2024年高中物理学业水平考试试题

物理学科的学业水平考试，旨在检验同学们对高中物理基础知识的掌握程度与基本技能的运用能力，同时也是培养科学思维、提升科学素养的重要环节。2024年的考试，预计将继续坚持以核心素养为导向，注重基础，强调应用，力求客观反映同学们的物理学习成果。以下为一份模拟试题及相应的备考建议，希望能为同学们的复习提供有益的参考。一、模拟试题（一）选择题（本题共15小题，每小题3分，共45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.下列关于质点的说法，正确的是（）A.体积很小的物体都可以看作质点B.研究地球自转时，地球可以看作质点C.研究百米运动员冲线动作时，运动员可以看作质点D.研究从北京开往上海的火车的运行时间时，火车可以看作质点2.关于速度和加速度，下列说法正确的是（）A.物体速度变化量越大，加速度一定越大B.物体速度为零时，加速度一定为零C.物体加速度减小时，其速度也一定减小D.物体加速度方向保持不变，其速度方向也一定保持不变3.如图所示，物体在粗糙水平面上受到水平拉力F作用做匀速直线运动。若突然将拉力F撤去，则物体（）（此处应有示意图：一个物块在水平面上，受水平向右拉力F，地面有摩擦力f）A.立即停止运动B.仍做匀速直线运动C.做匀加速直线运动D.做匀减速直线运动4.下列关于摩擦力的说法，正确的是（）A.摩擦力总是阻碍物体的运动B.静摩擦力的大小与正压力成正比C.滑动摩擦力的方向总是与物体相对运动方向相反D.摩擦力的方向不可能与物体的运动方向相同5.某同学站在体重计上静止不动，下列说法正确的是（）A.同学对体重计的压力和体重计对同学的支持力是一对平衡力B.同学受到的重力和体重计对同学的支持力是一对作用力与反作用力C.同学受到的重力和同学对体重计的压力是同一个力D.同学对体重计的压力大小等于同学受到的重力大小6.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的加速度一定变化C.物体做曲线运动时，所受合外力一定不为零D.物体做曲线运动时，所受合外力方向与速度方向在同一直线上7.对于做平抛运动的物体（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A.速度大小随时间均匀增大B.加速度大小随时间逐渐增大C.水平方向的位移与时间成正比D.竖直方向的速度与时间的平方成正比8.下列过程中，机械能守恒的是（）A.物体沿粗糙斜面匀速下滑B.电梯匀速上升的过程C.不计空气阻力时，物体从空中自由下落D.子弹射入木块的过程9.关于电场强度，下列说法正确的是（）A.电场强度的方向总是跟电场力的方向一致B.电场强度的大小与试探电荷所受的电场力成正比C.在电场中某点，试探电荷的电荷量越大，该点的电场强度越小D.电场强度是描述电场本身性质的物理量，与是否放入试探电荷无关10.如图所示的电路中，电源电动势为E，内阻为r，R1、R2为定值电阻。当滑动变阻器R的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（）（此处应有示意图：一个简单串联电路，电源、开关、R1、滑动变阻器R（滑片向右移电阻增大）、R2串联）A.电流表示数增大B.电压表示数增大C.R1消耗的功率增大D.电源的输出功率一定增大11.关于磁感应强度，下列说法正确的是（）A.一小段通电导线在磁场中某处不受磁场力作用，则该处的磁感应强度一定为零B.磁感应强度的方向与放在该点的小磁针静止时N极所指的方向一致C.磁感应强度的大小与放在该点的通电导线所受的磁场力成正比D.磁场中某点的磁感应强度方向就是通电导线在该点所受磁场力的方向12.下列关于电磁感应现象的说法，正确的是（）A.只要闭合电路内有磁通量，就一定有感应电流产生B.穿过闭合电路的磁通量发生变化，电路中就一定有感应电流产生C.导体棒在磁场中运动，一定能产生感应电动势D.感应电流的磁场总是与原磁场方向相反13.关于波长、频率和波速，下列说法正确的是（）A.机械波的波速由介质决定，与波长和频率无关B.电磁波在真空中的传播速度与电磁波的频率有关C.一列波在传播过程中，波长越长，频率越高D.当波源和观察者相互靠近时，观察者接收到的波的频率一定变小14.下列现象中，属于光的干涉现象的是（）A.雨后天空出现的彩虹B.肥皂泡在阳光下呈现彩色条纹C.光通过三棱镜产生的彩色光带D.光照射到金属表面上发生的光电效应15.下列关于核反应的说法，正确的是（）A.重核裂变时释放能量，轻核聚变时吸收能量B.核反应过程中质量数守恒，但电荷数不一定守恒C.α粒子散射实验揭示了原子核有复杂结构D.天然放射现象说明原子核是可分的（二）实验题（本题共2小题，共15分）16.（8分）某同学利用如图所示的装置“探究小车速度随时间变化的规律”。（此处应有示意图：打点计时器固定在长木板一端，纸带连接小车，穿过打点计时器，小车另一端可能有定滑轮和钩码）（1）实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有定滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列器材中，必须使用的有________（填选项前的字母）。A.直流电源B.交流电源C.刻度尺D.天平（2）接通电源后，释放小车，打点计时器在纸带上打下一系列点。图中给出的是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点未画出，电源频率为50Hz。则相邻两计数点间的时间间隔T=________s。（此处应有纸带示意图，标有0到4点，以及部分点间距离，例如：x01=1.40cm,x12=1.90cm,x23=2.38cm,x34=2.88cm——注意单位和有效数字）（3）根据纸带数据，计算打点计时器打下计数点“2”时小车的瞬时速度v2=________m/s（结果保留两位有效数字）。（4）若想进一步探究小车加速度与力、质量的关系，本实验装置还需要进行的改进和补充是：________________________________________________（写出一条即可）。17.（7分）某同学要测量一个未知电阻Rx的阻值（约为几十欧），实验室提供的器材有：电源E（电动势约3V，内阻不计）电流表A1（量程0~0.6A，内阻约0.5Ω）电流表A2（量程0~3A，内阻约0.1Ω）电压表V1（量程0~3V，内阻约3kΩ）电压表V2（量程0~15V，内阻约15kΩ）滑动变阻器R（0~10Ω，额定电流1A）开关S及导线若干（1）为了尽可能准确地测量Rx的阻值，电流表应选用________，电压表应选用________（填器材符号）。（2）为了减小实验误差，并能方便地进行多次测量，应采用图中的________电路（填“甲”或“乙”，甲为电流表外接法，乙为电流表内接法）。（此处应有甲、乙两个电路图：甲图为伏安法外接，乙图为伏安法内接）（3）该同学连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，记录了几组电压表和电流表的示数，并在坐标纸上描绘出U-I图像。若图像的斜率为k，则待测电阻Rx的测量值为________（用k表示）。（三）计算题（本题共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）18.（12分）质量为2kg的物体，在水平拉力F的作用下沿粗糙水平面由静止开始运动，拉力F的大小为10N，方向水平向右。已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，重力加速度g取10m/s²。求：（1）物体受到的滑动摩擦力大小；（2）物体的加速度大小；（3）物体在第2s末的速度大小。19.（13分）如图所示，一个质量为m=0.5kg的小球，从半径R=0.4m的光滑半圆形轨道的最高点A由静止开始滑下，到达最低点B后，水平飞出。已知轨道的最低点B距水平地面的高度h=0.8m，重力加速度g取10m/s²。求：（此处应有示意图：一个固定的半圆形轨道，开口向上，A为轨道最高点，B为最低点，B点右侧有一虚线表示小球将从此水平飞出，下方有地面，B点到地面高度为h）（1）小球到达轨道最低点B时的速度大小；（2）小球从B点飞出后，在空中飞行的时间；（3）小球落地点与轨道最低点B的水平距离。20.（15分）如图所示，在直角坐标系xOy的第一象限内，存在沿y轴负方向的匀强电场，电场强度大小E=2×10³N/C。在x轴下方存在垂直于xOy平面向里的匀强磁场，磁感应强度大小B=0.5T。现有一质量m=2×10⁻⁶kg、电荷量q=+1×10⁻⁸C的带电粒子（不计重力），从y轴上的P点（0，0.2m）以一定的初速度v₀沿x轴正方向射入电场。粒子经过x轴上的Q点（0.4m，0）进入磁场。求：（此处应有示意图：坐标系，第一象限有竖直向下电场线，x轴下方有垂直纸面向里的磁感线，P点在y轴正半轴，Q点在x轴正半轴，粒子从P到Q再进入磁场）（1）粒子在P点的初速度v₀的大小；（2）粒子到达Q点时的速度大小和方向；（3）粒子在磁场中做圆周运动的半径。二、参考答案与评分标准（简要）（一）选择题（每小题3分，共45分）1.D2.A3.D4.C5.D6.C7.C8.C9.D0.B11.B12.B13.A14.B15.D（二）实验题（共15分）16.（8分）（1）B、C（2分，漏选得1分，错选不得分）（2）0.1（2分）（3）0.21（或0.22）（2分，根据所给纸带数据计算）（4）需要测量钩码的质量，并将其重力视为小车所受的合外力（或：平衡小车运动过程中受到的摩擦力）（2分，其他合理答案也可酌情给分）17.（7分）（1）A1，V1（每空1分，共2分）（2）甲（2分）（3）k（3分）（三）计算题（共40分）18.（12分）解：（1）物体受到的滑动摩擦力大小f=μN=μmg（2分）代入数据得f=0.2×2×10N=4N（2分）（2）根据牛顿第二定律F-f=ma（2分）代入数据得10N-4N=2kg×a（2分）解得a=3m/s²（1分）（3）物体在第2s末的速度大小v=at（2分）代入数据得v=3×2m/s=6m/s（1分）19.（13分）解：（1）小球从A滑到B的过程中，机械能守恒mg·2R=(1/2)mvB²（3分）代入数据得vB=√(4gR)=√(4×10×0.4)m/s=4m/s（2分）（2）小球从B点飞出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动h=(1/2)gt²（3分）代入数据得t=√(2h/g)=√(2×0.8/10)s=0.4s（2分）（3）水平距离x=vB·t（2分）代入数据得x=4×0.4m=1.6m（1分）20.（15分）解：（1）粒子在电场中做类平抛运动水平方向：x=v₀t（2分）竖直方向：y=(1/2)at²，其中a=qE/m（2分）代入数据x=0.4m，y=0.2m，q=1×10⁻⁸C，E=2×10³N/C，m=2×10⁻⁶kg解得t=0.2s，v₀=2m/s（2分）（2）粒子到达Q点时，竖直方向的速度vy=at=(qE/m)t（2分）代入数据得vy=2m/s（1分）到达Q点时的速度大小v=√(v₀²+vy²)=√(2²+2²)m/s=2√2m/s≈2.83m/s（2分）设速度方向与x轴正方向的夹角为θ，则tanθ=vy/v₀=1，θ=45°（2分）（3）粒子进入磁场后，洛伦兹力提供向心力qvB=mv²/r（1分）解得r=mv/(qB)（1分）代入数据得r=(2×10⁻⁶×2√2)/(1×10⁻⁸×0.5)m≈1.13m（1分，结果保留两位有效数字或带根号均可）三、备考建议学业水平考试注重对基础知识和基本技能的考查