荊州市省市重點高中2023級高一學生素養測試物理試題本試卷共6頁，15題，滿分100分。考試用時75分鐘。★祝考試順利★注意事項：1.答題前，先將自己的姓名、準考證號填寫在試卷和答題卡上，并將準考證號條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.選擇題的作答：每小題選出答案后，用2B鉛筆把答題卡上對應題目的答案標號涂黑。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。3.非選擇題的作答：用黑色簽字筆直接答在答題卡上對應的答題區域內。寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區域均無效。4.考試結束后，請將本試卷和答題卡一并上交。一、選擇題（本題共10小題，共40分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分。第8~10題有多項符合題目要求，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）1.物理學中經常看到形如的公式。一種情形是x的大小與y、z都有關；另一種情形是x雖然可由y、z計算，但與y、z無關。下列四個公式中，屬于前一種情形的是（）A.電流 B.電阻 C.比熱容 D.密度【答案】A【解析】【詳解】A．通過導體的電流與兩端電壓成正比，與導體電阻成反比，表達式為，故A正確；B．電阻在數值上等于導體兩端電壓與通過的電流的比值，但電阻與電壓、電流無關，故B錯誤；C．比熱容在數值上等于物體吸收的熱量與質量和升高的溫度的乘積的比值，但比熱容與熱量、質量和升高的溫度無關，故C錯誤；D．密度在數值上等于物體質量與其體積之比，但密度與質量、體積無關，故D錯誤。故選A。2.在凸透鏡主軸上的一物點P，物距大于焦距，如果沿直徑對稱切除透鏡很小一部分，如圖所示，再把上、下半截透鏡向原主軸位置合攏，則成像情況與原來相比（）A.相同B.成兩個像，上半截透鏡A成像點上移，下半截透鏡B成像點下移C.成兩個像，上半截透鏡A成像點下移，下半截透鏡B成像點上移D.不能成像【答案】C【解析】【詳解】如果沿直徑對稱切除透鏡很小一部分。相當于把凸透鏡分成了上下兩個小凸透鏡，這兩個小凸透鏡的焦點及焦距和光心與原來的大凸透鏡是一樣的，不移動時主光軸、焦點都是重合的，當把上面的小凸透鏡下移后，該小凸透鏡的主光軸也向下移，相當于物體向上移，當然成像要向下移。下面的小凸透鏡與之相反，像向上移。

故選C。3.一根兩端開口的粗細均勻的U形細玻璃管注入一定量的水銀，液面相平。再從其右端注入高度為的某種液柱，該液體與水銀不相溶，結果使右端管內水銀面下降了。如果水銀密度為，則該液體密度為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【詳解】從其右端注入高度為的某種液柱，該液體與水銀不相溶，結果使右端管內水銀面下降了，則解得故選D。4.如圖所示電路中，電阻，，不計電源內阻。當單刀雙擲開關S置于位置1時，電壓表讀數為。則當S置于位置2時，電壓表讀數的可能值為（）A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】當開關S置于位置1時，R1與R0串聯，此時電壓表測R1兩端電壓U1=3V當開關S置于位置2時，R2與R0串聯，此時電壓表測R2兩端電壓U2，因為R2＜R1，根據串聯分壓可知U2＜3V當開關S置于位置1時，電路中電流R0兩端電壓電源電壓當開關S置于位置2時，此時電壓表測R2兩端電壓，則整理得因為R0＞0，所以U2＞1.5V故選B5.如圖所示，將木塊和合金塊用細繩相連放入水中時，木塊有八分之三的體積露出；剪斷細繩后，合金塊沉底，受到容器底對它的支持力為，木塊有一半體積露出水面。若木塊和合金塊的體積比為，則下列說法不正確的是（）A.木塊的重力為B.細繩剪斷后，兩物體受到的浮力相差C.合金塊受到的浮力為D.合金塊的密度為【答案】D【解析】【詳解】A．由“將木塊和合金塊用細繩相連放入水中，木塊有的體積露出”可得，木塊浸入水中的體積為V浸沒=因為漂浮，則F浮1=G總則由“剪斷細繩，合金塊沉底，受到容器底支持力為5N，木塊有一半體積露出水面”可得，合金受到的浮力F浮合金=G合金F支即ρ水gV合金=G合金5N此時木塊受到的浮力F浮木塊=G木即解得G木=20N，V木=4×103m3故A正確不符合題意；BC．木塊受到的浮力為由“若木塊和合金塊的體積比為8：3”可得合金受到的浮力為F浮合金=ρ水gV合金=1.0×103kg/m3×10N/kg×1.5×103m3=15N所以細繩剪斷后，兩物體受到的浮力相差ΔF=F浮合金F浮木塊=15N10N=5N故BC正確不符合題意；D．因為V合金=1.5×103m3解得G合金=20N則合金質量合金塊的密度為故D錯誤符合題意。故選D。6.如圖甲所示，電源電壓不變，小燈泡L的額定電流為，電流表量程為“”，電壓表量程為“”，閉合開關S，在保證電路安全的前提下，最大范圍調節滑動變阻器的滑片P，分別繪制了電流表示數與電壓表示數，電流表示數與滑動變阻器R連入電路阻值的變化關系圖像，如圖乙、丙所示。則下列說法中錯誤的是（）A.小燈泡額定功率為B.滑動變阻器R的最大阻值為C.若將電壓表量程換為，滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為D.若將電壓表量程換為，電路的總功率范圍為【答案】D【解析】【詳解】由電路圖可知，燈泡L和滑動變阻器R串聯，電壓表測燈泡L兩端的電壓，電流表測電路中的電流；A．由題意可知，燈泡的額定電流為0.6A，由圖乙可知，當電流為0.6A時，電壓表示數為6V，即燈泡的額定電壓UL=6V，則燈泡的額定功率為PL=ULI=6V×0.6A=3.6W故A正確不符合題意；B．根據圖乙可知，電路電流最大時，電壓為6V，由圖丙可知，電流最小時，滑動變阻器阻值最大，為，故B正確不符合題意；C．當電流表示數為0.6A時，由圖乙可知電壓表示數為6V，即燈泡兩端的電壓UL=6V；由圖丙可知，此時滑動變阻器連入電路的阻值為15Ω，則滑動變阻器兩端的電壓為UR=IR=0.6A×15Ω=9V由串聯電路電壓的特點可知電源電壓為U=UL+UR=9V+6V=15V若將電壓表量程換為0～3V，則燈泡兩端電壓最大為ULmax=3V，由圖乙可知，此時電路中的電流為0.5A；由串聯電路電壓特點可知，滑動變阻器兩端的最小電壓為URmin=UULmax=15V3V=12V則滑動變阻器連入電路的最小阻值為當滑動變阻器連入電路的最大阻值等于50Ω時，電路中電流最小、燈泡兩端的電壓最小，各元件都是安全的，所以滑動變阻器允許連入電路的阻值范圍為24Ω～50Ω，故C正確不符合題意；D．若將電壓表量程換為，電路的最大功率最小功率故D錯誤符合題意。故選D。7.如圖，圓柱形玻璃容器內裝滿液體靜置于水平面上，容器中有a、b、c三個不同材質的物塊，物塊a、c均對容器壁有壓力，物塊b懸浮于容器內的液體中，忽略a、c與容器壁間的摩擦。現給容器施加一水平向右的恒力，使容器向右做勻加速直線運動。下列說法正確的是（）A.三個物塊由于慣性，將一起保持靜止不動B.物塊a將相對于容器向左運動，直至與容器左側壁觸碰C.物塊c將相對于容器向左運動，最終與容器左側壁相互擠壓D.物塊b將保持靜止，相對容器向左做勻加速直線運動【答案】B【解析】【詳解】c對容器上壁有壓力，可知c排開水的質量大于本身的質量，b懸浮于容器內的液體中，可知b排開水的質量等于本身的質量，a對容器下壁有壓力，可知a排開水的質量小于本身的質量。當容器向右做勻加速運動時，結合牛頓第一定律可知物塊a將相對于容器向左運動，最終與容器左側壁相互擠壓，物塊b將相對于容器保持靜止，與容器一起做勻加速運動，物塊c（可將c想象為一個小氣泡）因相等體積的水向左運動，將相對于容器向右運動，最終與容器右側壁相互擠壓。故選B。8.甲、乙兩車在一條平直的公路上同向并排行駛，時刻甲車開始剎車，甲車的速度隨時間變化的圖像如圖甲所示，以時刻甲車所在位置為坐標原點O，以甲車速度方向為正方向建立x軸，乙車的位置坐標隨時間變化的圖像如圖乙所示，圖像為頂點在處的拋物線。下列說法正確的是（）A.甲車做勻變速直線運動的加速度大小為B.乙車做勻變速直線運動的加速度大小為C.時甲車已經追上并超過了乙車D.甲、乙兩車會相遇兩次，且第二次相遇的時刻為【答案】BCD【解析】【詳解】A．根據vt圖線的斜率表示加速度，可得甲車做勻變速直線運動的加速度大小為故A錯誤；B．乙車的位置坐標隨時間變化的圖像為頂點在30m處的拋物線，則有結合圖像，有解得故B正確；C．t=0時刻甲、乙兩車在一條平直的公路上同向并排行駛，t=4s時，甲的位移為＞x2=50m說明甲已經追上乙，故C正確；D．設兩車經過t?時間速度相等，即v0a1t′=a2t′解得t′=4s此時Δx=x1x2=60m20m=40m＞x0=30m說明兩車相遇兩次，故D正確。故選BCD。9.如圖甲所示A、B兩個物體疊放在水平面上，質量分別為、。B的上、下表面均水平且B足夠長，物體A與一固定于墻面上的拉力傳感器相連接，連接拉力傳感器和物體A的細繩保持水平。從時刻起，用一水平向右的力（k為常數）作用在物體B上，拉力傳感器的示數隨時間變化的圖線如圖乙所示，k、、已知，且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g。則下列說法正確的是（）A.A、B之間的動摩擦因數B.時間內，B處于靜止狀態，且時刻B與地面之間的靜摩擦力達到最大C.時間內，B相對地面滑動，且A、B之間摩擦力逐漸增大到D.B與水平面間的動摩擦因數【答案】AB【解析】【詳解】A．t2后由乙圖可知A、B相對滑動，則B對A的滑動摩擦力等于傳感器的拉力，所以有μ2mAg=F0其中F0=k（t2t1）解得故A正確；BC．0～t1時間內，B處于靜止狀態，且A、B之間沒有摩擦力，假設A受到摩擦力作用則傳感器會有拉力，所以A、B之間沒有摩擦力，且時刻B與地面之間的靜摩擦力達到最大，t1～t2時間內，由乙圖可知，傳感器的拉力逐漸增大，則A受的摩擦力也在逐漸增大，這時A、B相對地面還是處于靜止狀態，故B正確，C錯誤；D．B相對地面剛有滑動趨勢時，A、B之間才有摩擦力，所以在t1時刻B與地面的摩擦力剛好達到最大靜摩擦力則有μ1（mA+mB）g=kt1解得故D錯誤。故選AB。10.a、b、c、d是一個質點做勻變速直線運動依次經過的四點，質點經過ab、bc、cd三段的時間之比為，已知ab段和cd段的長度均為L，質點經過b點時的速度大小為，則下列說法正確的是（）A.bc段的長度為 B.質點從a運動到d的時間為C.質點的加速度大小為 D.質點在c點的速率為【答案】AC【解析】【詳解】A．設質點的加速度大小為a，cd段時間為t0，bc段的長度為Lbc，ab段和cd段中間時刻速度大小為v1、v2，設則根據一段時間中間時刻瞬時速度等于該段時間的平均速度，有，根據勻變速直線運動速度時間關系，有根據勻變速直線運動規律，有整理可得故A正確；B．質點經過b點時的速度大小為2v，有整理可得故質點從a運動到d的時間為故B錯誤；C．根據可知故C正確；D．設質點在c點的速率為vc，有解得故D錯誤。故選AC。二、實驗題（本題共2小題，共15分，第11題8分，每小問1分；第12題7分，第①問1分，其余每空2分）11.電學實驗課上，老師提供了“”字樣的滑動變阻器、定值電阻（、、、）、標有“”字樣的小燈泡、兩節干電池等器材。利用所學的知識，請你幫助小鵬同學完成下面的實驗。（1）探究電流與電阻關系①小鵬連接了如圖甲所示的電路。其中有一根導線連接錯誤，請在錯誤的導線上畫“×”并用筆畫線代替導線，將電路連接正確；___________________②正確連接電路后，根據現有器材，為了讓四個電阻單獨接入電路都可完成實驗，定值電阻兩端的電壓不能低于____________；③電路中接入定值電阻，閉合開關，移動滑片，電流表的示數如圖乙所示，為____________；④用電阻替換電阻后，滑片應該向_______________調節。（2）小鵬想測量標有“”字樣小燈泡的額定功率。老師從實驗室中拿出最大阻值未知的滑動變阻器和一個電壓未知的電源（以上兩器材均能滿足實驗要求），經過思考，利用原有的“”的滑動變阻器和電流表等器材，小鵬設計了如圖丙所示的電路，請你幫他完成實驗：①為了完成實驗，請在圖丙的虛線框內填上滑動變阻器、；（）②先將、的滑片移至最右端。閉合開關、，斷開開關，再將的滑片移至最左端，電流表的示數為；③將的滑片移至最右端。斷開開關，閉合開關、，向左移動_____________的滑片，直至電流表的示數為；④______________，斷開開關，閉合開關、，電流表的示數恰好為；⑤小燈泡的額定功率____________。【答案】①.②.1.5③.0.40④.左⑤.⑥.⑦.保持滑片位置不變⑧.1.75【解析】【詳解】（1）①[1]根據滑動變阻器限流接法可知，正確電路如下圖②[2]研究電流與電阻的關系，要控制電壓表示數不變，變阻器與定值電阻串聯，設電壓表示數為UV，根據串聯電路電壓的規律，變阻器分得的電壓U滑=U源UV=3VUV根據分壓原理有因電壓表示數UV為定值，可知，方程左邊為一定值，故右邊也為一定值，故當定值電阻取最大時，變阻器連入電路中的電阻最大解得電壓表的示數UV=1.5V即為完成實驗，電壓表的最小電壓為1.5V。③[3]電流表選用小量程，分度值0.02A，其示數為0.4A；④[4]實驗中，當把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后，根據分壓原理，電阻兩端的電壓變大，研究電流與電阻關系時要控制電壓不變，根據串聯電路電壓的規律，要增大變阻器兩端的電壓，由分壓原理，要增大變阻器電阻阻值，故應把變阻器滑片向左調節；（2）①[5]為了完成實驗，在圖丙的虛線框內填上滑動變阻器R1、R2，如下圖所示③[6]將R2的滑片移至最右端。斷開開關S1，閉合開關S、S2，向左移動R2的滑片，直至電流表的示數為0.5A；④[7]R2滑片位置不動，斷開開關S2，閉合開關S、S1，電流表的示數恰好為0.24A；⑤[8]在步驟②中，R1與R2串聯，且R2的阻值為0，電路為只有R1的簡單電路，此時R1的阻值最大，電流表測串聯電路電流為0.3A，根據歐姆定律，電源電壓為U=I1R1=0.3A×20Ω=6V在步驟③中，R2與燈泡串聯，電流表測串聯電路電流；向左移動R2的滑片，使電流表的示數為0.5A，此時燈泡正常發光；在步驟④中，R1與R2串聯，電流表測串聯電路電流；保持R2滑片位置不動，R1的阻值最大，此時電流表示數為0.24A，根據歐姆定律，電路中的總電阻為根據電阻的串聯R2=R總1R1=25Ω20Ω=5Ω當燈泡正常發光時，根據歐姆定律，電路中的總電阻為燈泡正常發光時的電阻為RL=R總2R2=12Ω5Ω=7Ω小燈泡的額定功率為P額=I額2RL=（0.5A）2×7Ω=1.75W12.物理小組的同學用如圖甲所示的實驗器材測定重力加速度。實驗器材有：底座帶有標尺的豎直桿、光電門1和2組成的光電計時器，其中光電門1在光電門2的上方，小球釋放器（可使小球無初速釋放）、網兜。實驗時可用兩光電門測量小球從光電門1運動至光電門2的時間t并從豎直桿上讀出兩光電門間的距離h。①若已知小球直徑為d，小球經過光電門的時間為，則可計算出小球經過光電門的速度___________。②改變光電門1的位置，保持光電門2的位置不變，小球經過光電門2的速度為v，不考慮空氣阻力，小球的加速度為重力加速度g，則h、t、g、v四個物理量之間的關系式___________。③根據實驗數據作出圖像如圖乙所示，根據圖像得出：小球經過光電門2的速度為v為________，重力加速度g大小為____________。【答案】①.②.③.④.10【解析】【詳解】①[1]若已知小球直徑為d，小球經過光電門的時間為，則可計算出小球經過光電門的速度②[2]小球經過光電門2的速度為v，時間為t，根據逆向思維求解勻變速直線運動的規律得③[3][4]根據整理得結合圖像有，解得，三、計算題（本題共3小題，第13題14分，第14題11分，第15題20分，共45分。解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟。有數值計算的題，解答過程必須明確寫出數值和單位，只寫出最后答案不得分）13.北京冬奧會上使用的氫燃料電池汽車，是利用氫與氧發生化學反應產生電能，供給電動機而驅動汽車行駛的。如圖所示，該類型汽車甲在平直公路上從A地出發，以的速度行駛到達B地，消耗氫燃料，所產生電能的用于維持汽車勻速行駛，所受阻力為。已知每加注氫燃料所需的費用為30元。（請寫出計算推理過程）（1）求此過程中產生的電能；（2）燃油汽車乙也在該公路上從A地出發，以的速度勻速行駛。所受阻力與甲車相同，汽油在氣缸內完全燃燒，且燃燒所釋放熱量的用來維持汽車勻速行駛，汽油熱值取。已知每加注汽油所需的費用為12元。則在與甲車花費相同燃料費用的情況下：①求乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量？②請判斷乙車能否到達B地？（3）如果動力系統改用汽油機，在某次油品調價中，90號汽油價格每噸降低125元，測算到零售價格每升降低0.09元。據此估算90號汽油的密度為多少？【答案】（1）；（2）①，②不能到達B地；（3）【解析】【詳解】（1）由二力平衡條件可知，汽車勻速行駛時的牽引力為汽車牽引力做的功為此過程中產生的電能為（2）①由每加注氫燃料所需的費用為30元可知，消耗氫燃料的費用為元由每加注汽油所需的費用為12元可知，在與甲車花費相同燃料費用的情況下，乙車消耗的汽油為乙車消耗的汽油完全燃燒所放出的熱量為②燃燒汽油時汽車獲得的機械能為汽車行駛的距離為因此乙車不能到達B地（3）90號汽油價格每噸降低125元，測算到零售價格每升降低0.09元，則每噸汽油的體積則汽油的密度14.圖甲所示為一燈泡兩端的電壓與通過它的電流的變化關系曲線。由圖可知，兩者不成線性關系，這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發生了變化的緣故，參考這條曲線回答下列問題（不計電流表內阻，所有最后結果均保留1位小數）：（1）將三個這樣的燈泡如圖乙所示接入電路中，電流表的示數為，求電源電壓。（2）如圖丙所示，將兩個這樣的燈泡并聯后再與的電阻串聯