北京市2020-2021学年高二（上）第一次普通高中学业水平合格性考试物理试题（含解析）

这是一份北京市2020-2021学年高二（上）第一次普通高中学业水平合格性考试物理试题（含解析），共18页。试卷主要包含了计算论证题共5小题，第24题等内容，欢迎下载使用。
2021年北京市第一次普通高中学业水平合格性考试
物理试卷
第一部分（选择题共60分）
一、选择题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。
1. 如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。下列物理量中，用来描述汽车运动快慢的是（　　）


A. 位移 B. 时间 C. 速度 D. 加速度
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】速度是用来描述物体运动快慢的物理量，ABD错误，C正确。
故选C。
2. 如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。汽车在第1s内的平均速度大小为（　　）

A. 1.8m/s B. 5.4m/s C. 7.2m/s D. 9.0m/s
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】第一秒内的位移为，根据平均速度的定义可得

ACD错误，B正确。
故选B。
3. 如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。某同学根据题目所提供的信息，猜想汽车在这3s内做匀加速直线运动。如果他的猜想是正确的，可进一步推断汽车所受的合力（　　）

A. 保持不变 B. 越来越大 C. 越来越小 D. 先变大后变小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据牛顿第二定律可知，做匀加速直线运动的物体，所受合力一定，BCD错误，A正确。
故选A。
4. 如图所示，油画中描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道从静止开始向下运动，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。在沿轨道向下运动的过程中，铜球的速度（　　）

A. 先增大后减小 B. 逐渐减小
C. 保持不变 D. 逐渐增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】沿着轨道向下运动的过程中，铜球的速度越来越快，一直增大。
故选D。
5. 如图所示，油画中描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道从静止开始向下运动，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。在沿轨道向下运动的过程中，铜球的速度（　　）

A. 先增大后减小 B. 逐渐减小
C. 保持不变 D. 逐渐增大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】沿着轨道向下运动的过程中，铜球的速度越来越快，一直增大。
故选D。
6. 如图所示，油画中描述了伽利略研究自由落体运动规律时设计的斜面实验。他让铜球沿倾斜的长直轨道从静止开始向下运动，利用滴水计时记录铜球运动的时间，研究铜球的运动规律。在沿轨道向下运动的过程中，铜球对轨道的压力和轨道对铜球的支持力（　　）

A 大小相等，方向相同 B. 大小不等，方向相反
C. 大小不等，方向相同 D. 大小相等，方向相反
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】由牛顿第三定律可知，铜球对轨道的压力和轨道对铜球的支持力大小相等，方向相反。
故选D。
7. 2019年女排世界杯赛中，中国女排以十一场全胜的成绩第五次获得世界杯冠军。如图所示，在某次比赛中，运动员朱婷将排球沿水平方向击出。若排球从被击出到落至水平地面所用时间约为0.80s。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。以地面为参考系，排球沿水平方向被击出后，在空中做（　　）

A. 平抛运动 B. 自由落体运动
C. 匀速直线运动 D. 匀减速直线运动
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】排球沿水平方向被击出后做平抛运动，A正确。
故选A。
8. 2019年女排世界杯赛中，中国女排以十一场全胜的成绩第五次获得世界杯冠军。如图所示，在某次比赛中，运动员朱婷将排球沿水平方向击出。若排球从被击出到落至水平地面所用时间约为0.80s。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。在空中运动的过程中，排球的动能（　　）

A. 逐渐减小 B. 逐渐增大
C. 保持不变 D. 先减小后增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】排球飞出后做平抛运动，速度逐渐增大，故动能逐渐增大，B正确。
故选B。
9. 2019年女排世界杯赛中，中国女排以十一场全胜的成绩第五次获得世界杯冠军。如图所示，在某次比赛中，运动员朱婷将排球沿水平方向击出。若排球从被击出到落至水平地面所用时间约为0.80s。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。排球被击出时，距地面的高度约为（　　）

A. 0.64m B. 0.84m C. 3.2m D. 6.4m
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】排球被击出后做平抛运动，在竖直方向做自由落体运动，由位移公式可得

C正确。
故选C。
10. 如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。关于Ea、Eb、Ec的比较，下列说法正确的是（　　）


A. B.
C. D. ，
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】根据电场线的特点可知，电场线越密电场强度越大，则

故选A。
11. 如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。把带正电的点电荷沿电场线由a点移至c点的过程中，该点电荷所受的静电力（　　）

A. 先变大后变小 B. 越来越大
C. 保持不变 D. 越来越小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】电场线的疏密表示电场的强弱，由图可知，a点处电场线最密，c点电场线最稀疏，故a点的电场强度最大，c点电场强度最小，即

由

知

故D正确。
故选D。
12. 如图为描述某静电场的电场线，a、b、c是同一条电场线上的三个点，其电场强度大小分别为Ea、Eb、Ec，电势分别为φa、φb、φc。关于φa、φb、φc的比较，下列说法正确的是（　　）

A. ， B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】沿着电场线方向电势逐渐降低，可知，D正确。
故选D。
13. 电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，电压表示数为2.00V。当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，通过电阻箱的电流I为（　　）


A. 0.5A B. 1.0A C. 2.0A D. 3.0A
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据欧姆定律可得

ACD错误，B正确。
故选B。
14. 电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，电压表示数为2.00V。当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，电阻箱的热功率P为（　　）

A. 1.0W B. 1.5W C. 2.0W D. 2.5W
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】电阻箱的热功率为

C正确。
故选C。
15. 电源、电阻箱、电压表与开关连接成如图所示的电路。闭合开关S后，当电阻箱接入电路的阻值R=2.0Ω时，电压表示数为2.00V。当电阻箱接入电路的阻值增大时，电压表的示数（　　）


A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 先增大后减小
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】当电阻箱接入电路的阻值增大时，干路电流减小，由可知，路端电压增大，即电压表的示数增大，A正确。
故选A。
16. 电容器是一种重要的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器，它能储存电荷。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。某电容器在充电过程中，其电容C与所带电荷量Q之间的关系，下列图像中正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
分析】
【详解】电容器充电时，所带电荷量逐渐增大，但电容与所储存电荷量的多少无关，是不变的，ABD错误，C正确。
故选C。
17. 电容器是一种重要的电学元件。两个彼此绝缘又相距很近的导体，就构成一个简单的电容器，它能储存电荷。电容器储存电荷的特性可以用电容C来表征。在电容器放电过程中，下列说法正确的是（　　）
A. 电容器所带的电荷量逐渐减小
B. 电容器所带的电荷量逐渐增大
C. 电容器两极间的电压保持不变
D. 电容器两极间电压逐渐增大
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．电容器在放电过程中，电荷量逐渐减小，B错误，A正确；
CD．根据

可知，两极板的电压逐渐减小，CD错误。
故选A
18. 2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。地球自转的周期为T1，“高分十三号”卫星运动的周期为T2，则（　　）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】卫星其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动，属于地球同步卫星，则周期与地球自转周期相同。
故选C。
19. 2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。赤道上某点随地球自转的线速度大小为v1，“高分十三号”卫星运动的线速度大小为v2，则为（　　）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】由题意可知，“高分十三号”是同步卫星，相对地球静止，与地球赤道上物体具有相同的周期，可知，线速度与轨道半径成正比，故A正确。
故选A。
20. 2020年10月12日，我国在西昌卫星发射中心成功将“高分十三号”卫星发射升空，卫星顺利进入预定轨道。“高分十三号”卫星是一颗光学遥感卫星，这颗卫星绕地球的运动可看作匀速圆周运动，其轨道与地球赤道在同一平面内，从地面上看，卫星在一定高度处静止不动。已知地球半径为r1，“高分十三号”卫星轨道半径为r2。场是一种客观存在的物质，卫星与地球之间的万有引力是通过引力场发生的。与电场强度类似，可以引入引力场强度来描述引力场的强弱。若地球质量为M，卫星质量为m，则“高分十三号”卫星在运动过程中，所经各点的引力场强度的大小（　　）
A. 与M、m都有关 B. 与M有关，与m无关
C. 与M、m都无关 D. 与M无关，与m有关
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】采用类比法，对比点电荷场强公式可知，卫星在运动过程中，所经各点的引力场强度的大小与M和到地心的距离r有关，与m无关。
故选B。
第二部分（非选择题共40分）
二、填空题共3小题，每小题4分，共12分。
21. 某同学利用图所示的装置研究物块与木板之间的摩擦力。实验台上固定一个力传感器，传感器用细线拉住物块，物块放置在粗糙的长木板上。水平向左拉动木板，传感器记录的F-t图像如图所示。从F-t图像可以看出在1.0~1.2s时间内，物块与木板之间的摩擦力是_________（选填“静摩擦力”或“滑动摩擦力”），物块与木板之间的滑动摩擦力大小约为_________N。


【答案】 ①. 静摩擦力 ②. 2.0
【解析】
【分析】
【详解】[1]1.0~1.2s时间内，木板还未拉动，摩擦力随外力的增大逐渐增大，物块与木板之间是静摩擦力。
[2]木板运动过程，物块与木板之间的滑动摩擦力与细绳拉力大小相等，由图中数据可知，滑动摩擦力大小约为2.0N。
22. 如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为10.0V，电流表的示数为0.50A，根据测量数据可计算出电阻Rx=_________Ω。若仅考虑电压表内阻的影响，实验中电流表的测量值_________（选填“大于”或“小于”）通过电阻Rx的电流。


【答案】 ①. 20 ②. 大于
【解析】
【分析】
【详解】[1]由欧姆定律可得

[2]由于电压表的分流作用，使电流表的测量值大于通过电阻Rx的电流。
23. 某同学利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。实验时电磁打点计时器应接_________（选填“直流”或“交流”）电源。某次实验中，得到如图所示的一条点迹清晰的纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。已知重物的质量为m，重力加速度为g。在打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量_________。


【答案】 ①. 交流 ②. mghB
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]实验时电磁打点计时器应接交流电源。
(2)[2]在打下O点到打下B点的过程中，重物的重力势能减少量

三、计算论证题共5小题，第24题、第25题各5分，第26题、第27题、第28题各6分，共28分。解题要求：写出必要的文字说明、方程式和结果。有数值计算的题，结果必须明确写出数值和单位。
24. 如图所示，用F=5.0N的水平拉力，使质量m=1.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：
（1）物体运动的加速度大小a；
（2）物体在前2.0s内运动的位移大小x。


【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)根据牛顿第二定律

(2)前2.0s内物体位移大小

25. 如图所示，在匀强电场中，A、B为同一条电场线上的两点。已知电场的电场强度大小，A、B两点之间的距离。
（1）求A、B两点之间的电势差UAB；
（2）将电荷量的试探电荷沿电场线由A点移至B点，求在此过程中静电力对试探电荷所做的功W。

【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)A、B两点间的电势差

(2)静电力所做的功

26. 汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一辆质量m=1.6×103kg的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶，速度大小v=10m/s，其轨迹可视为半径R=40m的圆弧。
（1）求这辆汽车转弯时需要的向心力大小F；
（2）在冬天如果路面出现结冰现象，为防止汽车侧滑而发生危险，请给汽车驾驶员提出一条驾驶建议。

【答案】（1）；（2）降低汽车车速
【解析】
【分析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律

解得

（2）对驾驶员的建议：降低汽车车速。
27. “质子疗法”是治疗某些肿瘤的方法之一，其原理是先将质子通过电场加速到较高的能量，然后用质子轰击肿瘤，杀死其中的恶性细胞。在某次治疗中，需要将质子由静止加速到v=1.0×107m/s。已知质子的比荷=108C/kg。
（1）求这次治疗中加速质子所需要的电压U；
（2）要实现杀死恶性细胞的目的，质子的能量要足够大。为了使质子获得更高的能量，请你提出一种可行的办法。
【答案】(1)5.0×105V；(2)增大加速电压
【解析】
【分析】
【详解】(1)质子加速运动的过程中，根据动能定理
qU=mv2
解得U=5.0×105V。
(2)由(1)中分析可知，增大加速电压，可使质子获得更高的能量。
28. 我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用表示，式中k是已知常量；v是飞机在平直跑道上的滑行速度。当升力与重力相等时，飞机的速度称为起飞离地速度。已知飞机装载货物后的总质量为m，重力加速度为g。
（1）求装载货物后，飞机起飞离地速度的大小v1；
（2）物理学中，力对时间的累积效应用冲量I表示，冲量是矢量，恒力f在时间Δt内的冲量I=fΔt，其方向与恒力f的方向相同。若该飞机装载货物后，从静止开始加速滑行一段时间至起飞离地，将该过程看作匀加速直线运动。求在滑行过程中，飞机所受合力冲量的大小I合。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）飞机升力F与所受重力相等时，达到起飞离地速度


解得

（2）飞机装载货物后，从静止开始匀加速运动至起飞离地，根据牛顿第二定律



力f对时间Δt的累积效应
I=fΔt
飞机在滑行过程中所受合力的冲量大小

解得