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2018年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理 试卷
考生注意：
1．试卷满分100分，考试时间60分钟.
2．试卷包括三部分,第一部分为选择题，第二部分为填空题，第三部分为综合题.
一、选题题（-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。物理学中研究问题有多种方法,有关研究问题的方法叙述错误的是（ ）
A．在伽利略之前的学者们总是通过思辩性的论战决定谁是谁非,是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法
B．伽利略斜面实验是将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律
C．探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系．最后归纳出加速度与力、质量之间的关系．这是物理学中常用的控制变量的研究方法
D．在公式I＝中电压U和电流I具有因果关系、公式E＝n中ΔΦ和E具有因果关系,同理在a＝中Δv和a具有因果关系
2。由库仑定律可知,真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2，其间距离为r时,它们之间相互作用力的大小为F＝k,式中k为静电力常量．若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为 ( ）
A．kg·A2·m3 B．kg·A－2·m3·s－4
C．kg·m2·C－2 D．N·m2·A－2
3。某同学设计了一种能自动拐弯的轮子．如图所示,两等高的等距轨道a、b固定于水平桌面上，当装有这种轮子的小车在轨道上运行到达弯道略微偏向轨道外侧时，会顺利实现拐弯而不会出轨．下列截面图所示的轮子中,能实现这一功能的是（ ）
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4。如图所示，长为L的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量为m的小球,现将绳水平拉直，让小球从静止开始运动，重力加速度为g，当绳与竖直方向的夹角α＝30°时，小球受到的合力大小为（ )
C。mg D．(1＋)mg
，假设地球是质量分布均匀的球体，( ）
A．T＝2π B．T＝2π
C．T＝2π D．T＝2π
“测电源电动势和内阻”的实验中,某同学作出了两个电源路端电压U与电流I的关系图线,如图1所示．两个电源的电动势分别为E1、E2，内阻分别为r1、r2。如果外电路分别接入相同的电阻R，则两个电源的（ )
A．路端电压和电流不可能同时相等
B．输出功率不可能相等
C．总功率不可能相等
D．效率不可能相等
7。长直导线固定在圆线圈直径ab上靠近a处，且通入垂直纸面向里的电流如图中“⊗"所示，在圆线圈开始通以顺时针方向电流的瞬间,线圈将( ）
A．向下平移
B．向上平移
C．从a向b看,顺时针转动
D．从a向b看，逆时针转动
8。如图，小物块置于倾角为θ的斜面上，与斜面一起以大小为gtanθ的加速度向左做匀加速直线运动，两者保持相对静止，则运动过程中小物块受力的示意图为（ ）
（A） （B） （C） （D）
a
G
FN
ma
G
FN
Ff
ma
G
FN
G
FN
Ff
θ
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9。某输电线路横穿公路时，，可预先铺设结实的过路钢管，再让输电线从钢管中穿过。电线穿过钢管的方案有两种（如图4所示)：甲方案是铺设两根钢管，两条输电线分别从两根钢管中穿过；乙方案是只铺设一根钢管,两条输电线都从这一根钢管中穿过。如果输电导线输送的电流很强大，那么，以下说法正确的是 （ ）
甲
R
图4
乙
R
A．无论输送的电流是恒定电流还是交变电流,甲、乙两方案都是可行的
B．若输送的电流是恒定电流，乙方案是可行的,甲方案是不可行的
C．若输送的电流是交变电流，乙方案是可行的，甲方案是不可行的
D．若输送的电流是交变电流，甲方案是可行的,乙方案是不可行的
，直线A为某电源的U-I特性曲线，曲线B为标识不清的小灯泡L1的U-I图线，将L1与该电源组成闭合电路时,L1恰好能正常发光。另有一相同材料制成的灯泡L2，标有“6V，22W”,下列说法中正确的是（ ）
1
I/A
0
10
B
A
2
2
U/V
4
6
8
A．
B．把灯泡L1换成L2，L2可能正常发光
C．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率可能相等
D．把灯泡L1换成L2，电源的输出功率一定变小
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11。一个粒子做一维简谐振动,当粒子的速度为v1时，其与平衡位置的距离为y1，当粒子的速度为v2时，其与平衡位置的距离为y2，那么，其振动周期为 （ )
+y22v12+v22 B。 2πy12-y22v22-v12 C。 2πv12+v22y12+y22 D. 2πv22-v12y12-y22
12。如图所示,长方体发电导管的前后两个侧面是绝缘体,上下两个侧面是电阻可忽略的导体电极，两极间距为d，极板面积为S，这两个电极与可变电阻R相连。在垂直前后侧面的方向上，有一匀强磁场,，气体以速度v向右流动,并通过专用管道导出。由于运动的电离气体,受到磁场的作用，将产生大小不变的电动势。若不计气体流动时的阻力,由以上条件可推导出可变电阻消耗的电功率。调节可变电阻的阻值，根据上面的公式或你所学过的物理知识，可求得可变电阻R消耗电功率的最大值为（ )
A． B．
C． D．
二、填空题（共20分）
，进入某种均匀介质时,传播速度变为真空中的，则激光在此均匀介质中的波长变为在真空中波长的__________倍；某激光光源的发光功率为P，发射激光的波长为λ，该激光进入上述介质时由于反射，入射能量减少了10％，该激光在这种介质中形成的光束横截面积为S，则在垂直于光束传播方向的截面内，单位时间内通过单位面积的光子个数为__________。(已知普朗克常量为h）
、体积为V0,其后气体分别经历了a→b→c→d的状态变化，变化过程中p与 的关系图线及各状态的压强、，气体在状态d时的压强大小为________，且可推断，从状态a变化到状态d,气体的内能________(选填“增大”、“减小”或“不变"）。
p
0
2p0
p0
a
b
c
d
15。如图，在水平直道上的托球跑步比赛中，某同学将质量为m的球置于球拍光面中心，从静止开始先做加速度大小为a的匀加速直线运动，速度达到v0后做匀速直线运动至终点。球相对球拍静止,且受到与速度方向相反的空气阻力kυ。不计球与球拍间的摩擦,重力加速度为g,则在匀速直线运动阶段球拍面与水平方向夹角θ0＝______,而在匀加速直线运动阶段tanθ随时间t变化的关系式为tanθ＝______.
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υ
球拍
l
θ
球
，间距为L,qA=6q，qB=—3q,F为恒定外力。为使三者始终保持间距为L的运动,F=______，qC=______。
、B、C同轴，最大圆环C固定不动，A、B围绕轴绕同一方向匀速转动,角速度分别为ωA=10πrad/s、ωB=60πrad/s,A环边缘上有一个信号发射窗口P，每隔0。06s间歇地发射红外线，某时刻P发出的红外线穿过B环边缘上缺口Q使C圆环接受。如图所示，则圆环C接受信号周期为________s；经过较长的一段时间后，圆环C上接受信号的位置有______处.
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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。如图（a）所示为某同学“用DIS研究通电螺线管的磁感应强度”的电路实物图，电流从接线柱A流入螺线管，从接线柱B流出螺线管.
（1）实验操作正确,得到螺线管中心轴线上的磁感应强度B的分布如图（b)中的图线1，从图中可以看出，螺线管中部的磁感应强度特点是___________________________;
（2)该同学发现螺线管是由很细的导线紧密绕制而成,其右侧还有一个接线柱C。为了探究螺线管导线的绕线方式及其如何与三个接线柱A、B、C相连，他接着做了以下探究性实验：保持其它条件不变，仅使电流从接线柱A流入，从接线柱C流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布如图（b）中的图线2,且发现图线2中间部分的磁感应强度比图线1中间部分的磁感强度的一半值略大些。保持其它条件不变，仅使电流从接线柱C流入,从接线柱B流出螺线管，得到螺线管中心轴线上的磁感应强度分布与图线2相似,请根据实验结果猜测螺线管绕线可能是图（c)中的_________（选填“甲”、“乙”或“丙”）。
（a）
2
1
（b）
（c）
甲
丙
A
B
C
乙
A
B
C
A
B
C
（3)该同学通过理论分析,认为第2次实验结果中通电螺线管中心处的磁感强度应该是第1次实验结果的一半，而实际测量结果却存在差异，最可能的原因是______________.
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，宽度为L＝，并处在磁感应强度大小B＝，方向竖直向下的匀强磁场中，＝0。1kg,电阻可忽略的金属棒ab放置在框架上，并与框架接触良好。以P为坐标原点，PQ方向为x轴正方向建立坐标。金属棒从x0＝1m处以v0＝2m/s的初速度，沿x轴负方向做a＝2m/s2的匀减速直线运动,运动中金属棒仅受安培力作用。求:
（1)金属棒ab运动0。5 m,框架产生的焦耳热Q；
（2）框架中aNPb部分的电阻R随金属棒ab的位置x变化的函数关系;
（3）为求金属棒ab沿x轴负方向运动0。4s过程中通过ab的电量q,某同学解法为:,，然后代入q＝＝,并用正确的方法解出结果.
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，在水平O—xy坐标平面的第一象限上，有一个内外半径几乎同为R，圆心为x=R、y=0处的半圆形固定细管道，坐标平面上有沿着y轴方向的匀强电场。带电质点P在管道内,从x=0、y=0位置出发，在管道内无摩擦的运动，其初始动能为Ek0,P运动到x=R、y=R位置时，其动能减少了二分之一。
x
y
O
R
R
P
匀强电场
(1)粒子P带正电还是负点？为什么？
（2）P所到位置可用该位置的x坐标来表示，试在0≤x≤2R范围内导出P的动能Ek随x变化的函数
（3）P在运动过程中受到管道侧壁的弹力N也许是径向朝里的,也许是径向朝外的，通过定量分析,判定在0≤x≤2R范围内是否存在弹力N径向朝里的x取值区域。若存在,给出该区域；继而判定在0≤x≤2R范围内是否存在弹力N径向朝外的x取值区域，并给出该区域。
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参考答案:
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
2
3
4
5
6
7
8
D
B
A
B
A
D
D
A
9
10
11
12
C
C
B
C
二、填空题
13. ，
14。 ，减小
15. arctan，＋t
16。18kq2/L2； 8q
17. ;5
三、综合题
18。 （1）匀强磁场（磁感应强度大小基本保持不变）（2分）
（2）丙（2分）
（3）螺线管导线存在电阻（流过螺线管的电流发生了变化)（2分）
（第2次实验与第1次相比，线圈匝数少了一半，线圈电阻减小,通过的电流变大)
19.（1）金属棒仅受安培力作用，其大小F＝ma＝,，框架中间生的焦耳热等于克服安培力做的功,所以Q＝Fs＝0。1J,
（2）金属棒所受安培力为F＝BIL,I＝＝，F＝＝ma,由于棒做匀减速运动,v＝，所以R＝＝0。4（SI），
(3)＝进行计算，正确解法是q＝It，因为F＝BIL＝ma，q＝＝，
20.（1）P所带电荷是负的。因为无摩擦,P从x=0、y=0运动到x=R、y=R位置时，动能减少，在电势能增加，只有P带负电沿电场线方向运动，其电势能才是增加的
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