黄浦区2024年高中学业等级考模拟测试物理试卷2024年4月（完成试卷时间：60分钟总分：100分）考生注意：1．本考试分设试卷和答题纸。答题前，务必在答题纸上填写姓名，并将核对后的条形码贴在指定位置上。作答必须写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。2．标注“多选”的试题，每小题应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择类试题，每小题只能选一个选项。标注“计算”“简答”的试题，在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，须给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。3．除特殊说明外，本试卷所用重力加速度大小g均取9.8m/s2。一、新能源汽车我国新能源汽车产销量占全球比重超过60%、连续9年位居世界第一位。我国已逐步形成新能源汽车与充电基础设施相互促进的良性循环。1．纯电新能源汽车采用的是电力驱动，而不是燃油驱动。电力属于________能源，石油属于________能源。（均选择：A．“一次”B．“二次”）2．新能源汽车品牌“特斯拉”是为了纪念物理学家尼古拉·特斯拉而命名的，物理量的单位特斯拉用国际单位制中的基本单位可表示为_______________。3．新能源汽车安装了防撞预警安全系统，车载雷达会发射毫米波（毫米级电磁波），并对前车反射的毫米波进行处理。（1）毫米波（）A．遇前车时会发生明显衍射现象B．由空气进入水时传播速度会变大C．是原子核受到激发而产生D．是横波能发生偏振现象（2）雷达发现前方28m处有一固定的障碍物后，防撞预警安全系统立即进行急刹车，汽车运动的v-t图像如图示。刹车过程中车的加速度的大小为_________m/s2。该车静止后距离障碍物的距离为_________m。4．某型号新能源汽车的车厢空间容积约为5.00m3，阿伏加德罗常数为6.02×1023mol-1，标准状态下气体的摩尔体积为22.4L/mol，标准状态下空载车厢内的空气分子数约为_________个。（保留3位有效数字）5．某型号新能源汽车的后备箱内安装有气压支撑杆，它主要由汽缸和活塞组成，开箱时密闭汽缸内的压缩气体膨胀将箱盖顶起，忽略气体分子间相互作用，若缸内气体（）A．与外界无热交换，则气体温度升高B．与外界无热交换，则气体分子的平均动能增大C．温度保持不变，则气体压强变大D．温度保持不变，则气体从外界吸收热量6．在夏天高温37℃时，新能源汽车的胎压监测系统显示左前轮胎的胎压为2.10p0（p0为大气压强），轮胎的容积是25.0L。当冬季气温降低为0℃（车胎不漏气且容积可视为不变，车胎内外无温度差），该轮胎的胎压为_________p0，0℃时要将此轮胎的胎压提升到2.40p0，需要充入压强为p0的空气_________L。（均保留3位有效数字）7．新能源汽车以恒定的加速度由静止开始沿平直的公路行驶，t1时刻达到发动机额定功率后保持功率不变，t2时刻起匀速行驶。汽车所受的阻力大小不变，则此过程中汽车的加速度a、速度v、牵引力F、功率P随时间t的变化规律正确的是（）ABCD8．部分新能源汽车的“智能玻璃”配备了抬头显示系统如图（a），可将车辆的行驶速度、导航信息等重要行车信息投射到前挡风玻璃上。其原理图如图（b）所示，投影系统完成成像过程后，传导至光波导片中，通过“全反射”原理将光传输到人眼。光波导片的玻璃基底的折射率为n1，玻璃基底周围介质的折射率为n2。（1）n1___________n2（选择：A．“大于”B．“小于”）。（2）发生全反射的临界角为___________。（3）“智能玻璃”还能根据车外光照度自动调节玻璃的透明度，车外光照度和玻璃的透明度的关系图像如图（c）所示。当透明度为100%时，车内光照度为___________Lx。9．（配对）新能源汽车的能量回收系统，其工作原理为司机踩下驱动踏板时电池带动电机旋转，踩下刹车时电机反转回收能量。某小组模仿该能量回收系统设计了如图所示的模型：右侧装置为直流电机，导线框abcd的延长段可在两金属半圆内侧自由转动，且接触良好。请将下列相邻的方框根据物理知识用直线连接起来：踩下驱动踏板S接通1导线框相当发电机对电容器充电踩下刹车S接通2导线框相当电动机二、动力电池新能源汽车的电池组安装在车辆底盘上为汽车提供动力来源，几百节锂电池通过串联和并联连接成电池组后，电压一般为380-560V。1．锂电池内部一般包括正极、负极、隔膜、电解质等组成部分，可用来反复充、放电，如图为锂电池的内部结构。锂电池主要依靠锂离子（Li+）在正极和负极之间移动来工作。充电过程中正极材料上的锂元素脱离出来变成锂离子，从正极经电解质通过隔膜嵌入负极材料，在此过程中，图中开关S连接的电路元件是_________（选择：A．“直流电源”B．“用电器”）。2．用正弦交流充电桩为动力电池充电的供电电路如图所示。配电设施的输出电压为U1＝250V，变压器均视为理想变压器，升压变压器原、副线圈的匝数比n1:n2＝1:8。充电桩“慢充”时的额定功率为7kW，额定电压为U4＝220V，频率为50Hz。（1）t＝0时刻，充电桩的电压U4＝0，则交流电压U4随时间t变化的方程为U4＝___________V。（2）“慢充”时，充电桩电流I4的有效值为___________A。（保留3位有效数字）（3）降压变压器原、副线圈的匝数比n3:n4＝9:1，输电线的总电阻r为___________Ω。（保留3位有效数字）（4）配电设施的输出功率为_________kW。（保留3位有效数字）充配电设施电桩3．为了测量某动力电池的电动势和内阻，某小组设计了如图（a）所示的测量电路图。电路中的定值电阻R1＝1.1Ω，电压表和电流表均为理想电表。（1）在图（b）上完成实物电路的连接。（2）正确进行实验操作，根据图（c）中的数据点画出U-I图像。（3）动力电池的电动势E＝___________V，内阻r＝___________Ω。（均保留2位有效数字）（4）定值电阻R1所起的作用是_______________________________________________________。三、防火防灾锂电池在使用时电池温度过高容易导致电池隔膜损坏，引起短路。锂电池内部热量积累过多，引发“链式化学反应”，造成电池爆炸燃烧。消防员走进学校，给同学们讲解日常火灾防控和疏散逃生常识，树立消防安全意识，增强自防自救能力。1．（多选）原子物理中同样有“链式反应”，铀235发生此反应需要的条件有（）A．受到慢中子轰击B．受到快中子轰击C．铀块的体积大于临界体积D．将天然铀制成浓缩铀2．有一类防火常用的烟雾探测器，原理是其放射源处的镅放出的粒子，使壳内气室中的空气电离而导电，当烟雾粒子进入壳内气室时，就会阻挡部分粒子使电流减小从而触发警报。（1）半衰期为433年的镅0.3微克，经过866年后剩余镅的质量为___________微克。（2）发生一次衰变所产生的新核的中子数比质子数多___________个。3．另一类光电烟雾探测器的原理如图（a），当有烟雾进入时，来自光源S的光被烟雾散射后进入光电管C，光射到光电管中的钠表面时会产生光电流。传感器检测到光电流大于预设范围便会触发警报。金属钠的遏止电压Uc随入射光频率v的变化规律如图（b）所示。（1）光源S发出的光波波长应小于___________m。（2）图（b）中图像的斜率为k，普朗克常量h＝___________。（电子电荷量e）4．如图（a）为救灾工作中消防员从顶楼直降到某一楼层的瞬间，如图（b）所示O点为轻绳悬挂点且保持固定，脚与竖直墙接触点为A，人的重心在B，A与B中间部分可简化为轻杆。初始时，消防员在缓慢下降过程中AB长度以及AB与竖直方向的夹角均保持不变。墙对轻杆的弹力大小的变化规律是___________，轻绳上拉力大小的变化规律是___________。（均选择：A．“逐渐减小”B．“逐渐增大”C．“先减小后增大”）5．消防员从绳上跳下，双脚触地后顺势弯曲双腿，在他的重心下降的过程中，消防员受到地面支持力F随时间t的变化如图示。下列说法正确的是（）A．t1~t2时间内消防队员的重心在加速下降B．t2~t3时间内消防队员的重心在减速下降C．t2时刻加速度为零D．t2时刻速度最大6．两消防员在水平地面上的A、B两处同时使用喷水枪对高楼着火点进行灭火。如图中虚线所示为简化后的出水轨迹，若均能垂直击中竖直楼面上的同一位置点P，不计空气阻力。A、B两处喷出的水在空中运动的时间分别为tA和tB，则tA___________tB。A、B两处喷出水的初速度的大小分别为vA和vB，则vA___________vB。（均选择：A．“大于”B．“等于”C．“小于”）7．消防员用横截面积为S的喷水枪，喷出恒定流速为v的水流，水流垂直射向着火的墙体后，速度可视为0。水的密度为，水流的重力忽略不计。求：（1）水枪在时间内喷出水的质量。（2）墙体受到水流平均冲击力的大小。四、校园生活身高1.8m，质量70kg的小悟高中生涯即将结束，回首三年校园生活确实是精彩纷呈。1．医生用心电图仪为小悟做毕业体检，将测量电极置于体表的一定部位，记录出心脏兴奋过程中所发生的有规律的电变化曲线，称为心电图。（1）检查仪卷动纸带的速度为1.5m/min，检查的结果如图所示。小悟的心率约为（）A．65次/minB．70次/minC．75次/minD．80次/min（2）对于人体来说，整个心脏可等效为两个等量异号点电荷组成的系统泡在电解质溶液中。体内电荷分布如图（a）所示，等效电场如图（b）所示。B与B′为两点电荷连线的中垂线上关于O点的对称点，B点电场强度_________B′点电场强度。A与A′为两点电荷连线上关于O点的对称点，A点电势_________A′点电势。2．老师将一个发出固定频率声音的蜂鸣器绑在长竹竿的一端，闭合开关后听到它发出声音。现用竹竿把蜂鸣器举起并在头顶上方O点所在的水平面内快速做圆周运动，蜂鸣器从A转动到B的过程中，某时刻小悟、老师及小理三人听到蜂鸣器发出声音的频率分别为f1、f2、f3。则f1、f2、f3三者间的关系为______。3．小悟乘坐地铁上学所使用的交通卡如图（a），内部含有一个7匝的感应线圈。刷卡的原理可简化为如图（b）所示，线圈内的磁场可视作匀强磁场，磁感应强度为B（垂直纸面向内为正）。地铁站闸机发出磁场信号的B-t变化规律如图（c）所示，线圈中会产生相应的电信号。每匝线圈面积均为，线圈的总电阻，线圈所连接的芯片的电阻，其余部分电阻不计。求：（1）0.2s时刻，电阻R上电流的方向；（2）0.05s时刻，线圈产生的感应电动势的大小；（3）00.4s内，电阻R产生的焦耳热；（4）0.40.5s内，通过电阻R的电荷量。