2023年湖南省普通高中学业水平合格性考试 物理

湖南省普通高中学业水平合格性考试（一）物理

时量：60分钟：满分：100分

一、选择题：本题共18小题，每小题3分，共54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. 下列各组属于国际单位制中基本单位的是（　　）

A. kg、m、s B. 秒、克、米

C. 质量、长度、时间 D. 牛顿、时间、位移

【答案】A

【解析】

【详解】国际基本物理量有七个，分别是质量、长度、时间、电流、物质的量、热力学温度、光照强度；它们的单位分别为：千克（kg）、米（m）、秒（s）、安培（A）、摩尔（mol）、开尔文（K）、坎德拉（cd）

A．kg、m、s都属于国际基本单位，A正确；

B．秒、克、米，其中克属于常用单位，不是国际基本单位，B错误；

C．质量、长度、时间，这三个属于国际基本物理量，C错误；

D．牛顿、时间、位移，其中牛顿属于导出单位，时间和位移属于物理量，D错误。

故选A。

2. 某同学观察到地铁上用来栓笔的细绳，在地铁开动的一瞬间，与竖直的铁杆夹角为，取重力加速度为g，则此时地铁的加速度等于（　　）

A.  B.  C.  D. g

【答案】C

【解析】

【详解】对笔受力分析，受到重力和细绳的拉力作用

根据共点力平衡和牛顿第二定律，有

联立解得

笔的加速度即为地铁的加速度。

故选C

3. 下列运动可视为自由落体运动的是（　　）

A. 树叶从树枝上飘落 B. 熟透的苹果从树上掉落到地面

C. 乒乓球被球拍竖直向下拍出 D. 降落伞缓慢下降

【答案】B

【解析】

【详解】A．树叶从树枝上飘落，空气阻力较大，不可视为自由落体运动，故A错误；

B．熟透的苹果从树上掉落到地面，空气阻力很小，忽略，可视为自由落体运动，故B正确；

C．乒乓球被球拍竖直向下拍出，空气阻力较大，而且有竖直向下的初速度，不可视为自由落体运动，故C错误；

D．降落伞缓慢下降，所受空气阻力很大，不可视为自由落体运动，故D错误。

故选B。

4. 篮球比赛中，为闪躲防守队员，持球者将球经击地后传给队友，如图所示，则水平地面对篮球的弹力是由（　　）

A. 篮球的形变而产生，方向斜向上

B. 地面的形变而产生，方向斜向上

C. 篮球的形变而产生，方向竖直向上

D. 地面的形变而产生，方向竖直向上

【答案】D

【解析】

【详解】弹力的方向垂直于接触面而指向受力物体，水平地面对篮球的弹力的施力物体是地面，受力物体是篮球，可知该力是由地面的形变而产生，方向竖直向上。

故选D。

5. 在下列共点力中，可能使物体处于平衡状态的是（　　）

A. 1N、3N、5N B. 2N、4N、8N

C. 3N、4N、5N D. 2N、5N、10N

【答案】C

【解析】

【详解】A．由于1N、3N两个力的合力范围为

由于5N不在上述范围内，即三个力的合力不可能为零，这组共点力不可能使物体处于平衡状态，A错误；

B．由于2N、4N两个力的合力范围为

由于8N不在上述范围内，即三个力的合力不可能为零，这组共点力不可能使物体处于平衡状态，B错误；

C．由于3N、4N两个力的合力范围为

由于5N在上述范围内，即三个力的合力可能为零，这组共点力可能使物体处于平衡状态，C正确；

D．由于2N、5N两个力的合力范围为

由于10N不在上述范围内，即三个力的合力不可能为零，这组共点力不可能使物体处于平衡状态，D错误。

故选C。

6. 以下说法正确的是（　　）

A. 重力的方向总是垂直于水平面向下

B. 重力的方向总是指向地心

C. 重心的位置一定在物体上

D. 形状规则的物体，重心的位置在物体的几何中心处

【答案】A

【解析】

【详解】A．重力的方向竖直向下，即总是垂直于水平面向下，A正确；

B．重力的方向竖直向下，只有在赤道处和两极处重力的方向指向地球地心，B错误；

C．重心是物体各部分重力的合力作用点，因此重心的位置不一定在物体上，如篮球的重心在球心，C错误；

D．重心的位置与质量分布和形状规则有关，当质量分布均匀，形状规则的物体，重心的位置在物体的几何中心处，D错误。

故选A。

7. 质量为1kg的质点在平面内做曲线运动，质点在x方向的速度−时间图像和y方向的位移−时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 质点的初速度大小为3m/s

B. 质点做匀变速曲线运动

C. 2s末质点速度大小为10m/s

D. 2s内质点的水平位移大小为8m

【答案】B

【解析】

【详解】A．由质点在x方向的速度−时间图像可知，质点在x轴正方向的初速度为vx=3m/s，在y轴方向做匀速直线运动的速度为

因此质点的初速度大小为

A错误；

B．由 x方向的速度−时间图像可知，质点在x轴正方向的加速度为

由牛顿第二定律可知，质点在x轴方向受到的力大小为

在y轴方向做匀速直线运动，受到的力是零，因此质点受到的合力即为1.5N，方向为沿x轴正方向，由此可知质点受合力方向与初速度方向不在同一直线上，质点做匀变速曲线运动，B正确；

C．2s末质点在x轴正方向的速度大小为vx2=6m/s，因此2s末质点速度大小为

C错误；     

D．由位移时间关系公式，可得质点在x轴方向的位移

质点在y轴方向的位移为，可得2s内质点的水平面内位移大小为

D错误。

故选B。

8. 如图所示，水平地面上同一位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在1、2、3点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　）

A. 沿路径3抛出的小球落地的速率最大

B. 沿路径1抛出的小球在空中运动的时间最长

C. 三个小球抛出的初速度竖直分量相等

D. 三个小球抛出的初速度水平分量相等

【答案】C

【解析】

【详解】C．根据运动的合成与分解，将初速度分解为竖直方向的分速度和水平方向的分速度，三个小球上升高度相同，根据

可知三个小球沿竖直方向的分速度相等，C正确；

B．根据

由对称性可知，三个小球在空中运动的时间相等，B错误；

D．由于沿路径1抛出的小球水平位移最大，而运动时间相等，可知沿路径1抛出的小球水平分速度最大，D错误；

D．根据对称性可得在落地点竖直分速度相等，根据平行四边形定则

可知沿路径1抛出的小球落地的速率最大，A错误。

故选C。

9. 下列说法不正确的是（　　）

A. 汽车上安全带可以在汽车紧急刹车时防止因为惯性给乘客带来的伤害

B. 飞机投弹时只有在目标的正上方时投出炸弹才能命中目标

C. 滑动摩擦力的方向一定与该接触面上的弹力方向垂直

D. 牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向的关系

【答案】B

【解析】

【详解】A．汽车上的安全带可以在汽车紧急刹车时防止因为惯性给乘客带来的伤害，A项正确，不符合题意；

B．飞机投弹时应该在到达目标正上方之前投出炸弹才可能命中目标，B项错误，符合题意；

C．滑动摩擦力沿接触面，弹力垂直接触面，则滑动摩擦力方向一定与该接触面上的弹力方向垂直，C项正确，不符合题意；

D．牛顿第二定律不仅阐述了力、质量和加速度三者数量间的关系，还明确了加速度的方向与力的方向的关系，D项正确，不符合题意。

故选B。

10. 如图所示，水平桌面距地面0.8m，一质量为1kg小球自距桌面0.4m的高度由静止下落。小球可视为质点，不计空气阻力，以桌面为参考平面，重力加速度g取，小球将要落地前，其机械能为（　　）

A. 2J B. 4J C. 8J D. 12J

【答案】B

【解析】

【详解】以桌面为参考平面，则小球刚下落时的机械能为

小球下落过程中机械能守恒，则小球将要落地前，其机械能为4J，ACD错误，B正确。

故选B。

11. 一质量为m的车厢在平直轨道上行驶，当速度为v时，车厢所受牵引力为F，阻力为f，则此时车厢所受牵引力的功率为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】牵引力对车厢的牵引功率等于牵引力与速度的乘积，即

故A正确，BCD错误；

故选A。

12. 航天员从中国空间站乘坐返回舱返回地球的过程中，随着返回舱离地球越来越近，地球对航天员的万有引力（　　）

A. 变大 B. 不变 C. 变小 D. 大小变化无法确定

【答案】A

【解析】

【详解】根据万有引力公式可知，返回舱离地球越来越近，则地球与宇航员之间的距离越来越小，可知地球对航天员的万有引力逐渐变大。

故选A。

13. 如图所示，点电荷固定在连线的下方，试探电荷沿直线从A运动到B。此过程中受到的库仑力是（　　）

A. 排斥力，先变小后变大

B. 排斥力，先变大后变小

C. 吸引力，先变小后变大

D. 吸引力，先变大后变小

【答案】B

【解析】

【详解】根据同种电荷相互排斥，可知，试探电荷受到的一直是排斥力，电荷沿直线从A运动到B的过程中，两电荷间的距离先减小后增加，由于电量保持不变，根据

可知，受到的库仑力先增大后减小，故ACD错误，B正确。

故选B。

14. 在磁场中某区域的磁感线如图所示，则（　　）

A. a、b两处的磁感应强度的大小不等，且

B. 同一电流元放在a处受力一定比放在b处受力大

C. 电荷有可能仅在磁场作用下由a沿直线运动到b

D. 某正电荷在磁场和其他外力作用下从a运动到b，磁场对电荷做负功

【答案】A

【解析】

【详解】A．磁感线的疏密表示磁场的强弱，因此a、b两处的磁感应强度的大小不等，且，A正确；

B．电流元在磁场中受力大小与放置时和磁场方向夹角有关，因此同一电流元放在a处受力不一定比放在b处受力大，B错误；

C．a、b不在同一条磁感线上，若电荷沿直线运动，运动方向与磁场方向有一夹角，则一定受到洛伦兹力作用，洛伦兹力方向与磁场方向垂直，因此不可能仅在磁场作用下由a沿直线运动到b，C错误；

D．磁场对运动电荷的洛伦兹力不做功，D错误。

故选A

15. 学习物理要正确理解物理规律和公式的内涵，你认为下列理解正确的是（　　）

A. 根据库仑定律公式，两个电荷的距离趋于零时，库仑力为无穷大

B. 根据可知，一个电子由A点运动到B点，若间电势差为1V，则电场力做功为

C. 由匀强电场电势差与电场强度关系知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点沿场强方向的距离成正比

D. 根据电容器的电容的定义式可知，电容器的电容与它所带电荷量成正比

【答案】C

【解析】

【详解】A．库仑定律公式适用于真空中的点电荷，两个电荷的距离趋于零时，带电体已经不能看为点电荷，此时该公式不适用，即不能认为两个电荷的距离趋于零时，库仑力为无穷大，A错误；

B．公式在运算时，物理量应该代入正负符合，即一个电子由A点运动到B点，若间电势差为1V，则电场力做功为，B错误；

C．公式中的d指沿电场线方向上的投影长度，可知由匀强电场电势差与电场强度关系知，匀强电场中任意两点间的电势差与这两点沿场强方向的距离成正比，C正确；

D．电容的定义式是比值定义式，电容并不是由极板所带电荷量与极板之间的电势差决定，因此，不能认为电容器的电容与它所带电荷量成正比，D错误。

故选C。

16. 如图所示，在电磁铁正上方用弹簧挂着一条形磁铁，开关闭合瞬间，出现的现象是（　　）

A. 螺线管上方是S极，弹簧长度变短

B. 螺线管上方是S极，弹簧长度变长

C. 螺线管上方是N极，弹簧长度变长

D. 螺线管上方是N极，弹簧长度变短

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据电路的接法，可知电流从螺线管下边流入，从上端流出，根据右手螺旋定则可知螺线管的上端为N极，AB错误；

CD．根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，可知磁铁受到斥力，弹簧长度会变短，C错误，D正确。

故选D。

17. 如图所示是长、宽、高分别为3m、2m、1m的长方体导体，当电流从面B流入时，导体电阻为R，则当电流从侧面C流入时，其电阻为（　　）

A.  B.  C.  D. 4R

【答案】D

【解析】

【详解】由电阻定律，当电流从面B流入时，导体电阻为R，则有

则当电流从侧面C流入时，其电阻为

ABC错误，D正确。

故选D。

18. 下列说法正确的是（　　）

A. 水能和风能属于可再生能源

B. 化石能源属于可再生能源

C. 能量耗散是指在一定条件下，能量在转化过程中总量减少了

D. 在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，在可利用的品质上也不变

【答案】A

【解析】

【详解】A．水能和风能可以在自然界里源源不断地得到补充的能源，可知水能和风能属于可再生能源，A正确；

B．化石能源不可能在短时间从自然界得到补充的能源，可知化石能源属于不可再生能源，B错误；

C．能量耗散是指在能源的利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，C错误；

D．根据上述可知，在能源利用过程中，能量在数量上并未减少，但在可利用的品质上降低了，D错误。

故选A。

二、填空题：本题包括3小题，每小题4分，共12分。

19. 如图，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用到以下两种打点计时器。图乙是__________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其电源采用的是__________（填“交流6V”“交流220V”或“四节蓄电池”）。

【答案】    ①. 电火花计时器    ②. 交流220V

【解析】

【详解】[1]图乙是电火花计时器。

[2]电火花计时器，其电源采用的是交流220V。

20. 如图，在“研究平抛运动的特点”的实验中，实验装置如下，敲击金属片后，B球做的是__________运动，A与B同时落地，即A球竖直方向的分运动为__________运动。

【答案】    ①. 自由落体    ②. 自由落体

【解析】

【详解】[1]敲击金属片后，B球由静止开始下落，B球在重力作用下做的是自由落体运动。

[2] A球在竖直方向的初速度是零，因A与B同时落地，因此A球竖直方向的分运动为自由落体运动。

21. 如图，在“电池电动势和内阻的测量”的实验中，电阻箱接入电路的阻值为，电压表示数为；电阻箱接入电路的阻值为，电压表示数为。

则电源的电动势__________V，电源内电阻为_________Ω。

【答案】    ①. 1.5    ②. 1.0

【解析】

【详解】[1]由闭合电路的欧姆定律可得

代入数据联立解得电源的电动势

E=1.5V

[2]由以上两式代入数据联立解得电源内电阻为

r=1.0Ω

三、计算题：本题包括3小题，共34分。

22. 某品牌的汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，求：

（1）汽车开始运动后2s末速度大小；

（2）汽车第2秒内的位移大小。

【答案】（1）4m/s；（2）3m

【解析】

【详解】（1）汽车从静止开始以的加速度做匀加速直线运动，由速度时间公式，可得开始运动后2s末速度大小为

（2）由位移时间公式，可得汽车第2秒内的位移大小为

23. 如图所示，水平放置的两平行金属导轨、，间距为0.5m，其上垂直于导轨放置质量为0.05kg的直金属棒，整个装置放在方向跟导轨平行的匀强磁场中．金属棒中的电流为2.0A时，它对导轨的压力恰好为零，g取，求磁感应强度的大小和方向。

【答案】，方向水平向右

【解析】

【详解】由题意可知，金属棒对导轨的压力为0，即安培力等于金属棒，方向竖直向上，则

又

可得

方向水平向右。

24. 一质量为m的物体以加速度匀加速下降，下降距离为h，在此过程中，试求：

（1）物体所受合力；

（2）物体的动能增加量；

（3）物体的重力势能改变量。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）根据牛顿第二定律可知物体的合力为

（2）根据动能定理，可知物体动能增加量为

（3）根据重力做功与重力势能的关系，可知物体重力势能的该变量为