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- 2021-05-25 发布
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2019年12月河北省普通高中学业水平合格性考试(2018级)
物理试卷
注意事项:
1.本试卷共8页,41道小题,共100分,考试时间90分钟。
2.所有答案在答题卡上作答,在本试卷和草稿纸上作答无效。答题前请仔细阅读答题卡上的“注意事项”,按照“注意事项”的规定答题。
3.答选择题时,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,请用橡皮将原选涂答案擦干净,再选涂其它答案。
4.考试结束后请将本试卷与答题卡一并交回。
一、单项选择题(本大题每小题2分,共计40分。每小题只有一个选项是正确的。其中16~25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)
1.一运动员参加跳水比赛,在下落过程中
A. 以运动员为参考系,水是静止的
B. 以水为参考系,运动员是静止的
C. 以裁判员为参考系,运动员是静止
D. 以运动员为参考系,裁判员是运动的
【答案】D
【解析】
【详解】AD.运动员在下落过程中,以运动员为参考系,水、裁判员、地面都是运动的,A错误,D正确;
BC.以裁判员、水、地面为参考系,运动员是运动的,B、C错误;
故选D。
2.如图所示,甲、乙为实验室常用的计时器,下列说法正确的是
A. 甲为电磁打点计时器
B. 乙为电火花计时器
C. 甲使用交流电源,工作电压为220 V
D. 乙使用交流电源,工作电压为220 V
【答案】C
【解析】
【详解】图甲为电火花打点计时器,工作电压为交流电压220V,图乙为电磁打点计时器,工作电压为交流电压4-6V,故C正确,ABD错误;
故选C。
3.如图所示为某物体做直线运动的x-t图像,则
A. 物体在1s未的速度大小为2.0m/s
B. 物体在1s未的速度大小为4.0m/s
C. 物体在0~4s内的位移大小为2.0 m
D. 物体在0~4s内的位移大小为4.0 m
【答案】A
【解析】
【详解】AB.x-t图像的斜率表示速度,故物体作匀速运动,速度大小为2.0m/s,A正确,B错误;
CD.从图中可知,0~4s内的位移大小为8.0m,故C、D错误;
故选A。
4.关于物体所受的重力,下列说法正确的是
A. 物体的重心一定在物体上
B. 放在斜面上的物体所受重力的方向与斜面垂直
C. 同一地点,物体所受的重力与其质量成正比
D. 抛出后的铅球在空中飞行时不受重力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.重心可以不在物体上,比如空心球体,A错误;
B.所有物体受到重力方向竖直向下,故B错误;
C.由G=mg可知,同一地点g相同,故受到的重力与质量成正比,C正确;
D.地球附近的所有物体都受重力作用,D错误;
故选C。
5.如图所示,唯一选手骑摩托车在空中运动的频闪照片。若选手和摩托车可视为一质点,图中虚线为其运动轨迹,则选手和摩托车经过P点时速度方向
A. 沿轨迹切线方向 B. 水平向左
C. 竖直向上 D. 竖直向下
【答案】A
【解析】
【详解】作曲线运动的物体,速度沿轨迹的切线方向,故A正确,BCD错误;
故选A。
6.一卫星绕地球做匀速圆周运动,轨道半径为r,已知地球质量为M,引力常量为G,则该卫星做匀速圆周运动的速度大小为
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由可得,,故A正确;
故选A。
7.自行车传动装置如图所示,当大齿轮带动小齿轮转动时
A. 大齿轮的角速度大于小齿轮的角速度
B. 大齿轮的角速度等于小齿轮的角速度
C. 大齿轮边缘的线速度大小大于小齿轮边缘的线速度大小
D. 大齿轮边缘的线速度大小等于小齿轮边缘的线速度大小
【答案】D
【解析】
【详解】CD.大齿轮与小齿轮通过链条连接,故任意时刻的线速度相等,故C错误,D正确;
AB.由可知,大齿轮角速度小于小齿轮,故A、B错误;
故选D。
8.物体在两个相互垂直的力作用下通过一段位移,该过程中两个力对物体做功分别为8 J、6J,则这两个力对物体所做的总功为
A. 2J B. 7J C. 10 J D. 14 J
【答案】D
【解析】
【详解】功是标量,求总功直接将各个力做功求代数和,故两个力的总功为14J,D正确;
故选D。
9.如图所示,某人利用滑轮组将以重力为G的物体缓慢吊起,不计滑轮与绳的重力及摩擦,当动滑轮两侧绳子的夹角为120°,该人的拉力大小为
A. B. C. G D. 2G
【答案】C
【解析】
【详解】人的拉力和绳中张力相同,设为T,重物处于平衡状态,故,即,C正确;
故选C。
10.如图所示,质量为m的直升飞机以恒定速率为v,在空中某一水平面内做匀速圆周运动,半径为R,此时飞机所需向心力大小为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据向心力公式可得,,B正确;
故选B。
11.飞船由地球飞向月球的过程中,在某一位置飞船受到地球和月球对它的万有引力大小相等。若地球和月球的质量分别为m1和m2,则此位置到地球和月球的距离之比为
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】设物体到地球和月球的距离分别为r1、r2,根据万有引力公式可得,故,B正确;
故选B
12.某小组利用如图所示装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验时,下列说法正确的是
A. 调整定滑轮的高度,使细线与长木板平行
B. 不需要平衡摩擦力
C. 先释放小车,再启动打点计时器
D. 小车的质量应远小于小盘和砝码的总质量
【答案】A
【解析】
【详解】A.调节细线与木板平行,使绳中拉力等于小车受到的合力,A正确;
B.为使拉力为小车受到的合力,需要平衡摩擦力,B错误;
C.应该先打开电源,再释放小车,C错误;
D.盘和砝码的总质量应远小于小车质量,D错误;
故选A。
13.一辆汽车在平直公路上匀速行驶,受到的阻力为F,牵引力的功率为P,则汽车行驶的速度大小为
A. PF B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据可得,汽车行驶的速度为,B正确;
故选B。
14.利用下述方法可以测量某同学的反应时间。甲同学用手捏住直尺上端使其沿竖竖直方向,乙同学用手在直尺下方做捏住直尺的准备,如图所示。当乙同学看到甲同学放开直尺时,立即捏住直尺,测出直尺下落的高度h。直尺下落过程可视为自由落体运动,已知重力加速度为g。由此得出乙同学的反应时间为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】直尺作自由落体运动,设乙同学反映时间为t,这段时间内直尺下落h高度,故,解得,故D正确;
故选D。
15.如图所示,高度为h的光滑轨道固定在水平地面上,一质量为m的小滑块从轨道顶端滑到底端。已知重力加速度为g,不计空气阻力,在此过程中小滑块的
A. 重力势能增加量为mgh
B. 重力势能减少量为mgh
C. 机械能减少量为mgh
D. 机械能增加量为mgh
【答案】B
【解析】
【详解】AB.物体下落高度为h,故重力势能减少了mgh,A错误,B正确;
CD由于轨道光滑,故物体下落过程中机械能守恒,C、D错误;
故选B。
16.首先发现电流产生磁场的物理学家是
A. 安培 B. 牛顿 C. 奥斯特 D. 伽利略
【答案】C
【解析】
【详解】首先发现电流磁效应的科学家是奥斯特,故C正确;
故选C。
17.带正电的点电荷周围的电场线分布如图所示,M、N为同一电场线上的两点,则M、N两点的电场强度
A. 方向不同,大小相等
B. 方向不同,大小不相等
C. 方向相同,大小相等
D. 方向相同,大小不相等
【答案】D
【解析】
【详解】点电荷周围电场强度,故M的电场强度大于N,场强方向相同,故D正确;
故选D。
18.一个电热器接在220V的直流电路中,它的发热功率为P,若将它接在正弦式交流电路中,使其发热功率也为P,则该交流电路电压的有效值为
A. 110V B. 110V C. 220V D. 220V
【答案】C
【解析】
【详解】根据交流电有效值的定义可知,若交流电在一段时间内产生的热量和直流电相同,该直流电的电压即为交流电的有效值,故该交流电的有效值为220V,C正确;
故选C。
19.某卫星通过遥感探测器寻找地热资源,这是利用了地热资源发出的
A. 红外线 B. 可见光 C. 紫外线 D. X射线
【答案】A
【解析】
【详解】温度不同的物体发出的红外线波长不同,由此可以探测地热资源,故A正确;
故选A。
20.在如图所示的电路中,闭合开关S后,灯泡L正常发光,下列说法正确的是
A. 通过灯泡L的电子定向移动方向是从N到M
B. 通过灯泡L的电流方向是从N到M
C. 通过灯泡L的电荷量越多,电流越大
D. 通过灯泡L的电荷量越多,电流越小
【答案】B
【解析】
【详解】AB.外电路电流方向从电源正极指向负极,故电流方向为N到M,电子带负电,其定向移动方向与电流方向相反,故A错误,B正确;
CD.由可知,电流大小与电荷量多少无关,故C、D错误;
故选B。
21.关于真空中两个带正电的点电荷间的静电力,下列说法正确的是
A. 静电力为斥力,当两电荷间的距离增大时静电力变小
B. 静电力为斥力,当两电荷间的距离增大时静电力变大
C. 静电力为引力,当两电荷间的距离增大时静电力变小
D. 静电力为引力,当两电荷间的距离增大时静电力变大
【答案】A
【解析】
【详解】CD.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C、D错误;
AB.由,距离越大,静电力越小,故A正确,B错误;
故选A。
22.如图所示,在一条水平向右的电场线上有M、N两点。M、N两点的电势和电场强度分别为、,和EM、EN,则下列判断一定正确的是
A. EM>EN B. EM<EN C. > D. <
【答案】C
【解析】
【详解】AB.电场线的疏密表示电场强度大小,一条电场线无法判断疏密,故A、B错误;
CD.沿电场线方向电势逐渐降低,故C对、D错误;
故选C。
23.下列四幅图中画出的直线电流方向与其产生的磁场方向,其中正确的是
A B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据右手定则可知,拇指指向电流方向,四指环绕方向为磁感线环绕方向。
A.左边磁场方向垂直纸面向里,A错误;
B.磁感线为逆时针环绕,B正确;
CD.磁感线为逆时针环绕,C、D错误;
故选B。
24.材料相同的甲、乙两根圆柱形导体棒,长度相同,甲的横截面积是一横截面积的2倍,则甲、乙两根导体棒的电阻之比为
A. B. C. 1 D. 2
【答案】B
【解析】
【详解】根据电阻定律可得,,故B正确;
故选B。
25.如图所示的电路中,电源的电动势E为6.0V,内阻r为2.0Ω,定值电阻R的阻值为10Ω。闭合开关S后
A. 电路中的电流为0.60A B. 电路中的电流为3.0A
C. 路端电压为1.0V D. 路端电压为5.0V
【答案】D
【解析】
【详解】AB.由闭合电路欧姆定律可得,,A、B错误;
CD.路端电压为,C错误,D正确;
故选D。
二、双项选择题(本大题每小题3分,共计30分。每小题有两个选项是正确的,全部选对得3分,只选一个且正确得2分,有错选不得分。其中33~38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)
26.我国越来越多的城市提供了共享单车的服务,极大方便了市民的日常出行。小丽在某个停放位置取了一辆单车,骑行一段时间后回到原停放位置,骑行的路线长度为2.0km。小丽在此过程中
A. 位移为0 B. 位移大小为2.0km
C. 路程为0 D. 路程为2.0km
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.小丽从初位置出发又回到初位置,故位移为0,A正确、B错误;
CD.骑行路线表示路程,故D正确,C错误;
故选AD。
27.两汽车做直线运动的v-t图像如图中甲、乙所示,则在0-t0时间内
A. 两汽车的运动方向相同 B. 两汽车的运动方向相反
C. 两汽车的加速度大小相等 D. 两汽车的加速度方向相同
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.v—t图像速度的正负表示运动方向,故两车运动方向相同,A正确,B错误;
CD.v—t图像的斜率表示加速度,故两车加速度大小相等,方向相反,C正确、D错误;
故选AC。
28.如图所示,某人用水平线用的力推水平地面上的沙发,推力逐渐增大,沙发始终静止,在此过程中,下列说法正确的是
A. 沙发受到三个力作用
B. 地面对沙发的摩擦力水平向左
C. 地面对沙发的摩擦力始终不变
D. 地面对沙发的摩擦力逐渐增大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.沙发受到重力、支持力、推力、摩擦力四个力,故A错误;
BCD.推力水平向右且逐渐增大,由水平方向合力为0可知,摩擦力水平向左,且逐渐增大,BD正确,C错误;
故选BD。
29.2018年2月9日,中国自主研制的隐身战斗机歼-20开始列装空军作战部队,若歼-20升空过程中某时刻速度大小为v,与水平方向的夹角为,则此时歼-20的
A. 水平分速度大小为vsin B. 水平分速度大小为vcos
C. 竖直分速度大小为vsin D. 竖直分速度大小为vcos
【答案】BC
【解析】
【详解】如图所示,将速度水平分解和竖直分解,故,,故B、C正确;
故选BC。
30.如图所示,一架轰炸机沿水平方向匀速飞行,飞行高度始终保持不变,发现地面上的目标P后,释放炸弹,若轰炸机仍以原速度飞行,炸弹的运动视为平抛运动,则
A. 炸弹在竖直方向做匀速直线运动
B. 炸弹在竖直方向做自由落体运动
C. 释放炸弹时,轰炸机在目标P的正上方
D. 炸弹击中目标P时,轰炸机在目标P的正上方
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.炸弹飞出后水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,故A错误,B正确;
C.炸弹释放后水平方向做匀速运动,故释放位置必在P点左侧,故C错误;
D.炸弹飞出后跟飞机具有相同的水平速度,故炸弹始终在飞机正下方,D正确;
故选BD。
31.我国发射的“中星2D”卫星和天绘二号01组卫星绕地球的运动均可看作匀速圆周运动。与天绘二号01组卫星小相比,“中星2D”卫星绕地球运行的周期较长,则“中星2D”卫星得
A. 运行角速度较大 B. 运行角速度较小
C. 轨道半径较大 D. 轨道半径较小
【答案】BC
【解析】
【详解】由万有引力提供向心力,故可知,轨道半径越大,周期越长,角速度、线速度越小,“中星2D”卫星绕地球运行的周期较长,故其角速度较小,半径较大,B、C正确,A、D错误;
故选BC。
32.某小组利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”的实验,得到了如图乙所示的一条纸带。图乙中O点是打出的第一个点,A、B、C、D、E、F是依次打出的点,OE间的距离为x1,DF的距离为x2,已知相邻两点间的时间间隔为T,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 打点计时器打下E点时,重物的速度大小为
B. 打点计时器打E点时,重物的速度大小为
C. 在误差允许范围内,若gx1=,则重物下落过程中机械能守恒
D. 在误差允许范围内,若gx1=,则重物下落过程中机械能守恒
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.E点的瞬时速度等于DF的平均速度,故,A正确,B错误;
CD.有机械能守恒定律,将E点速度带入可得,,C正确,D错误;
故选AC。
33.下列家用电器工作时,把电能主要转化为内能的是( )
A. B. C. D.
【答案】AC
【解析】
【详解】电饭煲、电热水器都是加热的装置,电能主要转化为内能,电风扇、吸尘器都是将电能转化为机械能的装置,故A、C正确,B、D错误。
故选AC.
34.如图所示,一长为L的通电直导线MN垂直放置在水平向右的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,直导线中的电流方向由N到M,电流强度为I,则通电直导线所受安培力
A. 方向垂直纸面向外 B. 方向垂直纸面向里
C. 大小为BIL D. 大小为
【答案】BC
【解析】
【详解】由左手定则可知,安培力方向垂直纸面向里,故A错误,B正确;根据安培力公式可知,C正确、D错误;
故选BC。
35.如图所示为电流表与螺线管组成的闭合电路,下列说法正确的是
A. 将磁铁向下插入螺线管的过程中,电流表的指针发生偏转
B. 将磁铁从螺线管中拔出的过程中,电流表的指针不发生偏转
C. 磁铁放在螺线管中不动,电流表的指针发生偏转
D. 磁铁放在螺线管中不动,电流表的指针不发生偏转
【答案】AD
【解析】
【详解】由感应电流的产生条件,即闭合回路磁通量发生变化可知,当磁铁向下插入或者向外拔出时,磁通量都会发生变化,从而产生感应电流,电流变指针发生偏转;而磁铁放在螺线管不动不会产生感应电流,指针不偏转,故AD正确,BC错误;
故选AD。
36.关于电容器的电容,下列说法正确的是
A. 电容器的电容与其所带电荷量成正比
B. 电容器的电容与其所带电荷量无关
C. 电容器的电容与其两极间电势差成反比
D. 电容器的电容与其两极间电势差无关
【答案】BD
【解析】
【详解】电容器的定义为,它是一个比值定义法定义的物理量,电容器的电容与Q、U都无关,与电容器的形状、大小、绝缘物质有关,故BD正确,AC错误;
故选BD。
37.某同学利用如图所示的电路做“测定电池的电动势和内阻”的实验,其中P、Q为内电表,则
A. P为电流表 B. P为电压表
C. Q为电压表 D. Q为电流表
【答案】AC
【解析】
【详解】P与滑动变阻器为串联关系,故P为电流表,Q并联在电源两端,故Q为电压表,故AC正确,BD错误;
故选AC。
38.如图所示,在水平放置的平行金属板a、b间存在竖直向下的匀强电场,同时存在垂直纸面向里的匀强磁场。一电子以速率v从O点沿水平直线OO′方向射入,恰能做匀速直线运动,不计电子重力。则( )
A. 仅减小电子从O点射入时的速率,电子将向金属板a偏转
B. 仅减小电子从O点射入时的速率,电子将向金属板b偏转
C. 仅增大匀强磁场的磁感应强度,电子将向金属板a偏转
D. 仅増大匀强磁场的磁感应强度,电子将向金属板b偏转
【答案】AD
【解析】
【详解】电子带负电,故其受到的电场力方向向上,大小为,洛伦兹力方向向下,大小为,当电子匀速通过是电场力和洛伦兹力相等即;
AB.若减少速率,则洛伦兹力变小,故电子向a板偏转,A正确、B错误;
CD.若增大磁感应强度,洛伦兹力变大,故电子向b板偏转,C错误、D正确;
故选AD.
三、探究与计算题(本大题有3个小题,第39小题8分,第40小题10分,第41小题12分,共计30分)
39.某汽车在平直公路上做匀加速直线运动,初速度为2.0m/s,经9.0s速度增加到20m/s。求在该过程中:
(1)汽车的加速度大小;
(2)汽车位移大小。
【答案】(1)2m/s2 (2)99m
【解析】
【详解】(1)汽车的加速度为
(2)汽车的位移为
40.在水平冰面上有一质量为20kg
的冰车处于静止状态。某人用恒定的水平推力推冰车,冰车从静止开始做匀加速直线运动,当冰车前进4.0m时,速度为2.0m/s。已知冰车与冰面间的动摩擦因数为0.02,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)冰车的加速度大小;
(2)水平推力大小。
【答案】(1)0.5m/s2 (2)14N
【解析】
【详解】(1)冰车做匀加速运动,加速度为
(2)冰车水平方向受到推力和摩擦力作用,由牛顿第二定律
带入加速度a,解得
41.如图所示,在水平地面上方固定一水平平台,平台上表面距地面的高度H=2.2m,倾角= 37°的斜面体固定在平台上,斜面底端B与平台平滑连接。将一内壁光滑血管弯成半径R=0.80m的半圆,固定在平台右端并和平台上表面相切于C点,C、D为细管两端点且在同一竖直线上。一轻质弹簧上端固定在斜面顶端,一质量m=1.0kg的小物块在外力作用下缓慢压缩弹簧下端至A点,此时弹簧的弹性势能Ep=2.8J,AB长L=2.0m。现撤去外力,小物块从A点由静止释放,脱离弹簧后的小物块继续沿斜面下滑,经光滑平台BC,从C 点进入细管,由D点水平飞出。已知小物块与斜面间动摩擦因数μ=0.80,小物块可视为质点,不计空气阻力及细管内径大小,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小物块到达C点时的速度大小;
(2)求小物块到达D点时细管内壁对小物块的支持力大小;
(3)通过调整细管长度改变半圆半径R的大小,其他条件保持不变,欲使从细管下端水平飞出的小物块落地点到D点得水平距离最大,求此时R的大小及小物块落地点到D点的水平距离。
【答案】(1)2m/s;(2)55N;(3)R=0.5m,x=2.4m
【解析】
【详解】(1)小物块从A点到C点的过程,由动能定理可得
弹簧弹力做功等于弹簧弹性势能变化,故
带入上式,解得小物块达到C点速度为
(2)从C到D,由动能定理可得
在D点,由牛顿第二定律可得
解得细管内壁对小物块的支持力为
(3)从D点飞出后,小物块做平抛运动,故
联立解得
因此,当
即时,水平位移最大,最大值为