高中物理学业水平考试模拟试卷(四) 19页

高中物理学业水平考试模拟试卷 ( 四 ) ( 时间 :60 分钟, 分值:70 分) 选择题部分 一、选择题 ( 本题共 18 小题, 每小题 2 分, 共 36 分。每小题列出的四 个备选项中只有一个是符合题目要求的 , 不选、多选、 错选均不得分 ) 1. 无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人 驾驶飞行器 ( 如图所示 ) 。一无人机在某次测试中往返飞行了 850 km, 用时 1 h 12 min, 飞行期间以 920 km/h 掠过监测点 , 这些数据分别指 ( ) A. 位移值、时间、平均速度值 B. 路程、时间、平均速度值 C.位移值、时刻、瞬时速度值 D. 路程、时间、瞬时速度值 2. 测量“国际单位制选定的三个力学基本物理量” 可用下列哪一组仪 器( ) A. 米尺、弹簧测力计、秒表 B. 米尺、弹簧测力计、打点计时器 C.量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表 3. 下列说法符合史实的是 ( ) A. 库仑最早测定了元电荷的数值 B. 法拉第引入了场的概念 , 并提出用电场线描述电场 C.奥斯特发现电流周围存在磁场 , 并提出分子电流假说解释磁现象 D.牛顿被誉为是第一个“称出”地球质量的科学家 4. 如图所示 , 小朱同学用与水平方向成θ角的轻绳拉质量为 m的木箱 , 木箱沿水平面做匀速直线运动 , 绳的拉力恒为 F, 则木箱所受合力大小 为( ) A.0 B.F C.Fcos θ D.mg-Fsin θ 5. 如图是浙江湖州长兴十里银杏长廊 , 这条乡间小道上散布着三万棵 银杏。美丽的银杏 , 在古村中静立 , 加上河畔边随水漂流的金黄叶子 , 场景迷幻的令人陶醉。某次小鹏随家人游玩时 , 注意到一片手掌大小 的树叶静止从离水平地面高约 3.2 m的树枝上飘落到地面上的时间大 约是 3 s 。下面说法正确的是 ( ) A. 树叶飘落的运动是匀速直线运动 B. 树叶飘落的运动一定是直线运动 C.树叶飘落过程中机械能减少 D.树叶飘落的运动是自由落体运动 6. 火车在长直水平轨道上匀速行驶 , 车厢内有一个人向上跳起 , 发现 仍落回到车上原处 , 这是因为 ( ) A. 人跳起后 , 车厢内的空气给人一个向前的力 , 这力使人向前运动 B. 人跳起时 , 车厢对人有一个向前的摩擦力 , 这力使人向前运动 C.人跳起后 , 车继续向前运动 , 所以人下落后必定向后偏一些 , 只是由 于时间很短 , 距离太小 , 不明显而已 D.人跳起后 , 在水平方向人和车水平速度始终相同 7. 如图所示 , 在孩子与爸爸“掰手腕”的游戏中 , 下列说法正确的是 ( ) A. 爸爸“掰倒”孩子时 , 爸爸对孩子的力大于孩子对爸爸的力 B. 爸爸“掰倒”孩子时 , 爸爸对孩子的力等于孩子对爸爸的力 C.孩子“掰倒”爸爸时 , 孩子对爸爸的力大于爸爸对孩子的力 D.孩子“掰倒”爸爸时 , 孩子对爸爸的力小于爸爸对孩子的力 8. 如图所示 , 一辆汽车正通过一段弯道公路 , 视汽车做匀速圆周运动 , 则 ( ) A. 该汽车速度恒定不变 B. 汽车左右两车灯的线速度大小相等 C.若速率不变 , 则跟公路内道相比 , 汽车在外道行驶时所受的向心力 较小 D.若速率不变 , 则跟晴天相比 , 雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所 受的向心力较小 9. 电线是家庭装修中不可或缺的基础建材 , 电线的质量直接关系到用 电安全。某型号电线每卷长度为 100 m, 铜丝直径为 1.6 mm。为检验 其是否采用了导电性能比较差的劣质铜 , 现给整卷电线加上 1.50 V恒 定电压 , 测得通过电线的电流为 1.20 A, 由此可知此电线所用铜的电 阻率约为 ( ) A.1.7 ×10-9 Ω·m B.2.5 ×10-8 Ω·m C.1.1 ×10-7 Ω·m D.5.0 ×10-6 Ω·m 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 , 直接将面削到开水锅里。如图所示 , 面刚被削离时与开水锅的高度差 h=0.8 m, 与锅的水平距离 L=0.5 m, 锅的半径 R=0.5 m, 若将削出的面 的运动视为平抛运动 , 要使其落入锅中 , 其水平初速度 v0可为 ( ) A.1 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s 11. 如图所示 , 静止在水平地面上的纯净水桶 ( 装满水 ) 总质量是 18 kg, 现有某同学用 100 N 竖直向上的力提水桶 , 下列说法正确的是 ( ) A. 水桶的重力就是地球对水桶的吸引力 B. 地面受到的压力大小为 180 N C.此时水桶受到的合力大小为 80 N, 方向竖直向下 D.此时水桶受到的合力为零 12. 对下列电学仪器的叙述正确的是 ( ) A. 图甲中 , 电容器外壳上所标的“ 1.0 F”是指该电容器工作时的实际 带电荷量 B. 图乙中 , 验电器金属杆上端做成金属球状 , 是为了利用尖端放电 现象 C.图丙中 , 金属电阻温度计常用纯金属做成 , 是利用了纯金属的电阻 率几乎不受温度的影响 D.图丁中 , 磁电式电流表的主要构造有蹄形磁铁和线圈 , 是利用了磁 场对电流的作用 13. 电动平衡车 , 又叫体感车、思维车、摄位车等 , 是现代人用来作为 代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。如图所示 , 一个 人站在“电动平衡车”上在水平地面上沿直线前进 , 不计空气阻力 , 下列说法正确的是 ( ) A. “电动平衡车”匀速行驶时 , 车对人的摩擦力是人前进的动力 B. “电动平衡车”加速行驶时 , 车对人的作用力大于人对车的作用力 C.“电动平衡车”减速行驶时 , 人对车的摩擦力与车的运动方向相同 D.人从“电动平衡车” 跳起后 , 上升过程处于超重状态 , 下降过程处于 失重状态 14. 羽毛球运动员在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓 , 如图是运动 员表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高 , 丙、丁两鼓较 低但也等高。 若运动员各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运 动, 则 ( ) A. 击中甲、乙的两球初速度 v 甲 =v 乙 B. 击中甲、乙的两球初速度 v 甲 >v 乙 C.假设某次发球能够击中甲鼓 , 用相同速度发球可能击中丁鼓 D.击中四鼓的羽毛球中 , 击中丙鼓的初速度最大 15. 通常测量电势比测量电场强度容易 , 所以常用等势面研究电场 , 先 测绘出等势面的形状和分布 , 再根据电场线与等势面互相垂直的关系 , 绘出电场线的分布 , 于是就知道了电场的情况。如图所示是一个正点 电荷的等势面和电场线分布图 ,A,B 是其中的两个点 , 根据电场线的分 布情况可知 ( ) A.A,B 两点电场强度的大小相等 B.A,B 两点电场强度的方向相同 C.A,B 两点电势高低相等 D.A 点电势低于 B点电势 16. 如图所示 ,a 是准备发射的一颗卫星 , 在地球赤道表面上随地球一 起转动 ,b 是地面附近近地轨道上正常运行的卫星 ,c 是地球同步卫星 , 则下列说法正确的是 ( ) A. 卫星 a 的向心加速度等于重力加速度 g B. 卫星 c 的线速度小于卫星 a C.卫星 b 所受的向心力一定大于卫星 c D.卫星 b 运行的线速度大小约等于地球第一宇宙速度 17. 假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动 机的输出功率变为原来的 2 倍 , 则摩托艇的最大速率变为原来的 ( ) A.4 倍 B.2 倍 C. 倍 D. 倍 18. 如图是某款家用空气净化器及其原理示意图 , 污浊空气通过过滤 网后尘埃带电。图中充电极 b,d 接电源正极 , 集尘极 a,c,e 接电源负 极 ( 接地 ) 。以下说法正确的是 ( ) A. 通过过滤网后空气中的尘埃带负电 B.c,d 两个电极之间的电场方向竖直向下 C.尘埃在被吸附到集尘极 e 的过程中动能增大 D.尘埃被吸附到集尘极 a 的过程中所受电场力做负功 非选择题部分 二、非选择题 (本题共 5 小题, 共 34 分) 19.(6 分) 某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系 , 选 取的实验装置如图 1 所示。 (1) 除了图中已有的实验器材外 , 还需要导线、开关、刻度尺和 ( 选填“交流”或“直流” ) 电源。 (2) 实验主要步骤如下 : ①实验时 , 为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力 , 在未连接橡皮筋前 将木板的左端用小木块垫起 , 使木板倾斜合适的角度 , 启动电源 , 轻推 小车 , 得到的纸带应该是 ( 选填“甲”或“乙” ); ②小车在一根橡皮筋的作用下由静止弹出 , 沿木板运动 , 此过程橡皮 筋对小车做的功为 W; ③再分别改用完全相同的 2 根、 3 根⋯⋯橡皮筋作用于小车 , 每次释 放小车时 , 除由静止释放外 , 还必须 ( 填写相应实验条 件 ), 使得每次每根橡皮筋对小车做的功都为 W; ④分析打点计时器打出的纸带 , 分别求出小车每次获得的最大速度 v1,v 2,v 3, ⋯。如图 2 是实验中打出的一条纸带 , 为了测量小车获得的 最大速度 , 应选用纸带的 部分进行测量 ; 作出 W-v图象 , 则图 3 中符合实际的图象是 。 (3) 若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实 验, 那么当小车速度最大时 , 橡皮筋处于 ( 选填“伸长” 或“原 长” ) 状态。 20.(6 分) 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中 , 使用的小灯泡规 格为“ 3 V 1.5 W”, 其他可供选择的器材有 : A. 电压表 ( 量程 0～5 V, 内阻 10 k Ω) B. 电压表 ( 量程 0～15 V, 内阻 30 k Ω) C.电流表 ( 量程 0～0.6 A, 内阻 0.5 Ω) D.电流表 ( 量程 0～3 A, 内阻 0.1 Ω) E. 滑动变阻器 (阻值范围 0～5 Ω, 允许通过最大电流为 2.0 A) F. 滑动变阻器 (阻值范围 0～1 000 Ω, 允许通过最大电流为 0.6 A) G.学生电源 E(6～8 V) H.开关、导线若干 (1) 为了提高实验结果的准确程度 , 电流表选 ; 电压表 选 ; 滑动变阻器选 。( 均填器材前的字母标号 ) (2) 该同学正确选择仪器后连接了如图所示电路 , 为保证实验顺利进 行, 并使测量误差尽量减小 , 实验前请你检查该电路 , 指出电路在接线 上存在的问题 : ① ; ② 。 21.(6 分) 如图 , 一长为 10 cm 的金属棒 ab 用两个完全相同的弹簧水 平地悬挂在匀强磁场中 , 磁场的磁感应强度大小为 0.1 T, 方向垂直于 纸面向里 ; 弹簧上端固定 , 下端与金属棒绝缘。 金属棒通过开关与一电 动势为 12 V 的电池相连 , 电路总电阻为 2 Ω。已知开关断开时两弹 簧的伸长量均为 0.5 cm; 闭合开关 , 系统重新平衡后 , 两弹簧的伸长 量与开关断开时相比均改变了 0.3 cm, 重力加速度大小取 10 m/s 2 。 求 : (1) 开关闭合后金属棒所受安培力的方向 ; (2) 开关闭合后金属棒所受安培力的大小 ; (3) 金属棒的质量多大 ? 22.(7 分) 如图所示 , 我国 “辽宁号” 航母的舰载机采用滑跃起飞方式 , 即飞机依靠自身发动机从静止开始加速至滑跃起飞 , 滑跃仰角为θ。 其起飞跑道可视为由长度为 l 1=1.6 ×102 m 的水平跑道和长度为 l 2=20 m 的倾斜跑道两部分组成 , 水平跑道与倾斜跑道末端的高度差 h=4 m, 已知质量 m=2.0×104 kg 的舰载机喷气发动机推力大小恒为 F=1.2×105 N, 方向与速度方向相同。若飞机起飞过程中受到的阻力 大小恒为飞机重力的 0.1 倍 , 飞机质量视为不变 , 飞机可看成质点 , 航 母处于静止状态 , 则 : (1) 求飞机在水平跑道运动的时间 ; (2) 求飞机在倾斜跑道上的加速度大小 ; (3) 为了使飞机速度在倾斜跑道的末端达到 m/s, 外界还需要在 整个水平轨道对飞机施加助推力 , 求助推力 F 推 的大小。 23.(9 分) 如图所示 , 倾角为 37°的光滑导轨 , 顶端 A点高 H=1.45 m, 下端通过一小段光滑圆弧与薄壁细管做成的玩具轨道相接于最低端 B 点。玩具轨道由长度为 x0 的水平轨道 BC、半径为 R=0.5 m的圆轨道、 足够长的水平轨道 CE组成 , 整个玩具轨道固定在竖直平面内 , 整个轨 道水平部分动摩擦因数μ =0.20, 其他全部光滑。一个质量 m=0.50 kg 的小球在倾斜导轨顶端 A点以 v0=2.0 m/s 速度水平发射 , 在落到倾斜 导轨上 P点 (P 点在图中未画出 )时速度立即变成大小为 vP=3.0 m/s, 方向沿斜面向下 , 小球经过 BC,并能恰好经过圆轨道的最高点 D。取 g=10 m/s 2,sin 37 °≈0.6,cos 37 °≈0.8, 求 : (1) 求 P 点离 A点的距离 ; (2)x 0 的大小; (3) 小球最终停留位置与 B点的距离。 考试模拟试卷 ( 四 ) 1.D 2.D 3.B 4.A 因为木箱做匀速直线运动 , 所以合力为 0, 选项 A正确。 5.C 假设树叶飘落是自由落体运动 , 则由 h= gt 2 可知 , 下落时间为 0.8 s。但实际上树叶下落时间为 3 s, 说明下落过程中存在空气阻力 , 选项 D错误 ; 由于不清楚空气阻力 , 所以树叶飘落的运动不一定是直 线运动 , 选项 A,B 错误 ; 由于空气阻力做负功 , 所以机械能肯定减少 , 选项 C正确。 6.D 人向上跳起 , 发现仍落回到车上原处 , 是因为在跳起前人与车相 对静止 , 而人具有惯性 , 跳起后 , 人与车在水平方向仍具有相同的速度 , 所以仍落回原处。故 A,B,C 错误 ,D 正确。 7.B 爸爸对孩子的力与孩子对爸爸的力是作用力与反作用力。 8.C 拐弯过程中汽车各部位周期相等 , 因此角速度相等 , 根据 v=ωr 可知 , 汽车外侧的线速度大 , 且线速度方向不断变化 , 选项 A,B 错误 ; 由 F f =m 可知 , 行驶在外道 , 需要的向心力较小 , 选项 C正确 ; 汽车在同 车道上行驶时所受的向心力不变 , 但由于雨天最大静摩擦力减小 , 所 以容易出现离心现象 , 选项 D错误。 9.B 根据欧姆定律 , 电线的电阻 R= = Ω=1.25 Ω, 根据电阻定律 R=ρ =ρ = , 代入数据可得ρ≈ 2.5 ×10-8 Ω·m,故 B正确。 10.B 面在空中做平抛运动的时间为 t= =0.4 s, 落入锅中水平最小 速度 v min= =1.25 m/s, 落入锅中水平最大速度 vmax= =3.75 m/s, 因此 选项 B 正确。 11.D 12.D “1.0 F ”是指该电容器的电容 , 选项 A错误 ; 验电器金属杆上 端做成金属球状 , 是为了防止尖端放电现象 , 选项 B错误 ; 金属电阻温 度计常用纯金属做成 , 是利用了纯金属的电阻率随温度的升高而明显 增大的特性 , 选项 C错误 ; 磁电式电流表是利用了磁场对电流的作用 原理, 选项 D正确。 13.C “电动平衡车” 匀速行驶时 , 人的合力为零 , 竖直方向重力等于 支持力 , 水平方向无摩擦力 , 故 A错误 ; “电动平衡车”加速行驶时 , 车对人的作用力等于人对车的作用力 , 因为相互作用力大小相等 , 故 B 错误 ;“电动平衡车” 减速行驶时 , 车对人的摩擦力与车的运动方向相 反, 根据相互作用力方向相反 , 知人对车的摩擦力与车的运动方向相 同, 故 C正确 ; 人从“电动平衡车” 跳起后 , 只受重力 , 加速度一直向下 , 处于失重状态 , 故 D错误。 14.B 羽毛球飞出后均做平抛运动 , 由题意知 , 击中四鼓的羽毛球在 竖直方向的位移关系有 h 甲 =h 乙 x 乙 ,x 丙va, 选项 B 错误 ; 由于不知道卫星的质量 , 所以向心力无法比较 , 选项 C错误 ; 卫 星 b 是近地卫星 , 因此根据 v= 可知 , 其速度大小约等于地球第一宇 宙速度 , 选项 D正确。 17.D 设 f=kv, 当阻力等于牵引力时 , 速度最大 , 输出功率变化前 , 有 P=Fv=fv=kv·v=kv2, 变化后有 2P=F′v′=kv′·v′=kv′2, 联立解得 v′= v,D 正确。 18.C 由于 d 接电源正极 ,c 接电源负极 , 所以 c,d 之间的电场方向为 竖直向上 , 尘埃向负极偏转 , 说明尘埃带正电 , 选项 A,B 错误 ; 尘埃在 被吸附到集尘极 e 的过程中 , 电场力做正功 , 动能增大 , 选项 C正确 ; 同理 b,a 之间的电场竖直向上 , 因此尘埃被吸附到集尘极 a 的过程中 电场力做正功 , 选项 D错误。 19. 解析 :(1) 中学所用两种打点计时器所用电源都为交流电源。 (2) ①平衡摩擦力后 , 小车应做匀速运动 , 所以纸带应该是图乙 ; ③使小车在一根橡皮筋的作用下由静止弹出 , 这时橡皮筋对小车做的 功为 W;再用完全相同的 2 根、 3 根⋯⋯橡皮筋作用于小车 , 每次由静 止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同 , 使橡皮筋对小车做的功分别为 2W,3W,⋯。 ④当小车达到最大速度后 , 做匀速直线运动 , 根据测量纸带的 GJ段计 算最大速度。功与速度的平方相对应 , 所以图象应为 D。 (3) 若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实 验, 那么当小车速度最大时 , 弹力和摩擦力相等 , 弹簧处于伸长状态。 答案 :(1) 交流 (2) ①乙 ③伸长量 ( 或形变量或长度 ) 都相同 ④GJ D (3) 伸长 20. 解析 :(1) 小灯泡的额定电压为 3 V,电压表应选 A, 正常工作时的电 流约为 0.5 A,电流表选 C,为方便实验操作 , 滑动变阻器应采用分压式 接法 , 选阻值范围小的 E。 (2) 电路图中滑动变阻器使用的是限流式接法 , 应采用分压式接法。 由 于电流表内阻已知 , 电流表采用内接法可以计算出小灯泡两端的电压 , 使测量更准确。 答案 :(1)C A E (2) ①滑动变阻器应采用分压式接法 ②电流表应采用内接法 21. 解析 :(1) 由左手定则判断可知金属棒受到的安培力方向竖直向 下。 (2) 金属棒通电后 , 闭合回路电流 I= =6 A, 金属棒受到的安培力大小为 F=BIL=0.06 N 。 (3) 由平衡条件知 , 开关闭合前 2kx=mg, 开关闭合后 2k(x+ Δx)=mg+F, 代入数值解得 m=0.01 kg。 答案 :(1) 方向竖直向下 (2)0.06 N (3)0.01 kg 22. 解析 :(1) 飞机在水平跑道上运动时 , 水平方向受到推力与阻力作 用, 设加速度大小为 a1, 运动时间为 t 1, 则有 F-Ff =ma1, 解得 a1=5 m/s 2, 根据运动学规律 , 有 l 1= a1 , 解得 t 1=8 s 。 (2) 飞机在倾斜跑道上运动时 , 沿倾斜跑道受到推力、 阻力与重力沿斜 面分力作用 , 设沿斜面方向的加速度大小为 a2, 则有 F-Ff -mgsin θ=ma2, 而 sin θ= = , 联立解得 a2=3 m/s 2。 (3) 由题意可知 , 在水平轨道上 , 有 F 推 +F-Ff =ma1′, 根据运动学规律 , 有 =2a1′l 1, 在倾斜跑道上 , 有 - =2a2l 2, 联立解得 F 推=2×105 N。 答案 :(1)8 s (2)3 m/s 2 (3)2 ×105 N 23. 解析 :(1) 小球从 A点做平抛运动 , 经过时间 t 落到倾斜导轨上的 P 点 , 水平位移 x, 竖直位移 y, 有 x=v0t,y= gt 2,tan 37 °= = , 由上述式子得 t= =0.3 s, 则水平位移 x=v 0t=0.6 m, P点离 A点的距离 l= =0.75 m。 (2) 由恰好经过圆轨道的最高点 D知 mg=m , 解得 vD= = m/s, 由 P到 D,由能量守恒定律知 m +mg(H-lsin 37 °)- μmgx0= m +2mgR 解得 x0=1 m。 (3) 从 P 点到停止 , 设小球与 B点的距离为 x, 由能量守恒定律知 m +mg(H-lsin 37 °)=μmgx, 解得 x=7.25 m。 答案 :(1)0.75 m (2)1 m (3)7.25 m