擦力做功之比k；

（3）在s-t坐标中画出减速阶段物块运动的大致图线（设t＝0时物块位于出发点s＝0处）

（4）分析说明为什么物块动能与势能相等的位置仅出现在沿斜面下行过程中；求该位置离斜面底端距离L（取斜面底端所在水平面为零势能面）。

2020年物理等级考试参考答案+评分标准

一：选择题

二、填空题

13. 油酸分子层在水中边界清晰的轮廓；Vn/S

14. 10Ω； 0. 45W

15. 不合理；速度超过光速，牛顿运动定律只能适用于宏观、低速的情况

16.4 (t3-tl) ； 2Eo/mL

17. 减小;51.16cm3

三、综合题

18.(1)改变小球摆动时摆线的长度 (2) AD (3 ) 0.060J, 0.439m

19. （1）Q1＝I2rt，Q2＝I2Rt所以r/R＝Q1/Q2＝1/9，

（2）ES－Q1－Q2＝mv2/2，v＝10m/s，E＝BLv，B＝E/Lv＝0.6T，

（3）电键闭合后棒中有电流，受到安培力作用而向右运动，此时棒中产生b指向a的感应电动势，回路电流减小，棒所受安培力减小，所以棒的加速度减小，棒做的是加速度逐渐减小的加速运动，最后达到匀速。电源提供的能量一部分在电路中转化为内能，另一部分转化为棒的动能。

20. （1）F－mgsin37 －μmgcos37 ＝ma1，

a1＝4m/s2，

v1＝a1t＝8m/s，

－mgsin37 －μmgcos37 ＝ma2，

a2＝－8m/s2，0－v1＝a2t2，t2＝1s，t总＝t＋t2＝3s，

（2）s1＝a1t2/2＝8m，

s2＝（0－v12）/2a2＝4m，

W1＝fs1，W2＝fs2，

k＝W1/W2＝s1/s2＝2，

（3） 如右图所示，

（4）上行过程：加速段Ek＝mv2/2＝8t2，EP＝mgssin37 ＝12t2，始终有Ek＜EP，减速段，动能继续减小，势能继续增大，势能始终大于动能，不可能相等。

下行过程：mgsin37 －μmgcos37 ＝ma3，a3＝4m/s2，Ek＝mv2/2＝8mt2，s＝a3t2/2＝2t2，EP＝mg（s1＋s2－s）sin37 ＝6m（12－2t2），Ek＝EP，8mt2＝6m（12－2t2），得t2＝3.6，L＝s1＋s2－s＝12－2t2＝4.8m，

2020年上海市普通高中学业水平等级性考试+参考答案+评分标准