新疆维吾尔自治区普通高中2024年1月学业水平考试物理试卷（解析版）

这是一份新疆维吾尔自治区普通高中2024年1月学业水平考试物理试卷（解析版），共14页。
1．本试题卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共6页，总分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生先在答题卡上填写科目名称，并将自己的座位号、姓名、准考证号填写清楚，待监考员粘贴条形码后，认真核对条形码上的姓名、准考证号、考场号、座位号与自己的准考证上的信息是否一致。
3．考生必须在答题卡上答题，在草稿纸、试题卷上答题无效。
本试卷g值均取10 m/s2。
第Ⅰ卷 （选择题，共50分）
一、单项选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分）
1. 下列物理量属于矢量的是（ ）
A. 质量B. 时间C. 力D. 动能
【答案】C
【解析】质量、时间和动能均只有大小、没有方向，均属于标量；力即有大小、又有方向，属于矢量。
故选C。
2. 下列属于匀变速直线运动的是（ ）
A. 平抛运动B. 斜抛运动
C. 匀速圆周运动D. 自由落体运动
【答案】D
【解析】平抛运动、斜抛运动均为匀变速曲线运动；匀速圆周运动的加速度方向时刻发生变化，属于加速度变化的曲线运动；自由落体运动是加速度为重力加速度的匀加速直线运动。
故选D。
3. 下列竞技运动中，可将比赛过程中的运动员看成质点的是（ ）
A. 高台跳水B. 花样滑冰
C. 马拉松赛跑D. 艺术体操
【答案】C
【解析】在高台跳水、花样滑冰和艺术体操比赛中，运动员的形状和大小都不能忽略不计，不能把运动员看做质点；而在马拉松赛跑中，运动员的形状和大小都可以忽略不计，能把运动员看做质点。
故选C。
4. 为减小战斗机的惯性，下列做法正确的是（ ）
A. 减小飞行速度B. 增大飞行高度
C. 向下加速俯冲D. 扔掉战斗机的副油箱
【答案】D
【解析】惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关，与物体的运动状态无关。
故选D。
5. 木块沿斜面匀速下滑，对木块受力分析，正确的是（ ）
A. 木块受重力和斜面对它的支持力
B. 木块受重力、斜面对它的支持力和摩擦力
C. 木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力和下滑力
D. 木块受重力、斜面对它的支持力、摩擦力、下滑力和压力
【答案】B
【解析】木块沿斜面匀速下滑，受力平衡，受到竖直向下的重力、斜面对它的垂直于斜面向上的支持力和沿斜面向上的摩擦力。
故选B。
6. 一轻质弹簧竖直悬挂，若弹簧下端挂2.0N的重物时，弹簧伸长了1.0cm，则弹簧的劲度系数为（ ）
A. 2N/mB. 20N/m
C. 200N/mD. 2000N/m
【答案】C
【解析】根据胡克定律
可得
故选C。
7. 一质量为40kg同学站在电梯内，若电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升，设竖直向上为正方向，则该同学对电梯的压力为（ ）
A. -410NB. -390NC. 410ND. 390N
【答案】A
【解析】根据牛顿第二定律
可得
根据牛顿第三定律该同学对电梯的压力大小为410N，方向竖直向下，则为-410N。
故选A。
8. 如图所示，轻质弹簧右端固定，一物体沿光滑水平面以速度v向右运动，物体与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中（ ）
A. 物体做匀速直线运动
B. 物体做匀减速直线运动
C. 物体的速度减小，加速度减小
D. 物体的速度减小，加速度增大
【答案】D
【解析】随着弹簧的被压缩，物块受的弹力逐渐变大，则物块的加速度逐渐变大，因加速度方向与速度反向，则物块速度逐渐减小，即物块做加速度增大的减速运动。
故选D。
9. 一物体做匀速直线运动，某时刻受到一恒力作用，若恒力的方向与物体运动的方向不在同一直线上，则物体（ ）
A. 做直线运动B. 做匀加速直线运动
C. 一定做曲线运动D. 一定做圆周运动
【答案】C
【解析】物体受力方向与物体运动方向不在同一直线上，物体做曲线运动，物体受到恒力，根据牛顿第二定律可知，物体有恒定的加速度，所以物体做匀变速曲线运动。
故选C。
10. 在地面附近，一气球匀速上升，上升过程中气球的机械能（ ）
A. 不变B. 增大
C. 减小D. 先增大后减小
【答案】B
【解析】气球匀速上升时，上升过程中动能不变，重力势能增大，则气球的机械能增大。
故选B。
11. 关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A. 行星离太阳较近的时候，运行的速度较小
B. 行星的公转周期与它的轨道半径的平方成正比
C. 所有行星绕太阳的运行轨道是圆，太阳处在圆心上
D. 对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
【答案】D
【解析】C．根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，故C错误；
AD．根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，因此行星离太阳较近的时候，它的运行速度较大，故A错误，D正确；
B．根据开普勒第三定律，所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，即行星的公转周期与它的轨道半径的平方不成正比，故B错误。
故选D。
12. 如图所示，是利用扭秤测量万有引力常量的实验装置，该实验用到的科学研究方法是（ ）
A. 类比法B. 放大法
C. 累积法D. 理想实验法
【答案】B
【解析】利用扭秤测量万有引力常量的实验装置，该实验用到的科学研究方法是放大法。
故选B。
13. 如图所示，一物体在力F作用下沿水平方向做匀速直线运动，若物体通过的位移为s，则（ ）
A. 力F做的功为Fs
B. 物体克服摩擦力做的功为Fs
C. 重力做的功为Fs
D. 支持力做的功为零
【答案】D
【解析】A．力F做的功为WF=Fscsα
选项A错误；
B．物体克服摩擦力做的功为Wf=Fscsα
选项B错误；
C．重力方向与位移方向垂直，则重力做的功为零，选项C错误；
D．支持力方向与位移方向垂直，则支持力做的功为零，选项D正确；
故选D。
14. 一汽车质量为1500kg，速度的大小为20m/s，则汽车的动能为（ ）
A. 3.0×105JB. 4.5×105J
C. 5.4×105JD. 6.0×105J
【答案】A
【解析】汽车的动能
故选A。
15. 一质量为1kg物体由静止开始自由下落，不计空气阻力，下落2s末（物体未落地）重力的瞬时功率为（ ）
A. 50WB. 100WC. 150WD. 200W
【答案】D
【解析】重力的瞬时功率
故选D。
16. 一卫星绕地球做圆周运动，若卫星线速度的大小为v，距离地面高度为h，地球半径为R，万有引力常量为G，则地球的质量为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】根据万有引力提供向心力可得
解得地球的质量为
故选A。
17. 下列关于电场的说法不正确的是（ ）
A. 电场并不存在，是人们想象出来的
B. 电场是一种客观存在的物质
C. 电荷之间通过电场相互作用
D. 电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用
【答案】A
【解析】AB．电场是一种客观存在的物质，不是人们想象出来的，故A错误，B正确；
C．电荷之间通过电场相互作用，故C正确；
D．电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，故D正确。
本题选不正确的，故选A。
18. 带有异种电荷的两个金属小球，其所带电荷量分别为0.2C和-0.5C，接触后，两个金属小球所带电荷量的总量为（ ）
A. 0.7CB. 0.35CC. -0.3CD. -0.15C
【答案】C
【解析】根据电荷守恒定律可知，由于两小球带异种电荷，则接触后两球电荷量应中和，所以接触后两小球带电荷量总量为-0.3C。
故选C。
19. 如图所示，在正点电荷形成的电场中有A，B两点的电势，分别用EA,EB表示A ,B 两点的电场强度，则（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】由电场线的疏密可知，A点处电场线较密，电场强度较大，所以EA＞EB ，沿着电场线，电势是降低的，所以A点所在等势面的电势高于B点所在等势面的电势，故．
A．．故A符合题意．
B．．故B不符合题意．
C．．故C不符合题意．
D．．故D不符合题意．
20. 首次发现电流的磁效应的物理学家是（ ）
A. 奥斯特B. 法拉第
C. 伽利略D. 爱因斯坦
【答案】A
【解析】首次发现电流的磁效应的物理学家是奥斯特。
故选A。
21. 在恒定电场的作用下，导体中的自由电荷做定向移动。若在2 s内有0.32 C的电荷量通过导体某横截面，则导体中电流大小为（ ）
A. 0.08 AB. 0.32 AC. 0.16 AD. 0.64 A
【答案】C
【解析】根据电流的定义式
可得
故选C。
22. 下列说法正确的是（ ）
A. 任何材料的电阻率都随温度的升高而减小
B. 把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率均减小
C. 由可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D. 电阻只跟导体本身性质有关，导体的电阻与导体两端的电压无关
【答案】D
【解析】A．金属的电阻率随温度升高而增大，半导体的电阻率随温度升高而减小，故A错误；
B．电阻率与材料的长度无关，把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都不变，故B错误；
CD．电阻的定义式采用比值定义法，导体的电阻与导体两端的电压和电流无关，只跟导体本身性质有关，故C错误，D正确。
故选D。
23. 下列属于不可再生能源的是（ ）
A. 风能B. 水能C. 煤炭D. 太阳能
【答案】C
【解析】风能、水能、太阳能都属于可再生能源，煤炭为化石能源，属于不可再生能源。
故选C。
24. 面积是S的矩形导线框，放在磁感应强度为B的匀强磁场中，当线框平面与磁场方向平行时，穿过导线框所围面积的磁通量为（ ）
A. BSB. 0C. D.
【答案】B
【解析】线圈在匀强磁场中，当线圈平面与磁场方向夹角为θ，穿过线圈的Φ=BSsinθ，当线框平面与磁场方向平行时，所以穿过导线框所围面积的磁通量为为零，B正确，ACD错误。
故选B。
25. 如图所示，传送带与水平面的夹角为37°，传送带以4m/s的速度逆时针匀速运行，一物体在传送带上端A处无初速度释放，在传送带下端B处离开。A、B相距3.05 m，物体与传送带间的动摩擦因数为0.5。已知sin37° = 0.6，cs37° = 0.8。则物体离开传送带时的速度为（ ）
A. 4m/sB. 5m/sC. 6m/sD. 8m/s
【答案】B
【解析】物体刚放上传送带时，根据牛顿第二定律可得加速度大小为
设经过时间物体与传送带共速，则有
该过程物体下滑的距离为
由于，可知共速后物体继续向下加速运动，加速度大小为
根据运动学公式可得
其中
解得物体离开传送带时的速度为
故选B。
第Ⅱ卷 （选择题，共50分）
注意：在答题卡上作答时，需依次写明小题号。
二、填空题（本题共5小题，每空2分，共20分）
26. 以5 m/s初速度竖直向上抛出一小球，不计空气阻力，小球上升的最大高度为________ m，从抛出到返回抛出点的时间为________ s。
【答案】1.25 1
【解析】[1]小球竖直上抛到最高点时速度为0，所以小球上升的最大高度为
[2]小球从抛出到最高点的时间为
所以从抛出到返回抛出点的时间为
27. 作用在物体上的两个共点力，大小均为10N，若两个力的合力为20N，则两个力的夹角为________；若两个力的夹角为120°，则两个力的合力大小为________N。
【答案】0° 10
【解析】[1]两个力的合力等于两个分力之和，所以两分力同向共线，所以夹角为0°；
[2]若两个力的夹角为120°，则两个力的合力大小为
28. 一物体绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周的半径为2 m，若物体的线速度2 m/s，则其角速度为________ rad/s，周期为________ s（π取3.14）。
【答案】1 6.28
【解析】[1]根据匀速圆周运动线速度与角速度的关系可得
[2]周期为
29. 一个平行板电容器，所带电荷量为1.0×10⁻6C，两板间的电势差为10 V，则电容器的电容为________F。若电容器所带电荷量为2.0×10⁻6C时，则电容器的电容为________F。
【答案】1.0×10⁻7 1.0×10⁻7
【解析】[1]一个平行板电容器，所带电荷量为1.0×10⁻⁶C，两板间的电势差为10 V，则电容器的电容为
[2]电容器的电容只由电容器自身决定，与电容器所带电荷量无关，所以电容器所带电荷量为2.0×10⁻6C时，电容器的电容仍为
30. 一手电筒内电池组的电动势为3.0V，手电筒内小灯泡的额定电压为2.4V，额定电流为0.6A。若闭合开关，小灯泡刚好正常发光，则小灯泡的电阻为________Ω；若手电筒正常工作1分钟，则电池组内阻产生的热量为________J。
【答案】4 21.6
【解析】[1]闭合开关，小灯泡刚好正常发光，根据欧姆定律可得小灯泡的电阻为
[2]根据闭合电路欧姆定律可得
解得电池组内阻为
则手电筒正常工作1分钟，则电池组内阻产生的热量为
三、计算题（本题10分。解答时应写出必要的文字说明、物理公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分）
31. 如图所示，一质量为m物体在水平恒力F作用下，由静止开始沿光滑水平面向右运动。已知m=2kg，F=6N。求：
（1）物体加速度的大小；
（2）物体运动10s末的速度大小。
【答案】（1）；（2）30m/s
【解析】（1）根据牛顿第二定律
可得
（2）物体运动10s末的速度大小
四、计算题（本题10分。解答时应写出必要的文字说明、物理公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分）
32. 如图所示，A、B为匀强电场中同一条电场线上的两点，两点间距离d =15 cm。若将一带正电、电荷量q =1×10-5C的试探电荷，放入匀强电场中的B点，试探电荷受到的静电力大小F = 5×10-4N。求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）A、B两点间的电势差；
（3）若将该试探电荷从B点移动到A点，其电势能变化了多少。
【答案】（1）50N/C （2）75V （3）
【解析】（1）由电场强度定义式可得，匀强电场的电场强度大小为
（2）由公式可得，A、B两点间的电势差
（3）将该试探电荷从B点移动到A点，电场力做功为
则其电势能变化了
五、计算题（本题10分。解答时应写出必要的文字说明、物理公式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分）
33. 如图所示，在竖直平面内，光滑斜面下端与水平面BC平滑连接于B点，水平面BC与光滑半圆弧轨道CDE相切于C点，E点在圆心O点正上方，D点与圆心等高。一物块（可看作质点）从斜面上A点由静止释放，物块通过半圆弧轨道E点且水平飞出，最后落到水平面BC上的F（图中未标出）点处。已知斜面上A点距离水平面BC的高度h = 2.0m，圆弧轨道半径R = 0.4m，B、C两点距离LBC = 2.0m，F、C两点距离LFC = 1.6m。求：
（1）物块通过E点时的速度大小；
（2）物块与水平面BC间的动摩擦因数；
（3）将物块从斜面上由静止释放，若物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面 BC的高度h'应满足的条件。
【答案】（1） （2） （3）或
【解析】（1）物块从E点飞出到落在F点，做平抛运动，则有，
联立解得物块通过E点时的速度大小为
（2）物块从A点到E点过程，根据动能定理可得
代入数据解得物块与水平面BC间的动摩擦因数为
（3）若物块刚好通过E点，则有
解得
根据动能定理可得
解得
若物块刚好可以运动到与圆心等高处，根据动能定理可得
解得
若物块刚好可以运动C点，根据动能定理可得
解得
综上分析可知，要物块在半圆弧轨道上运动时不脱离轨道，则物块释放点距离水平面 BC的高度应满足或