2023年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試物理試（含答案解析）

2023年上海市普通高中學(xué)業(yè)水平合格性考試物理試卷注意事項(xiàng):1.試卷滿(mǎn)分100分，考試時(shí)間60分鐘。2.本考試分設(shè)試卷和答題紙。答題前，務(wù)必在答題紙上填寫(xiě)姓名、報(bào)名號(hào)、考場(chǎng)號(hào)和座位號(hào)，并將核對(duì)后的條形碼貼在指定位置上。3.在試卷中標(biāo)注“單選"的題每題有且僅有一個(gè)選項(xiàng)，“多選”的題每題有兩個(gè)或兩個(gè)以上的答案，但不全選；上述題目，均以字母的形式填涂在答題紙相應(yīng)位置。標(biāo)注“簡(jiǎn)答的題需要給出必要的圖示、文字說(shuō)明、公式、演算等.4.如無(wú)特殊說(shuō)明，本卷中的重力加速度g均取9.8m·s-2.一、神舟十六號(hào)1.2023年5月30日，搭載神舟十六號(hào)載人飛船的長(zhǎng)征二號(hào)F遙十六運(yùn)載火箭成功發(fā)射升空。6.5小時(shí)后，載人飛船與天和核心艙成功實(shí)現(xiàn)自主快速交會(huì)對(duì)接。核心艙繞地球的飛行可視為半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。（1）在豎直起飛階段的某一時(shí)刻，火箭的加速度大小為a，載人飛船總質(zhì)量為m，此時(shí)火箭對(duì)飛船作用力大小為_(kāi)______.（重力加速度用g表示）（2）當(dāng)飛船即將與核心艙對(duì)接時(shí)，飛船高度增大，從核心艙正下方級(jí)慢靠近，距地面高度緩慢增加，在這個(gè)過(guò)程中①飛船繞地球飛行的角速度（）A.變小B.不變C.變大②飛船的機(jī)械能（）A.變小B.不變C.變大（3）已知地球總質(zhì)量M，引力常量為G，對(duì)接完成后，飛船的向心加速度為_(kāi)_______。（4）若對(duì)接完成后飛船距離地面距離為400km，則地面接收站接收到對(duì)接信息的時(shí)間差最可能是（）A.10sB.1sC.1msD.【答案】①②.A③.C④.⑤.C【解析】詳解】（1）[1]根據(jù)牛頓第二定律有解得此時(shí)火箭對(duì)飛船作用力大小為（2）[2]飛船距地面高度緩慢增加，在這個(gè)過(guò)程中解得飛船繞地球飛行的角速度可知飛船距地面高度緩慢增加，在這個(gè)過(guò)程中飛船繞地球飛行的角速度變小。故選A。[3]在高軌道運(yùn)行時(shí)的機(jī)械能較大，故飛船的機(jī)械能變大。故選C。（4）[4]根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力可得飛船的向心加速度為（5）[5]地面接收站接收到對(duì)接信息的時(shí)間差為故選C。二、籃球運(yùn)動(dòng)2.某學(xué)校選用直徑為24.6cm，質(zhì)量為0.64kg的籃球作為訓(xùn)練用球。（1）某同學(xué)正在單手持球使之靜止，在以下三種的持球方式中，人對(duì)球的作用力分別為F1、F2、F3，請(qǐng)問(wèn)F1、F2、F3的大小關(guān)系為（）A.F1>F2>F3B.F1<F2<F3C.F1=F2=F3（2）在原地傳球訓(xùn)練中，某隊(duì)員用雙手將籃球水平推出，籃球從離開(kāi)雙手到第一次落地的過(guò)程中，球心水平方向位移x=5.0m，豎直方向位移h=1.5m。不考慮空氣阻力和籃球轉(zhuǎn)動(dòng)，求：（簡(jiǎn)答，結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）①籃球從離開(kāi)雙手到落地的時(shí)間t；（）②籃球離開(kāi)雙手時(shí)的速度大小v；（）③籃球落地前瞬間的速度方向與水平面的夾角θ；（）④籃球被水平推出過(guò)程中，該隊(duì)員對(duì)籃球所做的功W。（）（3）不考慮空氣阻力與籃球的自轉(zhuǎn)，水平推出后，籃球動(dòng)能Ek與下落距離h之間的關(guān)系為（）A.B.C.D.（4）實(shí)際上，籃球水平推出后會(huì)受到空氣阻力的影響，假設(shè)空氣阻力f與運(yùn)動(dòng)方向相反，大小不變且小于重力G的大小，籃球不轉(zhuǎn)動(dòng)。籃球水平推出后的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示。①畫(huà)出籃球運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的受力示意圖。______②在上圖籃球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，籃球的加速度（）A.一直增大B.一直減小C.不變D.先增大后減小E.先減小后增大【答案】①.C②.0.55s③.9.1m/s④.⑤.26J⑥.B⑦.⑧.B【解析】【詳解】（1）[1]籃球的重力與人對(duì)籃球的力二力平衡，故三種的持球方式中，人對(duì)球的作用力相等。故選C。（2）[2]籃球從離開(kāi)雙手到落地的時(shí)間為[3]籃球離開(kāi)雙手時(shí)的速度大小為[4]籃球落地前瞬間的速度方向與水平面的夾角[5]籃球被水平推出過(guò)程中，該隊(duì)員對(duì)籃球所做的功為（3）[6]水平推出后，根據(jù)動(dòng)能定理有解得可知是一條不過(guò)原點(diǎn)的直線(xiàn)。故選B。（4）[7]籃球運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)受力示意圖如圖所示。[8]籃球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，空氣阻力大小不變且小于重力G的大小，隨著籃球下落，空氣阻力與豎直方向的夾角逐漸減小，空氣阻力豎直方向的分力逐漸增大，但小于重力，根據(jù)牛頓第二定律可知籃球的加速度一直減小。故選B。三、通電螺線(xiàn)管3.小何做了一系列與通電螺線(xiàn)管相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中所用的磁傳感器測(cè)得的是磁感應(yīng)強(qiáng)度沿探管方向的分量，磁傳感器探管前段是直徑為0.8cm的圓面，且端面與探管軸線(xiàn)垂直。（1）①根據(jù)以上原理圖完成實(shí)物圖的連線(xiàn)。_______②磁傳感器應(yīng)該在通電________（選填：A.前B.后）調(diào)零③如圖為線(xiàn)圈內(nèi)磁通量與時(shí)間的圖像，何時(shí)G表中會(huì)有電流（）A.t1-t2B.t2-t3C.t3-t4D.t4-t5（2）閉合開(kāi)關(guān)，保持通過(guò)螺線(xiàn)管的電流不變，將磁傳感器探管沿螺線(xiàn)管軸線(xiàn)插入，記錄探管前端進(jìn)入螺線(xiàn)管不同深度d處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B，得到B隨d的變化關(guān)系如圖所示。當(dāng)探管前端位于通電螺線(xiàn)管中部時(shí)，通過(guò)探管端面的磁通量為_(kāi)_______Wb。（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）。（3）當(dāng)電流以如圖形式通過(guò)時(shí)，正確的是（）A.B.C.D.（4）小何想估算繞制螺線(xiàn)管的銅線(xiàn)長(zhǎng)度。①他用多用表測(cè)量繞制螺線(xiàn)管所用銅線(xiàn)的阻值時(shí)，應(yīng)選用的擋位是（）A.直流電流擋B.直流電壓擋C.歐姆擋②他測(cè)得繞制螺線(xiàn)管銅線(xiàn)的阻值為48?，銅線(xiàn)直徑為0.2mm。若所用銅線(xiàn)的電阻率為1.54×10-8?·m，則可估算出繞制該螺線(xiàn)管的銅線(xiàn)長(zhǎng)度為_(kāi)_______m（結(jié)果保留2位有效數(shù)字）【答案】①.②.A③.CD##DC④.⑤.C⑥.C⑦.98【解析】【詳解】（1）[1]實(shí)物圖連線(xiàn)如圖所示。（2）[2]磁傳感器應(yīng)該在通電前調(diào)零。故選A。[3]線(xiàn)圈內(nèi)磁通量的變化時(shí)，G表中會(huì)有電流。故選CD。[4]探管前端位于通電螺線(xiàn)管中部時(shí)，通過(guò)探管端面的磁通量為（3）[5]根據(jù)右手螺旋定則可知，通電螺線(xiàn)管在小磁針的位置產(chǎn)生的磁場(chǎng)沿左下方，即小磁針的N極指向左下方。故選C。（4）[6]測(cè)量繞制螺線(xiàn)管所用銅線(xiàn)的阻值時(shí)應(yīng)使用歐姆擋。故選C。[7]根據(jù)電阻定律可得繞制該螺線(xiàn)管的銅線(xiàn)長(zhǎng)度為四、太陽(yáng)能電池4.太陽(yáng)能是一種清潔能源，太陽(yáng)能電池可以將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⒓右岳谩Ｎ覈?guó)在這一方面位居世界前列。（1）太陽(yáng)能是依據(jù)太陽(yáng)的__________活動(dòng)導(dǎo)致的。A.核裂變B.核聚變C.化學(xué)變化（2）輻射頻率是指單位時(shí)間內(nèi)的輻射的總能量。按照國(guó)際單位制，輻射頻率的國(guó)際單位可以表示為（）A.kg·m2/s3B.kg·m2/s2C.kg·m/s2D.kg·m/s（3）小何利用如圖（a）所示電路研究太陽(yáng)能電池的伏安特性。連接電路后，閉合開(kāi)關(guān)S，在光照條件和溫度不變的情況下，改變電阻箱Rx的阻值，記錄電壓表示數(shù)U和電流表示數(shù)I，并多次重復(fù)該過(guò)程。將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描在U-I圖中，得到圖（b）。①根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)點(diǎn)畫(huà)出U-I圖像。_______②由圖線(xiàn)可知，當(dāng)U=14.0V時(shí)，該太陽(yáng)能電池的輸出功率為_(kāi)_______。（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）③定值電阻R0為10.0?，當(dāng)電阻箱R的阻值為90.0?時(shí)，電阻箱Rx兩端的電壓為_(kāi)______（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】①.B②.A③.④.2.38⑤.13.5【解析】【詳解】（1）[1]太陽(yáng)能是依據(jù)太陽(yáng)的核聚變活動(dòng)導(dǎo)致的。故選B。（2）[2]根據(jù)輻射頻率的國(guó)際單位可以表示為。故選A（3）[3]U-I圖像如圖所示。[4]由圖可知當(dāng)U=14.0V時(shí)，電流為，該太陽(yáng)能電池的輸出功率為（5）[5]和兩端的電壓為做圖線(xiàn)，交太陽(yáng)能電池U-I圖像于。電阻箱Rx兩端的電壓為五、相對(duì)論真空中光速為c。如圖為一車(chē)廂，向右作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，v=0.9c，車(chē)廂內(nèi)中心有一光源，上方有一個(gè)接收器，車(chē)廂內(nèi)可視為真空。5.在地面上的觀察者看來(lái)，光源發(fā)出的閃光（）A.同時(shí)到達(dá)車(chē)廂前壁和后壁 B.先到達(dá)前壁C.不會(huì)到達(dá)前壁和后壁 D.先到達(dá)后壁6.發(fā)出閃光時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)，待接收器接收后結(jié)束計(jì)時(shí)，車(chē)廂內(nèi)的人計(jì)時(shí)為t1，站在地面上的人計(jì)時(shí)為t2，則（）A.t1<t2 B.t1=t2 C.t1>t27.車(chē)廂內(nèi)的人測(cè)得車(chē)廂長(zhǎng)為L(zhǎng)，則地面上的人測(cè)得車(chē)廂長(zhǎng)為（）A.L B. C.【答案】5.D6.A7.C【解析】【5題詳解】對(duì)于地面上的觀察者來(lái)說(shuō)，他以地面為參考系，因閃光向前、后傳播的速率對(duì)地面也是相同的，在閃光飛向兩璧的過(guò)程中，車(chē)廂向前行進(jìn)了一段距離，所以向前的光傳播的路程長(zhǎng)些。他觀測(cè)到的結(jié)果應(yīng)該是：閃光先到達(dá)后壁，后到達(dá)前壁。故選D。【6題詳解】根據(jù)時(shí)間延緩效應(yīng)可知故選A。【7題詳解】地面上的人測(cè)得車(chē)廂長(zhǎng)為故選C。六、細(xì)胞膜電現(xiàn)象8.生物體內(nèi)的每一個(gè)細(xì)胞在進(jìn)行生命活動(dòng)時(shí)都伴隨著電現(xiàn)象。某細(xì)胞的細(xì)胞膜局部如圖所示，在正常情況下細(xì)胞膜兩側(cè)所帶電荷會(huì)在細(xì)胞膜內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，該電場(chǎng)稱(chēng)為跨膜電場(chǎng)。（1）在未受電刺激時(shí)，細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)帶負(fù)電，細(xì)胞膜外側(cè)帶正電，內(nèi)外兩側(cè)電勢(shì)差φ內(nèi)-φ外=U1，細(xì)胞膜內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)可視作電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)。①估算該處細(xì)胞膜的厚度為_(kāi)________。②a.b兩點(diǎn)電勢(shì)________點(diǎn)電勢(shì)高（選填:A.aB.b）；鈉離子從膜外運(yùn)動(dòng)到膜內(nèi)，電勢(shì)________（選填:A.增大B.減小C.不變）。（2）受到外界剌激后，鈉離子開(kāi)始從細(xì)胞外側(cè)移動(dòng)到內(nèi)側(cè)，每個(gè)鈉離子所帶電荷量為e。最初僅少量鈉離子穿過(guò)細(xì)胞膜，膜兩側(cè)電勢(shì)差幾乎不變，仍為U1，跨膜電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小仍為E。鈉離子在穿過(guò)細(xì)胞膜的過(guò)程中：①跨膜電場(chǎng)作用于單個(gè)鈉離子的電場(chǎng)力大小為_(kāi)________；②跨膜電場(chǎng)對(duì)單個(gè)鈉離子所做的功為_(kāi)_________。（3）隨著大量鈉離子從細(xì)胞膜各處均勻涌入，細(xì)胞膜兩側(cè)電勢(shì)差在時(shí)間t內(nèi)由U1迅速變?yōu)閁2，若將某一局部細(xì)胞膜視為電容為C的電容器；①通過(guò)該局部細(xì)胞膜的電荷量為_(kāi)___________；②相應(yīng)的跨膜電流的平均值為_(kāi)__________。【答案】①.②.A③.B④.eE⑤.-eU1⑥.⑦.【解析】【詳解】（1）[1]該處細(xì)胞膜的厚度為[2]細(xì)胞膜外側(cè)帶正電，a點(diǎn)電勢(shì)高。故選A。[3]沿電場(chǎng)線(xiàn)電勢(shì)降低，可知鈉離子從膜外運(yùn)動(dòng)到膜內(nèi)電勢(shì)降低。故選B。（2）[4]跨膜電場(chǎng)作用于單個(gè)鈉離子的電場(chǎng)力大小為[5]跨膜電場(chǎng)對(duì)單個(gè)鈉離子所做的功為（3）[6]通過(guò)該局部細(xì)胞膜的電荷量為[7]相應(yīng)的跨膜電流的平均值為七、電動(dòng)自行車(chē)9.葛老師的質(zhì)量M=60kg，她騎一輛質(zhì)量m=50kg，電動(dòng)機(jī)最大輸出功率為Pmax=400W的電動(dòng)自行車(chē)上下班。（1）當(dāng)該人騎自行車(chē)上坡時(shí)，坡度越大，對(duì)坡面的壓力越__________。（選填:A.越小B.越大）（2）她將電動(dòng)自行車(chē)推到水平平直路面后，以大小為0.6m/s2的加速度從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)8s到達(dá)一個(gè)十字路口，此時(shí)速度大小達(dá)到__________m/s。（3）①①為葛老師上班的路，②為葛老師下班的路，經(jīng)過(guò)兩條線(xiàn)路時(shí)的速度大小相同，在線(xiàn)路①上所受向心力大小為F1，在線(xiàn)路②上所受向心力大小為F2，則（）A.F1<F2B.F1>F2C.F1=F2②提供向心力的是（）A.摩擦力B.重力C.彈力（4）她家到學(xué)校直線(xiàn)距離為2.7km，某次她從家騎行4.2km到學(xué)校，用時(shí)20min，此次騎行的平均速度大小為_(kāi)_______m/s。（5）如圖為電動(dòng)自行車(chē)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)后P-v圖像，則電動(dòng)自行車(chē)的牽引力大小的變化趨勢(shì)為（）A.先增大后不變B.先不變后減小C.先不變后增大（6）途中經(jīng)過(guò)一傾角θ=5°的坡道，葛老師騎車(chē)上坡過(guò)程中受到的阻力大小為f=50N，若她想以v=3m/s的速度勻速上坡，分析說(shuō)明她是否需要腳蹬助力。_______【答案】