河北省普通高中2020年12月学业水平合格性考试物理试题(解析版)

学业水平考试真题PAGEPAGE12020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』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（）A.0，100mB.50m，0C.100m，100mD.100m，50m『答案』A『解析』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』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』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』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『答案』C『解析』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（）A.10m/s2 B.5.0m/s2 C.2.0m/s2 D.1.0m/s『答案』B『解析』飞机的加速度大小为故选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』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（）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』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』小球碰后以原来的速率反向弹回，则动能变化量为故选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（）A.0.5N/m B.2.0N/m C.50N/m D.200N/m『答案』C『解析』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』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（）A. B.C. D.『答案』C『解析』根据万有引力的大小公式为故选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』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．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mA. B. C. D.『答案』A『解析』根据牛顿第二定律可知故选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』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。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』排球飞出后做平抛运动，时间根据可得故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. B. C.g0R D.g0R2『答案』B『解析』若不考虑火星自转的影响，则在火星表面附近有可知卫星绕火星运动的线速度大小为故选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』根据功能关系E电=△Ep=mgh解得h=100m故选A20.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.『答案』D『解析』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（）A.峰值为220V B.峰值为440VC.有效值为220V D.有效值为311V『答案』C『解析』220V表示灯泡在有效值为220V电压下才能正常工作，其峰值为故选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』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．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=R乙，通过它们的电流分别为I甲、I乙，I甲=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（）A.25：16 B.16：25 C.5：4 D.4：『答案』C『解析』根据Q=I2Rt可得故选C。24.如图所示，空间存在垂直纸面向里匀强磁场，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（）AF1 B.F2 C.F3 D.F『答案』D『解析』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D25.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』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』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 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』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』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『答案』C『解析』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<QM，导线框中通有逆时针方向的电流，下列说法正确的是（）A.PQ边受到的安培力大于QM边受到的安培力B.PQ边受到的安培力等于QM边受到的安培力C.MN边受到的安培力方向垂直于MN向右D.PQ边受到的安培力方向垂直于PQ向右『答案』D『解析』AB．根据F=BIL可知PQ边受到的安培力小于QM边受到的安培力，选项AB错误；C．由左手定则可知，MN边受到的安培力方向垂直于MN向左，选项C错误；D．由左手定则可知，PQ边受到的安培力方向垂直于PQ向右，选项D正确。故选D。三、双项选择题（本大题每小题3分，共计36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40~45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）31.某物体运动的位移随时间变化的图像如图所示，则（）A.5s末与15s末，物体的速度方向相同B.5s末与15s末，物体的速度方向相反C.0~10s内，物体的位移大小为6mD.10s~20s内，物体的位移大小为6m『答案』BD『解析』AB．在5s末图象的斜率为正，在15s末斜率为负，斜率的正负代表物体的速度方向，故速度方向相反，故B正确，A错误；C．0到10s内，质点通过的位移等于△x=x10-x0=6-2m=4m故C错误；D．10s到20s内，质点通过的位移等于△x=x20-x10=0-6m=-6m所以物体的位移大小为6m，故D正确。故选BD。32.将一石块从5.0m高处由静止释放，不计空气阻力石块可视为质点，重力加速度g取10m/s2，则（）A.石块落地时的速度大小为5.0m/sB.石块落地时的速度大小为10m/sC.石块下落过程中的平均速度大小为5.0m/sD.石块下落过程中的平均速度大小为10m/s『答案』BC『解析』根据解得石块落地时的速度大小为v=10m/s石块下落过程中的平均速度大小为故选BC。33.如图所示，某同学将一根橡皮筋两端固定在支架上，把一模型飞机放在橡皮筋中间，向后拉模型飞机使橡皮筋伸长，松手后橡皮筋将模型飞机弹出，在弹出过程中（）A.橡皮筋的弹性势能增加 B.橡皮筋的弹性势能减少C.橡皮筋的弹力对模型飞机做负功 D.橡皮筋的弹力对模型飞机做正功『答案』BD『解析』在橡皮筋将模型飞机弹出过程中，橡皮筋的弹力对模型飞机做正功，橡皮筋的弹性势能减小。故选BD。34.如图所示，跳高运动员成功越过横杆，这之后运动员在空中下落过程中（）A.重力消失了 B.重力不变C.处于失重状态 D.处于超重状态『答案』BC『解析』跳高运动员成功越过横杆，这之后运动员在空中下落过程中，只受重力作用，且重力不变，处于完全失重状态，故选BC。35.如图所示，风力发电机叶片上有M、N两点，其中M在叶片的端点，N在另一叶片的中点。当叶片匀速转动时，下列说法正确的是（）A.M点的角速度等于N点的角速度B.M点的角速度大于N点的角速度C.M点的向心加速度等于N点的向心加速度D.M点的向心加速度大于N点的向心加速度『答案』AD『解析』AB．M、N两点属于同轴转动，故他们的角速度相等，A正确，B错误；CD．根据M点转动半径大于N点的转动半径，M点的向心加速度大于N点的向心加速度，C错误D正确。故选AD。36.救援机器人的手臂前端装有铁夹。在某次救援活动中，救援机器人用铁夹抓着重力为G的水泥制品，使之保持静止状态，铁夹与水泥制品接触面竖直，如图所示。则水泥制品受到的摩擦力（）A.大小一定等于G B.大小一定大于GC.方向竖直向上 D.方向竖直向下『答案』AC『解析』以水泥制品为研究对象，竖直方向水泥制品受到重力的作用，若要静止，由平衡条件得静摩擦力的方向必定向上，静摩擦力的和与重力大小相等，即大小一定等于G，故AC正确，BD错误。故选AC。37.一物体在光滑的水平桌面上运动，其在相互垂直的x、y方向上的分速度随时间变化图像分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（）A.物体做直线运动 B.物体做曲线运动C.物体的初速度大小为8m/s D.物体的初速度大小为4m/s『答案』BD『解析』AB．由图知，x方向的初速度沿x轴正方向，做匀速直线运动，加速度为零；y方向的初速度为零，做匀加速直线运动，加速度沿y轴方向，则合运动的初速度方向不在y轴方向上，合运动的加速度沿y轴方向，与合初速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故A错误，B正确；CD．由图可知，x轴的初速度为4m/s，y轴的初速度为0，根据运动的合成与分解，可知物体初速度为4m/s，故C错误，D正确。故选BD。38.已知我国某颗量子通信卫星的轨道距地面高度约为500km，该高度低于地球同步卫星轨道距地面高度，该量子通信卫星和地球同步卫星均绕地球做匀速圆周运动，则该量子通信卫星绕地球运行的（）A.周期比地球同步卫星的运行周期长 B.周期比地球同步卫星的运行周期短C.线速度比地球同步卫星的线速度大 D.线速度比地球同步卫星的线速度小『答案』BC『解析』AB．量子通信卫星的轨道距地面高度约为500km，该高度低于地球同步卫星轨道距地面高度，则量子通信卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，根据开普勒第三定律可知，该量子通信卫星绕地球运行的周期比地球同步卫星的运行周期短，故A错误，B正确；CD．根据万有引力提供向心力，则有得，因量子通信卫星的轨道半径小于地球同步卫星的轨道半径，故量子通信卫星的线速度比地球同步卫星的线速度大，故C正确，D错误。故选BC。39.如图所示，轻质细杆AO、BO左端固定在竖直墙壁上，右端通过垂直于纸面的光滑轴连接于O点，AO水平，BO与竖直方向的夹角为。将质量为m的物体用轻绳悬挂在O点，物体静止时，若细杆AO对O点的拉力沿OA方向、大小为F1，细杆BO对O点的支持力沿BO方向、大小为F2，重力加速度为g，则（）A.F1=mgtan B.F1=mgcosC.F2= D.F2=『答案』AD『解析』对O点受力分析，如图所示根据共点力平衡可知F=mg则有，F2=故选AD。《选修1—1》模块40.如图所示为通有恒定电流的某段金属导体。在5.0s内有电荷量为20C的负电荷向右通过导体横截面P，则通过导体的电流（）A.方向向右 B.方向向左C.大小为4.0A D.大小为100A『答案』BC『解析』据根据电流的定义式电流方向规定为正电荷定向移动的方向，因移动的是负电荷，电流方向与定向移动的方向相反，故电流方向向左。故选BC。41.如图所示，在磁感应强度大小为2.0T、方向垂直纸面向里的匀强磁场中，一根长为0.20m的直导线垂直于磁场方向放置。当导线中通有方向向左、大小为1.0A的电流时，直导线所受的安培力（）A.方向在纸面内垂直导线向下 B.方向在纸面内垂直导线向上C.大小为0.40N D.大小为0.80N『答案』AC『解析』当导线中通有方向向左、大小为1.0A的电流时，直导线所受的安培力根据左手定则可知，方向垂直导线向下，故选AC。42.如图所示，M、N两个线圈绕在闭合铁芯上，线圈M通过变阻器与学生电源的直流输出端连接，线圈N与电流表连接成回路。则（）A.闭合学生电源开关的瞬间，电流表指针不偏转B.闭合学生电源开关的瞬间，电流表指针发生偏转C.将闭合的学生电源开关断开的瞬间，电流表指针不偏转D.将闭合的学生电源开关断开的瞬间，电流表指针发生偏转『答案』BD『解析』闭合学生电源开关的瞬间，流过M的电流瞬间增大，则M产生磁场增强，N的磁通量变大，故产生感应电流，电流表指针发生偏转；将闭合的学生电源开关断开的瞬间，流过M的电流瞬间减小，则M产生磁场消失，N的磁通量变小，故产生感应电流，电流表指针发生偏转；故选BD。《选修3—1》模块43.负点电荷Q的电场中，其中一条电场线上有两点P1、P2，如图所示。P1、P2两点的电场强度的大小分别为E1、E2，电势分别为1、2，则（）A.E1＜E2 B.E1＞E2 C.1＞2D.1＜2『答案』BD『解析』根据可知，距离负电荷越近，则场强越大，则E1＞E2沿电场线电势逐渐降低，可知1＜2故选BD。44.如图所示，在水平直线MN上方存在磁感应强度大小为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场。一质量为m、带正电荷q的粒子，从直线N上的O点以速度v竖直向上射入磁场，由P点离开磁场，不计粒子重力，