2024年普通高中学业水平测试等级性考试抽样测试
2024年1月5日
第一部分（选择题共42分）
本部分共14小题，每小题3分，共42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．大量处于n=3能级的氢原子，向n=1能级跃迁时，最多可辐射光的频率有 A．1种 B．2种 C．3种 D．4种
【评析】选C，属于简单题，原子章节，主要考查波尔氢原子模型中关于能级跃迁的基本知识。
2．一束光从某种介质射向空气，折射光路如图所示，则该介质的折射率最接近 A． B． C． D．
【评析】选B，属于简单题，光学章节，主要考查光的折射定律的定量计算。与现有题目差别不大，对折射定律属于定量要求而非定性要求。
3．分别用a、b两束单色光照射某金属的表面，用a光照射能发生光电效应，而用b光照射不能发生，则下列说法正确的是
A．a光比b光的频率低 B．在真空中，a光的波长较短 C．a光比b光的光子能量小 D．在真空中，b光的速度较大
【评析】选B，属于简单题的综合考查，主要涉及光电效应的基本规律、折射率、光子能量、光速波长与频率之间的关系等知识点。与现有题目差别不大，要求学生利用折射率、频率与其他物理量的关系，分析相关问题，形成知识网络。
4．关于气体的压强，下列说法正确的是
A．单位体积内的分子数越多，分子的平均动能越大，气体的压强就越大 B．单位体积内的分子数越多，分子的平均动能越小，气体的压强就越大 C．一定质量的气体，体积越大，温度越高，气体的压强就越大 D．一定质量的气体，体积越大，温度越低，气体的压强就越大
【评析】选A，属于简单题，热学章节，主要考查定性分析压强的大小。与现有题目略有差别，其中A、B选项要求从微观角度分析压强的影响因素，利用压强的微观表达式进行推理；C、D选项则从宏观角度分析，利用理想气体状态方程进行推理。虽然属于定性要求，但包含了宏观与微观的联系，应予以重视。
5．一列简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻的图象如图所示。质点a、b、c、d最先回到平衡位置的是
A．a B．b C．c D．d
【评析】选A，属于简单题，机械波章节，主要考查波的图象。
6．如图所示的装置中，子弹A沿水平方向射入木块B并留在其中，木块将弹簧压缩到最短。从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，不计木块与水平面间摩擦，子弹、木块和弹簧组成的系统
A．动量守恒，机械能守恒 B．动量守恒，机械能不守恒 C．动量不守恒，机械能守恒 D．动量不守恒，机械能不守恒
【评析】选D，属于简单题，动量章节，主要考查动量守恒定律、机械能守恒定律的成立条件。与
现有题目无差别，但值得注意的是，对于动量问题的分析要求有所降低，只要求了定性讨论守恒成立的条件，没有要求定量计算或复杂过程的分析。
7．2017年4月22日，天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成交会对接。对接前，天舟一号和天宫二号分别在两个轨道上环绕地球做匀速圆周运动，如图所示。天舟一号经一系列控制飞行与天宫二号实现对接。对接后，天舟一号与天宫二号一起在原来天宫二号的轨道上做匀速圆周运动，与对接前相比，天舟一号做匀速圆周运动的
A．周期变小 B．线速度变大 C．角速度变小 D．加速度变大
【评析】选C，属于简单题，万有引力章节，主要考查轨道半径变大时，相关物理量如何变化。与现有题目无差别，是有实际背景的万有引力提供向心力的圆运动模型的定性分析题。
8．如图1所示，矩形线圈在匀强磁场中匀速转动可以产生交变电流，其电动势e随时间t变化的图象如图2所示，则
A．t=0时，穿过线圈的磁通量最大
B．线圈转动一周，电流的方向改变一次 C．线圈中电动势的有效值为311V D．线圈中交变电流的频率为100Hz
【评析】选A，属于简单题，交变电流章节，主要考查交变电流的最大值、有效值、周期与频率、磁通量等内容。
9．如图所示，在某静电场中沿abcda移动一正电荷，电场力对其做功为Wab=4eV，Wbc=2eV，Wcd=-3eV，则a、b、c、d四个点中电势最高的是
A．a B．b C．c D．d
【评析】选A，属于中档题，电场章节，主要考查了电场力做功与电势能、电势之间的关系。
10．如图所示，表面光滑的半球固定在水平面上，轻绳上端固定在球心正上方的O点，下端拴一小球，小球静止于半球面上。保持悬点O不变，稍微增加绳的长度，小球仍然静止，则小球所受绳的拉力T和半球面的支持力N的大小变化情况为
A．T不变 B．T减小 C．N不变 D．N减小
【评析】选C，属于中档题，力的平衡章节，主要考查了力的矢量图解、相似三角形和动态平衡的分析。
11．如右图所示，在竖直平面内有ac、abc、adc三个细管道，ac沿竖直方向，abcd是一个矩形。将三个小球同时从a点静止释放，忽略一切摩擦，不计拐弯时的机械能损失，当竖直下落的小球运动到c点时，关于三个小球的位置，下列示意图中可能正确的是
【评析】选B，属于中档题，牛顿运动定律章节，主要考查了“等时圆”的问题。与现有题目略有差别，利用直角框架，对“等时圆”做了一个小的变形，考查学生分析小球在光滑斜面上做匀加速直线运动的时间的问题。
12．伽利略相信，自然界的规律是简单明了的。他从这个信念出发，猜想落体的速度应该是均匀变化的。为验证自己的猜想，他做了“斜面实验”，如图所示。发现铜球在斜面上运动的位移与时间
0
的平方成正比。改变球的质量或增大斜面倾角，上述规律依然成立。于是。他外推到倾角为90的情况，得出落体运动的规律。结合以上信息，判断下列说法正确的是
A．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量速度 B．伽利略通过“斜面实验”来研究落体运动规律是为了便于测量加速度 C．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随位移均匀增大 D．由“斜面实验”的结论可知，铜球运动的速度随时间均匀增大
【评析】选D，属于中档题，匀变速直线运动章节，主要考查学生对于伽利略“斜面实验”的理解。与现有题目略有差别，通过科学史实和文字信息，引导学生分析伽利略研究落体运动时的过程和猜想，对于学生科学探究、科学推理、科学论证的能力的建立有所裨益。
13．如图所示，光滑水平地面上竖直放置两根圆柱形铝管，其粗细、长短均相同，其中管Ⅰ无缝，管Ⅱ有一条平行于轴线的细缝。两枚略小于管内径的相同小磁铁a、b，同时从两管上端由静止释放，穿过铝管后落到地面。下列说法正确的是 A．a、b一定同时落地 B．a一定比b先落地
C．落地时，a、b的动能相等 D．落地时，a比b的动能小
【评析】选D，属于中档题，电磁感应章节，主要考查学生对于铝管中小磁铁下落的演示实验的分析推理，楞次定律的应用及做功与能量转化之间的关系。
14．如图所示，厚度为h、宽度为d的导体板放在垂直于它的磁感应强度为B的匀强磁场中，当电流通过导体板时，在导体板的上、下表面之间会产生电势差，这种现象称为霍尔效应。实验表明，当磁场不太强时，电势差U、电流I和B的关系为U?KIB，式中的比例系数K称为霍尔系数。设d电流I（方向如图）是由电子的定向流动形成的，导体中单位体积中电子的个数为n，电子定向移动的速率为v，电量为e。下列说法正确的是
A．上表面的电势比下表面高 B．洛伦兹力对电子做正功 C．霍尔系数K的大小与n、e有关 D．霍尔系数的大小与d、h有关 【评析】选C，属于中档题，磁场章节，主要考查了霍尔效应的原理。
第二部分（非选择题共58分）
15．（10分）
某同学用图1所示的装置研究小车做匀变速直线运动的特点。
（1）实验中，除打点计时器（含交流电源、纸带、复写纸）、小车、平板和重物外，在下面的器材中，必须使用的是________（选填选项前的字母）。
A．刻度尺 B．秒表 C．天平 （2）下列实验步骤的正确顺序是_________（用字母填写） A．关闭电源，取下纸带 B．接通电源后，放开小车
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D;把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔
（3）实验中获得的一条纸带如图2所示，在纸带上依次取O、A、B、C、D……若干个计数点，利用实验数据计算出打点时小车的速度v。
以v为纵坐标，t为横坐标，做出如图3所示的v-t图象。根据图象求出小车的加速度a=_________m/s2。（保留2位有效数字）
【评析】（1）A （2）DCBA （3）1．4 该实验为研究物体匀变速运动的规律，（1）（2）问重点考查实验操作，包括打点计时器的操作细节，（3）问考查对于实验数据的处理，属于简单题。 16．（8分）
在设计“描绘小灯泡伏安特性曲线”实验电路时，要思考以下两个问题： （1）电流表内接还是外接？
如图1所示，某同学采用试接的方法，让电压表的一端接在A点，另一端先后接到B点和C点。他发现电压表示数有明显变化，而电流表示数无明显变化，说明小灯泡的阻值与_______（填写“电流表”或“电压表”）的阻值接近，应选择电流表________（填写“内接”或“外接”）的电路。
（2）如何选择滑动变阻器？
有三种规格的滑动变阻器，它们的最大阻值分别是R1=20Ω，R2=200Ω，R3=1750Ω。将它们分别接入图2所示的电路。保持M、N间电压恒定，从左向右移动滑片P，研究小灯泡两端的电压U与滑片的滑动距离L（滑片从左向右滑动的最大距离为L0）的关系，下图中“×”为根据实验数据描出的点，请你结合下图判断该实验中选择哪一种规格的滑动变阻器最合适，并简要说明理由。
【评析】
（1）电流表 外接
（2）R1 电压U与滑动距离L基本成线性关系，调节滑动变阻器时取数据点更方便。
该实验为小灯泡的伏安特性曲线的描绘，属于中档题，恒定电流章节。从题目的设问上来说，与现有题目差别较大。现有题目一般直接列举器材让学生选择，而本题（1）（2）两问均利用文字引导，让学生思考该实验的两个核心问题——如何选电流表的内外接、（分压电路中）如何选滑动变阻器。在（1）中给出了试触的方法让学生分析，在（2）中给出了选择不同滑线变阻器后小灯泡两端电压随移动距离的变化情况，让学生思考如何选择，并说明理由。从这两个设问可以看出，对于学生实验能力的考查，已经从死记硬背结论，提高到能够通过一些证据来分析推理论证实验方案的可行性。 17．（8分）
真空中静止的点电荷，电荷量为Q，在与其相距为r的位置产生的场强为E，请用电场强度的定义和库仑定律推导E?kQ。 r2
【评析】设电场中试探电荷的电量为q， 由库仑定律
F?kE?Qq r2由电场强度的定义
F q因此
E?kQ r2本题考查真空中点电荷产生的电场强度的决定式的推导，属于简单题，电场章节，与现有题目差别较大，主要要求学生通过场强的定义式和库仑定律进行推导论证，重视规律的得出过程。 18．（10分）
如图所示，把一个质量m=0．1kg的小钢球用细线悬挂起来，就称为一个摆。悬点O距地面的高度
h=1．45m，摆长L=1m。将摆球拉至摆线与竖直方向成某一角度的位置，空气阻力可以忽略，取重力
2
加速度g=10m/s。
（1）求小球运动到最低点时细线对球拉力的大小；
（2）若小球运动到最低点时细线断了，小球沿水平方向抛出，求它落地时速度的大小和方向。 【评析】（1）设细线对小球拉力大小为T 小球最低点时，由牛顿第二定律 可解得拉力
v2T?mg?m
LT=1．4N
（2）由平抛运动的规律 落地时速度大小
h?L?12gt，vy?gt 22v'?v2?vy?13m/s
设速度方向与水平方向之间夹角为θ，则tan??vyv?3 2本题考查平抛运动的规律，属于简单题，曲线运动章节。 19．（10分）
如图1所示，将重物A通过细绳缠绕在发电机转轴上。闭合开关后，让重物下落，会发现小灯泡被点亮。
发电机内部由线框和磁场构成，为了研究该问题，我们把它简化为如图2中的模型，虚线框内存在竖直向上的匀强磁场，导体棒与水平放置的平行导轨始终垂直。导轨间距为L，磁感应强度为B，重物质量为m1，导体棒质量为m2，灯泡电阻为R，不考虑灯泡电阻变化，忽略一切摩擦，不计导轨、导体棒电阻。
（1）结合该简化模型，说明小灯泡为什么会被点亮；
（2）重物加速下落过程中，当其速度为v时，求此时导体棒的加速度大小；
（3）在图3的坐标系中定性画出回路中电流随时间变化的规律，并说明图线与坐标轴围成的面积的物理意义。
【评析】（1）导体棒在磁场中运动会切割磁感线，产生感应电动势，棒的速度增大时，电动势就会增大，而小灯泡串联在该闭合回路中，就会有越来越大的电流通过它，从而被点亮。 （2）重物速度为v时，导体棒速度也为v，其切割磁感线产生的电动势为E?BLv 根据闭合电路欧姆定律，电路中的电流I?E RB2L2v导体棒受到的安培力为FA?BIL?
R对重物，由牛顿第二定律，有m1g?T?m1a 对导体棒，由牛顿第二定律，有T?FA?m2a
m1gB2L2v联立可解得a? ?m1?m2(m1?m2)R
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