2020年12月河北省普通高中学业水平合格性考试物理试题 Word版含解析 27页

- 1 - 2020 年 12 月河北省普通高中学业水平合格性考试 物理试卷 一、单项选择题（本大题每小题 2 分，共计 50 分每小题只有一个选项是正确的。 其中 21~30 小题为选修模块试题，根据自己选修情况，两个模块任选一个作答。 两模块都答者，按照得分高的模块计分） 1. 下面四张照片记录了冬奥会上的四个精彩瞬间，在下列研究的问题中，可以将运动员看作 质点的是（ ） A. 研究图甲中跳台滑雪运动员在空中的姿态 B. 研究图乙中速度滑冰运动员运动的快慢 C. 研究图丙中花样滑冰运动员的动作 D. 研究图丁中单板滑雪运动员的空中技巧 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．研究滑雪运动员的空中姿态时，人的形状不能忽略，不可以将运动员看作质点， 故 A 错误。 B．研究图乙中速度滑冰运动员运动的快慢，运动员大小、形状可以忽略，可以看成质点，故 B 正确； C．研究花样滑冰运动员的花样动作时，要观看运动员的动作，不可以将运动员看作质点，故 C 错误； D．研究图丁中单板滑雪运动员的空中技巧，要研究运动员的动作，不可以将运动员看作质点， 故 D 错误。 故选 B。 2. 趣味运动会中有一项“折返跑”比赛，A、B 两点间的距离为 50m，如图所示运动员从 A 点 出发，沿直线运动到 B 点，然后沿原路返回到 A 点，在此过程中，运动员的位移大小和路程 分别为（ ） - 2 - A. 0，100m B. 50m，0 C. 100m，100m D. 100m， 50m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】运动员从 A 点出发，沿直线运动到 B 点，然后沿原路返回到 A 点，回到出发点，故 位移为零，路程为轨迹长度 100m，故选 A。 3. 角速度描述了物体绕圆心转动的快慢，在国际单位制中，角速度的单位是（ ） A. m/s B. rad/s C. r/s D. s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】在国际单位制中，角速度的单位是 rad/s。 故选 B。 4. 如图所示，嫦娥四号”探测器成功降落在月球表面上，当探测器静止时，探测器对月球表 面的压力（ ） A. 就是月球对探测器的万有引力 B. 与月球表面对探测器的支持力方向相同 C. 与月球表面对探测器的支持力是一对相互平衡的力 D. 与月球表面对探测器的支持力是一对作用力和反作用力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当探测器静止时，探测器受到的支持力与重力大小相等，方向相反；探测器对月球 - 3 - 表面的压力与火箭受到的支持力是相互作用力，大小相等，方向相反，而压力不是万有引力， 万有引力作用在火箭上，压力作用在月球上，故选 D。 5. 用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验时除图中的器材外，以下器材中还必须 使用的是（ ） A. 秒表 B. 刻度尺 C. 长木板 D. 直流电源 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】打点计时器可以计时，不需要秒表，需要刻度尺测量长度，不需要长木板，打点计 时器需要交流电源，故选 B。 6. 某同学在做“练习使用打点计时器”实验时得到一条纸带如图所示 A、B、C 为相邻的三个 计数点，A、B 两个计数点间的距离为 4.20cm，时间间隔为 0.04s，则在打出 A、B 这两个点的 时间间隔内，纸带运动的平均速度大小为（ ） A. 4.20m/s B. 2.10m/s C. 1.05m/s D. 0.85m/s 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】在打出 A、B 这两个点的时间间隔内，纸带运动的平均速度大小 1.05m/sAB AB xv t   故选 C。 7. 某飞机着陆后在跑道上滑行，滑行过程中速度从 20m/s 减小到 10m/s 所用时间为 2.0s，若 将该过程看作匀减速直线运动，则飞机的加速度大小为（ ） - 4 - A. 10m/s2 B. 5.0m/s2 C. 2.0m/s2 D. 1.0m/s2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】飞机的加速度大小为 2 20 20 10 m/s 5.0m/s2.0 v va t     故选 B。 8. 如图所示，两条直线 a、b 分别表示甲、乙两物体做匀加速直线运动的图像。下列说法正确 的是（ ） A. 甲、乙两物体的运动方向相反 B. t1 时刻甲物体的速度比乙物体的速度大 C. 甲物体的加速度比乙物体的加速度小 D. 0~t1 时间内甲物体的位移比乙物体的位移大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．甲、乙两物体速度均为正值，则运动方向相同，选项 A 错误； B．t1 时刻甲物体的速度比乙物体的速度小，选项 B 错误； C．因 v-t 图像的斜率等于加速度，则甲物体的加速度比乙物体的加速度小，选项 C 正确； D．因 v-t 图像的“面积”等于位移，可知 0~t1 时间内甲物体的位移比乙物体的位移小，选项 D 错误； 故选 C。 9. 公交车内的横杆上挂着吊环，如图所示当公交车沿平直公路匀速行驶时，吊环竖直下垂。 下列说法正确的是（ ） - 5 - A. 当公交车加速时，吊环依然竖直下垂 B. 当公交车加速时，吊环偏向车行驶方向 C. 当公交车减速时，吊环依然竖直下垂 D. 当公交车减速时，吊环偏向车行驶方向 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AC．当车突然加速或减速时，吊环由于惯性，与车将会发生相对运动，不可能竖直 下垂，故 AC 错误； B．当公交车加速时，吊环由于惯性将保持原来的运动状态而偏向车行驶的反方向；故 B 错误； D．当公交车减速时，吊环由于惯性将保持原来的运动状态而偏向车行驶的方向，故 D 正确。 故选 D。 10. 如图所示，一质量为 0.2kg 的小球，在光滑水平面上以 4.0m/s 的速度做匀速直线运动，与 竖直墙壁碰撞后以原来的速率反向弹回碰撞过程中小球动能的变化量为（ ） A. 3.2J B. 1.6J C. 0.8J D. 0 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】小球碰后以原来的速率反向弹回，则动能变化量为 2 21 1 02 2kE mv mv    故选 D。 11. 某同学在做“探究弹簧弹力与形变量的关系”实验时，得到一弹簧的弹力大小 F 与其伸长 量 x 的关系图像如图所示。由图像可知该弹簧的劲度系数为（ ） - 6 - A. 0.5N/m B. 2.0N/m C. 50N/m D. 200N/m 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】弹簧的弹力大小 F 与其伸长量 x 的关系图像斜率是劲度系数 8 N/m 50N/m0.16 Fk x    故选 C。 12. 如图所示，两长方体物块 A、B 叠放在光滑水平地面上，用水平向右的力 F 推物块 B，A、 B 保持相对静止，一起向右加速运动。则物块 A 的受力情况为（ ） A. 仅受重力和支持力 B. 仅受重力支持力和压力 C. 仅受重力、支持力和水平向左的摩擦力 D. 仅受重力支持力和水平向右的摩擦力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】物体 A 竖直方向受重力和 B 对 A 的支持力；水平方向因为有向右的加速度，则受到 B 对 A 水平向右的摩擦力。 故选 D。 13. 质量为 m 的卫星在离地面高度为 h 的轨道上绕地球做匀速圆周运动。已知引力常量为 G， 地球质量为 M、半径为 R，则地球对该卫星的万有引力大小为（ ） - 7 - A. 2 MmG R B. 2 MmG h C. 2( ) MmG R h D. 3( ) MmG R h 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据万有引力的大小公式为 2( ) MmF G R h   故选 C。 14. 大扫除时，某同学将一张课桌向上搬起后再缓慢放下，此过程中该同学对课桌做功的情况 是（ ） A. 一直做正功 B. 一直做负功 C. 先做正功，再做负功 D. 先做负功，再做正功 【答案】C 【解析】 【分析】 根据课桌的运动分析人对课桌力的方向；再根据功的定义即可明确该同学对课桌做功情况． 【详解】将课桌向上搬起过程中，人对课桌的有向上的作用力，课桌向上运动；故人对课桌 做正功； 放下过程，人对课桌的力仍然向上，但运动方向向下；故人对课桌做负功；故 C 正确，ABD 错误；故选 C． 【点睛】本题考查功的性质，要注意明确功的正负只表示力是动力还是阻力，负功表示力是 阻力做功；同时注意课桌向下放时人对课桌的作用力是向上的，与重力相互平衡从而使课桌 缓慢放下． 15. 2020 年 9 月 15 日，长征十一号运载火箭成功完成海上发射，如图所示。质量为 m 的火箭 离开水面后向上加速运动，不计空气阻力，力加速度为 g，当受到竖直向上的推力大小为 F 时， 火箭的加速度大小为（ ） - 8 - A. F mg m  B. F mg m  C. F m D. 2 F mg m  【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据牛顿第二定律可知 F mga m  故选 A。 16. 如图所示为两岸平行的一条河，河水匀速流动，速度为 v，某人乘小船由岸边的 O 点渡河， 航行过程中，船头始终正对河岸。下列说法正确的是（ ） A. 小船将到达 O 点正对岸的 P 点 B. 小船将到达 O 点正对岸 P 点下游的某位置 C. 若仅河水的流动速度增大，小船渡河时间将延长 D. 若仅河水的流动速度增大，小船渡河时间将缩短 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．船头始终正对河岸，则小船在垂直河岸方向做匀速运动，在沿水流方向做匀速 运动，则小船将到达 O 点正对岸 P 点下游的某位置，选项 A 错误，B 正确； CD．小船过河的时间为 dt v  船 与水流速度无关，则若仅河水的流动速度增大，小船渡河时间不变，选项 CD 错误。 - 9 - 故选 B。 17. 一排球运动员练习击球时，在距水平地面高度为 3.2m 处用力击打排球，排球水平飞出。 排球可视为质点，不计空气阻力，重力加速度 g 取 10m/s2 则排球从飞出到落地过程所用时间 为（ ） A. 0.8s B. 1.0s C. 1.2s D. 1.6s 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】排球飞出后做平抛运动，时间根据 21 2h gt 可得 2 0.8sht g   故 A 周期，BCD 错误。 故选 A。 18. 一卫星在火星表面附近绕火星做匀速圆周运动，已知火星半径为 R，火星表面重力加速度 为 g0，不考虑火星自转的影响，该卫星绕火星运动的线速度大小为（ ） A. 0g R B. 0g R C. g0R D. g0R2 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】若不考虑火星自转的影响，则在火星表面附近有 2 0 vmg m R  可知卫星绕火星运动的线速度大小为 0v g R 故选 B。 19. 某手机充电完毕后储存的电能约为 5.0×104J。该能量相当于将质量为 50kg 的物体举高 h - 10 - 的过程中重力势能的增加量。重力加速度 g 取 10m/s2，高度 h 约为（ ） A. 100m B. 10m C. 1.0m D. 0.1m 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据功能关系 E 电= △ Ep=mgh 解得 h=100m 故选 A。 20. 拨浪鼓是一种儿童玩具，如图所示，两等长轻绳一端分别系着质量为 m 的小球，另一端固 定在关于拨浪鼓手柄对称的鼓沿上。现使鼓随手柄绕竖直轴线匀速转动，稳定后，两小球在 水平面内做匀速圆周运动，两绳拉力大小均为 F。重力加速度为 g，不计空气阻力其中一个小 球所受向心力大小为（ ） A. F B. F+mg C. F-mg D. 2 2 2F m g 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】每个小球受重力 mg 和绳的拉力 F 作用，两个力的合力等于小球做圆周运动的向心力， 则 2 2= ( )F F mg向 故选 D。 《选修 1—1》模块 21. LED 灯上标有“220V，5W”字样，要使它正常发光，所使用的正弦式电流的电压（ ） - 11 - A. 峰值为 220V B. 峰值为 440V C. 有效值为 220V D. 有效值为 311V 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】220V 表示灯泡在有效值为 220V 电压下才能正常工作，其峰值为 m 220 2V 311VU   故选 C。 22. 将两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平面上，关于两只气球之间的静电相互作用， 下列说法正确的是（ ） A. 气球带同种电荷相互吸引 B. 气球带异种电荷相互吸引 C. 气球带同种电荷相互排斥 D. 气球带异种电荷相互排斥 【答案】C 【解析】 【分析】 根据“两只充气气球在头发上摩擦后放在绝缘水平面上，判断两只气球之间的静电相互作 用”，考查了摩擦起电以及电荷之间的相互作用力的问题．根据同种电荷相互排斥，异种电 荷相互吸收，来分析气球间的相互作用力性质． 【详解】两只气球与头发摩擦后，因摩擦起电带同种电荷，所以气球相互排斥．故选 C． 【点睛】解决本题的关键是掌握电荷间作用力规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸收， 并能用来分析实际问题． 23. 如图所示为家用电阻丝电炉，现将甲、乙两电阻丝电炉分别接入电路中，正常工作时，它 们的电阻分别为 R 甲、R 乙，R 甲= 4 5 R 乙，通过它们的电流分别为 I 甲、I 乙，I 甲= 5 4 I 乙，则在相等 的时间内，甲、乙两电阻丝电炉产生的热量之比为（ ） - 12 - A. 25：16 B. 16：25 C. 5：4 D. 4：5 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】根据 Q=I2Rt 可得 2 2 2 5 4 5= =( )4 5 4 Q I R t Q I R t  甲 甲 甲 乙 乙 乙 故选 C。 24. 如图所示，空间存在垂直纸面向里的匀强磁场，一带正电的粒子经过坐标原点 O 时，速度 沿 y 轴负方向，四位同学画出了此时粒子所受洛伦兹力的方向分别为 F1、F2、F3、F4，其中正 确的是（ ） A F1 B. F2 C. F3 D. F4 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据左手定则可知，一带正电的粒子受洛伦兹力的方向为 F4 的方向。 故选 D。 25. 火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号，用来携带该信号的电磁波属于（ ） A. X 射线 B. 无线电波 C. 红外线 D. 紫外线 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．X 射线穿透本领强，可以用来检查人体内部器官，在工业上检查金属内部的缺陷， A 错误； B．无线电波可以在真空中传播，火星探测器从火星向地球发回成功着陆的信号都是利用无线 - 13 - 电波进行的，B 正确； C．物体都能辐射红外线，主要是夜视仪，红外遥感，C 错误； D．紫外线具有灭菌消毒的作用，紫外线在照射下会发出荧光，可以设计防伪措施，D 错误。 故选 B。 《选修 3—1》模块 26. 某实验小组用磁传感器探究通电螺线管内部的磁场，得到了某通电螺线管内部中轴线上的 磁感应强度 B 随位置 x 变化的图像如图所示，x1 和 x4 是螺线管两端点的坐标，x2 和 x3 是内部 中轴线上两点的坐标。由该图像可知（ ） A. 坐标为 x1 和 x4 两位置处磁感应强度方向相反 B. 坐标为 x2 和 x3 两位置处磁感应强度相同 C. 内部中轴线上各点磁感应强度大小相等 D. 内部中轴线上坐标为 x1 和 x4 两位置处磁感应强度最大 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．坐标为 x1 和 x4 两位置处磁感应强度均为正值，则方向相同，选项 A 错误； B．坐标为 x2 和 x3 两位置处磁感应强度大小和方向均相同，选项 B 正确； C．内部中轴线上各点，螺线管两端点的磁感应强度小于中部的磁感应强度，选项 C 错误； D．内部中轴线上坐标为 x1 和 x4 两位置处磁感应强度最小，选项 D 错误。 故选 B。 27. 如图所示，某区域存在竖直向下的匀强电场，一电子垂直电场方向射入该区域，不计电子 重力，则电子在电场中的运动情况为（ ） A. 向下偏转的曲线运动 - 14 - B. 向上偏转的曲线运动 C. 匀变速直线运动 D. 匀速圆周运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】一电子垂直电场方向射入该区域，不计电子重力，电子受向上的电场力，与速度垂 直且为恒力，故做向上偏转的曲线运动，匀速圆周运动的合外力不断变化，电子无法做圆周 运动，故选 B。 28. 在如图所示的电路中，电源的电动势 E=3.0V，电阻 R=5.0Ω。闭合开关 S 后，理想电流表 的示数为 0.50A，则电源的内阻为（ ） A. 1.0Ω B. 2.0Ω C. 5.0Ω D. 6.0Ω 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】根据闭合电路的欧姆定律可得 E=I(R+r) 解得 r=1.0Ω 故选 A。 29. 如图所示，一电容器标有“5.5V，10F”的字样，当该电容器两极间的电压为 2.75V 时， 电容器所带的电荷量为（ ） A. 0.275C B. 0.55C C. 27.5C D. 55C - 15 - 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】当该电容器两极间的电压为 2.75V 时，电容器所带的电荷量为 2.75 10C 27.5CQ CU    故选 C。 30. 如图所示，在垂直纸面向里的匀强磁场中放置一长方形导线框 PQMN，PQ