云南省2020年高中物理学业水平考试模拟考试题(一) 17页

2020 年云南省高中学业水平考试模拟考（一） 理科物理试题 学校： ___________姓名： ___________班级： ___________考号： ___________ 题号 一 二 三 四 五 六 总分 得分 分卷 I 一、单选题 ( 共 12 小题, 每小题 3.0 分, 共 36 分) 1. 物体受到 3 个大小分别为 3 N、4 N、5 N 的共点力的作用，这 3 个力的合力的最 小值是 ( ) A． 0 B． 2 N C． 4 N D． 6 N 2. 关于狭义相对论两个基本假设的说法，正确的是 ( ) A． 相对性原理只适用于力学规律，其他规律就不成立了 B． 伽利略相对性原理就是狭义相对性原理 C． 光速不变原理只是假设，没有科学实验依据 D． 光速不变原理是对伽利略变换的否定 3. 如图所示，三段不可伸长的细绳 OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬 挂一重物，其中 OB是水平的， A 端、 B 端固定在水平天花板上和竖直墙上．若逐渐 增加 C端所挂重物的质量，则最先断的绳是 ( ) A． 必定是 OA B． 必定是 OB C． 必定是 OC D． 可能是 OB，也可能是 OC 4. 甲、 乙两车在公路上沿同一方向做直线运动， 它们的 v－t 图象如下图所示． 两图 象在 t ＝t 1时相交于 P点， P 在横轴上的投影为 Q，△OPQ的面积为 S. 在 t ＝0 时刻， 乙车在甲车前面，相距为 d. 已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为 t ′， 则下面四组 t ′和 d 的组合可能的是 ( ) A．t ′＝ t 1，d＝S B．t ′＝ t 1，d＝ S C．t ′＝ t 1，d＝ S D．t ′＝ t 1，d＝ S 5. 如图所示是 A、B 两电阻的 U－I 图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电 流之比分别是 ( ) A．RA∶RB＝2∶1， IA ∶IB ＝2∶1 B．RA∶RB＝2∶1， IA ∶IB ＝1∶2 C．RA∶RB＝1∶2， IA ∶IB ＝2∶1 D．RA∶RB＝1∶2， IA ∶IB ＝1∶2 6. 平行板电容器和电源、电阻、开关串联，组成如图所示的电路．接通开关 K，电 源即给电容器充电，则 ( ) A． 保持 K接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小 B． 保持 K接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间的电场强度增大 C． 充电结束后断开 K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差增大 D． 充电结束后断开 K，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大 7. 如图所示，将一个半径为 R的导电金属半圆环串联接入电路中，电路的电流强度 为 I ，接入点 a、b 是圆环直径上的两个端点．金属圆环处在磁感应强度为 B的匀强 磁场中，磁场方向与圆环所在平面垂直．则金属圆环 ab 受到的安培力为 ( ) A． 0 B． πRBI C． 2πRBI D． 2RBI 8. 一物体做匀减速直线运动，初速度为 10 m/s ，加速度大小为 2 m/s 2，则物体在停 止运动前 1 s 内的平均速度为 ( ) A． 5.5 m/s B． 5 m/s C． 1 m/s D． 0.5 m/s 9. 如图所示，平行板电容器的电容为 C，极板带电荷量为 Q，极板间距为 d. 今在两 板间正中央放一带电荷量为 q 的点电荷，则它所受到的电场力大小为 ( ) A．k B．k C． D． 10. 如图所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求， 其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力 示意图正确的是 ( ) A． B． C． D． 11. 一带正电的检验电荷仅在电场力作用下沿 x 轴从－∞向＋∞运动， 其速度 v 随位 置 x 变化的图象如图所示．在 x＝x1 和 x＝－ x1 处，图线切线的斜率绝对值相等且最 大，则在 x 轴上 ( ) A．x＝x1 和 x＝－x1 两处，电场强度相同 B．x＝x1 和 x＝－x1 两处，电场强度最大 C．x＝0 处电势最小 D． 从 x＝x1 运动到 x＝＋∞过程中，电荷的电势能逐渐增大 12.2020 年 5 月“神舟十号”载人航天飞行取得圆满成功．“神十”飞船在到达预 定的圆轨道之前， 运载火箭的末级火箭仍和飞船连接在一起 ( 飞船在前， 火箭在后 ) ， 先在大气层外某一轨道上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使飞船加速 并实现船箭脱离，最后飞船到达预定的圆轨道．关于飞船在预定的圆轨道上运行的 说法，正确的是 ( ) A． 预定的圆轨道比某一轨道离地面更远，飞船速度比脱离前大 B． 预定的圆轨道比某一轨道离地面更近，飞船的运行周期变小 C． 预定的圆轨道比某一轨道离地面更远，飞船的向心加速度变小 D． 飞船和火箭仍在预定的圆轨道上运行，飞船的速度比火箭的大 二、多选题 ( 共 4 小题 , 每小题 4.0 分, 共 16 分) 13.( 多选 ) 电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处， 我们可以将电 势能类比于重力势能，如图所示，下列说法正确的是 ( ) A． 可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做的功相类比 B． 可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做的功类比 C． 可以将电流通过灯泡时做的功与重力对球做的功类比 D． 可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比 14.( 多选 ) 如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度 v1 沿顺时针方向运 动，一物体以水平速度 v2 从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面， 此时速率为 v2′，则下列说法正确的是 ( ) A． 若 v1＜v2，则 v2′＝v1 B． 若 v1＞v2，则 v2′＝v2 C． 不管 v2 多大，总有 v2′＝v2 D． 只有 v1＝v2 时，才有 v2′＝v2 15. 如图， a 表示某电源路端电压随电流变化的图线， b 表示外电阻两端电压随电流 变化的图线，下列判断正确的是 ( ) A． 阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率 B． 阴影部分的面积表示电源的输出功率 C． 当 α＝β 时，电源的输出功率最大 D． 当 α＝β 时，电源的效率最高 16.( 多选 ) 关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是 ( ) A． 经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动 ( 速度接近于真空中的光速 ) B． 狭义相对论只适用于高速运动 ( 速度接近于真空中的光速 ) ，不适用于低速运动 C． 经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动 ( 速度接近于真空中的光速 ) D． 狭义相对论既适用于高速运动 ( 速度接近于真空中的光速 ) ，也适用于低速运动 分卷 II 三、实验题 ( 共 2 小题 , 每小题 10.0 分, 共 20 分) 17. 用伏安法测量电阻 R的阻值，并求出电阻率 ρ. 给定电压表 ( 内阻约为 50 k Ω) 、 电流表 ( 内阻约为 40 Ω) 、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻 R(约为 250 Ω) 及 导线若干． (1) 画出测量 R的电路图． (2) 上图中的 6 个点表示实验中测得的 6 组电流 I 、电压 U的值，试写出根据此图求 R值的步骤： ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ； 求出的电阻值 R＝__________(保留 3 位有效数字 ) ． (3) 待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为 50 分度的卡尺测量其长度与直 径，结果分别如图甲、图乙所示，由图可知其长度为 __________，直径为 ________． 甲 乙 (4) 由以上数据可以求出 ρ＝ ________(保留一位有效数字 ) ． 18. 某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系， 图中小车中可放置砝 码，实验中，打点计时器的工作频率为 50 Hz. (1) 实验的部分步骤如下： ①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和 钩码； ②将小车停在打点计时器附近， ________，________，小车拖动纸带，打点计时器 在纸带上打下一系列点， ________； ③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作． (2) 图是钩码质量为 0.03 kg 、砝码质量为 0.02 kg 时得到的一条纸带，在纸带上选 择起始点 O及 A，B，C，D，E计数点，可获得各计数点到 O的距离 x 及对应时刻小 车的瞬时速度 v，请将 C点的测量结果填在表中的相应位置． 纸带的测量结果 (3) 本实验， 若用钩码的重力表示小车受到的合外力， 为了减小这种做法带来的实验 误差，应采取的两项措施是： ①______________________________________________________________________ __； ②______________________________________________________________________ __. 四、计算题 ( 共 4 小题 , 共 32 分) 19. 如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为 500 N，电源电动势为 110 V，不计电源内阻及各处摩擦， 当电动机以 0.9 m/s 的恒定速度向上提升重物时， 电路中的电流为 5 A，求： (1) 提升重物消耗的功率； (2) 电动机线圈的电阻． 20. 设图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为 a，宽度均为 b，金属板平行且正 对放置，间距为 d，其间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为 B，导电流体的流 速为 v( 保持不变 ) ，电阻率为 ρ，负载电阻的阻值为 R.导电流体从一侧沿垂直磁场 且与金属板平行的方向进入两板间，当开关 K 拨在 1 时，磁流体发电机对负载电阻 供电；当开关拨在 2 时，磁流体发电机给平行板电容器充电，电容器间一个质量为 m、电量为 q 的悬吊带电小球在电场力作用下从竖直位置向右偏摆的最大角度为 θ. 求： (1) 当开关 K拨在 1 时，负载电阻得到的电压； (2) 电容器极板之间的距离 s. 21. 如图所示，在竖直平面内有由 圆弧 AB和 圆弧 BC组成的光滑固定轨道，两者 在最低点 B平滑连接． AB弧的半径为 R，BC弧的半径为 . 一小球在 A 点正上方与 A 相距 处由静止开始自由下落，经 A 点沿圆弧轨道运动． (1) 求小球在 B、A两点的动能之比； (2) 通过计算判断小球能否沿轨道运动到 C点． 22. 如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为 1 g 的小球，试管的开口端与 水平轴 O连接．试管底与 O相距 5 cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周 运动．求： (1) 转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的 3 倍？ (2) 转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？ (g 取 10 m/s2) 答案解析 1. 【答案】 A 【解析】前两个力的合力范围为 1 N≤F≤7 N,5 N在其合力范围内，故此三个力的 合力最小值为 0，A正确． 2. 【答案】 D 【解析】 狭义相对性原理是“在不同的惯性参考系中， 一切物理规律都是相同的”， 所以 A 选项是错的．伽利略相对性原理是“力学规律在任何惯性参考系中都是相同 的”，所以伽利略相对性原理就是狭义相对性原理的说法是错的．光速不变原理已 经被迈克尔孙—莫雷实验等验证， 是有一定的科学实验依据的， 所以 C选项错误． 光 速不变原理是对传统伽利略变换的否定，所以 D选项是对的． 3. 【答案】 A 【解析】 OC下悬挂重物，它对 O点的拉力等于重物的重力 G.OC绳的拉力产生两个 效果：使 OB在 O点受到水平向左的力 F1，使 OA在 O点受到沿绳子方向斜向下的力 F2，F1、F2 是 G的两个分力．由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示，当逐渐 增大所挂重物的质量时，哪根绳受的拉力最大则哪根最先断．从图中可知：表示 F2 的有向线段最长， F2 分力最大，故 OA绳最先断． 4. 【答案】 D 【解析】假设 t ′＝ t 1，由 v－t 图象可知在 t 1 时刻 v 甲 ＝v 乙＝v，由于甲做匀速直线 运动，乙做匀加速直线运动，则若在 t 1 时刻第一次相遇，也就不会存在第二次相遇 的问题，与已知条件两次相遇相矛盾． 当 t ′＝ t 1 时， v 乙＜v 甲 ，发生两次相遇是可能的． 对于乙∶x 乙＝ · ＝ . 对于甲∶x 甲 ＝v· ＝d＋x 乙． 所以 ＝d＋ ，d＝ vt 1. 因为 S＝ t 1，所以 d＝ S. 5. 【答案】 B 【解析】 U－I 图象中图象的斜率表示电阻的阻值， 则由题图可知， A的电阻 RA＝ Ω ＝10 Ω； B 的电阻 RB＝ Ω＝5 Ω，则 RA∶ RB＝10∶5＝2∶1；电压相同时，电流 与电阻成反比，故电流之比为 1∶2. 6. 【答案】 B 【解析】保持 K 接通时，电容器两极板间的电势差不变，减小两极板间的距离，根 据 E＝ 可知，两极板间的电场强度增大，选项 A 错误；保持 K 接通，在两极板间 插入一块铝板， 根据静电平衡的特点可知， 有电场存在的板间距离减小， 根据 E＝ 可知，两极板间的电场强度增大，选项 B 正确；充电结束后断开 K，电容器两极板 上的电荷量不变，减小两极板间的距离，电容器的电容增大， U＝ ，则两极板间的 电势差减小，选项 C 错误；充电结束后断开 K，在两极板间插入一块电介质时，电 荷量不变，电容器的电容增大，两极板间的电势差减小，选项 D错误． 7. 【答案】 D 【解析】金属圆环在磁场中的有效长度为 2R，故金属圆环 ab 受到的安培力 F＝BI·2R＝2BIR，故 D正确． 8. 【答案】 C 【解析】采取逆向思维，物体在停止运动前 1 s 内的位移 x＝ at 2＝ ×2×1 m ＝ 1 m. 则平均速度 ＝ ＝1 m/s.C 正确． 9. 【答案】 C 【解析】平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为 E＝ ，因此点电荷 q 在其中所受到的电场力为 F＝Eq＝ . 10. 【答案】 C 【解析】船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故 C 正确， A、B、D 错 误． 11. 【答案】 B 【解析】 x＝x1 和 x＝－ x1 两处，电场强度大小相同，方向相反， A 错误．检验电荷 仅受电场力作用，电场强度越大，加速度越大，即 v－t 图线的斜率越大，故 x＝x1 和 x＝－x1处电场强度最大， B 正确．检验电荷在电场中运动，其动能和电势能之和 保持不变， x＝0 处速度最小，动能最小，故电势能最大，电荷为正，故电势最高， C 错误．从 x＝x1 运动到 x＝＋∞过程中，电荷速度逐渐增大，电势能逐渐减小， D 错误． 12. 【答案】 C 【解析】 在某一轨道做匀速圆周运动， 万有引力提供向心力即 ＝m ，飞船加速 后速度变大