2020年上海高考物理等級考

1、2020年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平等級性考試物理 試卷考生注意：1試卷滿分100分，考試時間60分鐘。2試卷包括三部分，第一部分為選擇題，第二部分為填空題，第三部分為綜合題。第I卷（共40分）一、選題題（共40分。第1-8小題，每小題3分，第9-12小題，每小題4分。每小題只有一個正確答案。）1.關(guān)于布朗運動，下列說法中正確的是A布朗運動反映了花粉顆粒內(nèi)部分子的無規(guī)則運動B懸浮在水中的花粉顆粒越大，布朗運動就越明顯C溫度升高，布朗運動和分子熱運動都會變得劇烈D布朗運動是由于液體各個部分的溫度不同引起的2.在2016年的夏季奧運會上，我國跳水運動員獲得多枚獎牌，為祖國贏得榮譽。高臺跳水比賽時，運動

2、員起跳后在空中做出各種動作，最后沿豎直方向進(jìn)入水中。若此過程中運動員頭部連續(xù)的運動軌跡示意圖如圖2中虛線所示， a、b、c、d為運動軌跡上的四個點。關(guān)于運動員頭部經(jīng)過這四個點時的速度方向，下列說法中正確的是圖2vabcd水面A經(jīng)過a、b、c、d四個點的速度方向均可能豎直向下B只有經(jīng)過a、c兩個點的速度方向可能豎直向下C只有經(jīng)過b、d兩個點的速度方向可能豎直向下D只有經(jīng)過c點的速度方向可能豎直向下3.飛機起飛后在某段時間內(nèi)斜向上加速直線飛行，用F表示此時空氣對飛機的作用力，下列關(guān)于F的示意圖正確的是FFFFABCD4.月球土壤里大量存在著一種叫做“氦3”(He)的化學(xué)元素，是核聚變的重要原料之一

3、?？茖W(xué)家初步估計月球上至少有100萬噸“氦3”，如果相關(guān)技術(shù)開發(fā)成功，將可為地球帶來取之不盡的能源。關(guān)于“氦3”與氘核(H)聚變生成“氦4”(He)，下列說法中正確的是A該核反應(yīng)方程式為HeHHeHB該核反應(yīng)生成物的質(zhì)量大于參加反應(yīng)物的質(zhì)量C該核反應(yīng)出現(xiàn)質(zhì)量虧損，吸收能量D因為“氦3”比“氦4”的比結(jié)合能小，所以“氦3”比“氦4”穩(wěn)定5.一小滑塊以初速度v0 沿足夠長、粗糙程度均勻的固定斜面減速下滑，直至停止。若用a、x、h、v 分別表示滑塊在此過程中加速度、位移、下降高度和速度的大小，t 表示時間，則下列圖像正確的是AOt0a0BOt0x0COt0h0DOt0v6.火星探測器沿火星近地圓軌道

4、飛行，其周期和相應(yīng)的軌道半徑分別為T0和R0，火星的一顆衛(wèi)星在其圓軌道上的周期和相應(yīng)的軌道半徑分別為T和R，則下列關(guān)系正確的是A. B. C. D. 7.一輛貨車運載若干相同的、光滑圓柱形空油桶，質(zhì)量均為m。如圖所示，底層油桶平整排列、相互緊貼。上層只有一只桶油C，自由擺放在油桶A、B之間，且與汽車一起處于靜止?fàn)顟B(tài)。重力加速度為g。若汽車向左加速運動時（C始終與汽車相對靜止），則AA對C的支持力增大BB對C的支持力減小C當(dāng)加速度時，B對C的支持力為D當(dāng)加速度時，C對A、B的壓力均為8.如圖6所示，一輕質(zhì)彈簧下端系一質(zhì)量為m的物塊，組成一豎直懸掛的彈簧振子，在物塊上裝有一記錄筆，在豎直面內(nèi)放置有

5、記錄紙。當(dāng)彈簧振子沿豎直方向上下自由振動時，以速率v水平向左勻速拉動記錄紙，記錄筆在紙上留下如圖所示余弦型函數(shù)曲線形狀的印跡，圖中的y1、y2、x0、2x0、3x0為記錄紙上印跡的位置坐標(biāo)值，P、Q分別是印跡上縱坐標(biāo)為y1和y2的兩個點。若空氣阻力、記錄筆的質(zhì)量及其與紙之間的作用力均可忽略不計，則圖6y20x02x0xvyPQy13x0A該彈簧振子的振動周期為x0/v B該彈簧振子的振幅為y1- y2C在記錄筆留下PQ段印跡的過程中，物塊所受合力的做功為零D在記錄筆留下PQ段印跡的過程中，彈力對物塊做功為零9.有人根據(jù)條形磁鐵的磁場分布情況制作了一個用塑料制成的模具，模具的側(cè)邊界剛好與該條形磁

6、鐵的磁感線重合，如圖所示另取一個柔軟的彈性導(dǎo)體線圈套在模具上方某位置，線圈貼著模具上下移動的過程中，下列說法中正確的是(地磁場很弱，可以忽略)()A. 線圈切割磁感線，線圈中出現(xiàn)感應(yīng)電流B. 線圈緊密套在模具上移動過程中不出現(xiàn)感應(yīng)電流C. 由于線圈所在處的磁場是不均勻的，故而不能判斷線圈中是否有電流產(chǎn)生D. 若線圈平面放置不水平，則移動過程中會產(chǎn)生感應(yīng)電流10.用伏安法測電阻，當(dāng)對被測電阻的阻值一無所知而無法選擇用何種接法時，可采用試觸的方法。如圖所示，某同學(xué)測量未知電阻R時，讓電壓表的一端接在A點，另一端先后接到B點和C點。他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無明顯變化。則下列說法中正確

7、的是RABCVAAR與電壓表阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路BR與電壓表阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路CR與電流表阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路DR與電流表阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路11.2019年11月5日，我國成功發(fā)射了“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”的第3顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星。“北斗三號衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)”由靜止地球同步軌道衛(wèi)星、傾斜地球同步軌道衛(wèi)星、中圓地球軌道衛(wèi)星組成?！巴杰壍馈毙l(wèi)星的軌道周期等于地球自轉(zhuǎn)周期，衛(wèi)星運行軌道面與地球赤道面的夾角叫做軌道傾角。根據(jù)軌道傾角的不同，可將“同步軌道”分為靜止軌道（傾角為零）、傾斜軌道（傾角不為零）和極地軌道。根據(jù)以上信息，下列說法中正確的是A傾斜地球

8、同步軌道衛(wèi)星的高度大于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的高度B傾斜地球同步軌道衛(wèi)星的線速度小于靜止地球同步軌道衛(wèi)星的線速度C可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，靜止在北京上空D可以發(fā)射一顆傾斜地球同步軌道衛(wèi)星，每天同一時間經(jīng)過北京上空12.如圖所示，一個電荷量為-Q的點電荷甲，固定在絕緣水平面上的O點。另一個電荷量為+q、質(zhì)量為m的點電荷乙，從A點以初速度v0沿它們的連線向甲運動，運動到B點時速度為v，且為運動過程中速度的最小值。已知點電荷乙受到的阻力大小恒為f，AB間距離為L0，靜電力常量為k，則下列說法正確的是A點電荷乙從A點向甲運動的過程中，加速度逐漸增大B點電荷乙從A點向甲運動的過程中，其電勢能先增

9、大再減小COB間的距離為D在點電荷甲形成的電場中，AB間電勢差第II卷（共60分）二、填空題（20分，每小題4分）13.已知質(zhì)量為m的木塊、在大小為T的水平拉力作用下，沿粗糙水平地面作勻加速直線運動，加速度為a，則木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為 。若在木塊上再加一個與水平拉力T在同一豎直平面內(nèi)的推力，而不改變加速度的大小和方向，則此推力與水平拉力T的夾角為 。14.如圖所示，質(zhì)點O從t0時刻開始作簡諧振動，圖中Ox代表一彈性繩，OA14m，ABBC10m。在第2秒內(nèi)A比B多振動2次，B比C多振動5次，第2秒末，波已經(jīng)過C點，則波中質(zhì)點的振動頻率是_Hz，繩上的波速是_m/s。OACxB15.如圖

10、，粗細(xì)均勻的長玻璃管豎直放置且開口向下，管內(nèi)的水銀柱封閉了一部分體積的空氣柱。當(dāng)外界大氣壓緩慢減小，水銀柱將 （上升、不動、下降）；若大氣壓減小p，水銀柱移動L1，大氣壓再減小p，水銀柱又移動L2，則：L1 L2（選填“”、“”、“=”）。（保持溫度不變）16.如圖所示，有一邊長為L，電阻為R的正方形導(dǎo)線框，以水平向右的速度v勻速穿過寬度為2L的磁場。該磁場左半部為磁感應(yīng)強度等于B的勻強磁場，右半部為磁感應(yīng)強度等于2B的勻強磁場，方向均垂直紙面向里。在答題紙規(guī)定（未給出，需自行作圖）的坐標(biāo)系上畫出從0到4L/v時間內(nèi)，a、b兩點間電壓隨時間t的變化圖線。17.兩個定值電阻，把它們串聯(lián)起來，等效

11、電阻為4，把它們并聯(lián)起來，等效電阻是1，如果把這兩個電阻串聯(lián)后接入一個電動勢為E，內(nèi)電阻為r的電源兩極間，兩電阻消耗的總功率等于P1；如果把這兩個電阻并聯(lián)后接入同一個電源的兩極間，兩電阻消耗的總功率等于P2，若要求P1 = 9W，且P2P1，求滿足這一要求的E和r的所有值.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.某同學(xué)通過實驗研究小燈泡的電壓與電流的關(guān)系，除小燈泡外，可用的器材如下：A電源(電動勢3 V，內(nèi)阻為1.5 )B電壓表(03 V，內(nèi)阻約為10 k)C電流表(00.6 A，內(nèi)阻約為5 )D滑動變

12、阻器(050 ，額定電流0.4 A)E滑動變阻器(010 ，額定電流1.0 A)F電鍵S，導(dǎo)線若干 (1)實驗中移動滑動變阻器滑片，得到了小燈泡的UI圖象如圖甲所示，則可知小燈泡的電阻隨電壓增大而_(填“增大”、“減小”或“不變”)；實驗時應(yīng)選用的滑動變阻器為_。(填器材前的字母序號)(2)根據(jù)圖甲，將圖乙實驗電路中缺少的導(dǎo)線補全(其中電流表和電壓表分別測量小燈泡的電流和電壓)。(3)若某次連接時，把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，合上電鍵，任意滑動滑片發(fā)現(xiàn)都不能使小燈泡完全熄滅，則此時的電路中，小燈泡可能獲得的最小功率是_W。(本問中電壓表和電流表均視為理想電表，結(jié)果保留2位有效數(shù)字)19.已知

13、地球質(zhì)量為M，引力常量為G。將地球視為半徑為R、質(zhì)量均勻分布的球體。在以下問題的討論中，空氣阻力及地球自轉(zhuǎn)的影響均忽略不計。（1）物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度，叫做第一宇宙速度。請證明第一宇宙速度的大小。（2）某同學(xué)設(shè)想從地面以第一宇宙速度的大小豎直上拋一可視為質(zhì)點的物體，關(guān)于物體上升的最大高度，他的解答過程如下：設(shè)物體的質(zhì)量為m，上升的最大高度為h，重力加速度為g，由機械能守恒定律有：。 又： ，所以 聯(lián)立得：老師說該同學(xué)的上述解答是不正確的，請指出上述錯誤的原因，并分析說明物體上升的最大高度h應(yīng)該比大還是??？（3）試分析說明第（2）問中以第一宇宙速度v1豎直上拋至落回拋出點的整

14、個過程中，物體的速度和加速度的變化情況，并以豎直向上為正方向，在圖18中定性畫出物體從拋出到落回拋出點的整個過程中速度隨時間變化的v-t圖像。vtO圖1820.構(gòu)建理想化模型，是處理物理問題常見的方法。（1）在研究平行板電容器的相關(guān)問題時，我們是從研究理想化模型無限大帶電平面開始的。真空中無限大帶電平面的電場是勻強電場，電場強度為E0=2k，其中k是靜電力常量，為電荷分布在平面上的面密度，單位為C/m2。如圖1所示，無限大平面帶正電，電場指向兩側(cè)。若帶負(fù)電則電場指向中央（圖中未畫出）。在實際問題中，當(dāng)兩塊相同的帶等量異種電荷的較大金屬板相距很近時，其中間區(qū)域，可以看作是兩個無限大帶電平面所產(chǎn)生

15、的勻強電場疊加；如果再忽略邊緣效應(yīng)，平行板電容器兩板間的電場就可以看作是勻強電場，如圖2所示。已知平行板電容器所帶電量為Q，極板面積為S，板間距為d，求：a. 兩極板間電場強度的大小E；b. 請根據(jù)電容的定義式，求出在真空中，該平行板電容器的電容C；c. 求解圖2中左極板所受電場力的大小F。（提示：因為帶電左極板的存在已經(jīng)影響到帶電右極板單獨存在時空間場強的分布，所以不能使用a問中計算出的場強，而是應(yīng)該將電場強度“還原”到原來右極板單獨存在時，在左極板所在位置產(chǎn)生的電場強度。）ORQSR圖3圖1Q-Q圖2（2）根據(jù)以上思路，請求解真空中均勻帶電球面（理想化模型，沒有厚度）上某微小面元所受電場力

16、。如圖3所示，已知球面半徑為R，所帶電量為Q，該微小面元的面積為S，帶電球面在空間的電場強度分布為，其中r為空間某點到球心O的距離。（提示：“無限大”是相對的，在實際研究中，只要被研究點距離帶電面足夠近，就可認(rèn)為該帶電面為無限大帶電平面）參考答案：一、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。每小題只有一個正確答案。）12345678CBAABACC9101112BADC二、填空題13. T-ma/mg、tg-1 （mg/T-ma）14.10;2015. 下降，16.17.6 VE9 Vr=E - 4或0r2 （2分）E= 6 +1.5r（2分）三、綜合題18.

17、(1)增大E(2)如解析圖所示(3)0.56(0.540.58都對)(2)根據(jù)原理可得出對應(yīng)的實物圖，如圖所示； (3)若把AB間的導(dǎo)線誤接在AC之間，則當(dāng)變阻器滑動觸頭在變阻器中間時阻值最大R 2.5 ，此時小燈泡功率最小，把變阻器與電源內(nèi)阻看成為等效電源的內(nèi)阻，其電動勢為3 V，內(nèi)阻為4 ，則短路電流I短 A0.75 A，在小燈泡的UI圖象中，連接I0，U3 V與I0.75 A，U0這兩點，畫出表示電源的UI圖象，讀出兩圖線的交點坐標(biāo)為U1.40 V，I0.40 A，則小燈泡的最小功率為PUI1.400.40 W0.56 W。19. （1）設(shè)質(zhì)量為的物體在地球表面附近繞地球做勻速圓周運動，

18、萬有引力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有：（2分）解得（1分）vv1tO圖1-v1（2）因為隨著豎直上拋物體高度的升高，離地球越來越遠(yuǎn)，萬有引力越來越小，重力加速度（或引力場強度）的值會越來越小。（2分）由于物體上升過程中做減速運動的加速度越來越小，因此物體上升的最大高度應(yīng)該大于做勻減速上升的高度，即物體上升的最大高度應(yīng)該大于R/2。（1分）（3）上升過程速度與加速度方向相反，所以速度不斷減小，上升過程中萬有引力越來越小，加速度也越來越小；下降過程速度與加速度方向相同，所以速度不斷增大，下降過程中萬有引力越來越大，加速度也越來越大。（2分）如圖1所示。（2分）說明：物體運動到最高點時速度為0，加速度不為0，因此v-t圖像中間時刻的斜率不為0。20. （1）a.（4分）E=22k=4kQSb.(6分)電容器兩極板間電勢差為U=Ed=4kQSd,所以C=QU=S4kdc.(4分)左極板受力為F=E0Q=2kQSQ=2kQ2S(2) (6分)取距離微小面元無限近的兩點M和N，分別位于帶電球面的