湖北省2023年普通高中学业水平合格性考试物理试题（Word版附解析）

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一、选择题（本大题共24小题，每小题3分，共72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. 东汉学者王充在《论衡》一书中描述的“司南”（如图所示），是我国古代用来指示方向的工具。“司南”能指南北的原因是（ ）
A. 月球磁场的作用B. 地球磁场的作用
C. 司南和月球之间万有引力的作用D. 司南和地球之间万有引力的作用
【答案】B
【解析】
【详解】“司南”能指南北的原因是地磁场的作用，其他因素的影响无关或可忽略。
故选B。
2. 下列电学元件属于电容器的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】A是可变电容器；B是电压表；C是滑动变阻器；D是单刀单掷开关。
故选A。
阅读下述文字，完成第3∼5题。
第14届中国航展于2022年11月8日至13日在广东珠海举办，中国自主研发的明星机型歼－20、运－20、直－20均参加展示。
3. 如图为运油－20（运－20系列之一）同时为歼－20、歼－16空中加油情景，在空中加油的过程中（ ）
A. 以地面为参考系，歼－16是静止的B. 以地面为参考系，运油－20是静止的
C. 以运油－20为参考系，歼－20是运动的D. 以运油－20为参考系，歼－16是静止的
【答案】D
【解析】
【详解】A．以地面为参考系，歼－16是运动的，故A错误；
B．以地面为参考系，运油－20是运动的，故B错误；
C．以运油－20为参考系，歼－20是静止的，故C错误；
D．以运油－20为参考系，歼－16是静止的，故D正确。
故选D。
4. 航展上歼－20上演了四机钻石形编队盘旋，单机两次半滚转、水平翻转、斜下降急转等一系列精彩的飞行表演。下列说法正确的是（ ）
A. 单机斜下降急转时，歼－20的重力势能保持不变
B. 研究单机水平翻转的空中姿态时，歼－20可以看成质点
C. 研究单机两次半滚转的空中姿态时，歼－20不能看成质点
D. 四机钻石形编队盘旋时，歼－20的速度方向一定保持不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．单机斜下降急转时，歼－20的重力势能减小，A错误；
BC．研究单机水平翻转和两次半滚转的空中姿态时，不能忽略大小和形状，故歼－20不可以看成质点，B错误，C正确；
D．编队盘旋时，速度方向一定变化，D错误。
故选C。
5. 如图所示，直－20悬停在空中，此时直－20处于（ ）
A. 超重状态B. 平衡状态C. 失重状态D. 完全失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】悬停在空中，此时直－20处于平衡状态。
故选B。
6. 热成像仪安检门（如图所示）可以快速完成大量人员的体温检测，它能够通过探测人体发出的某种电磁波而工作，该电磁波是（ ）
A. 射线B. 射线C. 红外线D. 无线电波
【答案】C
【解析】
【详解】检测体温利用的是红外线的热效应。
故选C。
7. 如图所示，质量相等的物体M、N分别固定在赤道和北纬45°处的地面上。M、N随地球自转时，其物理量大小相等的是（ ）
A. 周期B. 线速度C. 向心力D. 向心加速度
【答案】A
【解析】
【详解】物体M、N绕地轴同轴转动，则角速度和周期相等，转动半径不相等，根据
可知线速度、向心加速度和向心力不相等。
故选A。
8. 如图所示，一物块在竖直向上拉力F的作用下，静止在水平桌面上。已知物块所受重力大小为，拉力F的大小为，则桌面对物块的支持力大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】由平衡得
桌面对物块的支持力大小为
故选A。
阅读下述文字，完成下题。
中国的面食种类繁多，其中“刀削面”堪称一绝。如图所示，厨师拿一块面团放在锅旁边较高处，削下面片的同时让其飞向锅中。若一面片以某初速度水平飞出时，离锅内水面的高度为0.45m。不计空气阻力，重力加速度大小g取10m/s2。
9. 该面片在空中运动的过程中，其速度（ ）
A. 大小和方向都不变B. 大小不变，方向改变
C. 大小改变，方向不变D. 大小和方向都在变化
10. 该面片在空中的运动时间为（ ）
A. 0.1sB. 0.3sC. 0.9sD. 2.7s
11. 要使该面片落入水中时的水平位移变大，下列操作可行的是（ ）
A. 仅增大其质量
B. 仅增大其初速度
C. 仅降低其飞出时离水面的高度
D. 减小其初速度，同时降低飞出时离水面的高度
【答案】9. D 10. B 11. B
【解析】
【9题详解】
该面片在空中运动的过程中做平抛运动，其速度大小和方向都在变化，故选D；
10题详解】
该面片在空中的运动时间为
故选B。
【11题详解】
根据
则要使该面片落入水中时的水平位移变大，则可仅增大其初速度，或者仅增加其飞出时离水面的高度；若减小其初速度，同时减小飞出时离水面的高度，则水平位移减小。水平位移与质量无关。
故选B。
12. 若通过一导线的电流为，则在内通过该导线横截面的电荷量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】通过该导线横截面的电荷量为
故选A。
13. 现有两根材料和粗细均相同的金属丝a、b，其图像如图所示，则a、b的电阻、以及长度、的关系正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】D
【解析】
【详解】根据
可知U-I图像的斜率等于电阻，可知
根据
因ρ和S相同，则
故选D。
14. 某款国产电动汽车，在内，由静止加速到。若此过程可视为匀加速直线运动，则电动汽车的加速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】，则加速度
故选B。
15. 下列各选项中的物理量，全部属于矢量的是（ ）
A. 路程 质量 速度B. 电流 电阻 电压
C. 长度 时间 加速度D. 速度 位移 加速度
【答案】D
【解析】
【详解】A．路程和质量是标量，速度是矢量，选项A错误；
B．电流、电阻和电压都是标量，选项B错误；
C．长度和时间是标量，加速度是矢量，选项C错误；
D．速度、位移、加速度都是矢量，选项D正确。
故选D。
16. 某一静电场的电场线分布如图所示，a、b、c是电场中的3个点，其电场强度大小分别为、、，电势分别为、、。下列关系式正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】电场线越密集（稀疏），场强越大（小）；沿电场线方向电势降低，则
故选B。
17. 许多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献。下列说法正确的是（ ）
A. 开普勒提出了日心说B. 哥白尼提出了地心说
C. 伽利略测出了引力常量GD. 牛顿发现了万有引力定律
【答案】D
【解析】
【详解】A．哥白尼提出了日心说，故A错误；
B．托勒密提出了地心说，故B错误；
C．卡文迪许测出了引力常量G，故C错误；
D．牛顿发现了万有引力定律，故D正确。
故选D。
18. 如图所示，电阻为，为，为，当通过电阻的电流为时，通过的电流为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】的两端电压为
故通过的电流为
故选B。
19. 2022年2月4日，天问一号从火星传回与北京冬奥会和冬残奥会会徽的自拍视频，庆祝冬奥会盛大开幕。截至当日，天问一号在轨运行561天，祝融号火星车工作259个火星日，祝融号累计行驶1537米。下列说法正确的是（ ）
A. 天问一号绕火星飞行一圈的路程为0
B. “1537米”指的是祝融号的位移大小
C. “561天”和“259个火星日”均指的是时间间隔
D. 天问一号对火星的作用力大于火星对天问一号的作用力
【答案】C
【解析】
【详解】A．天问一号绕火星飞行一圈的位移为0，路程不为零，故A错误；
B．“1537米”指的是祝融号的路程大小，故B错误；
C．“561天”和“259个火星日”均指的是一段时间，是时间间隔，故C正确；
D．力的作用是相互的，天问一号对火星的作用力等于火星对天问一号的作用力，故D错误。
故选C。
20. 下列图像中，能反映自由落体运动规律的是（ ）
A. B.
C D.
【答案】D
【解析】
【详解】AB．自由落体运动位移与时间关系式为
位移与时间图像应为二次函数关系，故AB错误；
CD．自由落体运动速度与时间关系式为
速度与时间图像应为正比例关系，故C错误，D正确。
故选D。
21. 一学生做引体向上测试，在加速上升的过程中，该学生（ ）
A. 机械能增大B. 机械能减小C. 所受重力做正功D. 所受重力不做功
【答案】A
【解析】
【详解】加速上升的过程中，速度和高度都增加，即重力做负功，重力势能增加，同时动能也增加，则机械能增加。
故选A。
22. 在天气干燥的季节，脱掉外衣时常会使手带上静电，手再去靠近金属门把手时，往往会被电一下。手靠近金属门把手的过程中（ ）
A. 手与门把手之间的电场变弱B. 手与门把手之间的电场不变
C. 门把手上的感应电荷数目增大D. 门把手上的感应电荷数目减小
【答案】C
【解析】
【详解】因手上带电，则手靠近金属门把手的过程中，随着两者的距离变小，则手与门把手之间的电场变强，门把手上的感应电荷数目增大，选项ABD错误，C正确。
故选C。
23. 如图所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，现将一小球从弹簧顶端由静止释放，在小球向下运动的过程中（弹簧的形变始终在弹性限度内）（ ）
A 小球所受弹力大小越来越大B. 小球所受合力大小越来越小
C. 小球的加速度大小一直增大D. 小球运动的速度大小一直增大
【答案】A
【解析】
【详解】在小球向下运动的过程中，弹簧的形变量逐渐变大，则小球所受弹力大小越来越大；开始时重力大于弹力，则随着弹力的增加，小球所受合力向下逐渐减小，加速度向下逐渐减小，速度增加；当弹力等于重力时，合力为零，加速度为零，速度最大；以后弹力大于重力，则合力向上逐渐增加，加速度向上逐渐增加，速度逐渐减小到零到达最低点。即整个过程中小球受合力先减小后增加，加速度先减小后增加，速度先增加后减小。
故选A。
24. 某手机电池充电完毕后储存的电能约为，这个能量值相当于质量为的同学从某山顶下到山脚的过程中重力势能的减少量。重力加速度大小g取，该山的高度约为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】根据
E=EP=mgh
可得山高
故选B。
二、实验题（本大题共2小题，共10分）
25. 如图所示为伏安法测电阻阻值的部分电路，由于电表内阻的影响，的测量值______（填“偏大”或“偏小”），引起误差的原因是______（填“电压表分流”或“电流表分压”）。
【答案】 ①. 偏小 ②. 电压表分流
【解析】
【详解】[1][2]该电路中由于电表内阻的影响，的测量值偏小，引起误差的原因是电压表分流，使得电流的测量值偏大，根据
可知，电阻测量值偏小。
26. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学选出了如图所示的一条纸带（每相邻两个计数点间还有4个点未画出），纸带中的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器所用的电源频率为。

（1）实验中应______（填正确答案标号）。
A.先接通电源，再释放小车 B.先释放小车，再接通电源
（2）打点计时器打下B点时，小车的速度大小______（结果保留两位有效数字）。若实验所用电源的实际频率大于，则的测量值______（填“偏大”或“偏小”）。
【答案】 ①. A ②. 0.99 ③. 偏小
【解析】
【详解】（1）[1]实验中应先接通电源，再释放小车，故选A
（2）[2]打点计时器打下B点时，小车的速度大小
[3]若实验所用电源的实际频率大于，则打点周期偏小，而计算时仍用原来的值计算，则的测量值偏小。
三、计算论述题（本大题共2小题，共18分。解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。）
27. 如图所示，一质量的物块，静止在水平地面上。现以水平恒力F拉动物块，经，物块的速度大小达到。
（1）求物块的加速度大小；
（2）求内物块的位移大小；
（3）已知物块与地面间的动摩擦因数，重力加速度大小g取。求恒力F的大小。
【答案】（1）2m/s2；（2）4m；（3）18N
【解析】
【详解】（1）物块的加速度大小
（2）内物块的位移大小
（3）根据牛顿第二定律
可得
28. 如图甲所示，直流电源电压U恒定，电阻为，为。闭合开关S，理想电压表的示数为。
（1）求通过的电流。
（2）求电源电压U。
（3）如图乙所示，将图甲电路中的和电压表替换为两极板水平放置的平行板电容器，两板间距，A、B为板间的两位置，其连线与水平方向的夹角。闭合开关S，待电容器充电完毕后，一带电液滴以的初速度，从A处以垂直于连线方向斜向上飞出，恰好经过B处，此运动过程中未与上极板相碰。已知带电液滴所受电场力方向竖直向下，其质量、电荷量。不计空气阻力，板间的电场可视为匀强电场，重力加速度大小g取。求A、B间的距离。（结果可用分式表示）
【答案】（1）2A；（2）1500V；（3）
【解析】
【详解】（1）通过R1和R2的电流相等，则
（2）电源电压

（3）两板间场强为
液滴的加速度为
则垂直AB方向
沿AB方向
解得