广东省2021年高中物理学业水平考试模拟试题8份 86页

广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（一） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 下列所研究的物体 , 可看成质点的是 ( B ) A.天文学家研究地球的自转 B.用 GPS确定远洋海轮在大海中的位置 C.教练员对百米运动员的起跑动作进行指导 D.在伦敦奥运会比赛中 , 乒乓球冠军张继科准备接对手发出的旋转球 解析 : 当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时 , 我们就可以把它看成质点 . 当研 究海轮的位置时 , 海轮的大小和形状可以忽略 , 故能看成质点 , 故 B项正确 . 2. 三个质点 A,B,C 的运动轨迹如图所示 , 三个质点同时从 N点出发 , 同时到达 M点 , 且无往 返运动 , 下列说法正确的是 ( A ) A.三个质点从 N到 M的平均速度相同 B.三个质点任意时刻的速度方向都相同 C.三个质点从 N点出发到任意时刻的平均速度都相同 D.三个质点从 N到 M的平均速率相同 解析 : 本题中 A,B,C 三个质点在相同时间内位移相同 , 大小是 MN的长度 , 方向是由 N指 向 M,所以它们的平均速度相同 ,A 选项正确 . 平均速率是描述物体运动快慢的物理量 . 规 定物体在Δ t 时间内通过的路程Δ s 与Δ t 之比为平均速率 , 即 = . 由于路程与位移一般 不同 , 故平均速率与平均速度的大小一般不相等 , 仅在质点做单方向直线运动时 , 平均速 率才与平均速度的大小相等 . 本题中 A,C 两质点均为曲线运动 , 可见选项 C,D 错误 ; 三个 质点任意时刻的速度方向不相同 ,B 错误 . 3. 一质点沿直线 Ox 方向做变速运动 , 它离开 O点的距离随时间变化的关系为 x=5+2t 3(m), 它的速度随时间 t 变化关系为 v=6t 2(m/s). 该质点在 t=0 到 t=2 s 间的平均 速度和 t=2 s 到 t=3 s 间的平均速度大小分别为 ( B ) A.12 m/s,39 m/s B.8 m/s,38 m/s C.12 m/s,19.5 m/s D.8 m/s,12 m/s 解析 : 平均速度 = ,t=0 时 ,x 0=5 m;t=2 s 时 ,x 2 =21 m;t=3 s 时 ,x 3=59 m, 故 = =8 m/s, = =38 m/s,B 正确 . 4. 在各项体育运动中 , 有弹力出现的情况比较普遍 , 如图所示的就是一个实例 . 下列说法正 确的是 ( B ) A.跳板发生形变 , 运动员的脚没有发生形变 B.跳板和运动员的脚都发生了形变 C.运动员受到的支持力是脚发生形变而产生的 D.跳板受到的压力是跳板发生形变而产生的 解析 : 在运动员起跳的过程中 , 跳板和运动员的脚都发生了形变 , 跳板受到的压力是脚发 生形变而产生的 , 运动员受到的支持力是跳板发生形变而产生的 , 所以选项 B正 确,A,C,D 错误 . 5. 为了行车方便与安全 , 高大的桥要造很长的引桥 , 其主要目的是 ( D ) A.减小过桥车辆受到的摩擦力 B. 减小过桥车辆的重力 C.减小过桥车辆对引桥面的压力 D.减小过桥车辆的重力在平行于引桥面向下方向 上的分力 解析 : 如图所示 , 重力 G产生的效果是使物体下滑的分力 F1 和使物体压斜面的分力 F2, 则 F1=Gsin θ,F 2=Gcos θ, 倾角θ减小 ,F 1 减小 ,F 2 增大 , 高大的桥造很长的引桥主要目的是减 小桥面的坡度 , 即减小过桥车辆的重力在平行于引桥面向下方向上的分力 , 使行车安 全,D 正确 . 6. 如图 , 小车水平向右加速运动时 , 物块 M相对车厢静止于车厢壁上 , 当小车的加速度增 大时 , 则下列说法正确的是 ( A ) A.M 对车厢壁的压力增大 B.车厢壁对 M的摩擦力增大 C.车厢壁与 M间的动摩擦因数减小 D.M所受合力不变 解析 : 以物块为研究对象 , 分析物块的受力情况 , 如图 . 当加速度 a 增大时 , 车厢壁对物块的压 力 FN=ma增大 , 根据牛顿第三定律 ,M 对车厢壁的压力增大 , 故 A正确 ; 物块竖直方向受力 平衡 , 合外力等于零 , 摩擦力 Ff =Mg保持不变 , 故 B错误 ; 动摩擦因数与接触面的材料和粗 糙程度有关 , 故动摩擦因数不变 , 故 C 错误 ; 小车的加速度增大时 , 弹力 FN=ma增大 , 合力 增大 , 故 D错误 . 7. 如图所示 , 两个小球从水平地面上方同一点 O分别以初速度 v1,v 2 水平抛出 , 落在地面上 的位置分别是 A,B,O′是 O在地面上的竖直投影 , 且 O′A∶AB=1∶3. 若不计空气阻力 , 则两 小球 ( A ) A.抛出的初速度大小之比为 1∶4 B.落地速度大小之比为 1∶3 C.落地速度与水平地面夹角的正切值之比为 1∶3 D.通过的位移大小之比为 1∶ 解析 : 因为高度相同 , 则平抛运动的时间相同 , 因为 O′A∶AB=1∶3, 则 O′A∶O′B=1∶4, 根 据 x=v 0t 知 , 初速度大小之比为 1∶4, 故 A 正确 ; 由于未知两小球的下落高度 , 故无法求 出准确的落地时的竖直分速度 , 故无法求得落地速度之比 , 同理也无法求出位移大小之 比, 故 B,D 错误 ; 落地速度与水平面夹角的正切值 tan θ= = , 两个小球做平抛运动的 时间相同 , 则竖直分速度相同 , 而初速度大小之比为 1∶4, 可知正切值之比为 4∶1, 故 C 错误 . 8. 地球的半径为 R,某同步卫星在地球表面所受万有引力为 F, 则该卫星在离地面高度约 6R的轨道上受到的万有引力约为 ( D ) A.6F B.7F C. F D. F 解析 : 某同步卫星质量为 m,它在地球表面时受到的引力为 F= , 当它在离地面高度为 6R时 , 它到地心的距离变为 r=7R, 所以它受到引力为 F′= = = F,D 选项正确 . 9. 大小相等的水平拉力分别作用于原来静止的质量分别为 m1 和 m2 的物体 A,B 上 , 使 A沿 光滑水平面运动了位移 x, 使 B沿粗糙水平面运动了同样的位移 , 则拉力 F 对 A,B 做的功 W1 和 W2 相比较 ( C ) A.W1>W2 B.W1FB B.FAEB, 由 F=Eq可得 FA>FB. 23. 图中箭头表示磁感线的方向 , 则小磁针静止时 N 极的指向应 ( B ) A.向上 B.向下 C.向左 D.向右 解析 : 小磁针静止时 ,N 极所指的方向与该点的磁场方向相同 . 24. 如图所示为通电长直导线周围的磁感线分布图 , 等面积线圈 S1,S 2 所在平面与导线垂 直, 关于通过线圈 S1,S 2 的磁通量Φ 1, Φ2, 下列分析正确的是 ( D ) A.Φ1>Φ2 B.Φ1<Φ2 C.Φ1=Φ2≠0 D.Φ1=Φ2=0 解析 : 因为磁感线是平行线圈平面的 , 所以磁通量为零 . 25. 如图所示 , 一个导线框在匀强磁场中向垂直于磁感线的方向运动 , 导线中会不会产生感 应电流 ( A ) A.一定不会 B.一定会 C.可能会 D.可能不会 解析 : 产生感应电流的条件 : 闭合电路磁通量发生变化 , 由题可知 , 磁通量不变 . 26. 照明供电线路的路端电压基本上是保持不变的 , 可是我们在晚上七、八点钟用电高 峰时开灯 , 电灯比深夜时要显得暗些 , 这是因为用电高峰时 ( C ) A.总电阻比深夜时大 , 供电线路上的电流小 , 每盏灯两端的电压较低 B.总电阻比深夜时大 , 供电线路上的电流小 , 通过每盏灯的电流较小 C.总电阻比深夜时小 , 供电线路上的电流大 , 输电线上损失的电压较大 D.供电线路上电流恒定 , 但开的灯比深夜时多 , 通过每盏灯的电流小 解析 : 照明供电线路的用电器是并联的 , 晚上七、八点钟用电高峰时 , 用电器越多 , 总电 阻越小 , 供电线路上的电流越大 , 输电线上损失的电压较大 , 用户得到的电压较小 ,C 正 确. 27. 晶晶的爸爸从国外带回来一个电饭锅 . 电饭锅上标着“ 110 V 1 000 W”. 该电饭锅正 常工作 1 min, 消耗的电能是 ( A ) A.6×104 J B.1.1 ×105 J C.6.6 ×106 J D.545.4 J 解析 :W=Pt=1 000 W×60 s=6 ×10 4 J. 28. 如图所示 , 带负电的粒子以速度 v 从粒子源 P处射出 , 图中匀强磁场的范围无限大 , 方向垂直纸面向外 , 则带电粒子的可能轨迹是 ( B ) A.a B.b C.c D.d 解析 : 由左手定则可判断 B项正确 . 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29.(15 分) 某同学用图 (a) 所示的装置测量木块与木板之间的动摩擦因数 . 跨过光滑定滑 轮的细线两端分别与木块和弹簧测力计相连 , 滑轮和木块之间的细线保持水平 , 在木块 上放置砝码 . 缓慢向左拉动水平放置的木板 , 当木块和砝码相对桌面静止且木板仍在继 续滑动时 , 弹簧测力计的示数即为木块受到的滑动摩擦力的大小 . 某次实验所得数据在 下表中给出 , 其中 f 4 的值从图 (b) 中弹簧测力计的示数读出 . 砝码的质量 m/kg 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 滑动摩擦力 f/N 2.15 2.36 2.55 f 4 2.93 回答下列问题 (1)f 4= N. (2) 在图 (c) 的坐标纸上补齐未画出的数据点 , 并绘出 f m图线 . (3)f 与 m、木块质量 M、木板和木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小 g 之间的关 系式 f= ,f m图线斜率的表达式 k= . (4) 取 g=9.80 m/s 2, 由绘出的 f m图线求得μ = ( 保留 2 位有效数字 ). 解析 :(1) 由图可以看出 , 弹簧测力计的指针在 2.70 和 2.80 之间 , 读数为 2.75 N. (2) 图中描出 m=0.05 kg 和 m=0.20 kg 时的点 , 通过描点后 , 画图如图所示 . (3)f 与 m、木块质量 M、木板与木块之间的动摩擦因数μ及重力加速度大小 g 之间的关 系式为 f= μ(M+m)g;k 的表达式为 k=μg. (4) 由图像可以得出斜率为 k= =3.875, 所以μ = = =0.40. 答案 :(1)2.75 (2) 图见解析 (3) μ(M+m)g μg (4)0.40 评分标准 : 第(1) 问 2 分, 第(2) 问 4 分 , 第(3)(4) 问每空 3 分. 30. (10 分)2017 年 4 月 16 日, 国产大飞机 C919在上海浦东机场进行了首次高速滑行测试 . 某次测试中 ,C919 在平直跑道上由静止开始匀加速滑行 , 经 t=20 s 达到最大速度 vm=80 m/s, 取 g=10 m/s 2. (1) 求 C919加速滑行时的加速度大小 a. (2) 求 C919在跑道上加速滑行的距离 x. 解析 :(1) 由题意可知 v m=at=80 m/s, 解得 a=4 m/s 2. (2) 加速过程 t=20 s, 由位移时间关系可得加速滑行的距离为 x= at 2= ×4× 202 m=800 m. 答案 :(1)4 m/s 2 (2)800 m 评分标准 : 每问 5 分 . 31. (15 分) 如图所示 , 一个可视为质点的小球质量 m=0.5 kg, 用一根长 l=0.2 m 的细绳系住 悬挂在 O点 , 将小球拉至细绳水平位置由静止释放 , 小球在竖直平面内自由摆动 , 不计空 气阻力 (g 取 10 m/s 2). (1) 取小球最低点位置所在平面为参考平面 , 小球初始位置的重力势能是多少 ? (2) 小球摆至最低点时速度大小是多少 ? (3) 小球摆至最低点时细绳的拉力是多少 ? 解析 :(1) 重力势能 Ep=mgl=1 J. (2) 由机械能守恒可知 ,mgl= mv2, 解得 v=2 m/s. (3) 根据向心力公式可知 ,F-mg=m , 代入数据解得 ,F=15 N. 答案 :(1)1 J (2)2 m/s (3)15 N 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（二） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 关于瞬时速度、平均速度 , 以下说法中正确的是 ( A ) A.瞬时速度可以看成时间趋于无穷小时的平均速度 B.做变速运动的物体在某段时间内的平均速度 , 一定和物体在这段时间内各个时刻瞬时 速度的平均值大小相等 C.物体做变速直线运动 , 平均速度的大小就是平均速率 D.物体做变速运动时 , 平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值 解析 : 当时间非常小时 , 物体的运动可以看成在这段很小时间内的匀速运动 , 此时平均速 度等于瞬时速度 . 平均速度是位移跟发生这段位移所用时间的比值 , 而不是各时刻瞬时 速度的平均值 . 平均速率是路程与时间的比值 . 平均速度的大小不是平均速率 . 故 A 正 确,B,C,D 错误 . 2.2018 年 2 月 12 日, 我国在西昌卫星发射中心用“长征三号乙”运载火箭托举远征一号 上面级 , 将第五、六颗北斗三号全球组网卫星成功送入预定轨道 . 这标志着北斗导航系 统服务于全球又迈进了新的一步 . 北斗导航系统将免费提供定位、测速和授时服务 , 定 位精度 10 m, 测速精度 0.2 m/s, 以下说法正确的是 ( D ) A.北斗导航系统定位提供的是被测物体的位移 B.北斗导航系统定位提供的是被测物体的路程 C.北斗导航系统定位授时服务提供的是时间 D.北斗导航系统定位测速服务提供的是运动物体的速率 解析 : 北斗导航系统提供的是位置坐标 , 是一个点的位置 ,A,B 选项错误 ; 授时服务提供的 是时刻 ,C 选项错误 ; 测速精度指速度大小 , 各个方向测量的速度精度相同 ,D 选项正确 . 3. 甲、乙两车在某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动 , 以该时刻作为计时起 点 , 得到两车的 x t 图像如图 , 下列说法正确的是 ( C ) A.甲做匀加速直线运动 , 乙做变加速直线运动 B.t 1 时刻两车的速度刚好相等 C.t 1 时刻乙车从后面追上甲车 D.0 到 t 1 时间内 , 乙车的平均速度小于甲车的平均速度 解析 : 由图看出 , 甲图线的斜率不变 , 说明甲车的速度不变 , 做匀速直线运动 . 乙图线的斜 率变大 , 说明乙车的速度增大 , 做变速直线运动 , 故 A错误 ; 由图像的斜率看出 ,t 1 时刻乙 车的速度大于甲车的速度 , 故 B错误 ;t 1 时刻两车的位移相同 , 说明乙车从后面追上甲 车 , 故 C正确 ;0 到 t 1 时间内 , 两车的位移相等 , 所用时间相等 , 则两车的平均速度相等 , 故 D 错误 . 4. 小球沿固定光滑斜面下滑的过程中受到的作用力共有 ( B ) A.一个 B.两个 C.三个 D.四个 解析 : 小球受重力、支持力作用 , 由于斜面光滑 , 小球不受摩擦力作用 , 故 B 项正确 . 5. 质量为 m的物体在倾角为θ的斜面上恰好匀速下滑 , 则斜面与物体间的动摩擦因数为 ( C ) A. B. C.tan θ D. 条件不足 , 无法计算 解析 : 物体沿斜面匀速下滑 , 有 mgsin θ=f, 又因为 f= μFN=μmgcos θ, 所以μ = =tan θ, 故 C正确 . 6. 如图所示 , 质量为 m的小球用水平轻弹簧和轻绳拉住 , 处于静止状态 , 轻绳与竖直方向 成 60°的夹角 , 当轻绳剪断的瞬间 , 小球的加速度为 ( C ) A.0 B. 大小为 g, 方向竖直向下 C.大小为 2g, 方向沿原来轻绳方向向下 D.大小为 2g, 方向水平向右 解析 : 在剪断轻绳前 , 小球受重力、绳子的拉力以及弹簧的弹力处于平衡 , 根据共点力平 衡得 , 绳子的拉力 FT= =2mg.剪断轻绳的瞬间 , 弹簧的弹力不变 , 小球此时受重力、弹 簧的弹力两个力作用 , 小球的合力与原来轻绳的拉力等大反向 , 为 F 合 =2mg.根据牛顿第 二定律得小球的加速度为 a= =2g, 方向沿原来轻绳方向向下 , 故选 C. 7. 一物体由静止开始自由下落 , 一小段时间后突然受一恒定水平向右的风力的影响 , 但 着地前一段时间风突然停止 , 则其运动的轨迹可能是图中的哪一个 ( C ) 解析 : 物体一开始做自由落体运动 , 速度向下 , 当受到水平向右的风力时 , 合力的方向为 右偏下 , 速度与合力的方向不在同一条直线上 , 物体做曲线运动 , 轨迹应夹在速度方向与 合力方向之间 . 风停后 , 物体的合力方向向下 , 与速度仍不在同一条直线上 , 做曲线运动 , 轨迹向下凹 , 故 C正确 . 8. 下列关于行星绕太阳运动的说法中正确的是 ( D ) A.所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B.行星绕太阳运动时 , 太阳位于行星轨道的中心处 C.行星在椭圆轨道上绕太阳运动的过程中 , 其速度与行星和太阳之间的距离有关 , 距离 小时速度小 , 距离大时速度大 D.离太阳越近的行星运动周期越短 解析 : 开普勒第一定律可简记为“轨道是椭圆 , 太阳在焦点” , 但不同行星绕太阳运动时的 轨道不同 ,A,B 错误 ; 由开普勒第二定律知行星离太阳距离小时速度大 , 距离大时速度 小,C 错误 ; 由开普勒第三定律知行星运动的周期 T与半长轴 a 满足 =k, 故离太阳越近 的行星运动周期越短 ,D 正确 . 9. 如图所示 , 两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个斜面由静止加速下滑 , 且第一个斜面光滑 , 第二个斜面粗糙 , 从顶端滑到底端的过程中 , 重力对物体做功分别为 W1 和 W2, 则 ( A ) A.W1=W2 B.W1>W2 C.W1k B.带异种电荷时 ,F>k C.带同种电荷时 ,F=k D.带异种电荷时 ,F=k 25. 把一段阻值为 R的均匀金属导线截为长度相等的两段 , 再将这两段导线并联 , 并联后 的总电阻为 ( D ) A.R B.2R C. D. 26. 某一型号的电容器标有“ 16 V,0.01 F ”的字样 , 当电容器两极板间的电势差为 8 V 时 , 下列判断正确的是 ( B ) A.电容器的电容是 0.01 F, 带电荷量是 0.16 C B.电容器的电容是 0.01 F, 带电荷 量是 0.08 C C.电容器的电容是 0.005 F, 带电荷量是 0.08 C D.电容器的电容是 0.005 F, 带电 荷量是 0.04 C 27. 关于闭合电路中电源电动势、内电压、外电压 , 下列说法正确的是 ( C ) A.外电路短路时 , 内电压等于零 B.外电路断路时 , 内电压等于零 C.外电路短路时 , 内电压等于电源电动势 D.外电路断路时 , 内电压等于电源电动势 28. 下列关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是 ( A ) 解析 : 用左手判断 , 让磁感线垂直穿过手心 , 四指方向为正电荷移动方向 ( 负电荷移动的 反方向 ), 大拇指方向为力的方向 , 故选 A. 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29.(15 分) 小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时 , 从打下的若干纸带中选出了 如图 1 所示的一条纸带 , 已知打点计时器使用的电源频率为 50 Hz, 每两个相邻计数点间 有四个点没有画出 , 各计数点到 0 点的距离如纸带上所示 . (1) 为了达到实验的目的 , 除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交流电 源、小木块、长木板外 , 还需要的仪器有 . A.刻度尺 B.铁架台 C.停表 D.天平 (2) 图中两计数点的时间间隔为 T= s. (3) 根据纸带提供的信息 , 小华同学已经计算出了打下 1,2,3,4,6 这五个计数点时小车 的速度 , 请你帮助他计算出打下计数点 5 时小车的速度 v5= m/s( 结果保留 3 位有 效数字 ). 计数点 1 2 3 4 5 6 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/(m ·s-1) 0.358 0.400 0.440 0.485 0.570 (4) 根据表中的 v,t 数据 , 在图 2 坐标系中描点 , 并作出小车运动的 v t 图像 . (5) 根据 v t 图像可知 , 小车运动的加速度大小为 m/s 2( 结果保留 3 位有效数 字 ). 解析 :(1) 因为打点计时器可以测量小车运动的时间 , 所以不需要秒表 , 该实验不需要测 量小木块和小车的质量 , 不需要天平 , 在处理纸带时 , 需要刻度尺测量点迹间的距离 , 故 选 A. (2) 交流电的频率为 50 Hz, 知每隔 0.02 s 打一个点 , 每两个相邻计数点间有四个点没有 画出 , 知相邻计数点间的时间间隔为 0.1 s. (3) 第 5 个计数点的瞬时速度为 v5= × 10-2 m/s=0.530 m/s. (4) 利用描点法可画出 v t 图像 . (5) 根据 v t 图像求出图线的斜率 k, 所以小车的加速度 a=k= = m/s 2=0.417 m/s 2. 答案 :(1)A (2)0.1 (3)0.530 (4) 如图所示 (5)0.417 评分标准 : 第(1)(2) 问每空 2 分 , 第(3)(5) 问每空 3 分, 第(4) 问 5 分. 30.(10 分) 夏季室外游乐场 , 顽皮的小孩子光脚沿滑梯表面从底端走到顶端 ( 脚底与滑梯 不打滑 ), 然后再从顶端坐下来由静止滑下 . 已知孩子质量为 20 kg, 滑梯与水平方向夹角 为 37°, 小孩下滑时滑梯与小孩身体间的动摩擦因数是 0.2. 求 : (1) 小孩沿滑梯向上走时所受摩擦力的大小和方向 . (2) 小孩下滑时的加速度大小 . 解析 :(1) 小孩向上走时受到静摩擦力 , 受力分析如图 ( 甲 ). 由平衡关系可知 :f=mgsin 37 ° 得 f=120 N, 方向沿斜面向上 . (2) 小孩向下滑时受滑动摩擦力 , 受力分析如图 ( 乙) 所示 则 N=mgcos 37°,mgsin 37 ° - μN=ma 解得 a=4.4 m/s 2. 答案 :(1)120 N, 方向沿斜面向上 (2)4.4 m/s 2 评分标准 : 每问 5 分 . 31. (15 分) 如图所示 ,AB 为竖直固定的 光滑圆弧轨道 , 半径 R=0.45 m, 圆心 O与 A连线水 平 . 现将一质量 m=0.2 kg 的小球从 A 点由静止释放 , 到 B 点后水平飞出 .B 点距水面 MN 的高度 H=5.0 m,M 点在 B点的正下方 ,M,N 间距离 s=2.0 m,C 点在 N点正上方 ,CD 为一 水平平台 , 平台高度 h=1.8 m,g 取 10 m/s 2. 求 : (1) 小球到达 B点时的速度大小 . (2) 小球到达 B点时受轨道的支持力 . (3) 小球做平抛运动的时间 . 解析 :(1) 小球从 A 到 B 的过程 , 由机械能守恒定律得 mgR=m 得 vB= = m/s=3 m/s. (2) 在 B点 , 对小球 , 由牛顿第二定律得 N-mg=m 联立解得 N=3mg=3×0.2 ×10 N=6 N. (3) 设小球飞出后做平抛运动下落的时间为 t, 水平飞行的距离为 x. 假设小球落在 CD平台上 , 则 H-h= gt 2,x=v Bt 解得 t=0.8 s,x=2.4 m>s=2.0 m 故小球飞出后 , 最后落在水平平台上 , 下落的时间为 0.8 s, 即做平抛运动的时间为 0.8 s. 答案 :(1)3 m/s (2)6 N (3)0.8 s 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（三） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 以下情景中 , 人或物体可以看成质点的是 ( D ) A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间 B.乒乓球比赛中 , 运动员发出的旋转球 C.研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作 D.用 GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置 解析 : 长江大桥虽长 , 但火车长度与之相比不能忽略 , 不符合“物体的大小或形状对研究 的问题没有影响 , 或者对研究问题可以忽略时 , 物体就可以看成质点”的条件 , 选项 A错 误 ; 既然是“旋转球” , 就是要研究球的旋转的 , 如果把它看成质点 , 则掩盖了其旋转的特 点 , 故不能把它看成质点 , 选项 B 错误 ; 研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作 时 , 突出的是看清“挥动国旗的动作” , 不能把其看成质点 , 选项 C 错误 ; 用 GPS确定“武汉” 舰在大海中的位置时 , 突出它的“位置” , 可以把“武汉”舰看成质点 ( 船的大小与大海相比 , 其大小可以忽略 ), 故选项 D 正确 . 2. 在离地高 h 处, 沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球 , 它们的初速度大小均为 v, 不计空气阻力 , 两球落地的时间差为 ( A ) A. B. C. D. 解析 : 以竖直向下为正方向 , 对向上和向下抛出的两个小球 , 分别有 h=-vt 1+ g , h=vt 2+ g , Δt=t 1-t 2, 解以上三式得两球落地的时间差Δ t= , 故 A正确 . 3. 如图所示为某列车车厢内可实时显示相关信息的显示屏的照片 , 甲处显示为“ 9:28 ”, 乙处 显示为“ 201 km/h ”, 图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量 . 下列说法中正确的是 ( D ) A.甲处表示时间 , 乙处表示平均速度 B.甲处表示时间 , 乙处表示瞬时速度 C.甲处表示时刻 , 乙处表示平均速度 D.甲处表示时刻 , 乙处表示瞬时速度 解析 : 甲处表示的是时刻 , 乙处表示的是此时刻的速度 , 所以是瞬时速度 ,D 正确 . 4. 关于滑动摩擦力 , 下列说法正确的是 ( D ) A.压力越大 , 滑动摩擦力越大 B.压力不变 , 动摩擦因数不变 , 接触面积越大 , 滑动摩擦力越大 C.压力不变 , 动摩擦因数不变 , 速度越大 , 滑动摩擦力越大 D.动摩擦因数不变 , 压力越大 , 滑动摩擦力越大 解析 : 由滑动摩擦力计算公式 f= μFN 知 , 两物体间滑动摩擦力的大小只与动摩擦因数μ及 压力 FN有关 , 与接触面积及两物体间的相对运动速度无关 , 故 D正确 . 5. 关于惯性 , 下列说法正确的是 ( C ) A.汽车行驶越快 , 惯性越大 B.汽车匀速运动时没有惯性 C.人向前奔跑时被绊 , 由于惯性向前绊倒 D.汽车突然启动时 , 车上的乘客由于惯性 向前倾斜 解析 : 惯性是物体的固有属性 , 与外界因素无关 , 所以选项 A,B 错误 ; 人向前运动时 , 脚被 绊但上身仍保持原有运动 , 故上身向前倾倒 ,C 正确 ; 汽车突然启动时 , 车上乘客由于惯性 向后倾斜 ,D 错误 . 6. 如图 , 轻弹簧上端固定 , 下端连接一个可视为质点的小球 , 系统静止时小球的位置为 O1. 将小球向下拉到 O2 位置 ( 在弹性限度内 ), 从静止放开 , 小球在 O2,O3 之间往复运动 . 则在 小球运动的过程中 ( A ) A.经过 O1 位置时 , 速度最大 B.经过 O1 位置时 , 加速度最大 C.经过 O1 位置时 , 弹簧弹力最大 D.经过 O3 位置时 , 弹簧弹力方向一定向下 解析 : 从 O2 到 O1 位置 , 弹力大于重力 , 小球的加速度向上 , 则小球向上做加速运动 , 到达 O1 点时 , 重力等于弹力 , 此时加速度为零 , 速度最大 , 故选项 A正确 ,B 错误 ; 小球在 O2 位置 时 , 弹簧形变量最大 , 此时弹力最大 , 选项 C错误 ; 经过 O3 位置时 , 小球受的合外力方向向 下. 弹簧弹力方向不一定向下 , 选项 D 错误 . 7. 一辆赛车在水平公路上转弯 , 从俯视图中可以看到 , 赛车沿曲线由 P 向 Q行驶且速度 逐渐减小 . 图中画出了赛车转弯经过 M点时所受合力 F 的方向的四种可能性 , 其中正确 的是 ( D ) 解析 : 由题意知 , 赛车做的是曲线运动 , 赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧 , 故 B,C 错误 ; 因为赛车是从 P向 Q运动的 , 并且速度在减小 , 所以合力与赛车速度的方向 夹角要大于 90°, 故 A错误 ,D 正确 . 8. 生活中有很多离心现象 , 关于离心现象产生的原因 , 下列说法正确的是 ( B ) A.物体做圆周运动时受到的离心力大于向心力 B.物体所受合外力小于物体做圆周运动所需要的向心力 C.物体所受合外力大于物体做圆周运动所需要的向心力 D.以上说法都不对 解析 : 物体做圆周运动时 , 半径方向的合力提供向心力 , 物体受力分析时仍然是重力、弹 力和摩擦力 , 不存在向心力和离心力 , 向心力和离心力都是以效果命名的力 ,A 错误 ; 如果 半径方向的合外力不足以提供向心力 , 那么物体就会偏离圆心做离心运动 ,B 正确 ; 如果 合外力大于向心力 , 那么物体就会偏向圆心做向心运动 ,C,D 错误 . 9.2018 年 2 月 2 日 15 时 51 分, 我国在酒泉卫星发射中心用长征二号丁运载火箭成功将 电磁监测试验卫星“张衡一号”发射升空 , 进入预定轨道 . 这标志我国成为世界上少数拥有 在轨运行高精度地球物理场探测卫星的国家之一 . 地球的半径为 R,“张衡一号”卫星在地 球表面所受万有引力为 F, 则“张衡一号”在离地面高度为 R时受到的万有引力为 ( D ) A.2F B.4F C. D. 解析 : “张衡一号”在地面受到的万有引力 F=G , “张衡一号”在离地面高度为 2R的圆形 轨道上受到的万有引力 F′=G = F, 故 D 正确 ,A,B,C 错误 . 10. 济南市某中学于 2018 年 4 月 27 日至 28 日举行了为期两天的春季运动会 . 运动会的 主题是“我运动 , 我健康 , 我快乐” . 比赛过程中 , 整个赛场秩序井然 , 过程流畅 , 赛事高潮迭 起, 全体运动员顽强拼搏 , 积极进取 , 赛出了风格 , 赛出了水平 , 创造出许多优异的成绩 . 跳高比赛中 , 小明成功跳过了 1.9 m 的高度 , 若忽略空气阻力 , 则在他起跳后上升过程中 ( D ) A.重力做正功 , 重力势能减少 B. 重力做正功 , 动能增大 C.重力做负功 , 机械能减少 D.重力做负功 , 重力势能增大 解析 : 他起跳后上升过程中 , 高度增加 , 因重力向下 , 方向与位移方向相反 , 则重力做负 功, 重力势能增大 , 故选 D. 11. 如图所示 , 竖直平面内有固定的弯折形滑杆轨道 ACB和 ADB,AC平行于 DB,AD平行于 CB. 一小圆环 ( 图中未画出 ) 先后套在 ACB,ADB上 , 从 A点由静止释放 , 滑到 B点所用的时间 为 t 1,t 2, 到达 B点的速度大小为 v1,v 2 . 已知小圆环与两条轨道之间光滑 , 不计弯折处能 量损失 . 下列关系式成立的是 ( C ) A.v 1>v2 B.v 1θD.不能确定 解析 : 光敏电阻的阻值随光照强度的增强而减小 , 用手掌挡住部分光线 , 阻值变大 , 指针 自左向右的偏转角度变小 . 23. 如图是一高温报警装置电路图 , 其中 E是恒压电源 ,R 1 是定值电阻 ,R2 是热敏电阻 , 报 警器两端 M,N 之间接一电压表 V, 报警器的电阻可视为足够大 . 实验发现 , 温度升高 ,V 的 示数增大 , 当示数超过某一设定值时 , 报警器响起 . 下列说法正确的有 ( C ) A.热敏电阻 R2 的阻值随温度的升高而变小 B.定值电阻 R1 两端电压随温度的升高而变大 C.高温时流过 R1 的电流比低温时的小 D.电压表的示数低于设定值时不能正常工作 解析 : 温度升高 , 电压表 V的示数增大 , 说明热敏电阻 R2 的阻值随温度的升高而变大 , 选 项 A 错误 ;E 是恒压电源 , 则定值电阻 R1 两端电压随温度的升高而变小 , 选项 B错误 ; 高 温时 R1 两端电压变小则流过 R1 的电流比低温时的小 , 选项 C 正确 ; 电压表的示数低于设 定值时不能报警 , 但仍能正常工作 , 选项 D错误 . 24. 两个完全相同的金属球 a 和 b, 电荷量分别为 +3q 和 +q,两球接触后再分开 , 下列分析 正确的是 ( D ) A.a,b 的电荷量各保持不变 B.a,b 的电荷量都为 0 C.a 的电荷量为 +q,b 的电荷量为 +3q D.a,b 的电荷量都为 +2q 解析 : 完全相同的两金属球接触后平分两球的总电荷量 , 分开后两球所带的电荷量都为 +2q. 25. 如图所示是通有恒定电流的某段导体 . 在 5 s 内有 10 C 的负电荷向右通过横截面 A, 则 导体内电流的大小和方向分别是 ( B ) A.2 A 、向右 B.2 A 、向左 C.50 A 、向右 D.50 A 、向左 解析 : 由公式 I= 可知 , 电流大小为 I= =2 A, 负电荷移动的方向为电流的反方向 , 所以 电流的方向向左 . 26. 如图所示 , 在范围足够大的匀强磁场中有一闭合线圈 , 线圈平面与磁场方向垂直 , 线圈在 磁场内运动 . 在下列运动中 , 线圈的磁通量发生变化的是 ( D ) A.向上平移 B.向右平移 C.沿磁场方向平移 D.绕 ab 轴旋转 解析 : 线圈绕 ab 轴旋转时穿过线圈磁感线的条数改变 , 即磁通量变化 . 27. 下列关于磁感应强度方向的说法中正确的是 ( D ) A.磁场中某点的磁感应强度的方向规定为小磁针静止时 S极所指的方向 B.磁场中某点的磁感应强度的方向与小磁针 S 极在此处的受力方向一致 C.磁场中某点的磁感应强度的方向由试探电流元在此处的受力方向决定 D.磁感应强度的方向由磁场本身决定 , 与是否在磁场中放入通电导线无关 28. 把长 0.10 m 的直导线全部放入匀强磁场中 , 保持导线和磁场方向垂直 . 已知磁场的 磁感应强度的大小为 5.0 ×10 -3T, 当导线中通过的电流为 3.0 A 时 , 该直导线受到的安培 力的大小是 ( D ) A.3.0 ×10 -3N B.2.5 ×10-3N C.2.0 ×10-3 N D.1.5 ×10-3 N 解析 : 导线受到的安培力的大小 F=BIL=5.0 ×10 -3 ×3.0 ×0.10 N=1.5 ×10-3 N. 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29.(15 分) 如图 ( 甲 ) 所示 , 某同学将力传感器固定在小车上 , 然后把绳的一端固定在传感 器拉钩上 , 用来测量绳对小车的拉力 , 探究在小车及传感器总质量不变时加速度跟它们 所受拉力的关系 , 根据所测数据在坐标系中作出了如图 ( 乙) 所示的 a F 图像 . (1) 实验中 , 下面操作正确的是 ( 多选 ). A.适当倾斜木板 , 放开拖着纸带的小车 , 若能够匀速下滑 , 则小车受到的摩擦力已被平衡 B.调节定滑轮的高度 , 使细线水平 C.先放开小车 , 再接通打点计时器的电源 D.改变桶中沙的质量之后 , 无需重新平衡摩擦力 (2) 本实验中是否仍需要沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 ( 选填“是” 或“否” ). (3) 如图 ( 丙) 所示 , 是实验中打出的一条纸带 , 已知交流电源的频率是 50 Hz, 纸带上每两 个计数点间还有四个点未画出 , 则加速度大小为 m/s 2.( 结果保留两位有效数 字 ) (4) 图线不过坐标原点的原因是 . (5) 由图像求出小车和传感器的总质量为 kg.( 结果保留两位有效数字 ) 解析 :(1) 适当倾斜木板 , 放开拖着纸带的小车 , 若能够匀速下滑 , 则小车受到的摩擦力已 被平衡 , 故 A正确 ; 调节定滑轮的高度 , 使细线与长木板平行 , 故 B 错误 ; 先接通电源 , 后 释放小车 , 故 C错误 ; 桶中沙的质量不会影响摩擦力 , 故改变桶中沙的质量之后 , 无需重 新平衡摩擦力 , 故 D正确 . (2) 该实验中由于已经用传感器测出绳子拉力大小 , 不是将沙和桶的重力作为小车的拉 力, 故不需要满足沙和桶的总质量远小于小车和传感器的总质量 . (3) 从 0 点开始每间隔 4 个点取 1 个计数点 , 则计数点之间的时间间隔为 0.1 s; 利用匀 变速直线运动的推论得 : Δx=aT2,a= = ×10-2 m/s 2=0.32 m/s 2. (4) 由图像可知 , 当 F≠0 时 , 加速度仍然为零 , 说明没有平衡摩擦力或平衡的不够 . (5)a F 图像中的斜率表示质量的倒数 , 由图可知 , k= = kg-1 =1 kg -1, 所以质量 M==1.0 kg. 答案 :(1)AD (2) 否 (3)0.32 (4) 未平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 (5)1.0 评分标准 : 每空 3 分 . 30.(10 分) 用 F1=2.5 N 的水平拉力刚好使质量 m=5 kg 的物体在水平面上以 v0=4 m/s 向 右做匀速直线运动 . 经过一段时间后 , 撤去 F1, 改用与水平方向成 53°的斜向上的拉力 F2 作用于物体上 , 使其 10 s 内向右匀加速运动了 47 m.(g 取 10 m/s 2,sin 53 °=0.8,cos 53° =0.6) 求 : (1) 物体与水平面间的动摩擦因数 . (2) 斜向上拉力 F2 的大小 . 解析 :(1)F 1 作用下的匀速直线运动阶段 : 竖直方向 :F N1=mg 水平方向 : μFN1=F1 解得μ=0.05. (2) 改用 F2 作用后的匀加速阶段 , 由公式 x=v 0t+ at 2 代入数据得 a=0.14 m/s 2 物体受力如图 , 将拉力 F2 分解为水平和竖直方向的两个分力 . 竖直方向有 FN2+F2sin 53 °=mg 水平方向有 F2cos 53 °- μFN2=ma 解得 F2=5 N. 答案 :(1)0.05 (2)5 N 评分标准 : 每问 5 分 . 31. (15 分) 如图所示 , 长为 L 的细绳一端与质量为 m的小球 ( 可看成质点 ) 相连 , 另一端固定 于 O点 . 在最低点 a 处给小球一个初速度 , 使小球在竖直平面内做圆周运动 , 且小球通过 最高点 b 时绳的拉力为 0, 求 : (1) 小球通过最高点 b 时速度的大小 . (2) 初速度 v0 的大小 . (3) 小球在最低点时 , 绳的拉力大小 . 解析 :(1) 最高点 , 绳子的拉力为零 , 靠重力提供向心力 , 有 mg=m , 解得最高点 b 的速度大小 vb= . (2) 小球从 a 点到最高点 b 的过程中 , 由机械能守恒定律得 , m =mg·2L+ m , 解得初速度的大小 v0= . (3) 最低点 , 绳的拉力和球的重力的合力提供向心力 F-mg=m , 代入 v0= 得 F=6mg. 答案 :(1) (2) (3)6mg 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（四） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 如图所示 , 我国空军在进行空中加油训练 , 大型加油机与受油机在空中以同样的速度沿 同一方向水平飞行 . 下列说法中正确的是 ( D ) A.选地面为参考系 , 受油机是静止的 B.选地面为参考系 , 加油机是静止的 C.选加油机为参考系 , 受油机是运动的 D.选加油机为参考系 , 受油机是静止的 解析 : 加油机和受油机都相对地面飞行 , 所以选地面为参考系时 , 两者都是运动的 ,A,B 错 误 ; 由于大型加油机与受油机在空中以同样的速度沿同一方向水平飞行 , 所以选加油机 为参考系时 , 受油机是静止的 ,C 错误 ,D 正确 . 2. 假设汽车紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多 , 即其加速度 a=-10 m/s 2. 当汽车以 20 m/s 的速度行驶时突然制动 , 它还能继续滑行的距离约为 ( B ) A.40 m B.20 m C.10 m D.5 m 解析 : 物体做减速运动过程中的初速度为 20 m/s, 末速度为 0, 加速度为 a=-10 m/s 2, 所 以根据位移速度公式 0- =2as 得 s= =20 m,B 正确 . 3. 国产歼 15 舰载战斗机在航母甲板上加速起飞过程可看做匀变速直线运动 , 在某段时间 内的 x t 图像如图所示 . 视歼 15 舰载战斗机为质点 , 根据图中所给数据判断该机加速起 飞过程中 , 下列选项正确的是 ( B ) A.经过图线上 M点所对应位置时的速度小于 20 m/s B.在 t=2.5 s 时的速度等于 20 m/s C.在 2～2.5 s 这段时间内位移等于 10 m D.在 2.5 ～3 s 这段时间内位移等于 10 m 解析 : 由题图可知 , 在 2～3 s 这段时间内该机的平均速度 = =20 m/s, 又匀变速直线运 动的中间时刻速度等于这段时间内的平均速度 , 故在 t=2.5 s 时的速度等于 20 m/s, 选 项 B 正确 ; 结合图像可知 M点位于 t=2.5 s 时刻之后 , 其速度大于 20 m/s, 选项 A错误 ; 该机在 2～2.5 s 这段时间内的平均速度小于 20 m/s, 所以位移小于 10 m, 选项 C错误 ; 而在 2.5 ～3 s 这段时间内 , 平均速度大于 20 m/s 所以位移大于 10 m, 选项 D错误 . 4. 重为 20 N 的物体在动摩擦因数为 0.1 的水平面上向左运动 , 同时受到一个大小为 10 N,方向水平向右的恒力作用 , 则物体所受的摩擦力的大小和方向为 ( B ) A.2 N, 水平向左 B.2 N, 水平向右 C.12 N, 水平向右 D.8 N, 水平向右 解析 : 物体受的摩擦力方向与相对运动方向相反 , 物体受到滑动摩擦力的作用 ,f= μmg=2 N,B 正确 . 5. 在力的合成中 , 下列关于两个分力与它们合力的关系的说法中 , 正确的是 ( D ) A.合力一定大于每一分力 B.合力一定小于每一分力 C.合力的方向一定与分力的方向相同 D.两个分力的夹角在 0°～180°变化时 , 夹角越 大合力越小 解析 : 根据平行四边形定则知 , 合力可能比分力大 , 可能比分力小 , 也可能与分力相 等,A,B 错误 ; 合力的方向不一定与分力方向相同 ,C 错误 ; 根据平行四边形定则可知 , 分 力大小一定 , 在 0°～180°之间 , 夹角越大合力越小 ,D 项正确 . 6. 如图 , 弹簧测力计外壳质量为 m0 , 弹簧及挂钩质量忽略不计 , 挂钩拖一重物质量为 m,现用 一方向沿斜面向上的外力 F 拉着弹簧测力计 , 使其沿光滑的倾角为θ的斜面向上做匀加 速直线运动 , 则弹簧测力计读数为 ( C ) A.mgsin θ B. F C. F D. ·mgsin θ 解析 : 对整体分析 , 根据牛顿第二定律得 ,a= ; 隔离对物体分析 , 根据牛顿第二定律有 FT-mgsin θ=ma,解得 FT= F, 故 C正确 ,A,B,D 错误 . 7. 小船以一定的速率垂直河岸向对岸划去 , 当水流匀速时 , 它渡河的时间、发生的位移 与水速的关系是 ( C ) A.水速小时 , 位移小 , 时间也少 B. 水速大时 , 位移大 , 时间也多 C.水速大时 , 位移大 , 但时间不变 D.位移大小、时间多少与水速大小无关 解析 : 在本题中 , 渡河时间等于河宽除以船速 , 是恒定的 . 水速越大 , 小船沿河岸走的距离 越长 , 根据运动的合成可得水速大时 , 位移大 , 所以 C正确 . 8. 一把玩具枪水平射出子弹正好能打在竖直墙角 A点 , 如图所示 , 枪口离水平地面的高度 为 h, 离竖直墙壁的水平距离为 x, 若要让相同出射速度的子弹打在离地高度为 的 B点 , 需让枪口和墙壁间距离为原来的 ( B ) A. B. C. D. 解析 : 根据 h= gt 2 得 ,t= , 第一次下降的高度为 h, 第二次下降的高度为 h, 则运动的 时间之比为 2∶ , 由于初速度不变 , 则第一次和第二次的水平位移之比为 2∶ , 所以 需让枪口和墙壁间距离为原来的 , 故 B正确 ,A,C,D 错误 . 9. 地球半径为 R,地面附近的重力加速度为 g, 物体在离地面高度为 h 处的重力加速度的 表达式是 ( D ) A. B. C. D. 解析 : 在地面上有万有引力等于重力 , 即 G =mg,在离地面高度为 h 处 G =mg′, 联立 可得 g′= , 故 D正确 ,A,B,C 错误 . 10. 甲、乙两个集装箱质量相同 , 先用起重机将甲集装箱以 1 m/s 的速度匀速提升 20 m,再将乙集装箱以 2 m/s 的速度匀速提升 10 m, 那么起重机 ( A ) A.第一次做功多 , 功率小 B.第二次做功多 , 功率大 C.两次做功一样多 , 功率一样大 D.两次做功一样多 , 第二次功率大 解析 : 由于是匀速提升 , 起重机对集装箱的拉力等于集装箱的重力 , 根据功的公式 W=FL 可知 ,F 一样大 , 而第一次集装箱上升的位移大 , 所以第一次时起重机做的功多 ; 根据 P=Fv,F 相同 , 则知第二次功率大 , 故 A 正确 ,B,C,D 错误 . 11. 如图 , 一物块在粗糙水平地面上受到水平向右、大小为 8 N 的恒力 F 作用 , 在 4 s 时 间内 , 向右运动 2 m, 则在此过程中 , 力 F 对物体所做的功和平均功率分别为 ( D ) A.32 J,4 W B.32 J,8 W C.16 J,8 W D.16 J,4 W 解析 : 力 F 做的功为 W=Fx=8× 2 J=16 J; 平均功率为 P= = W=4 W,故 D 正确 . 12. 如图所示 , 体育课上某同学在高 h 处斜抛出一个质量为 m的铅球 , 不计空气阻力 , 铅球落 地时速度大小为 v, 该同学对铅球所做的功为 ( C ) A.mgh B. C. -mgh D.mgh+ 解析 : 人对铅球做的功等于铅球获得的初动能 , 对抛出到落地的过程运用动能定理得 mgh= mv2- m , 解得 m = mv2-mgh, 即人对铅球做的功等于 mv2-mgh, 所以 C 正确 . 二、单项选择题Ⅱ : 本大题为选做题 , 分为 A,B 两组 , 每组共 8 小题 , 每小题 3 分, 共 24 分; 考生只选择其中一组题作答 . 在每小题列出的四个选项中 , 只有一项最符合题意 . 选做题 A组 ( 选修 1 1) 13. 电子通过磁场时会发生偏转 , 这是因为受到 ( C ) A.库仑力的作用 B.万有引力的作用 C.洛伦兹力的作用 D.安培力的作用 解析 : 运动电荷在磁场中会受到与运动方向垂直的洛伦兹力而发生偏转 . 14. 现代通信技术是电磁波最辉煌的应用成果之一. 从理论上预言电磁波的存在以及第 一次用实验验证电磁波存在的科学家分别是 ( B ) A.法拉第和爱迪生 B.麦克斯韦和赫兹 C.奥斯特和贝尔 D. 法拉第和赫兹 解析 : 从理论上预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦 , 用实验证实电磁波存在的科学家 是赫兹 . 15. 小张家新买一台洗衣机 , 打算放在阳台上 , 可是 , 阳台上只有一个双孔插座 , 而洗衣机 的插座有三只脚 , 小张想 : 电视机插座只需两孔插座 , 不如用钳子去掉一只脚 , 然后插入 双孔插座中 . 下列说法你认为正确的是 ( B ) A.妥当 B.不妥当 , 洗衣机的外壳容易带电 , 应改装在有地线的三孔插座上 C.不妥当 , 洗衣机是功率很大的用电器 D.无所谓 , 怎样都行 解析 : 为防止洗衣机外壳漏电 , 必须用三孔插座 , 因为三孔插座有接地线 , 故 B选项正确 . 16. 下列关于电容器和电感器在电路中的作用的说法正确的是 ( A ) A.交变电流的频率越高 , 电流通过电容器的能力越强 B.交变电流的频率越高 , 电流通过电感器的能力越强 C.电容器在电路中的作用是通直流阻交流 D.电感器在电路中的作用是通交流阻直流 解析 : 电容器具有隔直流 , 通交流 , 通高频 , 阻低频的特性 , 电感器具有通直流阻交流 , 通 低频阻高频的特性 . 17. 如图所示电路由交流电源供电 , 如果交变电流的频率增大 , 则 ( C ) A.电容器上电容增大 B.电容器阻碍作用增大 C.电路中灯泡亮度变亮 D.电路中灯泡亮度变暗 解析 : 电容器对高频交变电流的阻碍作用很小 . 18. 人类发射的绕地球运行的所有航天器 , 在轨道上工作时都需要电能 , 所需要的电能通 常是通过太阳能电池获得的 . 太阳能电池把太阳能转化为电能时 , 要求太阳能电池板总 是正对太阳 , 为达到这一要求 , 应利用下列哪种传感器来感知太阳的方位 ( B ) A.力传感器 B.光传感器 C.温度传感器 D. 生物传感器 解析 : 要感知太阳的方位 , 应利用光传感器 , 选项 B正确 . 19. 关于电饭锅的说法 , 正确的是 ( C ) A.电饭锅中是利用红外线传感器工作的 B.用电饭锅烧开水 , 水开后能自动断电 C.电饭锅的温度传感器是利用其在常温下具有磁性 , 温度很高时失去磁性的原理工作的 D.用电饭锅煮饭时 , 若温控开关自动断电后 , 它还能自动复位 解析 : 电饭锅的温度传感器是铁氧体 , 其在常温下具有磁性 , 温度很高时失去磁性 . 20. 如图所示 , 电路中完全相同的三只灯泡 L1,L 2,L 3 分别与电阻 R、电感 L、电容 C 串联 , 然 后再并联到 220 V,50 Hz 的交流电源上 , 三只灯泡亮度恰好相同 . 若保持交变电压有效 值不变 , 而将频率提高到 100 Hz, 则发生的现象是 ( C ) A.三灯亮度不变 B. 三灯均变亮 C.L1 亮度不变、 L2 变暗、 L3 变亮 D.L 1 亮度不变、 L2 变亮、 L3 变暗 解析 : 频率的升高对电阻没影响 , 对电容器越容易通过 , 对电感器越不容易通过 , 故 C正 确. 选做题 B组 ( 选修 3 1) 21. 下列说法正确的是 ( D ) A.物体所带的电荷量可以为任意实数 B.不带电的物体上 , 既没有正电荷也没有负电荷 C.摩擦起电的过程 , 是靠摩擦产生了电荷 D.利用静电感应使金属导体带电 , 实质上是导体中的自由电子趋向或远离带电体 22. 关于电场强度的概念 , 下列说法正确的是 ( B ) A.由 E= 可知 , 某电场的场强 E与 q 成反比 , 与 F 成正比 B.电场中某一点的场强与放入该点的试探电荷的正负无关 C.正、负试探电荷在电场中同一点受到的电场力方向相反 , 所以某一点场强方向与放入 试探电荷的正负有关 D.电场中某一点不放试探电荷时 , 该点场强等于零 解析 :E= 是电场强度的定义式 , 某电场的场强 E的大小和方向都取决于电场本身 , 而与 试探电荷的电荷量 q、试探电荷受到的电场力 F 无关 , 故 A,C 错误 ,B 正确 . 某点不放试 探电荷时 , 该点的电场依然存在 , 场强不为零 , 故 D错误 . 23. 如图所示 , 在一对带等量异号电荷的平行金属板间 , 某带电粒子只在电场力作用下沿虚 线从 A运动到 B.则 ( C ) A.粒子带负电 B. 从 A 到 B 电场强度增大 C.从 A到 B粒子动能增加 D.从 A到 B粒子电势能增加 解析 : 由于带电粒子只在电场力作用下从 A运动到 B, 所以带电粒子应受到向上的电场 力, 由于电场强度方向向上 , 则带电粒子带正电 , 故 A错误 ; 由图可知 , 这是匀强电场 , 故 B 错误 ; 带电粒子从 A到 B电场力做正功 , 因此电势能减小 , 动能增加 , 故 C正确 ,D 错误 . 24. 某金属导线的电阻率为ρ , 电阻为 R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半 , 那么该导 线的电阻率和电阻分别变为 ( D ) A.4 ρ和 4R B.ρ和 4R C.16ρ和 16R D.ρ和 16R 解析 : 导体的电阻率反映材料的导电性能 , 温度一定时同种材料的电阻率是不变的 . 导线 拉长后 , 直径变为原来的一半 , 则横截面积变为原来的 , 因总体积不变 , 长度变为原来的 4 倍 , 由电阻定律计算可知电阻变为原来的 16 倍 . 25. 已知通过三个并联支路的电流之比 I 1∶ I 2∶ I 3=1∶2∶3, 则三个并联支路的电阻之比 R1∶R2∶R3 为( A ) A.6∶3∶2 B.2∶3∶6 C.1∶2∶3 D.2∶3∶ 1 解析 : 三个并联支路的电压相等 , 根据欧姆定律 I= 得 , 电流 I 与电阻 R 成反比 . 电流之比 I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶ 3, 则电阻之比 R1∶R2∶R3=6∶ 3∶2, 故选 A. 26. 额定电压、额定功率均相同的电风扇、电烙铁和日光灯 , 各自在额定电压下正常工 作了相同的时间 . 比较它们产生的热量 , 结果是 ( B ) A.电风扇最多 B. 电烙铁最多 C. 日光灯最多 D. 一样多 解析 : 在三种用电器中 , 只有电烙铁能将电能全部转化为内能 , 电风扇将部分电能转化为 机械能 , 日光灯将部分电能转化为光能 , 故 B选项正确 . 27. 如图所示 , 一根通电直导线放置在水平向右的匀强磁场 B中 , 电流方向垂直纸面向里 , 则 直导线受到的安培力方向是 ( C ) A.垂直纸面向里 B.垂直纸面向外 C.竖直向下 D.竖直向上 28. 如图所示 , 小磁针放置在螺线管轴线的左侧 . 闭合电路后 , 不计其他磁场的影响 , 小磁针 静止时的指向是 ( B ) A.N 极指向螺线管 B.S 极指向螺线管 C.N 极垂直于纸面向里 D.S 极垂直纸面向里 解析 : 闭合电路后由安培定则知 , 在螺线管轴线左端磁感线的方向向左 , 小磁针 N极在该 点的指向与该点磁场方向一致 , 即指向左边 ,S 极指向螺线管 , 故 B 正确 . 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29.(15 分) 某同学用如图 ( 甲 ) 、( 乙) 所示装置研究平抛运动的特点 . (1) 在图 ( 甲 ) 所示的实验中 , 用小锤击打弹性金属片后 ,A 球沿水平方向抛出 , 做平抛运 动, 同时 B球被释放 , 做自由落体运动 . 分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度多 次重复实验 . 发现两个小球总是同时落地 , 该现象说 明 . (2) 在图 ( 乙) 所示的实验装置中 , 钢球从斜槽 M上释放 , 钢球飞出后做平抛运动 . 在装置 中有一个水平放置的可上下调节的倾斜挡板 N, 钢球飞出后落在挡板上 . 实验前 , 先将一 张白纸和复写纸固定在装置的背板上 . 钢球落到挡板上后 , 就会挤压复写纸 , 在白纸上留 下印迹 . 上下调节挡板 , 多次实验 , 就会在白纸上记录钢球运动轨迹上的多个位置 . 最后 用平滑曲线将这些印迹连接起来 , 就可得到钢球平抛运动的轨迹 . 图 ( 丙) 所示即为得到 的一条轨迹 , 任取一点 O建立直角坐标系 , 在轨迹上取 A,B,C 三个点 , 相邻两点间的水平 和竖直距离分别为 x1,y 1;x 2,y 2;x 3,y 3. ①本实验在操作过程中应注意的事项有 .( 至少写出两 条 ) ②根据图 ( 甲 ) 实验的结论 , 取 A,B,C 三个点时在竖直方向上应满 足 , 若水平方向上满足 , 说 明 . 解析 :(1) 用小锤击打弹性金属片 , 使 A 球沿水平方向弹出 , 同时 B 球被松开 , 自由下落 , 将观察到 A,B 两球同时落地 , 可知平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 . (2) ①为了能画出平抛运动轨迹 , 首先保证小球做的是平抛运动 , 所以斜槽轨道不一定要 光滑 , 但必须末端是水平的 . 同时要让小球总是从同一位置释放 , 这样才能找到同一运动 轨迹上的几个点 . ②根据图 ( 甲 ) 的结论 , 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 , 连续相 等时间内 , 位移之比为 1∶3∶5∶⋯; 若水平方向上满足 x1=x2=x3 , 则 y1∶y2∶y3=1∶3∶5. 答案 :(1) 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 (2) ①斜槽轨道末端水平 ; 小球从同一位置释放 ②y1∶y2∶ y3=1∶3∶5 x1=x2=x3 平抛运动在竖直方向上做自由落体运动 评分标准 : 第(1) 问 3 分, 第(2) 问第①小问 6 分, 第②小问每空 2 分. 30. (10 分) 如图所示 , 质量为 1 kg 的小球 , 在竖直放置的半径为 10 m 的光滑圆环轨道的底 端, 给它一个水平初速度时 , 小球沿轨道恰能通过圆环顶端 ,g 取 10 N/kg. 求 : (1) 小球在轨道最低点时获得的初速度为多大 . (2) 小球在轨道最低点时对轨道的压力为多大 . 解析 :(1) 小球沿轨道恰能通过圆环顶端 , 由重力提供向心力 , 由牛顿第二定律得 mg=m , 从最低点到最高点 , 由机械能守恒定律得 m =mg·2R+ m 解得小球在轨道最低点时获得的初速度 v 0= = m/s=10 m/s. (2) 在最低点 , 由牛顿第二定律得 F-mg=m 解得 F=6mg=60 N 由牛顿第三定律得 , 小球对轨道的压力为 60 N. 答案 :(1)10 m/s (2)60 N 评分标准 : 每问 5 分 . 31.(15 分) 质量为 m=1 kg 的物体 , 以 10 m/s 的速度在光滑水平面上做匀速直线运动 , 某 时刻受到与速度方向相反的水平恒力 F 的作用 , 经历 t=2 s, 速度变成 8 m/s, 求 : 物体在 此 2 s 内 (1) 加速度大小 a. (2) 发生的位移大小 . (3) 恒力 F 的大小 . 解析 :(1) 根据加速度的定义式 a= 得 加速度大小 a= m/s 2=1 m/s 2. (2) 由位移公式得 x=v0t- at 2=10×2 m- ×1×22 m=18 m. (3) 根据牛顿第二定律 F=ma=1×1 N=1 N. 答案 :(1)1 m/s 2 (2)18 m (3)1 N 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（五） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 甲、乙两个物体在同一直线上沿正方向运动 ,a 甲 =4 m/s 2,a 乙=-4 m/s 2, 那么对甲、乙 两物体判断正确的是 ( B ) A.甲的加速度大于乙的加速度 B. 甲做加速直线运动 , 乙做减速直线运动 C.甲的速度比乙的速度变化快 D. 甲、乙在相等时间内速度变化可能相等 解析 : 两物体加速度大小相等 , 故速度变化快慢相同 ,A,C 均错误 ; 由Δ v=a·Δt 可知 , 两物 体在相等时间内速度变化大小相等 , 但方向相反 ,D 错误 ; 由于甲物体的加速度与速度方 向相同 , 乙物体加速度与速度方向相反 , 故甲做加速直线运动 , 乙做减速直线运动 ,B 正 确. 2. 一质点自原点开始在 x 轴上运动 , 初速度 v0>0, 加速度 a>0. 当 a 值不断减小直至为零 时 , 质点的 ( C ) A.速度不断减小 , 位移不断减小 B.速度不断减小 , 位移继续增大 C.速度不断增大 , 当 a=0 时 , 速度达到最大 , 位移不断增大 D.速度不断减小 , 当 a=0 时 , 位移达到最大值 解析 : 由于初速度 v0>0, 加速度 a>0, 即速度和加速度同向 , 不管加速度大小如何变化 , 速 度都是在增加 , 当加速度减小时 , 相同时间内速度的增加量变小 , 即逐渐增加得慢了 . 当 a=0 时 , 速度达到最大值 , 此后以该速度做匀速直线运动 , 位移继续增大 . 3. 一个物体沿直线运动 , 从 t=0 时刻开始 , 物体的 v t 图像如图所示 , 图线与纵、横坐标 轴的交点分别为 0.5 m/s 和 -1 s, 由此可知 ( C ) A.物体做匀速直线运动 B.物体做变加速直线运动 C.物体的初速度大小为 0.5 m/s D.物体的初速度大小为 1 m/s 解析 : 根据 v t 图像 , 可知物体的速度均匀增大 , 做匀加速直线运动 , 故 A,B 错误 . 图线纵 轴截距表示初速度 , 则知物体的初速度大小为 0.5 m/s, 故 C 正确 ,D 错误 . 4. 如图所示 , 一劲度系数为 k 的弹簧 , 下端悬挂一重物 , 重物质量为 m,平衡时物体在 a 位 置 . 现用力将物体向下拉到 b 位置 , 已知 a,b 间距离为 x, 则此时弹簧的弹力为 ( B ) A.kx B.mg+kx C.mg-kx D.以上说法都不正确 解析 : 平衡时物体在 a 位置 , 根据平衡条件得 kx a=mg,物体在 b 处时弹簧的弹力 F=k(x+x a )=kx+mg,B 选项正确 . 5. 某同学乘电梯下楼 , 电梯向下启动时 , 他有一种“飘飘然”的感觉 , 这是因为 ( C ) A.他受到的重力变小了 B.他受到的重力变大了 C.他处于失重状态 D.他处于超重状态 解析 : 电梯向下启动时 , 有向下的加速度 , 此时人受到的支持力小于人的重力的大小 , 所 以人处于失重状态 , 但人的重力并没变 , 只是对电梯的压力变小了 , 故 C项正确 . 6. 静止在光滑水平面上的物体 , 受到一个水平拉力 , 当拉力开始作用的瞬间 , 下列说法正 确的是 ( B ) A.物体立即获得速度 B.物体立即获得加速度 C.物体加速度仍为零 D.物体同时获得速度和加速度 解析 : 加速度与合外力存在着瞬时对应关系 , 即力变则加速度同时变 ; 但速度与力之间不 存在瞬时对应关系 , 故 B正确 . 7. 关于物体的运动 , 下列说法正确的是 ( B ) A.变速运动一定是曲线运动 B.曲线运动一定是变速运动 C.曲线运动一定是加速度变化的运动 D.运动物体的加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动 解析 : 变速运动不一定是曲线运动 , 如匀变速直线运动 , 故 A 错误 ; 既然是曲线运动 , 它的 速度的方向必定是改变的 , 所以曲线运动一定是变速运动 , 故 B正确 ; 加速度不变的运动 也可能是曲线运动 , 比如说平抛运动 , 故 C错误 ; 运动物体的加速度大小、速度大小都不 变的运动一定不是直线运动 , 因为加速度要么改变速度的大小 , 要么改变速度的方向 , 故 D错误 . 8. 如图 , 质量为 m的木块从半径为 R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中 , 如果由 于摩擦力的作用使得木块的速率不变 ( D ) A.因为速率不变 , 所以木块加速度为零 B.木块下滑的过程中所受的合外力越来越大 C.木块下滑过程中摩擦力大小不变 D.木块下滑过程中加速度大小不变 , 方向时刻指向球心 解析 : 由于木块沿圆弧下滑时速率不变 , 故木块做匀速圆周运动 , 存在向心加速度 , 故 A 项错误 ; 木块下滑时做匀速圆周运动 , 所受的合外力大小不变 , 故 B项错误 ; 木块受到重 力、碗壁的支持力和摩擦力的作用 , 它在切线方向受力为 0, 即摩擦力等于重力沿切线方 向的分力 , 所以在下滑过程中摩擦力越来越小 , 故 C 项错误 ; 木块下滑时做匀速圆周运 动, 加速度大小不变 , 方向时刻指向球心 , 故 D项正确 . 9. 下列说法中正确的是 ( D ) A.哥白尼发现了万有引力定律 B. 牛顿测出了引力常量 C.伽利略提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 D.牛顿发现万有引力定律 , 卡文迪 许测出引力常量 解析 : 哥白尼提出“日心说” , 牛顿提出了万有引力定律 , 但没能测出引力常量 , 故 A,B 错 误 ; 开普勒提出所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆 , 故 C错误 ; 牛顿提出了万有引力定 律, 卡文迪许第一次在实验室里测出了引力常量 , 故 D正确 . 10. 一物体做变速运动时 , 运动状态发生改变 , 下列说法正确的是 ( D ) A.合外力一定对物体做功 , 使物体动能改变 B.合外力一定对物体做功 , 但物体动能可 能不变 C.合外力可能对物体做功 , 但物体动能不改变 D.合外力可能对物体做功 , 使物体动能改 变 解析 : 变速运动可以只是速度方向变 , 而速度大小不变 , 例如匀速圆周运动 , 此时 , 合外力 不做功 , 动能不改变 , 故 A,B 错误 ; 如果变速运动的速度大小改变 , 动能就改变 , 则合外力 对物体做功 ,C 错误 ,D 正确 . 11. 如图所示 , 一细线系一小球绕 O点在竖直面做圆周运动 ,a,b 分别是轨迹的最高点和最低 点 ,c,d 两点与圆心等高 , 小球在 a 点时细线的拉力恰好为 0, 不计空气阻力 , 则下列说法 正确的是 ( D ) A.小球运动到 c,d 两点时 , 受到的合力指向圆心 B.小球从 a 点运动到 b 点的过程中 , 机械能先增大后减小 C.小球从 a 点运动到 b 点的过程中 , 细线对小球的拉力先做正功后做负功 D.小球从 a 点运动到 b 点的过程中 , 先失重后超重 解析 : 小球运动到 c,d 两点时 , 绳子拉力的方向指向圆心 , 重力竖直向下 , 所以小球受到 的合力不是指向圆心 , 故 A错误 ; 小球从 a 点运动到 b 点的过程中 , 细线的拉力不做功 , 只有重力做功 , 机械能守恒 , 故 B,C 错误 ; 小球从 a 点运动到 b 点的过程中 , 加速度方向 先向下后向上 , 所以小球先失重后超重 , 故 D正确 . 12. 一物体在竖直向上的恒力作用下 , 由静止开始上升 , 到达某一高度时撤去外力 . 若不 计空气阻力 , 则在整个上升过程中 , 物体的机械能 E 随时间 t 变化的关系图像是 ( A ) 解析 : 设物体在恒力作用下的加速度为 a, 由功能原理可知 , 机械能增量为Δ E=FΔh=F· at 2, 知 E t 图像是开口向上的抛物线 . 撤去拉力后 , 机械能守恒 , 则机械能随时间的变化 而保持不变 . 故 A正确 ,B,C,D 错误 . 二、单项选择题Ⅱ : 本大题为选做题 , 分为 A,B 两组 , 每组共 8 小题 , 每小题 3 分, 共 24 分; 考生只选择其中一组题作答 . 在每小题列出的四个选项中 , 只有一项最符合题意 . 选做题 A组 ( 选修 1 1) 13. 下列图示中 , 正方形闭合线圈始终在匀强磁场中运动 , 线圈中能产生感应电流的是 ( D ) 解析 :A 项线圈平行于磁感线运动 , 穿过线圈的磁通量为零 , 不会产生感应电流 ,A 错误 ;B 项线圈整体垂直于磁感线运动 , 虽然切割磁感线 , 但穿过的磁通量没有变化 , 因此不会产 生感应电流 ,B 错误 ;C 项线圈绕 O点转动 , 但穿过的磁通量没有变化 , 因此不会产生感应 电流 ,C 错误 ;D 项线圈绕轴转动 , 导致磁通量发生变化 , 因此线圈产生感应电流 ,D 正确 . 14. 在下列各电场中 ,M,N 两点电场强度大小相等 , 方向相同的是 ( C ) 解析 :A 方向不同 ;B 大小不同 ;C 大小和方向相同 ;D 大小、方向都不同 . 15. 电磁波频率的单位是 ( B ) A.安培 B.赫兹 C.欧姆 D.伏特 解析 : 电流的单位是安培 , 电磁波频率的单位是赫兹 , 电阻的单位是欧姆 , 电压的单位是 伏特 . 16. 转换电视频道 , 选择电视节目 , 称为 ( A ) A.调谐 B.调制 C.调频 D.调幅 解析 : 调谐 , 是设备接收端通过调节自身电磁振荡频率 , 使其与目标载波频率相同产生共 振, 从而接收目标频道 , 转换电视频道 , 故选 A. 17. 关于电磁波在真空中的传播速度 , 下列说法正确的是 ( D ) A.频率越高 , 传播速度越大 B.电磁波的能量越强 , 传播速度越大 C.波长越长 , 传播速度越大 D.频率、波长、强弱都不影响电磁波的传播速度 解析 : 任何种类的电磁波在真空中的传播速度均相同 , 不受频率、波长、强弱的影响 . 18. 如图是验证电容器特性的实验电路图 . 电路正常工作后 , 对于灯 L1,L 2 的分析正确的是 ( D ) A.L 1,L 2 都亮 B.L 1,L 2 都不亮 C.L1 亮 ,L 2 不亮 D.L1 不亮 ,L 2 亮 解析 : 根据电容器特性 , 可知 , 恒定直流不能通过电容器 , 即电容器是“隔直通交” , 当电路 正常工作后 ,L 1 不亮 ,L 2 亮 , 故 D正确 ,A,B,C 错误 . 19. 有些酒店安装了热风干手器 , 打开它就有热风吹到手上 , 使手上的水很快蒸发掉 , 使 水快速蒸发的原因是 ( A ) A.加快了水面附近空气的流动并提高了水的温度 B.提高了水的温度并增大了水的表面积 C.加快了水面附近空气的流动并增大了水的表面积 D.加快了水面附近空气的流动 , 提高了水的温度并增大了水的表面积 解析 : 热风吹到手上使水快速蒸发的原因是加快了水面附近空气的流动 , 提高了水的温 度. 20. 电梯门不会夹伤人的手 , 是因为电梯门安装了什么传感器 ( C ) A.温度传感器 B. 红外线传感器 C.压力传感器 D. 生物传感器 解析 : 电梯门不会夹伤人的手是因为电梯门安装了压力传感器 . 选做题 B组 ( 选修 3 1) 21. 如图所示 , 在绝缘光滑水平面上 , 相隔一定距离有两个带同种电荷的小球 . 同时从静止释 放, 则两个小球的加速度大小和速度大小随时间变化的情况是 ( C ) A.速度变大 , 加速度变大 B.速度变小 , 加速度变小 C.速度变大 , 加速度变小 D.速度变小 , 加速度变大 解析 : 因电荷间的静电力与电荷的运动方向相同 , 故电荷将一直做加速运动 , 又由于两电 荷间距离增大 , 它们之间的静电力越来越小 , 故加速度越来越小 . 22. 在如图所示的静电场中 , 实线表示电场线 ,M,N 是电场中的两点 . 下列说法正确的是 ( B ) A.M 点处的电场强度比 N点处的大 B.M 点处的电场强度比 N点处的小 C.M,N 两点处的电场强度大小相等 , 方向相同 D.M,N 两点处的电场强度大小相等 , 方向 不同 23. 下列有关电源的电路中 , 导线内部的电场强度的说法正确的是 ( D ) A.导线内部的电场就是电源所形成的电场 B.在静电平衡时 , 导线内部的电场强度为零 , 而导线外部的电场强度不为零 , 所以导线内 部的电场不是稳定的 C.因为导线处于电源的电场中 , 所以导线内部的电场强度处处为零 D.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的 , 导线内的电荷处 于平衡状态 , 电荷分布是稳定的 , 电场也是稳定的 解析 : 导线内部的电场是电源和导线积累电荷所形成的两部分电场的矢量和 , 稳定后不 同于静电平衡 ( 内部电场强度处处为零 ), 而是电场强度大小恒定 , 方向与导线切线一致 , 是一种动态的平衡 , 故 A,B,C 错误 ,D 正确 . 24. 电路中有一电阻 , 通过电阻的电流为 5 A, 当通电 5 分钟时 , 通过电阻横截面的电子数 为( C ) A.1 500 个 B.9.375 ×1019 个 C.9.375 ×10 21 个 D.9.375 ×1020 个 解析 :q=It,n= = =9.375 ×1021 个. 25. 如图所示 , 一根横截面积为 S的均匀长直橡胶棒上带有均匀的负电荷 , 每单位长度上电 荷量为 q, 当此棒沿轴线方向做速度为 v 的匀速直线运动时 , 由于棒运动而形成的等效电 流大小为 ( A ) A.qv B. C.qvS D. 解析 :t 时间内棒运动的距离为 l=vt, 总电荷量 Q=ql=qvt, 所以 I= = =qv, 故选项 A正 确. 26. 如图所示为某条形磁场的部分磁感线分布 ,p,q 为磁场中的两点 . 下列说法正确的是 ( D ) A.该磁场是匀强磁场 B.p,q 两点处的磁场方向相反 C.p 点处的磁感应强度比 q 点处的磁感应强度小 D.p 点处的磁感应强度比 q 点处的 磁感应强度大 27. 电磁感应现象揭示了电与磁之间的内在联系 , 根据这一发现 , 发明了许多电器设备 . 以下电器中 , 利用了电磁感应原理的是 ( A ) A.变压器 B.白炽灯 C.洗衣机 D.电吹风 解析 : 白炽灯利用的是电流的热效应 , 洗衣机、电吹风利用的是电动机原理 . 28. 下列四幅图表示的磁感线 , 其中磁感应强度不变的是 ( A ) 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29.(15 分) 利用图 ( 甲 ) 所示的实验装置探究合力做功与动能变化的关系 . (1) 实验开始时 , 他先调节木板上定滑轮的高度 , 使牵引小车的细绳与木板平行 , 他这样 做的目的是 ( 填字母代号 ). A.避免小车在运动过程中发生抖动 B.可使打点计时器在纸带上打出的点清晰 C.可以保证小车最终能够实现匀速直线运动 D.可在平衡摩擦力后使细绳拉力等于小车 受的合力 (2) 甲小组同学正确平衡了摩擦力 , 选取的重物质量 m远小于小车的质量 M,取重物重力 值作为绳子的拉力值 , 按正确操作得到图 ( 乙) 所示的一条纸带 . 在纸带上选取三个连续 计时点 A,B,C, 测得它们到静止释放的起始点 O的距离分别为 sA,s B,s C, 打点计时器的工 作频率为 f, 已知当地重力加速度为 g, 从 O到 B的运动过程中 , 拉力对小车做功 W= , 小车动能变化量Δ Ek= . (3) 乙小组同学也正确平衡了摩擦力 , 但并未保证选取的重物质量 m远小于小车的质量 M.在处理数据时 , 他们也取重物的重力值作为绳子的拉力值 , 并采用图像法进行数据分 析 : 在纸带上选取多个计数点 , 测量静止释放的起始点 O到每个计数点的距离 , 并计算出 每个计数点对应的小车速度以及从 O点到该计数点对应的过程中绳子拉力所做的功 W. 他们作出的图线为 . 解析 :(1) 实验过程中 , 为减小误差 , 提高实验的精确度 , 他先调节木板上定滑轮的高度 , 使牵引小车的细绳与木板平行 , 目的是消除摩擦带来的误差 , 即平衡摩擦力后 , 使细绳的 拉力等于小车的合力 , 故 A,B,C 错误 ,D 正确 . (2) 拉力做功为 W=FsB=mgsB,B 点的速度为 v= , 故动能增加量为Δ Ek= Mv2= . (3) 在纸带上选取多个计数点 , 测量静止释放的起始点 O到每个计数点的距离 , 根据动能 定理可得 W=mv2, 所以 W∝v2, 故 B 正确 ,A,C,D 错误 . 答案 :(1)D (2)mgs B (3)B 评分标准 : 第(1)(3) 问每空 3 分 ; 第(2) 问第一个空 4 分 , 第二个空 5 分. 30. (10 分) 为了保证安全 , 汽车在城市道路行驶时速度都有特别规定 . 如图所示 , 在城市某一 路段一辆小汽车以 a=2.5 m/s 2 的加速度从静止开始做匀加速直线运动 , 匀加速的末速度 为该路段的最大限速 v=10 m/s. 求 : (1) 汽车匀加速时间 t; (2) 汽车匀加速过程位移 x 的大小 . 解析 :(1) 根据速度公式 v=at, 得汽车匀加速运动的时间为 t= = s=4 s. (2) 由位移公式 x= at 2, 得汽车匀加速运动的位移为 x= ×2.5 ×42 m=20 m. 答案 :(1)4 s (2)20 m 评分标准 : 每问 5 分 . 31.(15 分) 如图所示 , 滑雪场的弯曲滑道由 AB,BC两部分组成 ,AB 段高度差 H=20 m,BC段高度差 h=10 m. 质量 m=70 kg 的运动员从 A 点由静止开始沿 AB滑道下滑 , 经过 B点后沿 BC滑 道运动 . 不计摩擦和空气阻力 , 重力加速度 g 取 10 m/s 2 , 规定 B点所在水平地面重力势 能为零 . (1) 求运动员在 A点处的重力势能 Ep; (2) 判断运动员到达 C 点时速度是否为零 ( 答“是”或“不是” ); (3) 求运动员经过 B点时的速度大小 v. 解析 :(1) 规定 B点所在水平地面重力势能为零 , 则运动员在 A点处的重力势能为 Ep=mgH 得 Ep=70× 10×20 J=1.4 ×104 J. (2) 不是 . 因为不计摩擦和空气阻力 , 运动员在运动过程中机械能守恒 , 从 A 到 C,运动员 的重力势能减小 , 动能要增加 . (3) 据机械能守恒定律有 mv2=mgH 得 v= = m/s=20 m/s. 答案 :(1)1.4 ×104 J (2) 不是 (3)20 m/s 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（六） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 物体 A,B 的 x t 图像如图所示 , 由图可知 ( A ) A.从第 3 s 起 , 两物体运动方向相同 , 且 vA>vB B.两物体由同一位置开始运动 , 但物体 A比 B迟 3 s 才开始运动 C.在 5 s 内物体的位移相同 ,5 s 末 A,B 相遇 D.5 s 内 A,B 的平均速度相等 解析 :x t 图像斜率的大小表示物体速度的大小 , 斜率的正负表示物体运动的方向 , 由题 图可知 ,A 正确 ;B 物体的出发点在离原点 5 m 处,A 物体的出发点在原点处 ,B 错误 ; 物体 B在 5 s 内的位移为 10 m-5 m=5 m, 物体 A在 3～5 s 内的位移为 10 m, 故 C,D 均错误 . 2. 一辆汽车在平直公路上做刹车实验 , 从 t=0 时刻起运动过程的位移与速度的关系为 x=10-0.1v 2( 各物理量单位均取国际单位制的单位 ), 下列分析正确的是 ( B ) A.上述过程的加速度大小为 0.2 m/s 2 B.刹车过程持续的时间为 2 s C.t=0 时刻的速度为 5 m/s D.刹车过程的位移为 5 m 解析 : 根据位移速度公式 x= = + , 对应表达式 x=10-0.1v 2 可得 =10 m, =-0.1 s2/m, 解得加速度 a=-5 m/s 2,t=0 时刻的速度 v 0=10 m/s, 故刹车持续时间为 t= =2 s, 刹 车过程中的位移 x= =10 m,B 正确 . 3. 国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统 , 系统以 50 Hz 的频 率监视前方的交通状况 . 当车速 v≤10 m/s 且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全 距离时 , 如果司机未采取制动措施 , 系统就会立即启动“全力自动刹车” , 加速度大小约为 5 m/s 2, 使汽车避免与障碍物相撞 . 则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为 ( C ) A.50 m B.20 m C.10 m D.1 m 解析 : 由题意知 , 车速 v≤10 m/s, 系统立即启动“全力自动刹车”的加速度大小约为 5 m/s2, 最后末速度减为 0, 由推导公式 v2=2ax 可得 x≤ = m=10 m, 所以系统设置的安 全距离为 10 m, 故 C正确 ,A,B,D 错误 . 4. 物体静止在固定的斜面上 , 分别按图示的方向对物体施加大小相等的力 F,A 中 F 垂直 于斜面向上 ,B 中 F 垂直于斜面向下 ,C 中 F 竖直向上 ,D 中 F 竖直向下 , 施力后物体仍然 静止 , 则物体所受的静摩擦力增大的是 ( D ) 解析 :A 项中物体受重力、支持力及摩擦力平衡 , 当加上 F 后 , 物体仍处于平衡状态 , 则在 沿斜面方向上物体平衡状态不变 , 而重力沿斜面向下的分力不变 , 故摩擦力不变 , 故 A错 误 ; 对 B项中物体受力分析可知 ,F 只改变垂直于斜面的压力 , 不会影响沿斜面方向上的 力, 故摩擦力不变 , 故 B 错误 ;C 项中施加竖直向上的力 F后 ,F 有沿斜面向上的分力 , 物 体有向下的运动趋势 , 此时向下的重力的分力与向上的 F 的分力及摩擦力平衡 , 故摩擦 力将变小 , 故 C错误 ;D 项中施加竖直向下的力 F 后 ,F 产生沿斜面向下的分力 , 则沿斜面 向下的力为重力的分力和 F 的分力 , 故增大了摩擦力 , 故 D正确 . 5. 作为第十三届全运会的东道主 , 双人 10 米跳台为天津跳水队的重点项目 . 跳台跳水可简 化为如下的运动过程 , 运动员从跳台上斜向上跳起 , 一段时间后落入水中 , 如图所示 . 不 计空气阻力 , 下列说法正确的是 ( C ) A.运动员在空中上升过程中处于超重状态 B.运动员在空中运动到最高点时加速度为 0 C.运动员在空中上升过程中处于失重状态 D.入水过程中 , 水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力 解析 : 起跳以后在空中的上升过程以及下降过程中运动员的加速度方向向下 , 所以处于 失重状态 , 故 A错误 ,C 正确 ; 运动员在空中运动到最高点时 , 只受重力作用 , 加速度为 g,B 错误 ; 入水过程中 , 水对运动员的作用力和运动员对水的作用力是一对作用力与反作 用力 , 二者大小相等 , 故 D错误 . 6. 如图所示 , 质量 m=5 kg 的物体在水平地面上向左运动 , 物体与水平地面间的动摩擦因数 μ=0.5, 与此同时物体受到一个水平向右的推力 F=20 N 的作用 , 则物体的加速度为 ( 取 g=10 m/s 2)( B ) A.5 m/s 2 , 水平向右 B.9 m/s 2, 水平向右 C.1 m/s 2 , 水平向右 D.1 m/s 2, 水平向左 解析 : 在水平地面上向左运动 , 竖直方向受重力、支持力 , 水平方向受水平向右的推力、 水平向右的摩擦力 . 水平向右的推力 F=20 N, 摩擦力 Ff =μFN=μmg=25 N,所以合力大小为 F 合=(20+25) N=45 N, 方向水平向右 , 根据牛顿第二定律得 a= =9 m/s 2 , 方向水平向右 , 故 B 正确 . 7. 水流星是一种常见的杂技项目 , 该项目可近似的简化为一根绳子拉着小球在竖直平面内 做圆周运动 , 则下列说法正确的是 ( A ) A.小球在最高点可能不受绳子的拉力 , 此时速度为 v= B.小球在最低点可能不受绳子的拉力 , 此时速度为 v= C.小球在最高点处于超重状态 D.小球在最高点处绳子的拉力随速度增加而减小 解析 : 在最高点 , 若绳子的拉力为零 , 根据牛顿第二定律得 mg=m , 计算得 v= , 选项 A 正确 ; 小球在最低点 , 靠拉力和重力的合力提供向心力 , 合力方向向上 , 拉力不可能为零 , 故 B 错误 ; 在最高点 , 小球的加速度方向向下 , 处于失重状态 , 故 C 错误 ; 小球在最高点 , 根据牛顿第二定律得 FT+mg=m , 小球在最高点处绳子的拉力随速度增加而增加 , 故 D错 误 . 8. 如图所示 , 在圆轨道上运行的国际空间站里 , 一宇航员 A静止 ( 相对于空间舱 ) “站”在舱内 朝向地球一侧的“地面” B上 . 则下列说法中正确的是 ( B ) A.宇航员 A不受重力作用 B.宇航员 A所受重力与他在该位置所受的万有引力相等 C.宇航员 A与“地面” B 之间的弹力大小等于重力 D.宇航员 A将一小球无初速度 ( 相对空间舱 ) 释放 , 该小球将落到“地面” B 上 解析 : 宇航员所受的万有引力等于该处宇航员的重力 , 万有引力提供该处做圆周运动的 向心力 ,A 错误 ,B 正确 ; 宇航员处于完全失重状态 , 和“地面” B间没有相互作用 ,C 错误 ; 宇 航员相对于太空舱无初速释放小球 , 小球受地球的万有引力提供向心力 , 做圆周运动 , 不 会落到“地面” B上 ,D 错误 . 9. 两同学之间的万有引力 ( A ) A.一定存在 B.一定不存在 C.是否存在无法确定 D.随他们的距离增大而增大 解析 : 自然界中任意两个物体之间都存在万有引力 , 所以两同学之间的万有引力一定存 在 , 故 A正确 ,B,C 错误 ; 根据万有引力 F=G , 得随他们的距离增大而减小 , 故 D错误 . 10. 下列关于功和能的说法正确的是 ( D ) A.功就是能 , 能就是功 B.物体做的功越多 , 说明物体具有的能就越大 C.外力对物体不做功 , 这个物体就没有能量 D.能量转化的多少可用功来量度 解析 : 功是能量转化的量度 , 做功的过程就是能量转化的过程 , 选项 A 错误 ,D 正确 ; 物体 做的功越多 , 说明能量转化的越多 , 选项 B错误 ; 外力对物体不做功 , 并不说明这个物体 就没有能量 , 选项 C错误 . 11. 如图所示 , 拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法 . 如果某受训者拖着轮胎 在水平直道上跑了 200 m, 那么下列说法正确的是 ( C ) A.轮胎受到的重力对轮胎做了正功 B.轮胎受到的拉力对轮胎不做功 C.轮胎受到的摩擦力对轮胎做了负功 D.轮胎受到的支持力对轮胎做了正功 解析 : 轮胎受到的重力竖直向下 , 而轮胎的位移水平向右 , 则轮胎在竖直方向上没有发生 位移 , 重力不做功 , 故 A 错误 . 设拉力与水平方向的夹角为α , 由于α是锐角 , 所以轮胎受到 的拉力做正功 , 故 B错误 . 由题知 , 轮胎受到地面的摩擦力方向水平向左 , 而位移水平向 右, 两者夹角为 180°, 则轮胎受到地面的摩擦力做了负功 , 故 C正确 . 轮胎受到地面的支 持力竖直向上 , 而轮胎的位移水平向右 , 则轮胎在竖直方向上没有发生位移 , 支持力不做 功, 故 D错误 . 12. 如图所示 , 半圆形光滑轨道 AB固定在水平地面上 , 与水平地面相切于 A点 , 其直径 AB与 地面垂直 . 一小球从 P 点由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动 , 加速度大小为 g, 小 球从 A点水平进入圆轨道后 , 刚好能从上端 B点水平飞出 . 已知重力加速度为 g, 半圆形 轨道的半径为 R,则 P点到 A 的距离为 ( B ) A.2R B. R C. R D.4R 解析 : 小球刚好能从上端 B点水平飞出 , 则在 B 点 :mg=m ; 从 P点到 B点 , 根据动能定 理:Fx-2mgR= m , 其中 F=mg,解得 x= R,故选 B. 二、单项选择题Ⅱ : 本大题为选做题 , 分为 A,B 两组 , 每组共 8 小题 , 每小题 3 分, 共 24 分; 考生只选择其中一组题作答 . 在每小题列出的四个选项中 , 只有一项最符合题意 . 选做题 A组 ( 选修 1 1) 13. 关于真空中两个静止的点电荷之间的相互作用力 , 下列说法正确的是 ( C ) A.跟它们电荷量的乘积成反比 B. 跟它们之间的距离成反比 C.跟它们之间的距离的平方成反比 D.跟它们的电荷量成正比 解析 : 由库仑定律可知 , 真空中两个静止的点电荷之间的作用力 , 跟它们的电荷量的乘积 成正比 , 跟它们之间距离的平方成反比 . 14. 如图所示 , 正电子垂直电场方向入射到匀强电场中 , 正电子做 ( D ) A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动 C.向下偏转的曲线运动 D.向上偏转的曲线运动 解析 : 正电子受到沿电场线方向的电场力 , 故向上偏转 . 15. 当直导线通有垂直纸面向外的恒定电流时 , 小磁针静止时指向正确的是 ( A ) 解析 : 直导线电流的磁场是以直导线各点为圆心的同心圆 , 且满足安培定则 , 由安培定则 可判断选项 A 正确 . 16. 下列过程中 , 没有直接利用电磁波的是 ( A ) A.电冰箱冷冻食物 B.用手机通话 C.微波炉加热食物 D.用收音机收听广播 解析 : 电冰箱冷冻食物是利用电能 , 不是电磁波 . 17. 下列各组电磁波 , 按波长由长到短的正确排列是 ( B ) A.γ射线、红外线、紫外线、可见光 B.红外线、可见光、紫外线、γ射线 C.可见光、红外线、紫外线、γ射线 D.紫外线、可见光、红外线、γ射线 解析 : 在电磁波谱中 , 电磁波的波长由长到短排列顺序依次是 : 无线电波、红外线、可见 光、紫外线、 X射线、γ射线, 由此可判定 B正确 . 18. 关于紫外线 , 下列说法中正确的是 ( C ) A.一切物体都会发出紫外线 B.紫外线可用于无线电通讯 C.紫外线有较高的能量 , 足以破坏细胞中的物质 D.在紫外线照射下 , 所有物质会发 出荧光 解析 : 一切物体都会发出红外线 ,A 错误 ; 无线电波可用于无线电通讯 ,B 错误 ; 紫外线有 较高的能量 , 紫外线化学效应强 , 能杀菌 , 医院里和食品加工厂以及一些公共场合经常利 用紫外线进行杀菌 , 足以破坏细胞中的物质 ,C 正确 ; 在紫外线照射下 , 荧光物质才会发出 荧光 ,D 错误 . 19. 下表为某电热水壶铭牌上的一部分内容 . 根据表中的信息 , 可计算出在额定电压下以 额定功率工作时通过电热水壶的电流约为 ( D ) 型号 额定功率 额定电压 额定容量 SP988 1 500 W 220 V 1.6 L A.0.15 A B.0.23 A C.4.4 A D.6.8 A 解析 :I= = A ≈6.8 A. 20. 如图所示 , 白炽灯和电容器串联后接在交变电源的两端 , 当交变电流的频率增加时 ( B ) A.电灯变暗 B.电灯变亮 C.电灯亮度不变 D.不能确定 解析 : 直流电不能通过电容器 , 而交变电流能“通过”电容器 , 且交变电流的频率越高 , 电流 的通过能力也越高 , 所以 B正确 . 选做题 B组 ( 选修 3 1) 21. 下列做法中 , 属于预防静电危害的是 ( D ) A.用静电吸附粉尘 B.用静电喷涂油漆 C.复印机对碳粉的静电吸附 D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上 解析 : 用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附都属于静电的利 用, 运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上属于预防静电的危害 , 选项 D 正 确. 22. 关于等势面的说法 , 正确的是 ( D ) A.电荷在等势面上移动时 , 由于不受电场力作用 , 所以说电场力不做功 B.在同一个等势面上各点的电场强度大小相等 C.两个不等电势的等势面可能相交 D.若相邻两等势面的电势差相等 , 则等势面的疏密程度能反映电场强度的大小 解析 : 等势面由电势相等的点组成 , 等势面附近的电场线跟等势面垂直 , 因此电荷在等势 面上移动时 , 电场力不做功 , 但并不是不受电场力的作用 ,A 错误 . 等势面上各点电场强度 大小不一定相等 , 等势面不可能相交 ,B,C 错误 . 等差等势面的疏密反映电场强度的大 小,D 正确 . 23. 在如图所示的电场中有 M,N两点 , 下列说法正确的是 ( B ) A.该电场是匀强电场 B.M 点的电场强度比 N点的大 C.同一正电荷在 N 点受到的电场力比 M点的大 D.M点和 N点的电场方向相同 解析 : 从电场线的分布特征可以判断 , 该电场不是匀强电场 , 选项 A错误 ;M 点比 N点的电 场线密集 , 因此 ,M 点的电场强度比 N点的大 , 选项 B 正确 ; 同一正电荷在 N点受到的电场 力比 M点的小 , 选项 C 错误 ;M 点和 N 点的电场方向不相同 , 选项 D错误 . 24. 对于电动势的定义式 E= 的理解 , 正确的是 ( C ) A.E 与 W成正比 B.E 与 q 成反比 C.E 的大小与 W,q 无关 D.W 表示非静电力 解析 : 电动势是描述电源非静电力搬运电荷本领大小的物理量 , 与 W,q 无关 . 25. 在电阻为 4 Ω的导体中通以恒定电流 ,5 min 内通过导体横截面的电荷量是 45 C, 这 时加在导体两端的电压是 ( C ) A.60 V B.6 V C.0.6 V D.3.6 V 解析 : 通过导体的电流为 I= = A=0.15 A; 根据欧姆定律得 , 加在导体两端的电压是 U=IR=0.15 ×4 V=0.6 V, 故选 C. 26. 如图所示为某磁场的一条磁感线 , 其上有 A,B 两点 , 则 ( D ) A.A 点的磁感应强度一定大 B.B 点的磁感应强度一定大 C.因为磁感线是直线 ,A,B 两点的磁感应强度一样大 D.条件不足 , 无法判断 解析 : 由磁场中一根磁感线无法判断磁场强弱 . 27. 如图所示的磁场中 ,ab 是闭合电路的一段导体 ,ab 中的电流方向为 a→b, 则 ab 受到 的安培力的方向为 ( C ) A.向上 B.向下 C.垂直纸面向里 D.垂直纸面向外 解析 : 利用左手定则可判断 ab 受到的安培力方向垂直纸面向里 ,C 正确 . 28. 如图所示 , 一束电子流沿管的轴线进入螺线管 , 忽略重力 , 电子在管内的运动应该是 ( C ) A.当从 a 端通入电流时 , 电子做匀加速直线运动 B.当从 b 端通入电流时 , 电子做匀加速直线运动 C.不管从哪端通入电流 , 电子都做匀速直线运动 D.不管从哪端通入电流 , 电子都做匀速圆周运动 解析 : 电子的速度 v∥B,F 洛 =0, 电子做匀速直线运动 . 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29. (15 分) 用落体法“探究机械能守恒定律”的实验装置如图所示 . (1) 实验中打点计时器所接的电源是 ( 选填“A”或“B”). A.直流电 B.交流电 (2) 操作时 , 释放纸带与接通电源的合理顺序应是 ( 选填“A”或“B”). A.先释放纸带 , 再接通电源 B.先接通电源 , 再释放纸带 (3) 为了减小由于阻力带来的实验误差 , 应选用的重物是 ( 选填“A”或“B”). A.质量为 200 g 的铁质重锤 B.质量为 200 g 的木球 (4) 有下列器材可供选用 : 重锤、铁架台、打点计时器、复写纸、纸带、秒表、低压交 流电源、导线、开关、天平、刻度尺 . 其中不必要的器材有 . (5) 下列关于实验误差的说法中 , 正确的是 . A.重锤质量的称量不准会造成较大误差 B.重锤质量选用得大些 , 有利于减小误差 C.重锤质量选用得较小些 , 有利于减小误差 D.先释放重锤 , 后接通电源会造成较大误 差 (6) 最后的结果发现重力势能的减少量略大于动能的增加量 , 请说出原因 ( 一条即可 ). 解析 :(1) 打点计时器的打点频率等于交流电的频率 , 打点计时器应使用交流电源 . 故 B 项正确 ,A 项错误 . (2) 若先释放纸带 , 再接通电源 , 由于重物下落较快 , 纸带上得到的点迹较少 , 不利于数据 的采集和处理 , 会对实验产生较大的误差 ; 释放纸带与接通电源的合理顺序应是先接通 电源后释放纸带 . 故 B 项正确 ,A 项错误 . (3) 为了减小由于阻力带来的实验误差 , 相同质量的物块 , 体积应选小的 , 即应选铁质重 锤而不是木球 . 故 A项正确 ,B 项错误 . (4) 实验中借助打点计时器记录物体的运动时间 , 不需要秒表 . 实验验证机械能守恒 , 即 验证重力势能的减少量 mgh与动能增加量 mv2 的关系 ; 可不测质量 , 验证 gh 与 v2 的关 系, 所以天平也不需要 . (5) 实验中重锤的质量不必要测量 , 重锤质量的称量不准 , 不会造成误差 , 故 A 项错误 ; 为 了减小阻力的影响 , 重锤应选择质量大一些、体积小一些的 , 故 B 项正确 ,C 项错误 ; 先释 放重锤 , 再接通电源 , 由于重锤下落较快 , 纸带上得到的点迹较少 , 不利于数据的采集和 处理 , 会对实验产生较大的误差 , 故 D 项正确 . (6) 重力势能的减少量略大于动能的增加量 , 是由于纸带与计时器间阻力 ( 或空气阻力 ) 带来的影响 . 答案 :(1)B (2)B (3)A (4) 秒表、天平 (5)BD (6) 纸带受到摩擦阻力的作用 评分标准 : 第(1)(2)(3)(4)(5) 问每空 2 分; 第(6) 问 5 分. 30.(10 分) 一架喷气式飞机由静止开始在水平跑道上滑行 , 经过时间 t=10 s 达到起飞速 度 v=80 m/s, 假设在此过程中 , 飞机做匀加速直线运动 . 求 : (1) 飞机在跑道上的加速度大小 ; (2) 飞机达到起飞速度需要在跑道上滑行的距离 . 解析 :(1) 根据 v=at 得 a= = m/s 2=8 m/s 2. (2) 飞机达到起飞速度需要在跑道上滑行的距离为 x= at 2= ×8× 100 m=400 m. 答案 :(1)8 m/s 2 (2)400 m 评分标准 : 每问 5 分 . 31.(15 分) 如图所示 , 让质量为 4 kg 的摆球从图中的位置 A(摆线与竖直方向的夹角θ为 60°) 由静 止开始下摆 , 摆到最低点 B位置时绳恰被拉断 . 设摆线长 L=0.4 m, 摆球半径不计 , 悬点到 地面的竖直高度为 5.4 m, 不计空气阻力 (g=10 m/s 2), 求 : (1) 摆球摆到最低点 B 时绳子承受的最大拉力 ; (2) 落地点 D到 C点的距离 ; (3) 摆球到 D点时的动能 . 解析 :(1) 对 AB过程由动能定理可知 mgL(1-cos 60 °)= m 得 vB= = m/s=2 m/s 由向心力公式可得 F-mg=m 解得 F=2mg=2×4×10 N=80 N. (2) 摆球从 B点抛出后做平抛运动 , 由平抛运动的规律 , 在竖直方向上有 H-L= gt 2, 得 t= = s=1 s; 水平方向上 , 落地点 D到 C点的距离为 x=vBt=2 ×1 m=2 m. (3) 摆球从 A运动到 B 的过程中受重力和线的拉力 , 只有重力做功 ; 摆球从 B到 D做平抛 运动 , 也只有重力做功 , 故摆球从 A点到 D 的全过程中机械能守恒 . 取地面为参考平面 , 则得 mg(H-Lcos 60 °)= m =EkD 代入数据得 EkD=208 J. 答案 :(1)80 N (2)2 m (3)208 J 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（七） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 一枚火箭由地面竖直向上发射 , 其 v t 图像如图所示 , 由图像可知 ( A ) A.0～t 1 时间内火箭的加速度小于 t 1～t 2 时间内火箭的加速度 B.t 2 时刻火箭离地面最远 C.在 0～t 2 时间内火箭上升 ,t 2～t 3 时间内火箭下落 D.t 3 时刻火箭回到地面 解析 : 由题图可知 ,0 ～t 2 时间内火箭做加速运动 , 其中 0～t 1 时间内火箭的加速度小于 t 1～t 2 时间内火箭的加速度 ,A 正确 ; 整个运动过程中速度总是大于 0, 则火箭一直上 升,t 3 时刻到达最高点 ,B,C,D 错误 . 2. 如图所示 , 一小球从 A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动 , 若到达 B 点时速 度为 v, 到达 C 点时速度为 2v, 则 xAB∶xBC等于 ( C ) A.1∶1 B.1 ∶2 C.1∶3 D.1 ∶4 解析 : 由位移—速度公式可得 - =2axAB, - =2axBC, 将各瞬时速度代入可知选项 C正确 . 3. 一位同学在某星球上完成自由落体运动实验 : 让一个质量为 2 kg 的小球从一定的高 度自由下落 , 测得在第 5 s 内的位移是 18 m, 则 ( D ) A.小球在 2 s 末的速度是 20 m/s B.小球在第 5 s 内的平均速度是 3.6 m/s C.小球在第 2 s 内的位移是 20 m D.小球在前 5 s 内的位移是 50 m 解析 : 设星球的重力加速度为 g, 则 g - g =18 m, 其中 t 4=4 s,t 5=5 s, 解得 g=4 m/s2, 小球在 2 s 末的速度是 v2=gt 2=8 m/s,A 错误 ; 小球在 4 s 末的速度 v4=gt 4=16 m/s, 在 5 s 末的速度 v 5=gt 5=20 m/s, 小球在第 5 s 内的平均速度是 = =18 m/s,B 错误 ; 小球在前 2 s 内的位移是 g =8 m, 小球在第 1 s 内的位移是 g =2 m, 小球在第 2 s 内的位移是 8 m-2 m=6 m,C 错误 ; 小球在前 5 s 内的位移是 g =50 m,D 正确 . 4. 如图所示 , 物体 M在斜向右下方的推力 F 作用下 , 在水平地面上恰好做匀速运动 , 则推力 F 和物体 M受到的摩擦力的合力方向 ( A ) A.竖直向下 B.竖直向上 C.斜向下偏左 D. 斜向下偏右 解析 : 物体 M受四个力作用 ( 如图所示 ), 支持力 FN和重力 G的合力一定在竖直方向上 , 由平衡条件知 , 摩擦力 f 和推力 F 的合力 与支持力 FN和重力 G的合力必定等大反向 , 故 f 与 F的合力方向竖直向下 , 故 A 正确 . 5. 下列说法正确的是 ( D ) A.力的产生必须有施力物体 , 但不一定有受力物体 B.一个物体竖直向上运动时 , 它一 定受到竖直向上的作用力 C.只要物体之间相互接触 , 就一定有力的作用 D.如果一个物体是施力物体 , 那么它同时 也一定是受力物体 解析 : 力是物体之间的相互作用 , 其产生必须有施力物体和受力物体 , 施力物体同时也是 受力物体 , 故 A错误 ,D 正确 ; 一个物体竖直向上运动时 , 也可能受到竖直向下的力 , 比如 竖直上抛运动 ,B 错误 ; 物体之间相互接触不一定有力的作用 , 弹力产生时还要有弹性形 变 , 故 C错误 . 6. 我国自行研制、具有完全自主知识产权的新一代大型喷气式客机 C919首飞成功后 , 拉开了全面试验试飞的新征程 , 假设飞机在水平跑道上的滑跑是初速度为零的匀加速直 线运动 , 当位移 x=1.6 × 103 m 时才能达到起飞所要求的速度 v=80 m/s, 已知飞机质量 m=7.0×10 4 kg, 滑跑时受到的阻力为自身重力的 0.1 倍 , 重力加速度取 g=10 m/s 2, 则飞 机滑跑过程中牵引力为 ( C ) A.7.0 ×10 4 N B.1.4 ×105 N C.2.1 ×105 N D.8.4 ×105 N 解析 : 飞机在起飞过程中做匀加速直线运动 , 根据 x= t 解得 t= = s=40 s; 加速度 大小为 a= = m/s 2=2 m/s 2; 飞机起飞的过程中受到牵引力与阻力 , 根据牛顿第二定律可 知 F-F f =ma,解得 F=Ff +ma=2.1×10 5 N. 故选 C. 7. 如图所示 , 在光滑杆上穿着两个小球 m1,m2, 且 m1=2m2, 用细线把两球连起来 , 当杆匀速转 动时 , 两小球刚好能与杆保持无相对滑动 , 此时两小球到转轴的距离 r 1 与 r 2 之比为 ( D ) A.1∶1 B.1∶ C.2∶1 D.1∶2 解析 : 两个小球绕共同的圆心做圆周运动 , 角速度相同 . 设两球所需的向心力大小为 Fn, 角速度为ω , 则对球 m1 有 Fn=m1ω 2r 1, 对球 m2 有 Fn=m2ω 2r 2, 由上述两式得 r 1∶r 2=1∶2, 故 D 正确 . 8. 关于万有引力定律及其表达式 F=G , 下列说法中正确的是 ( B ) A.对于不同物体 ,G 取值不同 B.G 是引力常量 , 由实验测得 C.两个物体彼此所受的万有引力方向相同 D.两个物体之间的万有引力是一对平衡力 解析 :G 是引力常量 , 是一个恒定的值 , 由卡文迪许用实验测得 , 所以选项 A错误 ,B 正确 ; 两个物体之间的万有引力是一对作用力和反作用力 , 大小相等 , 方向相反 , 选项 C,D 错 误 . 9. 如图 , 静止在地球上的 A,B 两物体都要随地球一起转动 , 下列说法正确的是 ( A ) A.它们的运动周期都是相同的 B.它们的线速度都是相同的 C.它们的线速度大小都是相同的 D.它们的角速度是不同的 解析 : 物体随地球一起转动时 , 周期都等于地球的自转周期 , 所以它们的周期是相同的 , 所以角速度一定相同 , 故 A正确 ,D 错误 ; 根据线速度与角速度的关系 v=ωr, 地球上的物 体的转动半径是以转轴为中心的半径 , 所以不同的纬度上的物体的转动半径不同 , 所以 它们的线速度是不相同的 , 故 B,C 错误 . 10. 下列关于功的说法中 , 正确的是 ( B ) A.力越大则做功一定多 B.功是标量 , 但也有正负之分 C.功的单位是牛顿 D.只要有力作用在物体上 , 就一定会对物体做功 解析 : 只有物体在沿力的方向发生位移 , 该力才对物体做功 , 故 A,D 错误 ; 功是标量 , 没有 方向 , 但有正负功之分 ,B 项正确 ; 功的单位是焦耳 ,C 错误 . 11. 一个成年人以正常的速度骑自行车 , 受到的阻力为总重力的 0.02 倍 , 则成年人骑自 行车行驶时的功率最接近于 ( C ) A.1 W B.10 W C.100 W D.1 000 W 解析 : 设人和车的总质量为 100 kg, 匀速行驶时的速率为 5 m/s, 匀速行驶时的牵引力与 阻力大小相等 F=0.02mg=20 N, 则人骑自行车行驶时的功率为 P=Fv=100 W,故 C 正确 . 12. 关于重力势能 , 下列说法中正确的是 ( D ) A.物体的位置一旦确定 , 它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大 , 它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从 -5 J 变化到 -3 J, 重力势能减少了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功 解析 : 重力势能具有相对性 , 某个物体处于某个位置 , 相对不同的参考平面具有不同的重 力势能 , 故 A错误 ; 重力势能 Ep=mgh,h 为相对于零势能面的高度差 ; 重力势能的大小与质 量和高度两个因素都有关 , 故 B错误 ; 一个物体的重力势能从 -5 J 变化到 -3 J, 说明物体 克服重力做功 , 重力势能变大 , 故 C错误 ; 只要重力做功 , 高度一定变化 , 故重力势能一定 变化 , 重力做多少功重力势能变化多少 , 故 D正确 . 二、单项选择题Ⅱ : 本大题为选做题 , 分为 A,B 两组 , 每组共 8 小题 , 每小题 3 分, 共 24 分; 考生只选择其中一组题作答 . 在每小题列出的四个选项中 , 只有一项最符合题意 . 选做题 A组 ( 选修 1 1) 13. 如图所示 , 通有直流电的两平行金属杆 MN和 PQ放置在匀强磁场中 , 杆与磁场垂直 , 受到 的安培力分别为 F1,F 2. 关于力的方向 , 下列判断正确的是 ( D ) A.F1,F 2 都向下 B.F 1,F 2 都向上 C.F1 向下 ,F 2 向上 D.F1 向上 ,F 2 向下 解析 : 用左手定则判断可知 D正确 . 14. 理想变压器的原线圈匝数不变 . 原线圈接入电压有效值恒定的交变电流 , 则副线圈的 ( B ) A.匝数越少 , 输出电压越高 B.匝数越多 , 输出电压越高 C.输出功率比输入功率小 D.输出功率比输入功率大 解析 : 原、副线圈电压之比等于线圈匝数比 , 原线圈电压恒定 , 副线圈匝数减少 , 则副线 圈电压减小 ,A 错误 ; 同理 , 副线圈匝数越多 , 输出电压越高 ,B 正确 ; 变压器的输入功率和 输出功率相等 ,C,D 错误 . 15. 比较下列各类传递信息的方法 , 在相同时间内传递信息最多的是 ( D ) A.电话 B.电报 C.书信 D.可视电话 解析 : 电话只传递声音 , 电报、书信只传递文字 , 可视电话声音、文字、图像均可传送 , 所以可视电话传递信息最多 . 16.2007 年度诺贝尔物理学奖被授予法国和德国的两位科学家 , 以表彰他们发现“巨磁电 阻效应” . 基于巨磁电阻效应的开发用于读取硬盘数据的技术 , 被认为是纳米技术的第一 次真正应用 . 下列有关其他电阻应用的说法中 , 错误的是 ( D ) A.热敏电阻可应用于温度测控装置中 B.光敏电阻是一种光电传感元件 C.电阻丝可应用于电热设备中 D. 电阻在电路中主要起到通过直流、阻碍交流的作用 解析 : 热敏电阻的原理是通过某电阻的电阻值与温度的函数关系 , 测得该热敏电阻的阻 值, 即可获取温度 , 从而应用于温度测控装置中 ,A 正确 ; 光敏电阻是将光信号与电信号进 行转换的传感器 ,B 正确 ; 电阻丝通过电流会产生热效应 , 可应用于电热设备 ,C 正确 ; 电 阻对直流和交流电均起到阻碍的作用 ,D 错误 . 17. 关于光敏电阻和热敏电阻 , 下列说法中正确的是 ( A ) A.光敏电阻是用半导体材料制成的 , 其阻值随光照增强而减小 , 随光照的减弱而增大 B.光敏电阻是能把光照强度这个光学量转换为电流这个电学量的传感器 C.热敏电阻是用金属铂制成的 , 它对温度感知很灵敏 D.热敏电阻是把热量这个热学量转换为电阻这个电学量的传感器 解析 : 光敏电阻是把光强转换为电阻的元件 , 阻值随光照增强而减小 ; 热敏电阻是把温度 转换为电阻的元件 , 故 B,D 错误 ; 热敏电阻和光敏电阻都是由半导体材料制成的 , 故 C错 误 . 18. 音箱中有高音扬声器和低音扬声器 . 为了让特定扬声器得到较为纯粹的高频或低频信 号 , 常常借助由电容器与电感器组成的分频器电路 . 信号通过图 ( 甲 ) 和图 ( 乙) 所示的分 频电路时 , 则关于扬声器发出的声音 , 下列说法中正确的是 ( A ) A.( 甲 ) 图发出低音 ,( 乙) 图发出高音 B.( 甲 ) 图发出高音 ,( 乙) 图发出低音 C.( 甲 ) 图同时发出高音和低音 D.( 乙) 图同时发出高音和低音 解析 : 电容器“通交流 , 隔直流”, 电感器“通直流 , 阻交流” ,( 甲 ) 图中高频的信号电流被电 容器短路 , 也被电感阻隔 , 所以 ( 甲 ) 图发出的是低音 ;( 乙) 图中 , 低频信号电流被电感短 路, 只有高频信号通过扬声器 , 所以 ( 乙) 图发出的是高音 . 19. 计算用电量时 , 常用的单位是“度” , 对此下列说法正确的是 ( B ) A.“度”是电功率的单位 B.“度”是电功的单位 C.1 度=3.6 ×103 千瓦时 D.1 度=1 千瓦 解析 :1 千瓦时 =1 度 =3.6 ×10 6 焦耳 , 是电功的单位 . 20. 某小组同学利用磁传感器探究通电螺线管轴线上不同位置的磁感应强度 , 如图 ( 甲 ) 所示 . 将传感器探头沿螺线管轴线移动时 , 测得磁感应强度 B 的大小随位置 x 的变化关 系如图 ( 乙 ) 所示 . 图 ( 乙) 中 a,b 两点对应位置分别处在 ( D ) A.螺线管内、螺线管内 B.螺线管内、螺线管外 C.螺线管外、螺线管外 D.螺线管外、螺线管内 解析 : 由通电螺线管磁场的分布特点知 ,a 点在螺线管外 ,b 点在螺线管内 , 故选 D. 选做题 B组 ( 选修 3 1) 21. 在雷雨云下沿竖直方向的电场强度为 104 V/m. 已知一半径为 1 mm的雨滴在此电场 中不会下落 , 取重力加速度大小为 10 m/s 2, 水的密度为 103 kg/m 3. 该雨滴携带的电荷量 的最小值约为 ( B ) A.2×10-9 C B.4×10-9 C C.6×10-9 C D.8×10-9 C 解析 : 带电雨滴在电场力和重力作用下保持静止 , 根据平衡条件 , 电场力和重力必然等大 反向 , 即 mg=Eq,则 q= = = C≈4×10 -9 C. 22. 真空中两个静止的点电荷相距 r 时 , 相互作用的静电力大小为 F. 当它们之间的距离 增大到 2r 时 , 它们之间的静电力大小为 ( D ) A.2F B.4F C. D. 23. 两平行金属板相距为 d, 电势差为 U,一电子质量为 m,电荷量为 e, 从 O点沿垂直于极板 的方向射入 , 最远到达 A点 , 然后返回 , 如图所示 ,OA=L, 则此电子具有的初动能是 ( D ) A. B.edUL C. D. 解析 : 电子从 O点运动到 A点 , 因受电场力作用 , 速度逐渐减小 . 根据题意和题图判断 , 电 子仅受电场力 , 不计重力 . 根据能量守恒定律得 m =eUOA. 因 E= ,U OA=EL= , 故 m = , 所以 D正确 . 24. 有甲、乙两导体 , 甲的电阻是乙的一半 , 而单位时间内通过导体乙横截面的电荷量是 甲导体中的两倍 , 则以下说法中正确的是 ( B ) A.甲、乙两导体中的电流相同 B. 乙导体中的电流是甲导体中的 2 倍 C.甲、乙两导体两端的电压相同 D.乙导体两端的电压是甲的 2 倍 解析 : 由电流的定义式 I= 可知乙导体中的电流是甲的两倍 . 由 I= 得 U=IR, 因 R 乙 =2R 甲 , 可知乙两端的电压是甲两端电压的 4 倍 , 所以 A,C,D 错误 ,B 正确 . 25. 某导体中的电流随其两端电压的变化关系如图所示 , 则下列说法中正确的是 ( D ) A.加 5 V 电压时 , 导体的电阻大于 5 Ω B.加 11 V 电压时 , 导体的电阻可能为 1.4 Ω C.由图可知 , 随着电压的增大 , 导体的电阻不断减小 D.由图可知 , 随着电压的减小 , 导体的电阻不断减小 解析 : 对某些电学元件 , 其伏安特性曲线不是直线 , 但曲线上某一点的 值仍表示该点所 对应的电阻值 . 本题中给出的导体在加 5 V 电压时 , =5 Ω, 所以此时电阻为 5 Ω; 当电压 增大时 , 值增大 , 即电阻增大 , 综合判断可知 A,B,C 项错误 ,D 项正确 . 26. 如图所示 , 重力不计的带正电粒子水平向右进入匀强磁场 , 对该带电粒子进入磁场后的 运动情况 , 下列判断正确的是 ( B ) A.粒子向上偏转 B.粒子向下偏转 C.粒子向纸面内偏转 D.粒子向纸面外偏转 解析 : 根据左手定则 , 带电粒子进入磁场后所受洛伦兹力方向向下 , 因此 , 粒子向下偏转 , 选项 B正确 . 27. 如图所示 ,N,S 两极间的磁场可视为匀强磁场 , 将一矩形闭合金属线框垂直于磁场方 向放置在该磁场中 . 下列情况线框中能出现感应电流的是 ( B ) A.线框绕图中竖直轴 aa′旋转 B. 线框绕图中水平轴 bb′旋转 C.线框沿竖直方向向上平移 D.线框沿竖直方向向下平移 解析 : 当线框绕图中水平轴 bb′旋转时 , 穿过闭合金属线框的磁感线条数发生变化 , 线框 的磁通量发生变化 , 线框中出现感应电流 , 选项 B正确 . 28. 通有电流的导线 L1,L 2 处在同一平面 ( 纸面 ) 内,L 1 是固定的 ,L 2 可绕垂直纸面的固定转轴 O转动 (O 为 L2 的中心 ), 各自的电流方向如图所示 . 下列哪种情况将会发生 ( D ) A.因 L2 不受安培力的作用 , 故 L2 不动 B.因 L2 上、下两部分所受的安培力平衡 , 故 L2 不动 C.L2 绕轴 O按顺时针方向转动 D.L2 绕轴 O按逆时针方向转动 解析 : 由安培定则可知导线 L1 上方的磁场方向为垂直纸面向外 , 且离导线 L1 的距离越远 的地方 , 磁场越弱 , 导线 L2 上的每一小部分受到的安培力方向水平向右 , 由于 O点的下方 磁场较强 , 则安培力较大 , 因此 L2 绕轴 O按逆时针方向转动 , 选项 D正确 . 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29. (15 分) 实验装置如图 1 所示 , 利用自由落体运动验证机械能守恒定律 . (1) 为验证机械能守恒定律 , 下列物理量中 , 需用工具直接测量的有 , 通过计算 间接测量的有 . A.重物的质量 B. 重力加速度 C.重物下落的高度 D.重物下落的瞬时速度 (2) 关于本实验的误差 , 下列说法中不正确的是 . A.选择质量较小的重物 , 有利于减小误差 B.选择点迹清晰且第 1,2 两点间距约为 2 mm的纸带有利于减小误差 C.先松开纸带后接通电源会造成较大的误差 D.本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用 (3) 使质量为 m=1.00 kg 的重物自由下落 , 打点计时器在纸带上打出一系列的点 , 选取一 条符合实验要求的纸带如图 2 所示 .O 为第一个点 ,A,B,C 为从合适位置开始选取连续点 中的三个点 . 已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点 , 当地的重力加速度为 g=9.80 m/s 2, 那么 : ①根据图上所得的数据 , 应取图中 O点到 点来验证机械能守恒定律 . ②从 O点到①问中所取的点 , 重物重力势能的减少量Δ Ep= J, 动能增加量Δ Ek= J( 结果取三位有效数字 ). (4) 若测出纸带上所有各点到 O点之间的距离 , 根据纸带算出各点的速度 v 及物体下落 的高度 h, 则以 为纵轴 , 以 h 为横轴画出的图像是图 3 中的 . 解析 :(1) 重物在下落过程中动能的增加量Δ Ek= m - m , 重力势能的减少量为 mgh,则 可知 , 在不需要得出重力势能减少量与动能增加量的具体数值的前提下 , 质量可以不测 量, 则通过纸带要直接测量的物理量是重物下落的高度 , 要间接测量的物理量是重物下 落的瞬时速度 , 故 C,D 正确 ,A,B 错误 . (2) 为减小重物所受空气阻力 , 应该选择质量较大、体积较小的重物 , 有利于减小误差 , 故 A 错误 ; 选择点迹清晰且第 1,2 两点间距约为 2 mm的纸带 , 有利于减小误差 , 故 B正 确; 一般是先接通电源 , 后释放纸带 , 所以先松开纸带后接通电源会造成较大的误差 , 故 C 正确 ; 本实验产生误差的主要原因是重物在下落过程中不可避免地受到阻力的作用 , 故 D 正确 . (3) 根据图上所得的数据 , 能求出 B点速度 , 则应取图中 O点到 B 点来验证机械能守恒定 律; 从打下起点 O到打下 B点的过程中 , 重物重力势能的减少量Δ Ep=mghOB=1×9.8 × 19.2 ×10-2 J ≈1.88 J, 打下 B点时 , 重物的速度 vB= = m/s=1.92 m/s, 由于初速度为零 , 则重物动能的增加量Δ Ek= m -0= ×1×1.92 2 J ≈ 1.84 J. (4) 若重物下落过程 , 重力势能的减少量与动能的增加量相等 , 则重物的机械能守恒 , 即 mgh= mv2, 可得 v2=gh, 所以根据实验数据绘出的 h 图像应是一条过原点的倾斜直线 , 图线的斜率为重力加速度 , 故选 A. 答案 :(1)C D (2)A (3)B 1.88 1.84 (4)A 评分标准 : 第(1)(2)(3) 问每空 2 分, 第(4) 问 3 分. 30.(10 分) 汽车由静止开始加速到速度大小 v=30 m/s, 所需时间 t=6 s, 若汽车的运动可 视为匀加速直线运动 , 求 : (1) 汽车的加速度大小 a; (2) 汽车的位移大小 x. 解析 :(1) 汽车做匀加速运动 , 由 v=at 得 a= = m/s 2=5 m/s 2. (2) 汽车的位移大小为 x= t= ×6 m=90 m. 答案 :(1)5 m/s 2 (2)90 m 评分标准 : 每问 5 分 . 31. (15 分) 把质量 m=0.5 kg 的石块从 h=10 m 高处以θ=30° 角斜向上方抛出 ( 如图 ), 初速 度 v0=6 m/s, 不计空气阻力 , 取 g=10 m/s 2. 试求 : (1) 抛出时石块的动能 Ek0; (2) 石块从抛出到落地过程重力做功 WG; (3) 石块落地时的动能 Ek. 解析 :(1) 抛出时石块的动能 Ek0= m =9 J. (2) 根据恒力做功公式 WG=mgh=50 J. (3) 根据动能定理得 WG=Ek-Ek0 解得 Ek=59 J. 答案 :(1)9 J (2)50 J (3)59 J 评分标准 : 每问 5 分 . 广东省 2021 年高中物理学业水平考试合格性考试模拟试题（八） ( 考试时间 :60 分钟 ; 满分 :100 分) 第一部分 选择题 一、单项选择题Ⅰ : 本大题共 12 小题 , 每小题 3 分. 在每小题列出的四个选项中 , 只有一 项最符合题意 . 1. 伽利略的理想斜面实验证明了 ( D ) A.要物体静止必须有力作用 , 没力作用物体就运动 B.要物体运动必须有力作用 , 没力 作用物体就静止 C.物体不受力作用时 , 一定处于静止状态 D.物体不受力作用时 , 也可以一直运动下 去 解析 : 伽利略理想斜面实验证明了物体的运动不需要力来维持 , 没有力作用 , 若物体具有 初速度也一直可以运动下去 , 故 D正确 . 2. 关于矢量和标量 , 下列说法正确的是 ( D ) A.标量只有正值 , 矢量可以取负值 B.温度计读数有正有负 , 所以温度是矢量 C.当物体做单向直线运动时 , 路程就是位移 , 这种情况下 , 矢量与标量没有区别 D.位移 -10 m 比 5 m 大 解析 : 标量和矢量都既可以取正值 , 也可以取负值 . 比如温度有 -20 ℃, 故 A 错误 ; 温度计 读数有正有负 , 但温度只有大小没有方向 , 所以温度是标量 , 故 B 错误 ; 当物体做单向直 线运动时 , 路程等于位移大小 , 但位移是矢量 , 而路程是标量 , 它们的物理意义不同 , 故 C 错误 ; 位移 -10 m 的大小为 10 m, 可知位移 -10 m 比 5 m 大, 故 D 正确 . 3. 一个物体从静止开始做匀加速直线运动 , 以 T 为时间间隔 , 在第三个 T 时间内位移是 3 m,第三个 T 时间末的瞬时速度为 3 m/s, 则 ( D ) A.物体的加速度是 1 m/s 2 B.第一个 T 时间末的瞬时速度为 0.6 m/s C.时间间隔 T=1 s D.物体在第 1 个 T 时间内的位移为 0.6 m 解析 : 初速度为 0 的匀加速直线运动 , 连续相等时间内通过的位移之比为 1∶3∶5, 据此 判断第一个 T 时间内的位移 x1= ×3 m=0.6 m, 选项 D正确 ; 第二个 T 时间内的位移 x2= ×3 m=1.8 m, 由 -0=2a(x 1+x2+x 3) 得 a= m/s 2, 选项 A错误 ; 由Δ x=aT2 得 1.8 m-x 1=aT2 , 解得 T= s, 选项 C 错误 ; 第一个 T 时间末的瞬时速度 v1 =aT=1 m/s, 选项 B 错误 . 4. 物体在共点力作用下 , 下列说法正确的是 ( C ) A.物体的速度在某一时刻等于零时 , 物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时 , 物体一定处于平衡状态 C.物体所受合外力为零时 , 就一定处于平衡状态 D.物体做匀加速运动时 , 物体处于平衡状态 解析 : 处于平衡状态的物体从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态 , 从受力上 看, 物体所受合外力为零 . 某一时刻速度为零的物体 , 所受合外力不一定为零 , 故不一定 处于平衡状态 , 选项 A 错误 ; 物体相对另一物体静止时 , 该物体不一定静止 , 如当另一物 体做变速运动时 , 该物体也做变速运动 , 此时物体处于非平衡状态 , 故选项 B错误 ; 选项 C 符合平衡条件正确 ; 物体做匀加速运动 , 速度大小变化 , 物体不处于平衡状态 , 故选项 D 错误 . 5. 人乘电梯匀速上升 , 在此过程中人受到的重力为 G,电梯对人的支持力为 FN, 人对电梯 的压力为 FN′, 则下列说法中正确的是 ( A ) A.G 与 FN 是一对平衡力 B.G 与 FN′是一对平衡力 C.G 与 FN 是一对相互作用力 D.G 与 FN′是一对相互作用力 解析 : 人站在匀速上升的电梯中 , 随电梯匀速上升 , 所以其重力与电梯对他的支持力是一 对平衡力 , 故 A正确 ,B 错误 ; 该人对电梯存在压力 , 同时电梯会给人一个反作用力 , 故 FN 与 FN′是一对相互作用力 ,C,D 错误 . 6. 一物体沿倾角为α的斜面下滑时 , 恰好做匀速直线运动 , 若物体以某一初速度冲上斜 面, 则上滑时物体加速度大小为 ( C ) A.gsin α B.gtan α C.2gsin α D.2gtan α 解析 : 对物体下滑时进行受力分析 , 如图 ( 甲 ). 由于恰好做匀速直线运动 , 根据平衡知识 得: mgsin α=Ff 物体以某一初速度冲上斜面 , 对物体受力分析 , 如图 ( 乙). 物体的合力 F 合=mgsin α+Ff =2mgsin α 根据牛顿第二定律得 a= =2gsin α 故选 C. 7. 如图所示 , 为一皮带传动装置 , 右轮半径为 r,a 为它边缘上一点 ; 左侧是一轮轴 , 大轮半 径为 4r, 小轮半径为 2r,b 点在小轮上 , 到小轮中心的距离为 r.c 点和 d 点分别位于小轮 和大轮的边缘上 . 若传动过程中皮带不打滑 , 则 ( B ) A.a 点和 b 点的角速度大小相等 B.a 点和 c 点的线速度大小相等 C.a 点和 b 点的线速度大小相等 D.a 点和 c 点的向心加速度大小相等 解析 : 由于 a,c 两点是传送带传动的两轮子边缘上两点 , 则 va=vc, 故 B 正确 ;b,c 两点为 共轴的轮子上两点 , 则ω b=ωc,r c=2r b, 则 vc=2vb, 所以 va=2vb, 根据 v=r ω, 可得ω c= ωa, 即ω b= ωa, 故 A,C 错误 ;a 点和 c 点的线速度大小相等 , 半径之比为 1∶2, 根据公式 a= , 可 知 ,a a∶ac=2∶ 1, 故 D错误 . 8. 正在光滑水平板上做匀速圆周运动的物体 m,通过板中间的小孔与钩码 M相连 , 如图所 示. 如果减小 M的重量 , 物体 m仍旧做匀速圆周运动且线速度大小不变 , 则物体 m的轨道 半径 r, 角速度ω的大小变化情况是 ( A ) A.r 增大 , ω变小 B.r 增大 , ω变大 C.r 减小 , ω不变 D.r 减小 , ω变大 解析 :M 的重力提供 m做圆周运动的向心力 , 减小 M的重量 , 向心力减小 , 但线速度不变 , 根据向心力表达式 Mg= 可知 ,m 轨道半径增加 , 角速度减小 . 9. 人造卫星以地心为圆心 , 做匀速圆周运动 , 下列说法正确的是 ( B ) A.半径越大 , 线速度越小 , 周期越小 B.半径越大 , 线速度越小 , 周期越大 C.所有卫星的速度均是相同的 , 与半径无关 D.所有卫星角速度都相同 , 与半径无关 解析 : 人造卫星在万有引力的作用下做圆周运动 , 由万有引力提供向心力可得 , 半径越 大, 线速度越小 , 角速度越小 , 周期越大 . 故 B正确 . 10.1977 年发射升空的旅行者 1 号经过了 41 年的飞行 , 确认已飞出了太阳系 , 则旅行者 1 号的发射速度 v0 ( D ) A.v 0<7.9 km/s B.7.9 km/s16.7 km/s 解析 : 第三宇宙速度是 : 从地球表面出发 , 为摆脱太阳系引力场的束缚 , 飞向星际空间所 需的最小速度 , 其值约为 16.7 km/s. 旅行者 1 号摆脱了太阳系引力场的束缚 , 所以发射 速度 v0>16.7 km/s, 故 D正确 . 11. 跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一 , 起源于挪威 . 运动员脚着特 制的滑雪板 , 沿着跳台的倾斜助滑道下滑 , 借助下滑速度和弹跳力 , 使身体跃入空中 , 在 空中飞行约 4～5 秒钟后 , 落在山坡上 . 某滑雪运动员 ( 可视为质点 ) 由坡道进入竖直面内 的圆弧形滑道 AB,从滑道的 A点滑行到最低点 B的过程中 , 由于摩擦力的存在 , 运动员的 速率不变 , 则运动员沿 AB下滑过程中 ( C ) A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变 C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变 解析 : 运动员做曲线运动 , 合力方向与速度不共线 , 所受的合力不为零 , 选项 A错误 ; 运动 员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分力 , 可知运动员沿 AB下滑过程中 , 摩擦力减 小, 选项 B错误 ; 根据动能定理可知 , 动能的变化量为零 , 可知合外力做功一定为零 , 选项 C正确 ; 运动员的动能不变 , 势能减小 , 则机械能减小 , 选项 D 错误 . 12. 在离地面高为 h 处竖直上抛一质量为 m的物块 , 抛出时的速度为 v 0, 当它落到地面时 的速度为 v, 用 g 表示重力加速度 , 则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于 ( C ) A.mgh- mv2- m B.- mv2- m -mgh C.mgh+ m - mv2 D.mgh+ mv2- m 解析 : 对物块从 h 高处竖直上抛到落地的过程 , 根据动能定理可得 mgh-Wf = mv2- m , 解 得 Wf =mgh+m - mv2, 选项 C 正确 . 二、单项选择题Ⅱ : 本大题为选做题 , 分为 A,B 两组 , 每组共 8 小题 , 每小题 3 分, 共 24 分; 考生只选择其中一组题作答 . 在每小题列出的四个选项中 , 只有一项最符合题意 . 选做题 A组 ( 选修 1 1) 13. 如图所示是某匀强电场的电场线分布图 ,A 是电场中的一点 , 下列判断中正确的是 ( B ) A.A 点的电场强度方向向左 B.A 点的电场强度方向向右 C.负点电荷在 A点所受电场力的方向向右 D.正点电荷所受电场力沿电场线方向减小 解析 : 电场线跟等势面垂直 , 并且由电势高的等势面指向电势低的等势面 ,A 处在匀强电 场中由图可知电场线方向水平向右 , 故 A处正电荷受力方向为水平向右 , 电场中某点的 电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同 , 由此可知 A 点的电场强度方 向向右 , 故 A项错误 ,B 项正确 ; 负点电荷在 A点所受电场力的方向应与电场强度方向相 反, 即负点电荷在 A点所受电场力的方向向左 , 故 C 项错误 ; 匀强电场中各处电场强度均 相同 , 正点电荷所受电场力沿电场线方向不变 , 故 D 项错误 . 14. 如图所示 , 在水平直导线正下方 , 放一个可以自由转动的小磁针 , 直导线通以向右的恒定 电流 , 不计其他磁场的影响 , 则小磁针 ( C ) A.保持不动 B.N 极向下转动 C.N 极将垂直于纸面向里转动 D.N 极将垂直于纸面向外转动 解析 : 根据安培定则可以方便地判断通电直导线周围的磁场分布 , 右手握住导线 , 让伸直 的拇指所指的方向与电流方向一致 , 弯曲的四指所指方向就是磁感线的环绕方向 . 由图 可知该通电导线的磁感线的环绕方向为在导线下方是垂直纸面向里 , 小磁针 N极指向与 磁感线的方向一致 , 故小磁针 N 极将垂直纸面向里 , 故由以上分析可知 A,B,D 项错误 ,C 项正确 . 15. 下列哪些措施是为了防止静电产生的危害 ( D ) A.静电复印 B.在高大的烟囱中安装静电除尘器 C.静电喷漆 D.在高大的建筑物顶端装上避雷针 解析 : 静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上 , 属于静电应用 , 故 A 项错 误 ; 静电除尘时除尘器中的空气被电离 , 烟雾颗粒吸附电子而带负电 , 颗粒向电源正极运 动, 在高大的烟囱中安装静电除尘器属于静电应用 , 故 B 项错误 ; 喷枪喷出的油漆微粒带 正电 , 因相互排斥而散开 , 形成雾状 , 被喷涂的物体带负电 , 对雾状油漆产生引力 , 把油漆 吸到表面 , 静电喷漆属于静电应用 , 故 C项错误 ; 当打雷的时候 , 由于静电感应 , 在高大的 建筑物顶端积累了很多的静电荷 , 容易导致雷击事故 , 所以在高大建筑物的顶端安装避 雷针可以把静电荷引入地下 , 保护建筑物的安全 , 属于防止静电 , 故 D项正确 . 16. 以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是 ( B ) A.频率越大 , 传播的速度越大 B. 频率不同 , 传播的速度相同 C.频率越大 , 其波长越大 D.频率不同 , 传播速度也不同 解析 : 在真空中传播的电磁波 , 传播的速度与光速 c 相同 , 根据λ = 可知 , 频率 f 越大 , 波 长越小 . 17. 如图所示 , 电流表与螺线管组成闭合电路 , 将条形磁铁分别以速度 v 和 2v 插入螺线管 , 则电流表指针偏转角度 ( B ) A.第一次大 B.第二次大 C.一样大 D.不能确定 解析 : 电流表指针偏转角度大说明通过的电流大 , 电路中电阻一定 , 电流大说明电路中产 生的感应电动势大 , 闭合电路中感应电动势的大小 , 跟穿过这一电路的磁通量的变化率 成正比 , 故当速度大时磁通量的变化率大 , 由此可知 B项正确 ,A,C,D 项错误 . 18. 关于电磁波的下列说法 , 正确的是 ( A ) A.电磁波可以在真空中传播 B.电磁波不能在空气中传播 C.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 D.法拉第第一次通过实验验证了 电磁波的存在 解析 : 电磁波的传播不需要介质 , 同频率的电磁波 , 在不同介质中的速度不同 ,A 项正确 ,B 项错误 ; 麦克斯韦首先预言了电磁波的存在 , 赫兹于 1888 年首先证实了电磁波的存在 , 故 C,D 项错误 . 19. 当人走向银行门口时 , 门就会自动打开 , 是因为门上安装了下列哪种传感器 ( C ) A.温度传感器 B. 压力传感器 C. 红外线传感器 D.声音传感器 解析 : 高于绝对零度的物质都可以产生红外线 , 一般人体都有恒定的体温 , 一般在 37 ℃, 所以会发出特定波长的红外线 , 被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工 作的 , 故 C项正确 ;A,B,D 所用传感器并非用于自动门上的传感器 . 20. 电视机不可与带磁物质相邻 , 则下列哪种物品能与电视机放在一起 ( D ) A.收音机 B.音箱 C.电磁炉 D.灯具 解析 : 灯具不具有磁性 . 选做题 B组 ( 选修 3 1) 21. 两个完全相同的金属球 A和 B带电荷量之比为 1∶7, 相距为 r. 两者接触一下放回原 来的位置 , 若两电荷原来带异种电荷 , 则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是 ( C ) A.4∶7 B.3∶7 C.9∶7 D.16∶7 解析 : 两个完全相同的金属小球 , 将它们相互接触再分开 , 带电荷量先中和后平分 , 设金 属球 A和 B带电荷量为 Q和 -7Q, 所以 A,B 所带的电荷相等都为 3Q,根据库仑定律得 F=k ,F ′=k , 解得 F′= F, 则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是 9∶7, 故选 项 C 正确 . 22. 如图所示 , 一带正电的物体位于 M处, 用绝缘丝线系上带正电的小球 , 分别挂在 P1,P 2,P 3 的位置 , 可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同 . 则下面关于此实验 得出的结论中正确的是 ( D ) A.此实验中采用了等效替代的方法 B.电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关 C.电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电荷量有关 D.电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关 解析 : 在研究电荷之间作用力大小的决定因素时 , 采用控制变量的方法进行 , 如本实验 , 根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小 , 由于没有改变电性和电荷量 , 不能 研究电荷之间作用力和电性、电荷量的关系 , 故 A,B,C 错误 ,D 正确 . 23. 下列关于电场强度的说法中 , 正确的是 ( C ) A.公式 E= 只适用于真空中点电荷产生的电场 B.由公式 E= 可知 , 电场中某点的电场强度 E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成 正比 C.在公式 F=k 中 ,k 是点电荷 q2 产生的电场在点电荷 q1 处的电场强度大小 ; 而 k 是 点电荷 q1 产生的电场在点电荷 q2 处的电场强度大小 D.由公式 E= 可知 , 在离点电荷非常近的地方 (r →0), 电场强度 E 可达无穷大 解析 : 电场强度的定义式 E= 适用于任何电场 , 选项 A 错误 ; 电场中某点的电场强度由电 场本身决定 , 与电场中该点是否有试探电荷以及引入的试探电荷所受的静电力无关 , 选 项 B 错误 ; 点电荷间的相互作用力是通过电场产生的 , 选项 C 正确 ; 公式 E= 是点电荷产 生的电场中某点电场强度的计算式 , 当 r →0 时 , 所谓的“点电荷”已不存在 , 该公式已不适 用, 选项 D错误 . 24. 一只白炽灯泡 , 正常发光时的电阻为 121 Ω, 当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻 应是 ( B ) A.大于 121 Ω B. 小于 121 Ω C. 等于 121 Ω D. 无法判断 解析 : 由于金属的电阻率随温度的升高而增大 , 故白炽灯泡正常发光时的电阻大 , 停止发 光一段时间后 , 灯丝温度降低 , 电阻减小 , 故选 B. 25. 一太阳能电池板 , 测得它的开路电压为 800 mV,短路电流为 40 mA.若将该电池板与 一阻值为 20 Ω的电阻连成一闭合电路 , 则它的路端电压是 ( D ) A.0.1 V B.0.2 V C.0.3 V D.0.4 V 解析 : 由已知条件得 E=800 mV. 又因 I 短= , 所以 r= = Ω=20 Ω. 所以 U=IR= R= × 20 V=0.4 V, 选项 D正确 . 26. 如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”实验的部分装置 , 导体棒处于磁场中 , 设三块 磁铁可视为相同 , 忽略导体棒的电阻 , 下列操作能使导体棒通电瞬间所受安培力变为原 来二分之一的是 ( B ) A.仅移去一块蹄形磁铁 B.仅使棒中的电流减小为原来的二分之一 C.仅使导体棒接入端由② , ③改为① , ④ D.仅使导体棒接入端由① , ④改为② , ③ 解析 : 安培力 F=BIL, 仅移去一块蹄形磁铁 , 则 L1= L,F 1= F, 选项 A 错误 ; 仅使棒中的电流 减小为原来的二分之一 , 则 F2= F, 选项 B 正确 ; 仅使导体棒接入端由② , ③改为① , ④, 则 F3=3F, 选项 C 错误 ; 仅使导体棒接入端由① , ④改为② , ③, 则 F4= F, 选项 D 错误 . 27. 如图所示为电流产生磁场的分布图 , 分布图正确的是 ( C ) A.①③ B.②③ C.①④ D.②④ 解析 : 由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向 , ①正确 , ②错误 . ③和④为环形 电流 , 注意让弯曲的四指指向电流的方向 , 可判断出④正确 , ③错误 . 故正确选项为 C. 28. 如图所示 ,a,b,c 三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧 , 当这些小磁针静 止时 , 小磁针 N极的指向是 ( C ) A.a,b,c 均向左 B.a,b,c 均向右 C.a 向左 ,b 向右 ,c 向右 D.a 向右 ,b 向左 ,c 向右 解析 : 小磁针静止时 N极的指向与该点磁感线方向相同 , 如果 a,b,c 三处磁感线方向确定 , 那 么三枚小磁针静止时 N 极的指向也就确定了 . 所以 , 只要画出通电螺线管的磁感线如图 所示 , 即可知 a 磁针的 N极向左 ,b 磁针的 N极向右 ,c 磁针的 N极向右 . 第二部分 非选择题 三、非选择题 : 本大题包括 3 小题 , 共 40 分 . 29.(15 分) 在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中 , 第一组同学设计了如图 1 所示 的实验装置 . 在弹簧两端各系一轻细的绳套 , 利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上 , 另一 端的绳套用来悬挂钩码 . 先测出不挂钩码时弹簧的长度 , 再将钩码逐个挂在弹簧的下端 , 每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度 L, 再算出弹簧伸长的长度 x, 并将数据填在下 面的表格中 . 测量次序 1 2 3 4 5 6 弹簧弹力 F/N 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 弹簧的总长度 L/cm 13.00 15.05 17.10 19.00 21.00 23.00 弹簧伸长的长度 x/cm 0 2.05 4.10 6.00 8.00 10.00 (1) 在图 2 所示的坐标纸上已经描出了其中 5 次测量的弹簧弹力大小 F 与弹簧伸长的长 度 x 对应的数据点 , 请把第 4 次测量的数据对应点描绘出来 , 并作出 F x 图线 . (2) 根据 (1) 所得的 F x 图线可知 , 下列说法正确的是 .( 选填选项前的字母 ) A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比 B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比 C.该弹簧的劲度系数为 25 N/m D.该弹簧的劲度系数为 0.25 N/m (3) 第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度 , 然后竖直悬挂完成实验 . 他们得 到的 F x 图线用虚线表示 ( 实线为第一组同学实验所得 ). 下列图线最符合实际的 是 . (4) 某同学想粗略测量一个原长约 20 cm 的弹簧的劲度系数 , 但他手头只有一个量程是 20 cm 的刻度尺 , 于是他在弹簧的中央固定一个用于读数的指针 , 如图 3 所示 . 弹簧下端 未悬挂钩码 , 静止时指针对应的刻度为 L1; 弹簧下端挂一质量为 m的钩码 , 静止时指针对 应的刻度为 L2. 已知当地的重力加速度为 g, 则该弹簧的劲度系数可表示 为 . 解析 :(1) 根据表中实验数据在坐标系内描出对应点 , 然后作出图像如图所示 . (2) 由图示 F x 图像可知 , 弹簧的弹力 F 与伸长量 x 的图像是过原点的一条倾斜直线 ,F 与 x 成正比 , 故 A错误 ,B 正确 ; 由胡克定律 F=kx 可知 , 劲度系数为 k= , 由图示 F x 图像 可知 , 弹簧的劲度系数为 k= = =25 N/m, 故 C正确 ,D 错误 . (3) 弹簧竖直悬挂时 , 弹簧在自身重力作用下要伸长 , 即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放 置在桌面上所测原长要长 , 两种情况下弹簧的劲度系数相同 , 两图像平行 , 由图示图线可 知 ,C 正确 ,A,B,D 错误 . (4) 由题意可知 , 弹簧的伸长量 x=2(L 2 -L 1), 由胡克定律与平衡条件得 mg=kx,解得 k= . 答案 :(1) 图像见解析 (2)BC (3)C (4) 评分标准 : 第(1)(2)(3) 问每问 4 分; 第(4) 问 3 分. 30.(10 分) 一个质量 m=2 kg 的物体在水平拉力 F 的作用下 , 在光滑水平面上从静止开始 做匀加速直线运动 , 经过时间 t=6 s 的位移 x=54 m. 求 : (1) 物体加速度的大小 a; (2) 水平拉力 F 的大小 . 解析 :(1) 根据匀变速直线运动位移公式 x= at 2 得, a= = m/s 2=3 m/s 2. (2) 对物体受力分析 , 物体受到重力、支持力和水平拉力 , 竖直方向上受力平衡 . 根据牛顿第二定律可得 F=ma=2×3 N=6 N. 答案 :(1)3 m/s 2 (2)6 N 评分标准 : 每问 5 分 . 31.(15 分) 如图所示 , 竖直放置的光滑 圆弧轨道半径为 L, 底端切线水平且轨道底端 P距水平地面 的高度也为 L,Q 为圆弧轨道上的一点 , 它与圆心 O的连线 OQ与竖直方向的夹角为 60°. 现将一质量为 m,可视为质点的小球从 Q点由静止释放 , 重力加速度大小为 g, 不计空气 阻力 . 求 : (1) 小球在 P点时的速度大小 ; (2) 改变小球的释放位置 , 使小球落地点 B 到轨道底端 P 的正下方 A的距离为 2L, 小球从 释放到落地的运动过程中 , 重力做的功 . 解析 :(1) 小球滑到圆弧轨道底端的过程机械能守恒 , 令 P 点重力势能为 0, 则有 mgL(1-cos 60 °)= mv2 解得 v= . (2) 小球离开 P点后做平抛运动 , 所用时间为 t, 则小球下落的高度为 L= gt 2 水平位移为 2L=v′t 解得 v′= ; 小球从释放到 P点机械能守恒 , 设释放点距 P点高为 h, 则有 mgh= mv′2 解得 h=L 所以 , 小球从释放到落地 , 重力做的功为 W=2mgL. 答案 :(1) (2)2mgL 评分标准 : 第(1) 问 6 分; 第(2) 问 9 分 .