文档内容
上海市2024年等级考物理试卷模拟卷5（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。
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。
太空航行
科学家从“风帆”原理获得灵感，提出利用“光帆”反射光子来加速飞船。
1．（多选）甲、乙两人分别乘坐速度为 和 （c为真空中的光速）的光帆飞船在太
空中沿同一直线同向运动，则（ ）
A．乙看到甲的身高变高
B．甲观察到乙身高变矮
C．若甲向乙挥手，则乙观察到甲动作变慢
D．若乙向甲挥手，则甲观察到乙动作变慢
解析：1．AB．因为人是垂直于物体速度方向的，竖直方向上没有尺缩效应，即甲乙观察
对方身高时不变，故AB错误；
CD．根据相对论的钟慢效应，可以推测两人在接近光速运动时，相对地球来说时间都变慢
了，若甲向乙挥手，则乙观察到甲动作变慢，若乙向甲挥手，则甲观察到乙动作变慢，故
CD正确。
故选CD。
2．1952年华纳·冯·布朗设计的旋转太空站如图（a）。当该太空站绕垂直于其盘面的轴线
以特定的转速匀速转动时，站在太空站内的宇航员会受到与站在地球表面时相同大小的支
持力作用，以此模拟重力。如图（b）所示装置是直径为 的旋转太空站简化图，则宇
航员（ ）A．感受到的“重力”方向指向O点
B．在位于a点的房内，感受到的“重力”会大于位于b点的房内
C．若要感受到与地球相同大小的重力，旋转舱的角速度约为
解析：2．A．环形空间站内的宇航员随空间站一起做圆周运动，其需要指向圆心的向心力，
由外侧底面提供指向圆心的支持力，这个支持力给航天员一种地面支持力的感觉，所以
“重力”与这个支持力方向相反，指向环的外侧，故A错误；
B．根据题意可知，感受到的“重力”大小等于做圆周运动所需要的向心力大小，即
则在位于a点的房内，感受到的“重力”会小于位于b点的房内，故B错误；
C．根据题意，结合B分析有
解得
故C正确。
故选C。
3．小明驾驶一质量为m的飞船，在距离地心为R的轨道上绕地球做匀速圆周运动，周期
为
（1）地球同步卫星（周期为 ）的轨道 R。
解析：[1]根据题意，由开普勒第三定律有
解得
（2）现小明要驾驶该飞船从原来轨道移至同步卫星的轨道上，已知地球质量为M，万有引
力恒量为G，以无穷远为零势能面，轨道上物体的引力势能大小 （r为离地心
的距离），则该飞船变轨所需的最小能量为( )A B． C． D．
解析：（2）[2]根据万有引力提供向心力有
可得，该飞船变轨前的速度大小为
该飞船变轨后的速度大小为
设该飞船变轨所需的最小能量为 ，由能量守恒定律有
解得
故选C。
4．小明在飞船内用A、B两个木块和频闪照相机“验证动量守恒定律”。相机闪光4次拍
得相片如图所示。已知相邻两次闪光的时间间隔 ，在这4次闪光的时间内，滑块
A、B均处于 的范围内，且第一次闪光时，A在 处，B在 处，
滑块间的碰撞时间极短。A滑块碰撞后的速度大小 ；小明通过正确的计
算，确定两滑块碰撞前后动量守恒，则可推出滑块A、B的质量之比 。
解析：[1][2]由图可知，第2、3、4次闪光时B未发生移动，则发生碰撞后B的速度为0，
B静止，由图示可知，碰撞发生在 。碰撞后A向左做匀速运动，由图示可知，在两次
闪光时间 内滑块A的位移则
代入数据解得，碰撞后物体A的速度大小为
由图示可知，两滑块发生碰撞到第二次闪光时A向左运动的距离
设运动时间为 ，则
代入数据解得
设第一次闪光到发生碰撞时间为 ，有
代入数据解得
则碰撞前滑块A的速度大小为
方向向右，碰撞前滑块B的速度大小为
方向向左，碰撞后B的速度为零，两滑块碰撞过程系统动量守恒，以向左为正方向，由动
量守恒定律得
解得5．光子具有动量，其大小 （其中E为光子的能量、c为真空中的光速），方向沿光
的传播方向。光照射到物体表面并被反射时会对物体产生持续均匀的压力，这种压力会对
物体表面产生压强，称为“光压”。一光帆飞船在太阳光的作用下航行。
（1）已知地球表面单位面积上的太阳光功率 ，日、地间距约 。
若该飞船总质量 ，其上安装有能够将光子完全反射、面积 的光帆。求
该飞船距离太阳 远时，光帆上的最大“光压力”的大小F 。
解析：（1）[1]根据题意，设太阳光辐射功率为 ，则有
时间内辐射到光帆上光子的总能量为
光子的总动量为
能够将光子完全反射，由动量定理有
解得
（2）（多选）在其他条件相同的情况下( )
A黑色的光帆比白色的光帆能获得更大的压力
B．光帆张开面积越大，光帆上受到的压力越大
C． 飞船离太阳越远，光帆上获得的压力必越小
D．光帆垂直于阳光时，光帆上获得的压力最大
解析：（2）[2]AD．根据题意可知，每个光子垂直照射到光帆上并反射时，动量的变化量
最大，由动量定理可知，此时，对光帆产生的压力最大，黑色的光帆吸收光子，白色的光
帆反射光子，则白色的光帆能获得更大的压力，光帆垂直于阳光时，光帆上获得的压力最
大，故A错误，D正确；
BC．设太阳单位时间内向外辐射的光子数为 ，太阳到光帆的距离为 ，光帆的面积为 ，
则单位时间内照射到光帆上的光子数为设时间 内，对光帆产生的压力为 ，由动量定理有
解得
若其它条件不变的情况下，光帆张开面积 越大，光帆上受到的压力越大，飞船离太阳越
远，即 越大，光帆上获得的压力必越小，故BC正确。
故选BCD。
二．昏暗的年代
想象一个没有电灯、电机、电泵、电扇、冰箱或者电梯的世界。如果没有微波，就没有收
音机或电视。下次当你按下开关时，你应该想一想尼古拉·特斯拉。特斯拉比其他任何一位
发明家都更有资格说自己开创了电力时代。但在他去世70年后，在他的那些主要发明问世
一个世纪后，他的名字共不像托马斯·爱迪生，亚历山大·格雷厄姆·贝尔或莱特兄弟那样为
人所熟知，特斯拉不安于现状的大脑使他可以进一步超越这些在电力和机械方面的创新。
他发明了一种“放大线圈”，它可以大幅度提高电流的频率和电压。特斯拉发现这样的电
流可以辐射出电磁波，他敏锐地意识到这些电磁波大有可为。今天，“无线”已经是计算
机网络世界中一个无处不在的术语。而特斯拉在100多年前就发现了这一原理。图为特斯
拉线圈。
1．从材料中可以看出，线圈在电磁感应现象中扮演了重要的角色。如图所示，灯泡 ，
的规格完全相同，线圈L的电阻不计，下列说法中正确的是（ ）A．当接通电路时， 和 始终一样亮
B．当接通电路时， 先达到最大亮度， 后达到最大亮度，最后两灯一样亮
C．当断开电路时， 立即熄灭、 过一会才熄灭
D．当断开电路时，两灯都立即熄灭
解析：1．AB．当接通电路时，A 立即正常发光，而线圈中电流要增大，由于自感电动势
2
的阻碍，灯泡A 中电流只能逐渐增大，则A 先达到最大亮度，A 后达到最大亮度，电路
1 2 1
稳定后，最后两灯一样亮，选项B正确，A错误；
CD．当断开电路时，A 原来方向的电流立即减小为零，线圈中产生自感电动势，两灯泡串
2
联和线圈组成回路，由于线圈L的电阻不计，回路中电流从原来值逐渐减小到零，流过A
2
的电流与原来方向相反，则A 和A 都要过一会儿才熄灭，选项CD错误。
1 2
故选B。
2．我们可以做很多有趣的小实验来探究电磁感应现象的规律。如图所示，铝管竖直置于水
平桌面上，小磁体从铝管正上方由静止开始下落，在磁体穿过铝管的过程中，磁体不与管
壁接触，且无翻转，不计空气阻力。下列选项正确的是（ ）
A．磁体做匀加速直线运动
B．磁体的机械能守恒
C．磁体动能的增加量小于重力势能的减少量
D．铝管对桌面的压力大于铝管和磁体的重力之和解析：2．A．磁体在铝管中运动的过程中，虽不计空气阻力，但在过程中，出现安培力作
负功现象，从而磁体的加速度小于重力加速度；根据法拉第电磁感应定律可知，磁体运动
的速度越快，则产生的感应电动势越大，所以受到的安培力也越大，所以磁体的加速度是
逐渐减小的，磁体不是做匀加速运动，故A错误；
BC．磁体在整个下落过程中，除重力做功外，还有产生感应电流对应的安培力做功，导致
减小的重力势能，部分转化动能外，还要产生内能，故机械能不守恒，且磁体动能的增加
量小于重力势能的减少量，故B错误，C正确；
D．以铝管和磁体整体为研究对象，因磁体有向下的加速度，则整体合力向下，故地面对
整体的支持力小于总重力，根据牛顿第三定律可知，铝管对桌面的压力小于铝管和磁体的
重力之和，故D错误。
故选C。
3．如图所示，图甲是LC振荡电路中电流随时间的变化关系图线，若以图乙回路中顺时针
方向为电流的正方向，a、b、c、d均为电场能或磁场能最大的时刻，下列说法正确的是（
）
A．图乙中的a是电场能最大的时刻，对应图甲中的 时刻
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，此后的 内电流方向为负C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，对应图甲中的 时刻
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后电容器的下极板将充上正电荷
解析：3．A．图乙中的a是电场能最大的时刻，由上极板带正电，即充电时电流沿顺时针
方向，对应图甲中的 时刻，A错误；
B．图乙中的b是电场能最大的时刻，由下极板带正电，此后的 内放电，电流沿顺时针
方向为正，B错误；
C．图乙中的c是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由右手螺旋定则可知电流
方向为逆时针方向，对应图甲中的 时刻，C正确；
D．图乙中的d是磁场能最大的时刻，此后磁场能转化为电场能，由右手螺旋定则可知电
流方向为顺时针方向，此后电容C的下极板将充上负电荷，D错误。
故选C。
4．2021年12月9日下午，神舟十三号乘组航天员在中国空间站成功进行了“天宫课堂”
第一课。航天员太空授课的画面通过电磁波传输到地面接收站，下列关于电磁波的说法正
确的是（ ）
A．麦克斯韦证实了电磁波的存在
B．电磁波可以在真空中传播
C．电磁波在各种介质中传播的速度都是
D．电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场
解析：4．A．麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹证实了电磁波的存在，A错误；
BC．电磁波可以在真空中传播，在真空中传播的速度是 m/s，一般在不同的介质中传
播的速度不同，C错误，B正确；
D．恒定的电场周围不产生磁场，恒定的磁场周围不产生电场，D错误。
故选B。
5．调节收音机内部可调电容器的电容，可以选择自己喜欢的广播节目，这一过程称为
。
解析：5．调节可变电容器的电容可以改变电路的固有频率，使它与要接收的电台的电磁波
的频率相同，这个电磁波在调谐电路里激起较强的电流，从而选出了这个电台。这一过程叫作调谐。
6．新冠肺炎疫情突发，中华儿女风雨同舟、守望相助，筑起了抗击疫情的巍峨长城。志愿
者用非接触式体温测量仪，通过人体辐射的红外线测量体温，防控人员用紫外线灯在无人
的环境下消杀病毒，为人民健康保驾护航。红外线和紫外线都是电磁波，下列关于电磁波
的说法不正确的是（ ）
A． 射线是波长最短的电磁波，它比X射线的频率还要高
B．光也是电磁波，电磁波是横波
C．电磁波中最容易发生干涉、衍射现象的是无线电波
D．紫外线有显著的热作用，常用于遥感技术中
解析：6．A．在电磁波谱中， 射线是波长最短的电磁波，它比 射线的频率还要高，故
A正确；
B．光是电磁波，电磁波是横波，故B正确；
C．电磁波谱中，无线电波的波长最长，最易发生干涉、衍射现象，故C正确；
D．红外线有显著的热作用，常用于遥感技术中，故D错误。
本题选不正确的，故选D。
7．如图所示，a、b两个闭合线圈用同样的导线制成，匝数均为10匝，半径 ，图示
区域内有匀强磁场，且磁感应强度随时间均匀减小。则（ ）
A．两线圈中的电流方向均为逆时针方向
B．两线圈均有缩小的趋势
C．a、b两线圈中产生的感应电动势之比
D．线圈中感应电流之比
解析：7．A．根据楞次定律推广含义“增反减同”，感应磁场方向和原磁场的方向相同，
利用安培定则，可以判断a、b线圈中的电流的方向沿顺时针方向，故A错误；
B．根据楞次定律的推广含义“增缩减扩”知两线圈面积均有扩张的趋势，故B错误；
C．由法拉第电磁感应定律有则
故C错误；
D．根据
两线圈的电阻之比等于周长之比2：1，由欧姆定律有
故D正确。
故选D。
8．（必须写出必要的演算过程和文字说明，并保留作图痕迹，否则不能得分）
如图所示，质量为 、长为 的金属棒，放置在倾角 角的光滑平行金属
轨道上，轨道底端接阻值为 定值电阻，整个装置处在垂直于斜面向上、磁感应强度
为 的匀强磁场中，棒与轨道的电阻不计，当金属棒由静止下滑到达轨道底端时速度
达到最大且匀速运动，求棒匀速运动时速度的大小。
解析：8．金属棒受力如图：当金属棒达到最大速度时，由平衡可得
解得
3. 牛顿运动定律
牛顿运动定律是力学中重要的定律，是研究经典力学甚至物理学的基础，阐述了经典力学
中基本的运动规律。牛顿运动定律批驳了延续两千多年的亚里士多德等人关于力的概念的
错误观点，为确立正确的力的概念奠定了基础。该定律最早科学地给出了惯性、质量、力
等经典力学中的几个基本概念的定性定义，为由牛顿运动定律建立起来的力学体系原理奠
定了理论基础。
1．牛顿第一定律 牛顿第二定律的推论（选填“是”或“不是”）；用牛
顿第 定律来解释质量是物体惯性大小的量度。
解析：1．[1]牛顿第一定律揭示了物体不受力时的运动规律并定义了惯性，牛顿第二定律
给出了加速度与力和质量的定量关系，所以牛顿第一定律不是牛顿第二定律的推论。
[2]力是改变物体运动状态的原因，加速度描述物体运动状态变化的快慢，由 可得F
一定时，m越大，a越小；即物体运动状态越不容易改变；说明m越大，物体惯性越大；a
一定时，m越大，F越大，即要更大的力才能改变相同的运动状态，说明m越大，物体惯
性越大，所以m是惯性大小的量度，即能用牛顿第二定律来解释质量是物体惯性大小的量
度。
2．蹦极时人在刚开始做自由落体运动的瞬间（ ）
A．同时获得加速度和速度 B．加速度和速度都为零C．立即获得加速度，但速度仍为零 D．立即获得速度，但加速度仍为零
解析:2．由牛顿第二定律可知，力与加速度是瞬时对应关系，物体在刚开始做自由落体运
动瞬间，立即获得加速度，根据
可知速度变化量是加速度对时间的积累，力作用的瞬间，物体立即获得加速度，但是速度
的变化量为零，即物体的速度为零。
故选C
3．如图，在水平地面上运动的车厢中有一个用细线吊着的小球。其与竖直方向的夹角始终
为θ，则这段时间内（ ）
A．车厢一定向左运动
B．小球一定做匀加速直线运动
C．车厢的加速度大小为
D．小球的加速度大小为
解析：3．依题意知，车厢与球的运动情况相同，加速度相同，对小球根据牛顿第二定律有
求得
方向水平向左，也即车厢加速度大小为 ，方向水平向左，由于未知车厢的运动方向，
所以车厢与小球可能向左做匀加速直线运动，也可能向右做匀减速直线运动。
故选D
4．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼， 其位移x与时间t的关系图像如图所示（其中
图线为直线）。乘客所受支持力的大小用F 表示，速度大小用v表示，重力加速度
N
大小为g。下列判断正确的是（ ）A． 时间内，v增大，
B． 时间内，v不变，
C． 时间内，v减小，
D． 时间内，v增大，
解析:4．A．由 图象的斜率表示速度，由图可知在 时间内速度增加，该时间段内
乘客加速上升，加速度方向向上，处于超重状态，乘客所受支持力大于重力，即
故A错误；
B．在 时间内， 图象的斜率保持不变，乘客的速度不变，乘客向上做匀速直线运
动，处于平衡状态，即
故B错误；
CD．在 时间内， 图象的斜率变小，乘客的速度v减小，乘客向上做减速运动，
乘客处于失重状态，乘客所受支持力小于重力，即
故C正确，D错误。
故选C。
5．如图所示，倾角 、长 的固定斜面，顶端有一质量 的小物体，物体与斜面间的动摩擦因数 。现用大小 、方向水平向左的恒力，从静止起拉动小
物体沿斜面运动。取 ， ， 。
（1）求物体的加速度 a；
（2）求物体沿斜面运动到底端的时间t；
（3）改变水平外力F的大小，使物体以最短时间沿斜面到达底端，求最短时间 。
解析：5．（1）由牛顿第二定律得
解得
方向沿斜面向下。
（2）由运动学公式得
解得
（3）当
时物体沿斜面运动加速度最大，所用时间最短
解得三．伽利略改变了昼夜（共18分）
伽利略是伟大的意大利物理学家和天文学家，科学革命的先驱。他开创了以实验事实为根
据并具有严密逻辑体系的近代科学。伽利略提出加速度的概念，在力学史上是一个里程碑。
牛顿力学体系的创立，是科学史上的一座不朽丰碑，牛顿创立了数学和物理学研究相统一
的新方法，这种研究方法很好地体现了分析与综合，归纳与演绎的统一、牛顿的科学方法
也是文艺复兴以来经验论和唯理论两大科学方法论潮流的历史性综合爱因斯坦的相对论改
变了传统的空间、时间观念，开创了现代科学技术新纪元，被公认为是继伽利略和牛顿之
后最伟大的物理学家。
1．关于伽利略对落体运动的研究，下列说法中正确的是（ ）
A．伽利略认为，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢不同
B．伽利略最先验证了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同
C．伽利略利用归谬法否定了亚里士多德对自由落体运动的错误认识
D．伽利略猜想自由落体的位移与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
解析：1．A．伽利略认为，在同一地点重的物体和轻的物体下落快慢相同，A错误；
B．伽利略最先根据斜面实验推理了轻重不同的物体在真空中下落快慢相同，但伽利略的
时代不能完成该实验，B错误；
C．伽利略利用归谬法否定了亚里士多德对自由落体运动的错误认识，C正确；
D．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面
实验的基础上的理想化推理，D错误。
故选C。
2．伽利略在意大利做了“比萨斜塔铁球实验”发现了自由落体定律，推翻了亚里士多德落
体的观点。现有一个物体从离地45m高的比萨斜塔塔顶处自由下落，不计空气阻力，该物
体经 s落到地面，在落地前最后1s内通过的高度是 m。
解析：2．[1]据位移公式可得
解得[2]前2s下落的高度为
故落地前最后1s内通过的高度为
3．如图所示，一匹马拉着车前行。关于马拉车的力和车拉马的力的大小关系，根据牛顿运
动定律，下列说法中正确的是（ ）
A．马拉车的力总是大于车拉马的力
B．马拉车的力总是等于车拉马的力
C．加速运动时，马拉车的力大于车拉马的力
D．减速运动时，马拉车的力小于车拉马的力
解析：3．由牛顿第三定律可知，马拉车的力与车拉马的力总是大小相等，方向相反，与马
车是加速还是减速无关。
故选B
4．国际单位制是国际通用的测量语言，是人类描述和定义世间万物的标尺。在国际单位制
中，属于基本单位的是（ ）
A．千克 B．特斯拉 C．牛顿 D．库仑
解析：4．在国际单位制中，属于基本单位的是千克、米、秒、安培、摩尔、开尔文、坎德
拉，其他的都是导出单位。
故选A。
5．在第4题的错误选项中，任选一个单位，将其用基本单位表示：我选( )选项。
解析；5．在第4题的错误选项中，任选一个单位，将其用基本单位表示；我选C选项的牛
顿，由 可知，其用基本单位可表示为
6．一质量为60kg的人乘坐电梯下楼，当电梯以 的加速度向下加速运动时，人
处于( )状态（单选A．超重 B．失重），人对电梯的压力大小为 N（保留2位有效数字）。
解析；6．一质量为60kg的人乘坐电梯下楼，当电梯以 的加速度向下加速运动
时，合力向下，重力大于支持力，人处于失重状态。
故选B。
由牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，人对电梯的压力大小为 。
7．下列运动中，不能用牛顿力学定律描述的是（ ）
A．子弹的飞行 B．粒子接近光速运动
C．“复兴号”动车从广州向北京行驶 D．“神舟十四号”飞船绕地球运动
解析；7．牛顿力学定律可用来描述宏观物体低速运动的过程，如子弹的飞行，“复兴号”
动车从广州向北京行驶，“神舟十四号”飞船绕地球运动，不能描述粒子接近光速运动。
故选B。
8．我们想象这样一个场景：一列火车以接近光速的速度从观察者身边飞驰而过，火车里的
观察者看到沿铁路的电线杆之间的距离( )，而地面上的观察者看到火车车窗的高
度( )（均单选A．变大 B．变小 C．不变）
解析：8．由相对论的尺缩效应可知，沿运动方向的距离变小，若一列火车以接近光速的速
度从观察者身边飞驰而过，火车里的观察者看到沿铁路的电线杆之间的距离变小。
故选B。
垂直运动方向的距离不变，故地面上的观察者看到火车车窗的高度不变。
故选C。
四．智能手机
智能手机，是指像个人电脑一样，具有独立的操作系统，独立的运行空间，可以由用户自
行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络来实现无
线网络接入的手机类型的总称。目前智能手机的发展趋势是充分加入了人工智能、5G 等
多项专利技术，使智能手机成为了用途最为广泛的专利产品。
1．按照电磁波的 从小到大排列，依次为：γ 射线、X 射线、 、可见光、
红外线、无线电波等。传感器的主要作用是把非电学量转换为 。解析；1．[1][2][3]电磁波按波长从小到大的顺序是：γ射线、X射线、紫外线、可见光、红
外线和无线电波。传感器的主要作用是把非电学量转换为电学量。
2．关于电磁场和电磁波的正确说法是（ ）
A．变化的电场和磁场总是相互联系的，它们统称为电磁场
B．电磁场由发生的区域向远处的传播就是电磁波
C．电磁波传播速度总是 3×108m/s
D．电磁波是一种物质，而且是横波
解析；2．A．变化的电场和变化的磁场是相互联系的，它们统称为电磁场，故A错误；
B．电磁波是由变化电磁场产生的，变化的磁场产生变化的电场，变化的电场产生变化的
磁场，逐渐向外传播，形成电磁波，故B正确；
C．电磁波只有在真空中传播速度才是 ，故C错误；
D．电磁波本身就是一种物质，它传播不需要介质，而且它是一种横波，电场方向、磁场
方向与传播方向是互相垂直的横波，故D正确。
故选BD。
3．无线电波是通过LC振荡电路产生的，某时刻电路中的电流方向如图所示，且电流正在
减小，则该时刻（ ）
A．电容器下极板带正电，上极板带负电
B．电容器上极板带正电，下极板带负电
C．电场能正在向磁场能转化
D．电容器两端的电压正在减小
解析；3．AB．电流正在减小，说明电容器在充电，所以电容器上极板带正电，下极板带
负电，故A错误，B正确；
C．电容器正在放电，所以能量由电场能向磁场能转化，故C正确；
D．由于电容器正在不断放电，所以所带电荷量不断减少，根据可知，电容器两端电压正在减小，故D正确。
故选BCD。
4．手机无线充电是比较新颖的充电方式。如图所示电磁感应式无线充电的原理与变压器类
似，通过分别安装在充电基座和接收能量装置上的线圈，利用产生的磁场传递能量。当充
电基座上的送电线圈（原线圈）两端接上正弦式交变电压后，就会在邻近的受电线圈（副
线圈）中产生感应电动势，最终实现为手机电池充电。则关于受电线圈（副线圈）中产生
的感应电动势情况，下列说法正确的是（ ）
A．受电线圈（副线圈）中的感应电动势恒定不变
B．受电线圈（副线圈）中的感应电动势大小不变、极性不断变化
C．受电线圈（副线圈）中的感应电动势极性不变、大小不断变化
D．受电线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化
解析；4．由于送电线圈中通入正弦式交变电流，根据电磁感应原理可知，因送电线圈中电
流产生的磁场呈周期性变化，所以受电线圈中感应电流仍是同频率的正弦交流电，即受电
线圈（副线圈）中的感应电动势周期性变化，即大小和极性都发生周期性变化。
故选D。
5．给手机充电首先从 （V）的电源通过变压器得到有效值为10V的交流电
压。如果变压器的初级线圈为 660 匝，次级线圈有 匝。当输入电压减少22V时，
输出电压为 V，输入电压的改变量 与输出电压改变量 之比为 。
解析；5．[1][2][3]原线圈电压有效值为
根据变压器原副线圈电压关系可知解得
当输入电压减小22V时，输出电压为
解得
输入电压的改变量 与输出电压改变量 之比为
五．阅读材料，回答下列问题
水是地球上最常见的物质之一，它是所有生命生存的重要资源，也是生物体最重要的组成
成分。它在空气中含量虽然少，但却是空气的重要组分。1．如图所示，把一块干净的玻璃板吊在测力计的下端，使玻璃板水平地接触水面，用手缓
慢竖直向上拉测力计，则玻璃板在拉离水面的过程中（ ）
A．测力计示数始终等于玻璃板的重力
B．测力计示数会出现小于玻璃板重力的情况
C．因为玻璃板上表面受到大气压力，所以拉力大于玻璃板的重力
D．因为拉起时还需要克服水分子间的吸引力，所以拉力大于玻璃板的重力
解析；1．由于玻璃板上下表面大气压相等，相互抵消，而玻璃板的下表面受水分子的吸引
力，因此拉起时拉力大于玻璃板的重力。
故选D。
2．2022年3月23日，“天宫课堂”第二课开讲，“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富
在中国空间站再次为广人青少年带来一堂精彩的太空科普课，其中有一个实验是王亚平在
太空拧毛小，拧出的水形成一层水膜，附着在手上，像手套一样，晃动也不会掉。关于形
成这种现象的原因，下列说法正确的是（ ）
A．在空间站水滴不受重力
B．水和手发生浸润现象
C．水和手发生不浸润现象
D．在空间站中水的表面张力变大，使得水“粘”在手上
解析；2．A．虽然在太空中，水处于失重状态，但仍然受到重力作用，只不过重力完全提
供它做圆周运动的向心力，A错误；
BC．由于水处于完全始终状态，而水和手发生浸润现象，从而水在手的表面形成一层水膜，
B正确，C错误；
D．水的表面张力是由水本身的性质决定的，与是否失重无关，D错误。
故选B。
3．两端开口、粗细相同的洁净玻璃管A和塑料管B竖直插入水中，管中液面的高度如图
所示，则（ ）A．A中是毛细现象，B中不是毛细现象
B．A中是不浸润现象，B中是浸润现象
C．B壁附近水分子间的作用力表现为引力
D．只减小两管的直径，管中的液面均上升
解析；3．AB．A、B两管中都是毛细现象，只不过A中是浸润现象，B中是不浸润现象，
A、B错误；
C．由于B的塑料管与水是不浸润的，因此塑料管与水分子间的作用力小于水分子与水分
子间的作用力，因此在接触层中，水分子的密度减小，分子间表现为引力作用，C正确；
D．若两管的直径减小，A管中的液面上升，B管中的液面下降，D错误。
故选C。
4．如图，水面上的S是波源，M、N为两块固定挡板，能观察到水面上的树叶发生振动，
是因为波发生了 （选填“干涉”或“衍射"）现象，为了使树叶停止振动，可
（选填“增加”或“减小”）波源S的频率。
解析；4．[1]波穿过小孔，绕到树叶位置振动现象属于波的衍射现象。
[2]波长越长，衍射现象越明显，由于波速是由介质决定的，保持不变，根据
增加波源的振动频率，从而减小波长，使衍射现象不明显，可以使树叶停止振动。
5．航天员王亚平在太空实验授课中，进行了水球光学实验。在空间站中的微重力环境下有一个水球，如果在水球中心注入空气，形成球形气泡，内外两球面球心均在O点，如图所
示。一束单色光从外球面上的A点以与AO连线成i角度射入球中，已知水的折射率为 ，
内球面半径为R，外球面半径为2R，光速为c、则光在水中的传播速度v= c；
为使光在内球表面上发生全反射入射角i的最小正弦值为 。
解析；
5．[1]根据
可知光在水中的传播速度
[2]恰好发生全反射时，光路图如图
可知
再根据正弦定理
联立解得
