2020年山西省普通高中学业水平考试物理试题
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【答案】①.ABD②.0.76③.2.0
四、计算题：本题包含3小题，共29分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的步骤，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.如图所示，一根质量为 ，长度为 的金属棒 用细金属丝水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中、当金属棒中通有电流 时，金属丝对金属棒的拉力刚好为零，重力加速度大小为 。
（1）请说明金。
【答案】（1）由 指向 ；（2）
19.第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京和张家口举行，这激发了民众的清雪热情。如图所示，某滑雪者以 的初速度在倾角为 的长山坡上沿直线匀加速滑下，在 的时间内，沿长山坡滑下的路程为 。已知滑雪者与雪具的总质量 ，
4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷选择题（共45分）
一、单项选择题：本题包含10小题，每小题3分，共30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。请选出符合要求的选项并在答题卡相应的小题处涂黑。
1.下列情况中可将高速列车视为质点的是（ ）
A.研究列车车轮的转速
B.测量列车通过铁路桥头的时间
（1）小球从释放到刚接触弹簧上端的时间；
（2）小球向下运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）若弹簧的劲度系数为 ，小球向下运动过程中，离释放点距离为多少时，速度最大。
【答案】（1） ；（2） ；（3）0.25m
五、选做题：本题包含2小题，各10分。请考生在21、22两小题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意：所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域答题。多涂、错涂、漏涂不得分。
21.英国物理学家焦耳通过一系列实验发现，电流通过导体时会产生热量，通过实验建立起电阻与电流的热效应规律——焦耳定律，如图所示的各种家用电器都是运用了电流的热效应。某家用电器正常工作时测得在 内通过其导线横截面的电荷量为 。
（1）求通过该家用电器的电流强度；
（2）若该家用电器正常工作时的电阻为 ，求在 内产生的热量为多少焦耳？
A.
B.
C.把同一正 点电荷放在 点所受的电场力最大
D.把同一负的点电荷放在 点所受的电场力最大
【答案】AC
12.2019年12月27日，C919第六架试飞飞机完成首飞。飞机在跑道上沿直线做匀加速滑行过程中，下列表述正确的是（ ）
A.飞机上的乘客看到地面上固定的物体在向后运动
B.飞机发动机的功率随速度的增大而增大
（1）下列实验操作中必须保证的是______。
A．两根细绳等长
B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D．两弹簧测力计示数相等
（2）某同学 实验情况如图2所示，其中 为固定橡皮筋的图钉， 为橡皮筋与细绳的结点， 和 为细绳，图3是在白纸上根据实验结果画出的图。
A.FsinαB.FcosαC. D.
【答案】B
7.在山地越野赛中，质量为 的汽车以恒定的速率运动。如图所示，通过凹形路面最低处A时，汽车对路面的压力为 ；通过凸形路面最高处 时，汽车对路面的压力为 ，重力加速度为 。则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
8.共享单车是一种新型的交通工具租赁业务。甲、乙两种单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能，这两种单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能。这两种单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。关于它们的能量转化，下列说法中正确的是（ ）
【答案】（1） ；（2）
22.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示，带电粒子从容器 下方的小孔飘入质谱仪中电势差为 的加速电场，其初速度几乎为零，然后沿着与磁场垂直的方向从 点进入磁感应强度为 的匀强磁场中，最后打到照相底片上（忽略重力的影响）
（1）请说明该带电粒子带正电还是带负电；
A. B. C. D.
【答案】B
二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求。请选出符合要求的选项并在答题卡相应小题处涂黑。全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分。
11.如图是某静电场的电场线， 、 、 是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为 、 、 。关于三点电场强度的大小和放在这点的点电荷所受电场力的表述正确的是（ ）
C.飞机 加速度方向与速度变化方向相反
D.飞机所受的合外力方向与速度方向相同
【答案】ABD
13.如图所示，两个质量均为 的小木块 和 （可视为质点）放在水平圆盘上， 与竖直转轴 的距离为 ， 与竖直转轴 的距离为 ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 倍。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（ ）
【答案】C
4.我国《道路交通安全法》第五十一条规定：机动车行驶时，驾驶人、乘坐人应当按规定使用安全带。下列说法正确的是（ ）
A.系好安全带可以防止或减小因惯性对司乘人员造成的伤害
B.系好安全带可以减小司乘人员 惯性
C.系好安全带可以减小机动车的惯性
D.是否系好安全带对司乘人员和机动车的惯性都有影响
【答案】A
【答案】B
3.为保证机动车的安全，我国规定在高速公路上行驶的机动车，最高时速不得超过 ，图示为高速公路上的限速标志。下列说法中正确的是（ ）
A.该限速值为
B.该限速值是指机动车在高速公路上行驶的平均速度
C.在高速公路上行驶 机动车，在任意位置的速度都不能超过
D.该标志是指通过该路段的机动车必须以 的速度行驶
A.匀速上升时，无人机对货物的拉力大小等于货物所受重力的大小
B.匀速上升时，货物处于失重状态
C.匀速上升 ，货物机械能增量为
D.匀速水平移动过程中，货物所受重力不做功
【答案】CD
第Ⅱ卷非选择题（共55分）
三、实验探究题：本题包含2小题，共16分。请将答案填在答题卡相应横线上。
16.在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳、细绳的另一端都有绳套（如图1），实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。
试题类型：A
山西省2020年普通高中学业水平考试试题
物理
注意事项：
1．本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题，试题共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号及准考证号填写在试题和答题卡的规定位置。
3．考生必须全部作答在答题卡上的相应区域，在该题上答题无效。
A.都是把机械能转化为电能
B.都是把光能转化为电能
C.甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能
D.甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能
【答案】C
9.如图所示，下列选项中，小磁针静止时 极指向正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
10.山西刀削面堪称“天下一绝”传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到水平放置的开水锅里。如图所示，面刚被削离时与锅边缘的高度差 ，与锅边缘水平距离 ，锅的半径 ，若削出的小面条 （当作质点）的运动可视为平抛运动，取重力加速度 ，要使其落入锅中，水平初速度 的大小可为（ ）
A.相对水平圆盘滑动前， 、 线速度相同
B.相对水平圆盘滑动前， 、 角速度相同
C.相对水平圆盘滑动前， 、 向心加速度不同
D. 、 同时相对水平圆盘开始滑动
【答案】BC
14.2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。假设卫星在离地面高为 的圆轨道上绕地球运动，地球的质量为 ，半径为 ，卫星的质量为 ，万有引力常量为 。则下列选项中正确的是（ ）
求：（1）滑雪者的加速度大小；
（2）滑雪者与雪具所受合外力的大小。
【答案】（1） ；（2）
20.在竖直放置的弹簧正上方，有质量为 的小球，小球距离处于自由状态的弹簧上端 ，如图所示。现在把小球由静止释放，小球开始向下运动，接触弹簧上端后，小球继续向下运动 到达最低点，以后小球开始向上运动。弹簧的质量和空气阻力都可以忽路，重力加速度大小为 ，求：
A.卫星受到地球的引力为
B.卫星受到地球的引力为
C.卫星在轨运行速度大于第一宇宙速度
D.卫星在轨运行速度小于第一宇宙速度
【答案】BD
15.伴随人工智能的发展，京东物流在部分地区已经实现无人机智能配送，某次配送中，质量为 的货物在无人机拉力作用下沿竖直方向匀速上升 ，然后匀速水平移动 ，空气阻力不能忽略、重力加速度大小为 。下列说法正确的是（ ）
5.某物体在地面做直线运动记录的 图象如图所示。对该物体在前 内运动情况描述正确的是（ ）
A.做匀速直线运动
B.做匀加速直线运动
C.一直朝某一方向运动
D.在某一线段上做两个往返运动
【答案】C
6.如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小为（ ）
C.分析列车形状对所受阻力的影响
D.计算列车在两城市间运行的平均速度
【答案】D
2.电动平衡车是现代人们用来代步、休闲，娱乐的一种工具，电动平衡车依靠人体重心的变化便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。如图所示，人站在电动平衡车上在水平地面上往返行驶 ，用时 ，这两个数据分别指（ ）
A.位移、时间B.路程、时间C.位移、时刻D.路程、时刻
①图3中______（填 或 ）的方向一定在 的延长线上。
②本实验采用的科学方法是______（填“等效替代法”或“控制变量法”）。
通过实验表明两个力合成时遵循平行四边形定则。
【答案】①.C②. ③.等效替代法
17.如图1所示，用质量为 的重物（砝码及砝码盘）通过细线跨过定滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。
（1）若利用该实验装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列选项中不正确或不必要的操作是______。
A．必须保证长木板水平放置
B．必须平衡小车受到的阻力
C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车
D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始
（2）若某同学用该实验装置设计“探究加速度与力、质量的关系”的实验，已知打点计时器所用交流电的频率为 ，图2是实验中获取的一条纸带的一部分，其中 、 、 、 、 是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，打计数点 时，小车的速度大小为 ______ ；由纸带求出小车的加速度的大小 ______ 。（计算结果均保留2位有效数字）
（2）若电荷量为 、质量为 的粒子，由容器 进入质谱仪，最后打在底片上 点，求 间的距离 ；
（3）若某种元素的两种同位素的原子核由容器 进入质谱仪，在磁场中运动轨迹的直径之比为 ，求它们的质量之比。
【答案】（1）正电；（2） ；（3）
四、计算题：本题包含3小题，共29分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的步骤，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.如图所示，一根质量为 ，长度为 的金属棒 用细金属丝水平悬挂在垂直纸面向里的匀强磁场中、当金属棒中通有电流 时，金属丝对金属棒的拉力刚好为零，重力加速度大小为 。
（1）请说明金。
【答案】（1）由 指向 ；（2）
19.第24届冬奥会将于2022年2月4日至20日在北京和张家口举行，这激发了民众的清雪热情。如图所示，某滑雪者以 的初速度在倾角为 的长山坡上沿直线匀加速滑下，在 的时间内，沿长山坡滑下的路程为 。已知滑雪者与雪具的总质量 ，
4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷选择题（共45分）
一、单项选择题：本题包含10小题，每小题3分，共30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。请选出符合要求的选项并在答题卡相应的小题处涂黑。
1.下列情况中可将高速列车视为质点的是（ ）
A.研究列车车轮的转速
B.测量列车通过铁路桥头的时间
（1）小球从释放到刚接触弹簧上端的时间；
（2）小球向下运动过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（3）若弹簧的劲度系数为 ，小球向下运动过程中，离释放点距离为多少时，速度最大。
【答案】（1） ；（2） ；（3）0.25m
五、选做题：本题包含2小题，各10分。请考生在21、22两小题中任选一题作答，并用2B铅笔在答题卡上把所选题目题号后的方框涂黑。注意：所选题目的题号必须与所涂题目的题号一致，在答题卡选答区域答题。多涂、错涂、漏涂不得分。
21.英国物理学家焦耳通过一系列实验发现，电流通过导体时会产生热量，通过实验建立起电阻与电流的热效应规律——焦耳定律，如图所示的各种家用电器都是运用了电流的热效应。某家用电器正常工作时测得在 内通过其导线横截面的电荷量为 。
（1）求通过该家用电器的电流强度；
（2）若该家用电器正常工作时的电阻为 ，求在 内产生的热量为多少焦耳？
A.
B.
C.把同一正 点电荷放在 点所受的电场力最大
D.把同一负的点电荷放在 点所受的电场力最大
【答案】AC
12.2019年12月27日，C919第六架试飞飞机完成首飞。飞机在跑道上沿直线做匀加速滑行过程中，下列表述正确的是（ ）
A.飞机上的乘客看到地面上固定的物体在向后运动
B.飞机发动机的功率随速度的增大而增大
（1）下列实验操作中必须保证的是______。
A．两根细绳等长
B．橡皮条应与两绳夹角的角平分线在同一直线上
C．在使用弹簧测力计时要注意使弹簧测力计与木板平面平行
D．两弹簧测力计示数相等
（2）某同学 实验情况如图2所示，其中 为固定橡皮筋的图钉， 为橡皮筋与细绳的结点， 和 为细绳，图3是在白纸上根据实验结果画出的图。
A.FsinαB.FcosαC. D.
【答案】B
7.在山地越野赛中，质量为 的汽车以恒定的速率运动。如图所示，通过凹形路面最低处A时，汽车对路面的压力为 ；通过凸形路面最高处 时，汽车对路面的压力为 ，重力加速度为 。则（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
8.共享单车是一种新型的交通工具租赁业务。甲、乙两种单车都采用了电子锁，车锁内集成了GPS模块与联网模块等，这些模块工作时需要电能，这两种单车采用了不同的方式获取电能：甲车靠小型发电机（车轮转动时，带动线圈在磁场中转动）产生电能；乙车靠车筐底部的太阳能电池板产生电能。这两种单车获取电能时，都是把其他形式的能转化为电能。关于它们的能量转化，下列说法中正确的是（ ）
【答案】（1） ；（2）
22.质谱仪是测量带电粒子的质量和分析同位素的重要工具，如图所示，带电粒子从容器 下方的小孔飘入质谱仪中电势差为 的加速电场，其初速度几乎为零，然后沿着与磁场垂直的方向从 点进入磁感应强度为 的匀强磁场中，最后打到照相底片上（忽略重力的影响）
（1）请说明该带电粒子带正电还是带负电；
A. B. C. D.
【答案】B
二、多项选择题：本题包含5小题，每小题3分，共15分。在每小题给出的四个选项中，至少有两个选项符合题目要求。请选出符合要求的选项并在答题卡相应小题处涂黑。全部选对得3分，选对但不全得2分，有选错的得0分。
11.如图是某静电场的电场线， 、 、 是同一条电场线上的三个点，这三个点的电场强度大小分别为 、 、 。关于三点电场强度的大小和放在这点的点电荷所受电场力的表述正确的是（ ）
C.飞机 加速度方向与速度变化方向相反
D.飞机所受的合外力方向与速度方向相同
【答案】ABD
13.如图所示，两个质量均为 的小木块 和 （可视为质点）放在水平圆盘上， 与竖直转轴 的距离为 ， 与竖直转轴 的距离为 ，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的 倍。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（ ）
【答案】C
4.我国《道路交通安全法》第五十一条规定：机动车行驶时，驾驶人、乘坐人应当按规定使用安全带。下列说法正确的是（ ）
A.系好安全带可以防止或减小因惯性对司乘人员造成的伤害
B.系好安全带可以减小司乘人员 惯性
C.系好安全带可以减小机动车的惯性
D.是否系好安全带对司乘人员和机动车的惯性都有影响
【答案】A
【答案】B
3.为保证机动车的安全，我国规定在高速公路上行驶的机动车，最高时速不得超过 ，图示为高速公路上的限速标志。下列说法中正确的是（ ）
A.该限速值为
B.该限速值是指机动车在高速公路上行驶的平均速度
C.在高速公路上行驶 机动车，在任意位置的速度都不能超过
D.该标志是指通过该路段的机动车必须以 的速度行驶
A.匀速上升时，无人机对货物的拉力大小等于货物所受重力的大小
B.匀速上升时，货物处于失重状态
C.匀速上升 ，货物机械能增量为
D.匀速水平移动过程中，货物所受重力不做功
【答案】CD
第Ⅱ卷非选择题（共55分）
三、实验探究题：本题包含2小题，共16分。请将答案填在答题卡相应横线上。
16.在“探究求合力的方法”实验中，需要将橡皮条的一端固定在水平木板上，另一端系上两根细绳、细绳的另一端都有绳套（如图1），实验中需用两个弹簧测力计分别勾住绳套，并互成角度地拉橡皮条。
试题类型：A
山西省2020年普通高中学业水平考试试题
物理
注意事项：
1．本试题分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，第Ⅰ卷为选择题，第Ⅱ卷为非选择题，试题共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2．答题前，考生务必将自己的姓名、座位号及准考证号填写在试题和答题卡的规定位置。
3．考生必须全部作答在答题卡上的相应区域，在该题上答题无效。
A.都是把机械能转化为电能
B.都是把光能转化为电能
C.甲车把机械能转化为电能，乙车把光能转化为电能
D.甲车把光能转化为电能，乙车把机械能转化为电能
【答案】C
9.如图所示，下列选项中，小磁针静止时 极指向正确的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
10.山西刀削面堪称“天下一绝”传统的操作方法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到水平放置的开水锅里。如图所示，面刚被削离时与锅边缘的高度差 ，与锅边缘水平距离 ，锅的半径 ，若削出的小面条 （当作质点）的运动可视为平抛运动，取重力加速度 ，要使其落入锅中，水平初速度 的大小可为（ ）
A.相对水平圆盘滑动前， 、 线速度相同
B.相对水平圆盘滑动前， 、 角速度相同
C.相对水平圆盘滑动前， 、 向心加速度不同
D. 、 同时相对水平圆盘开始滑动
【答案】BC
14.2020年6月23日9时43分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统第五十五颗导航卫星，暨北斗三号最后一颗全球组网卫星。假设卫星在离地面高为 的圆轨道上绕地球运动，地球的质量为 ，半径为 ，卫星的质量为 ，万有引力常量为 。则下列选项中正确的是（ ）
求：（1）滑雪者的加速度大小；
（2）滑雪者与雪具所受合外力的大小。
【答案】（1） ；（2）
20.在竖直放置的弹簧正上方，有质量为 的小球，小球距离处于自由状态的弹簧上端 ，如图所示。现在把小球由静止释放，小球开始向下运动，接触弹簧上端后，小球继续向下运动 到达最低点，以后小球开始向上运动。弹簧的质量和空气阻力都可以忽路，重力加速度大小为 ，求：
A.卫星受到地球的引力为
B.卫星受到地球的引力为
C.卫星在轨运行速度大于第一宇宙速度
D.卫星在轨运行速度小于第一宇宙速度
【答案】BD
15.伴随人工智能的发展，京东物流在部分地区已经实现无人机智能配送，某次配送中，质量为 的货物在无人机拉力作用下沿竖直方向匀速上升 ，然后匀速水平移动 ，空气阻力不能忽略、重力加速度大小为 。下列说法正确的是（ ）
5.某物体在地面做直线运动记录的 图象如图所示。对该物体在前 内运动情况描述正确的是（ ）
A.做匀速直线运动
B.做匀加速直线运动
C.一直朝某一方向运动
D.在某一线段上做两个往返运动
【答案】C
6.如图所示，某工人正在修理草坪，推力F与水平方向成α角，割草机沿水平方向做匀速直线运动，则割草机所受阻力的大小为（ ）
C.分析列车形状对所受阻力的影响
D.计算列车在两城市间运行的平均速度
【答案】D
2.电动平衡车是现代人们用来代步、休闲，娱乐的一种工具，电动平衡车依靠人体重心的变化便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。如图所示，人站在电动平衡车上在水平地面上往返行驶 ，用时 ，这两个数据分别指（ ）
A.位移、时间B.路程、时间C.位移、时刻D.路程、时刻
①图3中______（填 或 ）的方向一定在 的延长线上。
②本实验采用的科学方法是______（填“等效替代法”或“控制变量法”）。
通过实验表明两个力合成时遵循平行四边形定则。
【答案】①.C②. ③.等效替代法
17.如图1所示，用质量为 的重物（砝码及砝码盘）通过细线跨过定滑轮牵引小车，使它在长木板上运动，打点计时器在纸带上记录小车的运动情况。
（1）若利用该实验装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列选项中不正确或不必要的操作是______。
A．必须保证长木板水平放置
B．必须平衡小车受到的阻力
C．小车应靠近打点计时器，先接通电源，后释放小车
D．选择计数点时，必须从纸带上第一个点开始
（2）若某同学用该实验装置设计“探究加速度与力、质量的关系”的实验，已知打点计时器所用交流电的频率为 ，图2是实验中获取的一条纸带的一部分，其中 、 、 、 、 是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图2所示，打计数点 时，小车的速度大小为 ______ ；由纸带求出小车的加速度的大小 ______ 。（计算结果均保留2位有效数字）
（2）若电荷量为 、质量为 的粒子，由容器 进入质谱仪，最后打在底片上 点，求 间的距离 ；
（3）若某种元素的两种同位素的原子核由容器 进入质谱仪，在磁场中运动轨迹的直径之比为 ，求它们的质量之比。
【答案】（1）正电；（2） ；（3）