2024年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试物理试题（含答案解析）

2024年1月辽宁省普通高中学业水平合格性考试·真题物理（本试卷分Ⅰ、Ⅱ两卷，满分100分，考试时间60分钟）第Ⅰ卷（选择题共48分）一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。）1.2023年世界游泳锦标赛中，我国选手覃海洋在男子200米蛙泳决赛中以2分05秒48的成绩刷新世界纪录，并夺得金牌。下列关于运动的描述正确的是（）A.题中的“200米”是指位移B.题中的“2分05秒48”是指时刻C.裁判员在观察运动员技术动作时，可以把覃海洋看作质点D.若以比赛中的覃海洋为参考系，则看台上的观众是运动的【答案】D【解析】【详解】A．题中的“200米”是指路程，故A错误；B．题中的“2分05秒48”是指时间间隔，故B错误；C．裁判员在观察运动员技术动作时，覃海洋的体积和形状不能忽略，不可以把覃海洋看成质点，故C错误；D．若以比赛中的覃海洋为参考系，看台上的观众相对覃海洋位置发生变化，看台上的观众是运动的，故D正确。故选D。2.伽利略在对自由落体运动的研究中，通过设计铜球在斜面上运动的实验来“冲淡”重力，这种方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来。此斜面实验最终检验了他的猜想是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】伽利略在对自由落体运动的研究中，通过设计铜球在斜面上运动的实验来“冲淡”重力，这种方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）和谐地结合起来。此斜面实验最终检验了他的猜想做自由落体运动的物体的速度与下落时间成正比，即。故选B。3.大熊猫“花花”短手短脚力气小，经常努力爬树，爬到一半就沿着树滑下来。“花花”缓慢向上爬树时和滑下来时所受的摩擦力方向分别是（）A.向上，向下 B.向下，向上 C.向上，向上 D.向下，向下【答案】C【解析】【详解】“花花”缓慢向上爬树时，处于平衡状态，根据平衡条件可知所受摩擦力与重力大小相等方向相反，所以摩擦力方向向上；“花花”滑下来时向下运动，摩擦力向上。故选C。4.质量为m的汽车在平直公路上以恒定的加速度启动，阻力保持不变，启动过程的图像如图所示，其中部分为直线。下列表达式正确的是（）A.汽车的最大速度B.时间内汽车的加速度C.时间内汽车的功率D.时间内汽车的位移【答案】B【解析】【详解】AB．内汽车做匀加速直线运动，时刻汽车达到最大功率，时间内汽车的加速度根据牛顿第二定律汽车的额定功率达到最大速度时此时最大速度联立可得故B正确，A错误；C．时间内汽车的功率是最大功率为故C错误；D．根据图像与轴围成面积表示位移结合几何关系可知时间内汽车的位移故D错误。故选B。5.2023年8月，中国航天科工集团启动建设超低轨道通信遥感一体卫星星座。若超低轨道卫星和高轨道卫星都绕地球做匀速圆周运动，则下列关于航天知识的说法正确的是（）A.超低轨道卫星比高轨道卫星绕地的线速度更大B.同质量的超低轨道卫星比高轨道卫星具有更大的重力势能C.发射超低轨道卫星比发射同质量高轨道卫星所需要的能量更多D.高轨道卫星绕地球飞行依靠万有引力，而超低轨道卫星飞行不依靠万有引力【答案】A【解析】【详解】A．根据万有引力提供向心力可得可知超低轨道卫星比高轨道卫星绕地线速度更大，故A正确；BC．以地面为零势能面，发射高轨道卫星需要卫星的初速度更大，即初动能更大，即高轨道卫星的机械能更大，根据可知高轨道卫星动能小，根据机械能守恒定律可知高轨道卫星重力势能大，故BC错误；D．无论什么轨道的卫星飞行都是地球万有引力提供向心力，故D错误。故选A6.中国已经成为国际汽车工业强者。某型号国产汽车具有较强的加速能力，可以在4s时间内从0加速到108km/h，若把汽车的加速过程看作匀加速直线运动，则该汽车在4s内的加速度大小是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】由题意可知，汽车的速度变化量为汽车的加速度大小故选A7.在长度为l的不可伸长的轻绳下端连接一个质量为m的小球（可视为质点），将绳的上端固定，使A球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度大小为g，如图所示。下列关于小球做匀速圆周运动的表达式正确的是（）A.角速度 B.线速度C.周期 D.向心加速度【答案】D【解析】【详解】根据牛顿第二定律可得，，周期故选D。8.生活中常用绳索（质量不计）悬吊重物，静止时状态如图所示。已知重物重力大小为G，悬绳AO、BO与竖直方向夹角均为θ=30°，则悬绳AO的拉力大小是（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【详解】竖直方向上，根据平衡条件解得故选B。9.“化风为电，御风而行”。2023年6月28日，全球首台16兆瓦海上风电机组在三峡集团福建海上风电场顺利完成吊装，并于7月19日成功并网发电。下列关于能源知识的说法正确的是（）A.“兆瓦”是能量单位B.风能属于不可再生能源C.风力发电实现了空气动能与电能的转化D.各种不同形式的能量在相互转化的过程中不需要做功【答案】C【解析】【详解】A．瓦是功率的单位，“兆瓦”是较大的功率单位，故A错误；B．风能属于可再生能源，故B错误；C．风力发电实现了空气动能与电能的转化，故C正确；D．功是能量转化的量度，各种不同形式的能量在相互转化的过程中需要做功，故D错误。故选C。10.电容器是一种重要的电学元件。已知一平行板电容器如图所示，有一正点电荷位于两极板间，忽略边缘效应，将两极板间的电场看作匀强电场，取负极板的电势为零。下列关于电容器中电场的描述正确的是（）A.正点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能B.若给电容器放电，则A、B两点间的电势差将增大C.若给电容器充电（不超过击穿电压），则A、B两点间的电势差将减小D.电容器中的电场“看不见摸不着”，所以电场不是客观存在的物质【答案】A【解析】【详解】A．沿着电场线方向电势降低，可知点的电势低于点的电势，根据可知正点电荷在A点的电势能大于在B点的电势能，故A正确；B．根据可知若给电容器放电，则极板间的电势差减小，设极板间距离为，AB沿着电场线方向的距离为，根据可知A、B两点间的电势差将减小，故B错误；C．根据可知若给电容器充电（不超过击穿电压），则根据选项B的分析可知，A、B两点间的电势差将增大，故C错误；D．电容器中的电场“看不见摸不着”，但电场是客观存在的物质，故D错误。故选A。11.电能在传输过程中会由于导线电阻发热而产生损耗。下列关于导体电阻说法正确的是（）A.电阻率越低说明导体的导电性能越差B.在同一串联电路中，相同时间内电阻大的发出热量更少C.电阻并联总电阻会变小是因为相当于增加了导体的长度D.电阻串联总电阻会变大是因为相当于增加了导体的长度【答案】D【解析】【详解】A．根据电阻率的意义可知电阻率越低说明导体的导电性能越好，故A错误；B．在同一串联电路中，电流相等，根据可知相同时间内电阻大的发出热量多，故B错误；C．电阻并联总电阻会变小是因为相当于增加了导体的横截面积，故C错误；D．电阻串联总电阻会变大是因为相当于增加了导体的长度，故D正确。故选D。12.我国是最早发现磁现象、应用磁现象的国家之一。下列不属于磁现象的是（）A.磁体对周围通电导线产生作用力 B.两个静止带电体之间存在相互作用力C.两条平行通电导线之间存在相互作用力 D.物理学家奥斯特发现通电导线使小磁针偏转【答案】B【解析】【详解】A．磁体对周围通电导线产生作用力属于磁现象，不符合题意；B．两个静止带电体之间存在相互作用力属于静电力，不属于磁现象，符合题意；C．两条平行通电导线之间存在相互作用力属于磁现象，不符合题意；D．物理学家奥斯特发现通电导线使小磁针偏转属于磁现象，不符合题意。故选B。第Ⅱ卷（非选择题共52分）二、填空题（本题共3小题，每小题5分，共15分。）13.用弹簧测力计探究两个互成角度的力的合成规律实验，如图所示。图甲是长度为EG的橡皮条，一端连接轻质小圆环E，另一端固定于G。图乙是两个力、共同拉动E。图丙是一个力F单独拉动E。（1）在实验操作过程中，橡皮条末端O点的位置_________（选填“可以”或“不可以”）改变；（2）本实验采用的基本方法是____________（选填“理想实验”或“等效替换”）。【答案】（1）不可以（2）等效替换【解析】【小问1详解】为了保证用两个力拉小圆环E的效果和用一个力拉小圆环E的效果相同，在实验操作过程中，橡皮条末端O点的位置不可以改变；【小问2详解】探究两个互成角度的力的合成规律实验用到了等效替换的方法。14.图甲是研究自由下落物体机械能的实验装置。重物由静止自由下落，带着纸带打出一系列的点并对纸带上的点进行测量。图乙是实验中获取的一条纸带，O是起始点，在纸带上选取三个相邻的点A、B、C，测得它们与O之间的距离分别是hA、hB、hc，打点计时器的打点周期为T，重力力速度大小为g。（1）重物下落hB时的瞬时速度________（用、、、T中的几个或全部字母表示）；（2）在误差允许的条件下，若与___________（选填“ghA”、“ghB”或“ghC”）近似相等，可认为重物在自由下落的过程中机械能守恒。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】根据匀变速直线运动中时刻的瞬时速度等于该过程平均速度可得【小问2详解】设重物质量为若机械能守恒，则有约去质量可得即在误差允许的条件下，若与ghB近似相等，可认为重物在自由下落的过程中机械能守恒。15.学生在探究闭合电路问题时，采用如图所示电路。图中电源电动势，开关S闭合后，电压表示数，电流表示数，根据测量数据可知（结果均保留一位小数）：（1）整个电路的电功率________W；（2）若电流表内阻则电源的内阻________Ω。【答案】（1）12.0（2）1.0【解析】【小问1详解】整个电路的电功率【小问2详解】根据题意可得解得三、计算题（本题共3小题，共37分。解答时要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出计算结果不得分。）16.路面状况是影响汽车安全驾驶的重要因素。一辆质量为的汽车，以m/s的速度在平直公路上行驶，因故刹车。当路面干燥时，汽车减速至停止的滑行距离m；当路面湿滑时，该汽车刹车时受到的阻力为路面干燥时的把汽车在平直公路上的刹车过程视为仅受阻力的匀减速直线运动。（1）求该汽车在路面干燥时刹车的加速度a₁的大小；（2）求该汽车以相同速度在路面湿滑时刹车，减速至停止的滑行距离x₂。【答案】（1）（2）【解析】【小问1详解】取初速度方向为正方向，根据该汽车在路面干燥时刹车的加速度即加速度a₁的大小为，负号表示方向与初速度方向相反。【小问2详解】在路面湿滑时刹车，加速度根据减速至停止滑行距离17.如图所示，一无动力小车（可视为质点）自A处由静止开始沿光滑斜面AB下滑，经过水平面BC冲上光滑半圆弧轨道CD，并恰能通过最高点D。BC与圆弧相切于C点，忽略经过B点、C点时的能量损失，A、B、C、D处于同一竖直面内。已知轨道半径，水平面上B点和C点之间距离L=4m，小车在BC面上受到的摩擦力为其重力的0.1倍，g取（1）求小车经过C点时速度的大小vc；（2）求A点离水平面的高度h。【答案】（1）（2）5.4m【解析】【小问1详解】小车恰能通过最高点D，有根据机械能守恒联立得【小问2详解】根据动能定理解得h=5.4m18.如图所示，以O为原点竖直向上方向为z轴正方向，建立空间直角坐标系O-xyz，将质量电荷量的带正电的小球（可视为质点），从z轴上的P点沿y轴正方向以的速度抛出。P点的坐标为（0，0，20m），整个空间存在一个匀强电场（图中未画出），小球运动中只考虑其受到的重力和电场力，不计小球电荷量对匀强电场的影响，g取。（1）若电场强