2023年山西省普通高中学业水平合格性考试物理试题（含答案）

2023年山西省普通高中学业水平考试真题物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．2021年5月29日，我国成功发射的“天舟二号”货运飞船入轨后顺利完成入轨状态设置，于5月30日5时01分采用自主快速交会对接模式，精准对接于“天和核心舱”后向端口，整个过程历时约8小时，下列说法正确的是（　　）
A．“5月30日5时01分”指的是时间间隔
B．“约8小时”指的是时刻
C．研究“天舟二号”从发射到入轨的路径时，“天舟二号”可视为质点
D．研究“天舟二号”与“天和核心舱”交会对接时，“天舟二号”可视为质点
2．2021年5月31日，广东首次启用无人机配送检测样本，一架载着生物样本的多旋翼无人机从广东省第二人民医院起飞，飞到的高空后，随即以的最大速度，仅用就送达距医院直线距离处的医检机构（正常情况下，汽车运输至少需要），下列说法正确的是（　　）
A．“”指的是无人机全程的平均速度
B．“”指的是无人机全程飞行的路程
C．无人机的瞬时速度总比汽车的瞬时速度大
D．无人机全程的平均速度比汽车全程的平均速度大
3．最近，太原天龙山旅游公路上一座三层环形高架桥成了不少市民甚至是外地人的“打卡”胜地。据建造者介绍：这座“网红桥”的设计，主要有两方面的考量，一是缓解坡度大的问题，二是减少对山体的开挖，保护环境。减小桥面坡度的主要目的是（　　）
A．减小过桥车辆重力
B．减小过桥车辆对桥面的压力
C．减小过桥车辆重力沿平行于桥面方向的分力
D．减小过桥车辆重力沿垂直于桥面方向的分力
4．2020年12月26日，山西省第一条城市轨道交通线路——太原地铁2号线开始运营，假如列车从大南门站由静止出发，先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动，最后做匀减速直线运动，恰好停靠在体育馆站，整个过程中，列车运动的图像正确的是（　　）
A． B．
C． D．
5．2021年5月31日，世界上在建规模最大的水电工程—白鹤滩水电站工程大坝全线浇筑到顶，为首批机组投产发电奠定了基础，白鹤滩单机容量为100万千瓦，位居世界第一，下列理解正确的是（　　）
A．水电站发电过程中凭空产生了能量
B．水电站发电过程中机械能转化为电能
C．水能是可再生能源，不需要节约能源
D．水电站发电过程中能量是守恒的，不需要节约能源
6．是真空中的点电荷，它的电场线如图所示，、是电场中的两点，与的距离小于与的距离，下列说法正确的是（　　）
A．带正电荷
B．点的电场强度比点的电场强度大
C．点的电场强度方向与点的电场强度方向相同
D．同一试探电荷在点受到的电场力比它在点受到的电场力小
7．为了检验某种物质射线的电性，把该物质放在带有小孔的铅盒中，在小孔的上方加有方向如图所示的磁场，结果发现射线分开为a、b、c三束，下列判断正确的是（　　）
A．a束粒子带负电 B．b束粒子带正电
C．c束粒子带负电 D．c束粒子不带电
8．小明站在沿竖直方向运行的电梯中，当电梯做下列哪种运动时，小明对水平底板压力大于其所受重力（　　）
A．电梯匀速上升时 B．电梯加速上升时
C．电梯匀速下降时 D．电梯加速下降时
9．2021年6月3日，我国在西昌卫星发射中心成功发射“风云四号02星”，该卫星是我国新一代地球静止轨道气象卫星，主要用于我国天气分析和预报、环境和灾害监测等领域，当“风云四号02星”在轨正常运行时。下列说法正确的是（　　）
A．“风云四号02星”运行周期与地球自转周期相同
B．“风云四号02星”运行速度比第一宇宙速度大
C．“风云四号02星”可以定点于太原的正上方
D．“风云四号02星”运行加速度比地球表面的重力加速度大
10．为了安全，卡车运输卷材时常用“V”形槽固定，如图，将“V”形槽简化为固定在卡车上的两个光滑斜面I和II，两斜面的倾角分别为和。质量为m的匀质圆筒状铜卷放在“V”形槽中，当卡车沿平直公路匀速行驶时，钢卷对斜面I、II压力的大小分别为、，重力加速度为g。则（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题
11．春秋末年齐国人的著作《考工记》记载“马力既竭,辀犹能一取焉”，意思是马对车不施加拉力了，车还能继续向前运动，这是关于惯性的最早记述，下列理解正确的是（　　）
A．只有在马拉车时，车才具有惯性
B．撤去拉力后，车的惯性变小
C．撤去拉力前后，车的惯性不变
D．车的惯性与车运动快慢无关
12．用力传感器做验证牛顿第三定律的实验时，把两个传感器测力探头的挂钩勾在一起对拉，计算机屏幕上显示出力随时间变化的情况如图，由此可以得出（　　）
A．两物体之间的作用力与反作用力总是方向相同
B．两物体之间的作用力与反作用力总是方向相反
C．两物体之间的作用力与反作用力大小总是不相等
D．两物体之间的作用力与反作用力总是同时变化且大小相等
13．为践行低碳生活的理念，自行车已成为主要绿色交通工具之一，图示为自行车传动结构的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径互不相等，a、b、c分别为三个轮边缘上的点，如图所示，当大齿轮匀速转动时，下列说法正确的是（　　）
A．a，b两点线速度的大小相等
B．b、c两点线速度的大小相等
C．a、b两点向心加速度的大小与其半径成反比
D．b、c两点向心加速度的大小与其半径成反比
14．人站在高处的平台上，从距地面高为h处斜向上抛出一个质量为m的物体，物体落地时速度的大小为v，以地面为重力势能的零势能面，不计空气阻力，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　）
A．小球抛出时的动能为
B．人对小球做的功为
C．小球在最高点时的机械能为
D．小球抛出时的机械能为
15．如图所示，质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以加速度a斜向上运动，人的鞋底与踏板的动摩擦因数为，重力加速度为g。踏板对人支持力的大小和摩擦力的大小Ff应为（　　）
A． B．
C． D．
三、实验题
16．某实验小组设计实验探究弹簧的劲度系数与弹簧圈数的关系，实验时弹力始终未超过弹性限度，弹簧很轻，自身质量可以忽略不计。
（1）如图甲所示，将弹簧竖直悬挂，弹簧静止时选取材料相同、直径相同、粗细相同、长度相同、圈数不同的弹簧1和弹簧2进行实验，这种实验方法称为 ，（选填“等效替代法”或“控制变量法”）
（2）图甲中，弹簧1的圈数多，弹簧2的圈数少，在两弹簧下端悬挂质量为的重物，当重物静止时，测出两弹簧的伸长量，改变悬挂重物的质量，得到两弹簧的伸长量与质量的关系图像如图乙所示，由图乙可知，弹簧1的劲度系数 （选填“大于”或“小于”）弹簧2的劲度系数：弹簧单位长度的圈数越 （选填“多”或“少”），弹簧的劲度系数越大。
17．某实验小组利用如图甲所示的装置探究加速度与力的关系，请回答下列问题
（1）平衡摩擦力时，该组同学先调节长木板一端滑轮的高度，使细线与长木板平行，接下来正确的操作是 （选填正确选项前的字母）。
A．将长木板的右端垫起适当的高度，撤去纸带以及盘和重物，轻推一下小车，观察判断小车是否做匀速运动
B．将长木板的右端垫起适当的高度，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，撤去盘和重物，给打点计时器通电，轻推一下小车，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
C．将长木板水平放置，让小车连着已经穿过打点计时器的纸带，给打点计时器通电，增减盘中重物，使小车在盘和重物的牵引下运动，从打出的纸带判断小车是否做匀速运动
（2）在平衡摩擦力后，为使小车所受拉力近似等于盘和重物的总重量，应使小车的质量 （选填“远大于”“远小于”或“近似等于”）盘和重物的总质量。
（3）图乙为某次实验中打出的一条纸带，图中A、B、C、D、E为选取的计数点，相邻两个计数点间的时间间隔均为0.1s。则打点计时器打下计数点C时小车速度的大小 m/s，运动过程中小车加速度的大小 。（计算结果保留三位有效数字）
（4）该组同学根据实验数据作出加速度a阻力F变化的图像如图丙所示，试分析图线不通过坐标原点的原因：
四、解答题
18．2021年5月24日上午，“高速飞车”山西省实验室暨大同（阳高）试验线工程开工奠基仪式在大同市举行，“高速飞车”利用超导磁悬浮技术与地面脱离接触消除摩擦阻力，利用内部接近真空的管道线路大幅减小空气阻力，从而实现以上的“近地飞行”。假设在列车底部的电磁铁产生的强匀强磁场，使得垂直于磁场方向的长度为，电流为的通电导线受到了的安培力。
（1）求匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）若导线中电流变为，安培力变为多大？
19．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，一位滑雪运动员，人与装备的质量为50kg，该运动员在助滑道上获得一定的速度后从起跳区跳台边缘的O点水平飞出，落到着陆坡上的A点，测出O、A两点之间的距离为75m，O、A两点间连线与水平面之间的夹角为，如图所示。，，重力加速度，不计空气阻力，求
（1）运动员在空中运动的时间；
（2）运动员从O点飞出时速度的大小；
（3）运动员到达A点前瞬间重力做功的功率。
20．如图所示，竖直面内光滑的，半径为R的圆弧轨道AB与足够长的水平轨道BC相切于B点，P点位于A点的正上方，与A点之间的距离为R。将一质量为m的小物块从P点由静止释放，下落到A点时沿切线方向进入圆弧轨道AB，离开B点后在水平轨道上做匀减速直线运动，已知小物块与水平轨道BC间的动摩擦因数为，重力加速度为g，求：
(1)小物块经过B点时速度的大小；
(2)小物块经过B点时对圆弧轨道压力的大小；
(3)小物块在水平轨道上滑动的距离。
21．手持式挂烫机体型小，易携带，使用时，出蒸汽速度也快，随时随地都能熨烫衣服，完全不受场所空间限制，深受年轻一族的欢迎，下表为某型号手持挂烫机的规格参数：求：
额定电压（V） 额定功率（W） 产品净重（kg） 产品尺寸（mm） 220 1200 0.76 170×92.5×204
(1)手持式挂烫机的额定电流；
(2)连续正常使用手持挂烫机5min所消耗的电能。
22．如图所示，极板、之间电压为，圆心为、半径为的圆形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场，极板附近的电子由静止开始被电场加速后，从点沿半径方向垂直进入匀强磁场，电子离开磁场时速度方向与进入磁场时速度方向之间的夹角为。已知电子质量为，电荷量为，不计重力。求：
（1）电子离开加速电场时速度的大小；
（2）匀强磁场磁感应强度的大小。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C D C A B B C B A D
题号 11 12 13 14 15
答案 CD BD AC BC BD
16． 控制变量法 大于 多
17． B 远大于 平衡摩擦力不足
18．（1）根据安培力表达式
解得
匀强磁场磁感应强度的大小；
（2）若导线中电流变为，则安培力大小为
19．（1）根据题意，由几何关系可得，运动员的竖直位移为
又有
可得，飞行时间为
（2）根据题意，由几何关系可得，运动员的水平位移为
又有
可得
（3）根据题意，竖直方向上，由
可得，运动员到达A点前瞬间竖直分速度为
由公式
可得，运动员到达A点前瞬间重力做功的功率为
20．（1）小物块从静止释放到B点，根据动能定理有
解得小物块经过B点时速度的大小
（2）在B点，根据牛顿第二定律
解得小物块经过B点时，圆弧轨道对小物块的支持力为
根据牛顿第三定律，对圆弧轨道压力的大小
（3）小物块从静止释放到静止，根据动能定理有
小物块在水平轨道上滑动的距离
21．（1）手持式挂烫机的额定电流
（2）连续正常使用手持挂烫机5min所消耗的电能
22．（1）设电子离开加速电场时速度的大小为，根据动能定理可得
解得
（2）电子在磁场中的运动轨迹如图所示
电子在磁场中，根据洛伦兹力提供向心力可得
由图中几何关系可得
联立可得匀强磁场磁感应强度的大小
答案第1页，共2页
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