文档内容
上海市 2024 年等级考物理试卷模拟卷 3（原卷）
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。
3．答题前，务必在答题纸上填写姓名、学校、准考证号，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。全部试题的作答必须
写在答题纸上与试卷题号对应的位置。
一、天宫空间站（28分）
北京时间2022年11月29日搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉
卫星发射中心点火发射，取得圆满成功。飞船入轨后，与空间站组合体进行自主快速交会
对接，神舟十五号乘组与神舟十四号乘组进行在轨轮换。北京时间2022年12月31日，中
国国家主席习近平在新年贺词中宣布，“中国空间站全面建成”。
1. 运载火箭的发射速度需（ ）（4分）
A. 小于第一宇宙速度
B. 大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度
C. 大于第二宇宙速度，小于第三宇宙速度
D. 大于第三宇宙速度
2. 天宫空间站绕地球运行近似可以看做匀速圆周运动，在天宫空间站运行的过程中，下列
哪个物理量保持不变（ ）（4分）
A. 线速度 B. 角速度 C. 加速度 D. 合外力
3. 航天员在太空舱中工作生活时，处于“完全失重”状态。下列哪种状态也是处于“完全失
重状态”（ ）（4分）
A. 坐在高速旋转的离心机座舱内 B. 坐在东方明珠的旋转餐厅中
C. 跳水运动员从十米高台上跳下 D. 伞兵打开降落伞从高空降落
的
4. 在运载火箭火发射升空 过程中，下列表述正确的是（ ）(4分)
A. 火箭重力势能增加，重力可能做正功 B. 火箭动能增加，所受合外力可能不做功
C. 火箭机械能一定守恒 D. 火箭动量一定增加
5. 仅考虑狭义相对论效应，在高速飞行的火箭里的时钟走过10s，理论上在地面的观测者
测得的时间（ ）（4分）
A. 大于10s B. 小于10s C. 等于10s D. 都有可能
6. 神舟十五号载人飞船总重量约为8吨，在点火后的前8秒内从静止加速至44m/s。飞船
所受合外力总冲量为________kg·m/s，合外力做功为________J。（8分）
二．气体实验（22分）
7. 在“用DIS研究温度不变时一定质量的气体压强与体积的关系”实验中，某组同学先后
两次使用如图（a）所示实验装置获得多组注射器内封闭气体的体积V和压强p的测量值，
并通过计算机拟合得到如图（b）所示两组p-V图线。
（1）实验过程中应避免手握注射器含空气柱的部分，这是为了________________，为检验
气体的压强p与体积V是否成反比例关系，可将图线转化为________图线；（8分）
（2）两组图线经检验均符合反比例关系，由图判断导致①、②两组数据差异的原因可能是
________（多选）。（8分）
A. 两组实验环境温度不同 B. 两组封闭气体的质量不同
C. 某组器材的气密性不佳 D. 某组实验中活塞移动太快
（3）某小组缓慢推活塞进行实验得到了数据图像①，验证了“玻意耳定律”，请从分子动
理论的角度解释这个过程：________________。在这个过程中，理想气体________（选填
“吸热”、“放热”或 “无热交换”）。（4分）
三、风洞实验（20分）
风洞是人工产生和控制的气流，用以模拟飞行器或物体周围气体的流动，在风力作用的正
对面积不变时，风力 （v为风速）。
8. 如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中（ ）（3分）
A. 人被向上“托起”时处于超重状态
B. 地球对人的吸引力和人对地球的吸引力是一对平衡力
C. 人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力
D. 人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
9. 体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中（ ）
（3分）
A. 失重且机械能增加 B. 失重且机械能减少
C. 超重且机械能增加 D. 超重且机械能减少
10. 如图1所示，高 ，直径 的透明“垂直风洞”。在本次风洞飞行上升表
演中，表演者的质量 ，为提高表演的观赏性，控制风速v与表演者上升的高度h
间的关系如图2所示， 。设想：表演者开始静卧于 处，再打开气流，请
描述表演者从最低点到最高点的受力情况和运动状态：________________。(6分)
11. 在上一题基础上，表演者上升达到最大速度时的高度 ________m；（4分）12. 表演者上升能达到的最大高度 ________m。（4分）
四、电磁炮（16分）
“电磁炮”（如图甲）是利用电磁力对弹体加速的新型武器，如图乙所示是“电磁炮”的原理
结构示意图。光滑水平加速导轨电阻不计，轨道宽为L=0.2m。在导轨间有竖直向上的匀强
磁场，磁感应强度B=1×102T，“电磁炮”的弹体总质量m=0.2kg，其中弹体在轨道间的电阻
R=0.4Ω，电源的内阻r=0.6Ω，电源能为加速弹体提供的电流I=4×103A，不计弹体在运动中
产生的感应电动势和空气阻力。
13. 在某次试验发射过程中，弹体所受安培力大小为________N；弹体从静止加速到
4km/s，轨道至少要________m；（6分）
14. 电磁炮的发射需要大量的电能瞬间释放，这些电能需要电容器来储存，这就需要对电
容器先充电。如图所示，导轨的左端连接电容C=5×10-2F的电容器，开关S先接1，使电容
器充电，电压充到为U 时将开关S接至2，炮弹受安培力作用开始向右加速运动。直流电
0
源的a端为________（选填“正极”、“负极”或“可正可负”）；（5分）
15. 以下分析正确的是（ ）（4分）
A. 强迫储能器上端为正极
的
B. 飞机 质量越大，离开弹射器时的动能一定越大
C. 强迫储能器储存的能量越多，飞机被加速的时间一定越长
D. 平行导轨间距越小，飞机能获得的加速度将越小
16. 充电过程中电容器两极板间的电压u随电容器所带电荷量q发生变化。请在图中画出
u-q图像。（3分）17. 由上图可知，充完电后电容器的电压为________V；并可以借助图像求出稳定后电容器
储存的能量为________J。（4分）
五、电磁感应综合（14分）
18. 如图（a），竖直放置足够长的光滑平行金属导轨，导轨间距L=1m，上端用阻值为
R=10Ω的电阻相连。整个装置处于磁感应强度B=1T的匀强磁场中，磁场方向垂直导轨平
面向内。质量为m=0.5kg，电阻不计的金属棒ab从轨道底部以v=10m/s开始竖直向上运动，
0
然后又向下返回直至匀速运动。运动过程中ab始终与导轨垂直且良好接触，空气阻力不计。
求：
（1）ab刚开始运动时R中的电流大小和方向；
（2）ab刚开始运动时的加速度a 和匀速下滑时的速度v；
0 1
的
（3）比较ab上升过程 时间t 与下落返回至出发点的时间t 的长短；
上 下
（4）以ab的出发点为原点，竖直向上建立x轴，若ab在上升过程中的v-x图像如图（b）
所示，求图像与坐标轴所包围的面积S。
