2022年上海市高中學業(yè)水平等級性考試物理試卷試題（答案詳解）

試卷第=page66頁，共=sectionpages66頁試卷第=page55頁，共=sectionpages66頁2022年上海市普通高中學業(yè)水平等級性考試物理試卷一、單項選擇題（共40分，第1-8小題，每小題3分；第9-12小題，每小題4分。）1．某元素可表示為，則下列可能為該元素同位素的是（）A． B． C． D．2．麥克風靜止在水平桌面上，下列能表示支架對話筒作用力的方向的是（）A． B．C． D．3．在單縫衍射實驗中，僅減小單縫的寬度，則屏上（）A．條紋變寬，光強增強 B．條紋變窄，光強增強C．條紋變寬，光強減弱 D．條紋變窄，光強減弱4．將一個乒乓球浸沒在水中，當水溫升高時，球內氣體（）A．分子熱運動平均動能變小，壓強變小B．分子熱運動平均動能變小，壓強變大C．分子熱運動平均動能增大，壓強變小D．分子熱運動平均動能增大，壓強變大5．某原子核發(fā)生核反應時放出一個正電子，則新原子核內多了一個（）A．質子 B．中子 C．電子 D．核子6．運動員滑雪時運動軌跡如圖所示，已知該運動員滑行的速率保持不變，角速度為，向心加速度為a。則（）A．變小，a變小 B．變小，a變大C．變大，a變小 D．變大，a變大7．在同一介質中有a、b兩列機械波，它們的波形如圖所示，兩列波的頻率分別為fa和fb，波長分別為和，則（）A．， B．，C．， D．，8．兩質點由靜止開始做直線運動，它們的位移與時間的圖像均為拋物線。時刻它們的速度分別為和，加速度分別為和。則（）A．， B．，C．， D．，9．如圖所示，兩根粗細相同的玻璃管下端用橡皮管相連，左管內封有一段長30cm的氣體，右管開口，左管水銀面比右管內水銀面高25cm，大氣壓強為75cmHg，現移動右側玻璃管，使兩側管內水銀面相平，此時氣體柱的長度為（）A．20cm B．25cmC．40cm D．45cm10．木衛(wèi)一和木衛(wèi)二都繞木星做勻速圓周運動。它們的周期分別為42h46min和85h22min，它們的軌道半徑分別為R1和R2，線速度分別為v1和v2，則（）A．R1＜R2，v1＜v2 B．R1＞R2，v1＜v2C．R1＞R2，v1＞v2 D．R1＜R2，v1＞v211．神舟十三號在返回地面的過程中打開降落傘后，在大氣層中經歷了豎直向下的減速運動。若返回艙所受的空氣阻力隨速度的減小而減小，則加速度大小（）A．一直減小 B．一直增大C．先增大后減小 D．先減小后增大12．如圖，一個正方形導線框以初速v0向右穿過一個有界的勻強磁場。線框兩次速度發(fā)生變化所用時間分別為t1和t2，以及這兩段時間內克服安培力做的功分別為W1和W2，則（）A．t1＜t2，W1＜W2 B．t1＜t2，W1＞W2C．t1＞t2，W1＜W2 D．t1＞t2，W1＞W2二、填空題（共20分）13．在描述氣體狀態(tài)的參量中，__________是氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是____________的宏觀體現。14．“玉兔號”月球車的電池中具有同位素“钚”。請補充該元素原子核發(fā)生的核反應方程式：→+_______；該反應屬于__________反應。（選填：“裂變”或“衰變”）15．半徑為R的金屬圓環(huán)里，有一個垂直于紙面向里且半徑為r的圓形區(qū)域勻強磁場，磁感應強度的大小為B。若增大該區(qū)域內的磁感應強度，則金屬圓環(huán)的感應電流方向為__________（選填：“順時針”或“逆時針”）；若保持圓形區(qū)域內磁場的磁感應強度大小不變，方向變化180°，則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為__________。16．水平面上有一帶電量為Q的均勻帶電圓環(huán)，圓心為O。其中央軸線上距離O點為d的位置處有一帶電量為q的點電荷。若點電荷受到的電場力為F，則F_________（k為靜電力恒量）（選填“>”、“<”或“=”）。靜電力恒量k的單位可表示為__________（用“SI單位制”中的基本單位表示）。0017．四根電阻均勻分布的電阻絲連接成一個閉合的正方形線框，O為正方形線框的中點。當強度為I的電流從a點流入d點流出時，ad邊在O點產生的磁場方向為__________（選填：“垂直于紙面向里”或“垂直于紙面向外”）。已知直導線在O點產生的磁場大小與流經導線的電流大小成正比，若ad邊在O點產生的磁場磁感應強度為B，則整個線框在O點產生的磁場磁感應強度大小為__________。三、綜合題（共40分）注意：第19、20題在列式計算、邏輯推理以及回答問題過程中，要求給出必要的圖示、文字說明、公式、演算等。18．在“用單擺測定當地的重力加速度”的實驗中：（1）擺線質量和擺球質量分別為m線和m球，擺線長為l，擺球直徑為d，則_______；A．m線>>m球，l<<dB．m線>>m球，l>>dC．m線<<m球，l<<dD．m線<<m球，l>>d（2）小明在測量后作出的T2-l圖線如圖所示，則他測得的結果是g=__________m/s2。（保留2位小數）（3）為了減小誤差，應從最高點還是最低點開始計時，請簡述理由_________。19．如圖所示，AB為平直導軌，長為L，物塊與導軌間動摩擦因數為，BC為光滑曲面。A與地面間高度差為h1，BC間高度差為h2，一個質量為m的物塊在水平恒力作用下，從A點靜止開始向右運動，到達B點時撤去恒力，物塊經過C點后落地，已知重力加速度為g。（1）若物塊落地時動能為E1，求其經過B點時的動能EkB；（2）若要物塊落地時動能小于E1，求恒力必須滿足的條件。20．寬L=0.75m的導軌固定，導軌間存在著垂直于紙面且磁感應強度B=0.4T的勻強磁場。虛線框I、II中有定值電阻R0和最大阻值為20Ω的滑動變阻器R。一根與導軌等寬的金屬桿以恒定速率向右運動，圖甲和圖乙分別為變阻器全部接入和一半接入時沿abcda方向電勢變化的圖像。求：（1）勻強磁場的方向；（2）分析并說明定值電阻R0在I還是II中，并且R0大小為多少；（3）金屬桿運動時的速率；（4）滑動變阻器阻值為多少時變阻器的功率最大？并求出該最大功率Pm。答案第=page88頁，共=sectionpages88頁答案第=page77頁，共=sectionpages88頁1．C【詳解】同位素之間質子相同，中子不同，可知質量數不同，C正確，ABD錯誤。故選C。2．A【詳解】根據共點力平衡，支架對話筒作用力與話筒的重力大小相等，方向相反。故支架對話筒作用力的方向豎直向上。BCD錯誤，A正確。故選A。3．C【詳解】在單縫衍射實驗中，單縫的寬度越小，衍謝現象越明顯，條紋的間距越大；狹縫的寬度越小，通光量越小，視野的亮度會變暗，光強越弱，故僅減小單縫的寬度，條紋會變寬，光強減弱，故ABD錯誤，C正確。故選C。4．D【詳解】當水溫升高時，球內氣體的平均動能增大；乒乓球內體積不變，溫度升高，根據理想氣體狀態(tài)方程可知，氣體的壓強變大。故ABC錯誤，D正確。故選D。5．B【詳解】根據原子核在發(fā)生核反應的過程中遵守質量數守恒和電荷數守恒，且質量數=電荷數+中子數，反應時放出一個正電子，則新原子核內的電荷數減少了一個，而質量數保持不變，則中子數增加了一個，即多了一個中子，所以B正確，ACD錯誤。故選B。6．D【詳解】根據可知，速率不變，半徑減小，則角速度ω變大；根據可知，速率不變，半徑減小，向心加速度a變大。故選D。7．B【詳解】由圖像可得，機械波a的波長大于b，兩列波在同一介質中傳播，波速相同，由可得機械波a的頻率小于b，即，故ACD錯誤，B正確。故選B。8．A【詳解】x-t圖像的斜率表示速度，斜率越大，速度越大，可知時刻根據位移x與時間t的圖像均為拋物線，根據數學知識可得根據圖像可知時刻所以故選A。9．A【詳解】設玻璃管橫截面積為，初態(tài)，氣體的壓強為體積當兩側管內水銀面相平時，設氣體柱長度為，則氣體體積為壓強由玻意耳定律可得聯立解得故A正確，BCD錯誤。故選A。10．D【詳解】根據公式可得軌道半徑和線速度的表達式由題知T1＜T2帶入公式可得R1＜R2v1＞v2故D正確，ABC錯誤。故選D。11．A【詳解】依題意，返回艙豎直向下減速運動的過程中，根據牛頓第二定律可得返回艙速度減小，則可得加速度一直減小，故選A。12．B【詳解】設線框剛進入磁場是速度為v1，剛離開磁場時速度為v2，由動量定理，又可得線框進入磁場和離開磁場的過程都受向左的安培力作用而減速，進入過程平均速度大于離開過程平均速度，根據知t1＜t2根據動能定理，可知故選B。13．

體積

單位面積上氣體分子平均撞擊力【詳解】[1][2]在描述氣體狀態(tài)的參量中，體積是指氣體分子空間所能達到的范圍。壓強從微觀角度來說，是指單位面積上氣體分子平均撞擊力的宏觀體現。14．

He

衰變【詳解】[1]根據質量數守恒，電荷數守恒，該元素原子核發(fā)生的核反應方程式→+He[2]該反應屬于衰變。15．

逆時針

2Br2【詳解】[1]若增大該區(qū)域內的磁感應強度，則金屬圓環(huán)內的磁通量增大，根據楞次定律可知，感應電流方向為逆時針；[2]若保持圓形區(qū)域內磁場的磁感應強度大小不變，方向變化180°，設方向變后的磁場方向為正，則金屬圓環(huán)的磁通量變化的大小為16．

<

【詳解】[1]把帶電圓環(huán)平均分成N小段，都可以看成點電荷，電荷量為與之間的庫侖力大小為點電荷受到的電場力為即[2]由庫倫定律可知用“SI單位制”中的基本單位表示力F的單位是，距離r的單位是m，電荷量Q的單位是，故靜電力恒量k的單位可表示為。17．

垂直于紙面向外

0【詳解】[1]根據安培定則，當強度為I的電流從a點流入d點流出時，ad邊在O點產生的磁場方向為垂直于紙面向外；[2]根據安培定則和矢量的疊加原理，整個線框在O點產生的磁場磁感應強度大小為0。18．

D

9.74

最低點，在最低點加速度最小，速度變化慢，更容易判斷，所以測得的時間誤差較小【詳解】（1）[1]為了減小實驗冊誤差，該實驗中要求擺線質量遠小于擺球的質量，即m線<<m球；擺線長度要遠大于擺球直徑，即l>>d；故選D。（2）[2]由于可得根據T2-l圖線可知解得g=9.74m/s2（3）[3]最低點，在最低點加速度最小，速度變化慢，更容易判斷，所以測得的時間誤差較小。19．（1）E1－mgh1；（2）＜F＜【詳解】（1）從B到落地過程中機械能守恒，設地面為零勢能面變形得（2）整個過程根據動能定理有所以若物體恰能到達C點，根據動能定理有所以綜上所述＜F＜20．（1）垂直紙面向里；（2）定值電阻R0在I中，原