文档文本内容
2024 年上海市普通高中学业水平等级性考试
物理 试卷
（考试时间60 分钟，满分100 分）
特别提示：
1．本试卷标注“多选”的试题，每小题有2~3 个正确选项，漏选给一半分，错选不给分；未
特别标注的选择类试题，每小题只有1 个正确选项。
2．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，本卷所用重力加速度g 大小均取
。
物质性质
实验是人类认识物质世界的宏观性质与微观结构的重要手段之一，也是物理学研究的重要方法。
1. 通过“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验可推测油酸分子的直径约为（ ）
A.
B.
C.
D.
2. 验证气体体积随温度变化关系的实验装置如图所示，用支架将封有一定质量气体的注射器和温度传感器
固定在盛有热水的烧杯中。实验过程中，随着水温的缓慢下降，记录多组气体温度和体积的数据。
（1）不考虑漏气因素，符合理论预期的图线是____________
A．
B．
C．
D．
（2）下列有助于减小实验误差的操作是____________
A．实验前测量并记录环境温度 B．实验前测量并记录大气压强
C．待温度读数完全稳定后才记录数据 D．测量过程中保持水面高于活塞下端
汽车智能化
我国的汽车智能化技术发展迅猛。各类车载雷达是汽车自主感知系统的重要组成部分。汽车在检测到事故
风险后，通过自主决策和自主控制及时采取措施，提高了安全性。
3. 车载雷达系统可以发出激光和超声波信号，其中（ ）
A. 仅激光是横波
B. 激光与超声波都是横波
C. 仅超声波是横波
D. 激光与超声波都不是横波
4. 一辆质量
汽车，以
的速度在平直路面上匀速行驶，此过程中发动机功
率
，汽车受到的阻力大小为______N。当车载雷达探测到前方有障码物时，主动刹车系统立即
撤去发动机驱动力，同时施加制动力使车辆减速。在刚进入制动状态的瞬间，系统提供的制动功率
，此时汽车的制动力大小为______N，加速度大小为______
。（不计传动装置和热损耗
造成的能量损失）
神秘的光
光的行为曾令物理学家感到困惑。双缝干涉、光电效应等具有里程碑意义的实验。逐渐揭开了光的神秘面
纱。人类对光的认识不断深入，引发了具有深远意义的物理学革命。
5. 在“用双缝干涉实验测量光的波长”的实验中，双缝间距为d，双缝到光强分布传感器距离为L。
（1）实验时测得N 条暗条纹间距为D，则激光器发出的光波波长为______。
A．
B．
C．
D．
（2）在激光器和双缝之间加入一个与光束垂直放置
偏振片，测得的干涉条纹间距与不加偏振片时相比
______
A．增加 B．不变 C．减小
（3）移去偏振片，将双缝换成单缝，能使单缝衍射中央亮纹宽度增大的操作有______（多选）
A．减小缝宽 B．使单缝靠近传感器
C．增大缝宽 D．使单缝远离传感器
6. 某紫外激光波长为
，其单个光子能量为______。若用该激光做光电效应实验，所用光电材料的截止频
率为
，则逸出光电子的最大初动能为______。（普朗克常量为h，真空中光速为c）
引力场中的运动
包括太阳、地球在内的所有物体都会在其周围产生引力场。在不同尺度的空间，引力场中的物体运动具有
不同的表象。牛顿揭示了苹果下落和行星运动共同的物理机制。意味着天上的物理和地上的物理是一样的，
物理规律的普适性反映了一种简单的美。
7. 如图，小球a 通过轻质细线Ⅰ，Ⅱ悬挂，处于静止状态。线Ⅰ长
，Ⅱ上端固定于离地
的
O 点，与竖直方向之间夹角
；线Ⅱ保持水平。O 点正下方有一与a 质量相等的小球b，静置于离地
高度
的支架上。（取
，
，
）
（1）在线Ⅰ，Ⅱ的张力大小
，
和小球a 所受重力大小G 中，最大的是______。
（2）烧断线Ⅱ，a 运动到最低点时与b 发生弹性碰撞。求：
①与b 球碰撞前瞬间a 球
速度大小
；（计算）______
②碰撞后瞬间b 球的速度大小
；（计算）______
③b 球的水平射程s。（计算）______
8. 图示虚线为某慧星绕日运行的椭圆形轨道，a、c 为椭圆轨道长轴端点，b、d 为椭圆轨道短轴端点。慧
星沿图中箭头方向运行。
（1）该彗星某时刻位于a 点，经过四分之一周期该慧星位于轨道的______
A．ab 之间 B．b 点 C．bc 之间 D．c 点
（2）已知太阳质量为M，引力常量为G。当慧日间距为
时，彗星速度大小为
。求慧日间距为
时的
慧星速度大小
。（计算）______
氢的同位素
氢元素是宇宙中最简单的元素，有三种同位素。科学家利用电磁场操控并筛选这三种同位素，使其应用于
核研究中。
9. 原子核之间由于相互作用会产生新核，这一过程具有多种形式。
（1）质量较小的原子核结合成质量较大原子核的过程称为______
A．链式反应 B．衰变 C．核聚变 D．核裂变
（2）
核的质量为
，
核的质量为
，它们通过核反应形成一个质量为
的氮原子核
，此
过程释放的能量为______。（真空中光速为c）
10. 某回旋加速器的示意图如图所示。磁感应强度大小为B 的匀强磁场仅分布于两个相同且正对的半圆形
中空金属盒
，
内，且与金属盒表面垂直。交变电源通过Ⅰ，Ⅱ分别与
，
相连，仅在
，
缝隙间的狭窄区域产生交变电场。初动能为零的带电粒子自缝隙中靠近
的圆心O 处经缝隙间的电场加
速后，以垂直磁场的速度进入
。
（1）粒子在
，
运动过程中，洛伦兹力对粒子做功为W，冲量为I，则______；
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
（2）
核和
核自图中O 处同时释放，Ⅰ，Ⅱ间电势差绝对值始终为U，电场方向做周期性变化，
核在每次经过缝隙间时均被加速（假设粒子通过缝隙的时间和粒子间相互作用可忽略）。
核完成3 次加
速时的动能与此时
核的动能之比为______。
A．
B．
C．
D．
E．
11. 如图，静电选择器由两块相互绝缘、半径很大的同心圆弧形电极组成。电极间所加电压为U。由于两
电极间距d 很小，可近似认为两电极半径均为
，且电极间的电场强度大小处处相等，方向沿径
向垂直于电极。
（1）电极间电场强度大小为______；
（2）由
核、
核和
核组成的粒子流从狭缝进入选择器，若不计粒子间相互作用，部分粒子在电场
力作用下能沿圆弧路径从选择器出射。
①出射的粒子具有相同的______；
A．速度 B．动能 C．动量 D．比荷
②对上述①中
选择做出解释。（论证）_____
自行车发电照明系统
某自行车所装车灯发电机如图（a）所示，其结构见图（b）。绕有线圈的匚形铁芯开口处装有磁铁。车轮
转动时带动与其接触的摩擦轮转动。摩擦轮又通过传动轴带动磁铁一起转动，从而使铁芯中磁通量发生变
化。线圈两端c、d 作为发电机输出端。通过导线与标有“12V，6W”的灯泡
相连。当车轮匀速转动时，
发电机榆出电压近似视为正弦交流电。假设灯泡阻值不变，摩擦轮与轮胎间不打滑。
12. 在磁铁从图示位置匀速转过90°
过程中
（1）通过
的电流方向（在图中用箭头标出）；_____
（2）
中的电流_____
A．逐渐变大 B．逐渐变小 C．先变大后变小 D．先变小后变大
13. 若发电机线圈电阻为2Ω，车轮以某一转速n 转动时，
恰能正常发光。将
更换为标有“24V，
6W”的灯泡
，当车轮转速仍为n 时
（1）
两端的电压_____
A．大于12V B．等于12V C．小于12V
（2）
消耗的功率_____
A．大于6W B．等于6W C．小于6W
14. 利用理想变压器将发电机输出电压变压后对标有“24V，6W”的灯泡供电，使灯泡正常发光，变压器
原、副线圈的匝数比
，该变压器原线圈两端的电压为______V。
15. 在水平路面骑行时，假设骑车人对自行车做的功仅用于克服空气阻力和发电机阻力。已知空气阻力与
车速成正比，忽略发电机内阻。
（1）在自行车匀加速行驶过程中，发电机输出电压u 随时间t 变化的关系可能为_____
A．
B．
C．
D．
（2）无风时自行车以某一速度匀速行驶，克服空气阻力的功率
，车灯的功率为
。为
使车灯的功率增大到
，骑车人的功率P 应为_____
