1、2017 年上海市普通高中学业水平等级性考试物理试题解析考生注意： 1试卷满分 100 分，考试时间 60 分钟。 2本考试分设试卷和答题纸。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 为综台题。 3答题前，务必在答题纸上填写姓名、报名号、考场号和座位号，并将核对后的条形码贴在指定位 置上。作答必须涂或写在答题纸上，在试卷上作答一律不得分。第一部分的作答必须涂在答题纸上相应的 区域，第二、三部分的作答必须写在答题纸上与试卷题号对应的位置。 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由放射性元素
2、放出的氦核流被称为（） （A）阴极射线 （B） 射线 （C） 射线 （D） 射线 【答案】1. B【解析】氦核是粒子。2光子的能量与其（） （A）频率成正比 （B）波长成正比 （C）速度成正比 （D）速度平方成正比 【答案】2. A【解析】普朗克公式，为频率。3在同位素氢、氘，氚的核内具有相同的（） （A）核子数 （B）电子数 （C）中子数 （D）质子数 【答案】3. D【解析】同位素具有相同的质子数，在元素周期表中处于同一位置。4用单色光照射位于竖直平面内的肥皂液薄膜，所观察到的干涉条纹为（） （A）（B）（C）（D）【答案】 4. B【解析】由于重力作用，肥皂液薄膜从上到下依次变厚，所以干
3、涉条纹为横，B正确。 5如图，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做（） （A）曲线运动 （B）匀速直线运动 （C）匀加速直线运动 （D）变加速直线运动 【答案】 5.C【解析】带电小球受重力和电场力，合力是恒力，所以做匀加速直线运动。6一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。当火车向右做匀减速运动时，水面形状接近于图（） （A）（B）（C）（D）vvvv【答案】6. A【解析】加速度向后，所以合力向后，A图支持力向后上，重力向下，合力向后。7从大型加速器射出的电子束总能量约为 500GeV（1GeV1.610-10J），此能
4、量最接近（） （A）一只爬行的蜗牛的动能 （B）一个奔跑的孩子的动能 （C）一辆行驶的轿车的动能 （D）一架飞行的客机的动能 【答案】7.A【解析】排除法。BCD错误，选A。8一个密闭容器由固定导热板分隔为体积相同的两部分，分别装有质量不等的同种气体。当两部分气体稳定后，它们的（） （A）密度相同 （B）分子数相同 （C）分子平均速率相同 （D）分子间平均距离相同 【答案】 8.C【解析】因为导热，所以稳定后，温度相等，即分子平均动能相同，又是同种气体，即气体分子质量相同，所以分子平均速率相同，C正确。9将四个定值电阻 a、b、c、d 分别接入电路，测得相应的电流、电压值如图所示。 其中阻值最
5、接近的两个电阻是（） （A）a 和 b （B）b 和 d （C）a 和 c （D）c 和 d 【答案】 9.A【解析】作图如下：斜率表示电阻值，最接近的是a 和 b，本题选A。10做简谐运动的单摆，其摆长不变，若摆球的质量增加为原来的9/ 4倍，摆球经过平衡位置的速度减为原来的 2 /3，则单摆振动的（） （A）周期不变，振幅不变 （B）周期不变，振幅变小 （C）周期改变，振幅不变 （D）周期改变，振幅变大 【答案】10. B【解析】根据周期，摆长L不变，所以周期T不变。机械能守恒，速度v减小，振幅A减小。11如图，一导体棒 ab 静止在 U 型铁芯的两臂之间。电键闭合后导体棒受到的安培力方向
6、（） （A）向上 （B）向下 （C）向左 （D）向右 【答案】11. D【解析】根据安培定则，U 型铁芯之间的磁场方向向上，导体棒 ab中的电流从 a向b，应用左手定则可判断，导体棒受到的安培力方向向右，D正确。 12如图，竖直放置的 U 形管内装有水银，左端开口，右端封闭一定量的气体，底部 有一阀门。开始时阀门关闭，左管的水银面较高。现打开阀门，流出一些水银后关闭阀门。当重新平衡时（） （A）左管的水银面与右管等高 （B）左管的水银面比右管的高 （C）左管的水银面比右管的低 （D）水银面高度关系无法判断 【答案】12. D【解析】如果流出的水银较少，左管的水银面仍比右管的高；如果流出的水银较
7、多，因为右管的气体体积增大，根据玻意耳定律，压强减小，水银流出的慢，而左管的水银面下降得快，左管的水银面水银可比右管的低；但如果在水银流出过程中，当水银面齐平时突然关闭阀门，也可能左管的水银面与右管等高，所以本题选D。二、填空题（共 20 分） 13静电场中某电场线如图所示。把点电荷从电场中的 A 点移到 B 点，其电势能增加 1.210-7J，则该点电荷带_电（选填：“正”或“负”）；在此 过程中电场力做功为_J。 【答案】13.负 -1.2x10-7 【解析】根据电场力做功与电势能变化第关系：，电势能增加 即为正，所以W为负，点电荷从电场中的 A 点移到 B 点，电势降低，电势能增加，所以
8、点电荷带负电，W=-1.2x10-7J.14机械波产生和传播的条件是：存在一个做振动的波源，在波源周围存在_；机械波传播的是 _和_。 【答案】14.介质 运动形式 能量(或信息)【解析】机械波产生和传播的条件是：存在一个做振动的波源，在波源周围存在介质（机械波不可以在真空中传播）；机械波传播的是运动形式（简谐振动） 和能量（动能和势能）或信息。15物体以 25m/s 的初速度做竖直上抛运动，经过_s 到达最高点，它在第三秒内的位移为_m。（ g 取 10m/s2） 【答案】15. 2.5 0【解析】根据得3s:2s:第3s: 用电脑Excel计算各时刻的位移，数据表如下：tx000.511.
9、251201.526.252302.531.253303.526.254204.511.2550图象如下：从数据表和图象都可以得到：经过2.5s 到达最高点，它在第三秒内的位移为0.16如图，气缸固定于水平面，用截面积为 20cm2的活塞封闭一定量的气体，活塞与缸壁间摩擦不计。当大气压强为 1.0105Pa、气体温度为 87时，活塞在大小为 40N、 方向向左的力 F 作用下保持静止，气体压强为_Pa。若保持活塞不动，将气体温度降至 27，则 F 变为_N。 【答案】16: 12x106 0【解析】。代入数据解得，与大气压相等，所以F=0.17如图，光滑固定斜面的倾角为 30，A、B 两物体的
10、质量之比为 41。B 用不可伸长的轻绳分别与 A 和地面相连，开始时 A、B 离地高度相同。在 C 处剪断轻绳，当 B 落地前瞬间，A、B 的速度大小之比为_，机械能之比为_（以地面为零势能面）。 【答案】17. 1:2 4:1【解析】(1)B自由落体运动，A沿斜面下滑，匀加速运动，加速度，所以。(2)各自机械能守恒，B的机械能即动能为,.另外的解法：（注意：B落地前瞬间，A还没有落地，设此时A的高度为hA）设B落地前瞬间，A下落的高度为h，有，得，则hA=易错点：以为B落地瞬间也是A落地瞬间，得到的结果是。进一步研究：设h=5m(时间好算得，用电脑Excel研究：数据表tVb(m/s)Xb(
11、m)Va(m/s)Xa(m)000000.110.050.50.050.220.210.20.330.451.50.450.440.820.80.551.252.51.250.661.831.80.772.453.52.450.883.243.20.994.054.54.051105551.15.56.051.267.21.36.58.451.479.81.41427.0719.9998图象从数据表和图象都可以看到：当B落地瞬间（t=1s）.此时，xB=10m，落地，xA=5m，才滑行了的路程（因为），此时，B的机械能即动能为, A的机械能即动能与势能之和，为.所以.直到t=1.414s，A的
12、路程接近10m，才到落地瞬间。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“用 DIS 测定电源的电动势和内阻”的实验电路如图（a）所示，其中定值电阻阻值 R1=1 。 （1）图（a）中 A 为_传感器，定值电阻 R1在实验中起_的作用； （2）实验测得的路端电压 U 相应电流 I 的拟合曲线如图（b）所示，由此得到电源 电动势 E=_V，内阻 r=_； （3）实验测得的数据如表所示，则实验中选用的的滑动变阻器最合理的阻值范围为（）序号电压电流1.480.101.440.201.390.401.
13、340.551.230.95 A05 B020 C050 D0200 【答案】18.(1)电流保护电路(2) 1.50 0.28(3) B【解析】（2）图（b）中U轴上的截距等于电动势，斜率等于内阻。 （3）最小电流对应最大电阻，所以选B.19（14 分）如图，与水平面夹角 37的斜面和半径 R=0.4m 的光滑圆轨道相切于 B 点，且固定于竖直平面内。滑块从斜面上 的 A 点由静止释放，经 B 点后沿圆轨道运动，通过最高点 C 时轨道对滑块的弹力为零。已知滑块与斜面间动摩擦因数 =0.25。 （g 取 10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）求： （1）滑块在 C 点的速度大小
14、 vC； （2）滑块在 B 点的速度大小 vB； （3）A、B 两点间的高度差 h。【答案】（1）vc= 2m/s (2) vB=4.29m/s (3) h= 1.38m【解析】(I) 由题意，在C处滑块仅在重力作用下做圆周运动。设滑块质量为m，由牛顿第二定律mg=m得= 2m/s.(2) 由几何关系，B. C间高度差H为H =R（1+ cos370)=0.72m滑块由B到C的运动过程中仅重力做功，机械能守恒。以B为势能零点，=mgH +代入已知数据得vB=4.29m/s(3) 滑块由A到B过程受力如图由牛顿定律mgsin370-f=maN=mgcos37解得a=g(sin370- cos37
15、0)代入已知数据得a= 4m/s2设A、B间距为L，由几何关系解得h= 1.38m20（16 分）如图，光滑平行金属导轨间距为 L，与水平面夹 角为 ，两导轨上端用阻值为 R 的电阻相连，该装置处于磁感 应强度为 B 的匀强磁场中，磁场方向垂直于导轨平面。质量为 m 的金属杆 ab 以沿导轨平面向上的初速度 v0从导轨底端开始 运动，然后又返回到出发位置。在运动过程中，ab 与导轨垂直 且接触良好，不计 ab 和导轨的电阻及空气阻力。 （1）求 ab 开始运动时的加速度 a； （2）分析并说明 ab 在整个运动过程中速度、加速度的变化情 况； （3）分析并比较 ab 上滑时间和下滑时间的长短。
16、【答案】（1） （2）见解析 （3）上滑所需时间小于下滑所需时间【解析】（1）a、b开始运动时产生的感应电动势 回路中的感应电流杆所受安培力杆受力如图，由牛顿定律：解得：（2）分析如下：杆上滑时，合力,与运动方向相反，杆减速，随着速度减小，Fm减小，合力减小，加速度减小，因此杆做加速度减小的减速运动，到达一定高度后速度为0。在最高点，杆速度为 0，加速度为gsin,，方向沿斜面向下。杆下滑时，合力,与运动方向相同，杆加速，随着速度增大，Fm增大，合力减小，加速度减小，因此杆做初速度我0、加速度减小的加速运动。 （3）分析如下：上滑与下滑过程经过的位移大小相等，而上滑时加速度大于，下滑时加速度小于，因此，上升时的平均加速度大于下降时的平均加速度，由运动学公式可知，上滑所需时间小于下滑所需时间。