浙江省高中物理学业水平考试模拟试题(四)解析版 17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 ( D ) 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. 物理量按照有无方向 , 相加时是遵从平行四边形定则还是算术法则 , 可分为矢量与标量。下列各组物理量中 , 都属于矢量的是 ( B ) A.力、功 B. 位移、加速度 C. 电流、电压 D.磁通量、电场强度 解析 : 力、位移、加速度、电场强度既有大小 , 又有方向 , 且相加时遵循 平行四边形定则 , 是矢量 ; 功、电流、 电压、 磁通量只有大小 , 没有方向 , 是标量 , 故选 B。 3. 下列说法符合史实的是 ( B ) 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 解析 : 库仑发现了点电荷的相互作用规律 , 密立根通过油滴实验最早测 定了元电荷的数值 , 故 A错误 ; 法拉第引入了场的概念 , 并提出用电场线 描述电场 , 故 B正确 ; 奥斯特发现电流周围存在磁场 , 安培提出分子电流 假说解释磁现象 , 故 C 错误 ; 被誉为第一个“称出”地球质量的科学家 是卡文迪许 , 故 D错误。 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 ) A.0 B.F C.Fcos θ D.mg-Fsin θ 解析 : 因为木箱做匀速直线运动 , 所以合力为 0, 选项 A正确。 5. 在真空中将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放 , 并拍下频闪照 片. 下列照片符合事实的是 ( C ) 解析 : 在真空中物体只受重力作用 , 加速度均为 g。由于物体从静止开始 下落, 根据 h=gt 2 可得物体下落的时间相同。由于苹果和羽毛从同一高 度同时下落 , 故任意时刻都在同一高度 , 且是加速 , 故频闪间距不断变 大, 选项 C正确。 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 ( D ) 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 解析 : 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. 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 ( B ) 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 解析 : 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. 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 ( C ) 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 解析 : 拐弯过程中汽车各部位周期相等 , 因此角速度相等 , 根据 v=r ω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 均错 ; 汽车 拐弯时静摩擦力提供向心力 , 由 f=m 可知 , 行驶在外道 , 需要的静摩擦 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 , 所以选项 D错误。 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( B ) 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 解析 : 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. 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 ( B ) A.1 m/s B.3 m/s C.4 m/s D.5 m/s 解析 : 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 vmin ==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. 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 ( D ) 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 ( D ) 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 解析 : “1.0 F ”是指该电容器的电容 , 选项 A 错; 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; 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; 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。 13.2018 年 3 月 3 日, 由 500 架无人机在西安共同表演的一场灯光秀。 通过软件编程使所有无人机按照规定路线实现同步编队飞行 , 在天空 中不断排列出人物、星空等。若某无人机 M 在竖直平面内做匀速圆周 运动 , 下列说法正确的是 ( B ) A.该无人机在飞行过程中除了重力不受其他力 B.该过程中 , 无人机做的是一个变加速运动 C.该无人机在运动过程中 , 机械能守恒 D.做圆周运动时 , 无人机一直处于超重状态 解析 : 无人机 M在竖直平面内做匀速圆周运动 , 因此无人机的动能不变 , 但重力势能在变化 , 因此无人机机械能不守恒 , 选项 C错误 ; 无人机在飞 行过程中 , 除了重力应该还有飞行升力、 阻力等 , 选项 A错误 ; 无人机做 匀速圆周运动 , 加速度大小不变 , 方向时刻变化 , 是一个变加速运动 , 选 项 B正确 ; 无人机在最高点时处于失重状态 , 在最低点处于超重状态 , 选 项 D错误。 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 ( B ) 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 解析 : 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, 所以选项 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. 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 ( D ) A.4 倍 B.2 倍 C. 倍 D. 倍 解析 : 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. 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 ( C ) 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 解析 : 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。 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 Wv 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。 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 , 根据纸带的 GJ段测量最大 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.(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 5 V, 内阻 10 k Ω) B.电压表 ( 量程 15 V, 内阻 30 k Ω) C.电流表 ( 量程 0.6 A, 内阻 0.5 Ω) D.电流表 ( 量程 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 。 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.(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 c m, 重 力 加 速 度 大 小 取 10 m/s 2。求 : (1) 闭合开关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 ? 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) 竖直向下 (2)0.06 N (3)0.01 kg 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 , 飞机质量视为不变并看成质点 , 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。 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.(9 分) 滑板运动是极限运动的鼻祖 , 许多极限运动项目均由滑板项 目延伸而来。如图是滑板运动的轨道 ,BC 和 DE 是两段光滑圆弧形轨 道 ,BC 段的圆心为 O点 , 圆心角为 60°, 半径 OC与水平轨道 CD垂直, 水 平轨道 CD段粗糙且长 8 m。某运动员从轨道上的 A点以 3 m/s 的速度 水平滑出 , 在 B点刚好沿轨道的切线方向滑入圆弧形轨道 BC,经 CD轨道 后冲上 DE轨道 , 到达 E点时速度减为零 , 然后返回。 已知运动员和滑板 的总质量为 60 kg,B,E 两点到水平轨道 CD的竖直高度分别为 h 和 H, 且 h=2 m,H=2.8 m,g 取 10 m/s 2 。求 : (1) 运动员从 A点运动到达 B点时的速度大小 vB; (2) 轨道 CD段的动摩擦因数 μ; (3) 通过计算说明 , 第一次返回时 , 运动员能否回到 B点 ?如能, 请求出回 到 B点时速度的大小 ; 如不能 , 则最后停在何处 ? 解析 :(1) 由题意可知 ,v B= 解得 vB=6 m/s 。 (2) 从 B点到 E点 , 由动能定理可得 mgh-μmgxCD-mgH=0-m 代入数据可得 μ=0.125 。 (3) 设运动员能到达左侧的最大高度为 h′, 从 B 到第一次返回左侧最 高处, 根据动能定理得 mgh-mgh′-μmg·2xCD=0-m 解得 h′=1.8 m