高中物理学业水平考试模拟试卷(三) 18页

高中物理学业水平考试模拟试卷 ( 三 ) ( 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. 在物理学建立、发展的过程中 , 许多物理学家的科学发现推动了人 类历史的进步 , 关于科学家和他们的贡献 , 下列说法正确的是 ( ) A. 古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定 , 牛 顿在他的《两种新科学的对话》中利用逻辑推断 , 使亚里士多德的理 论陷入了困境 B. 德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研 究, 得出了万有引力定律 C.伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法 D.库仑发现了库仑定律 , 并且进一步提出了“电场”的概念 2. 通常 , 我们认为兔子比乌龟“跑得快”。而在“森林动物运动会” 的龟兔赛跑中 , 由于兔子麻痹轻敌 , 中途睡了一觉 , 裁判员判定最先到 达终点的乌龟“跑得快”。这前后两个“跑得快”分别是指 ( ) A. 前者是平均速度 , 后者是瞬时速度 B. 前者是瞬时速度 , 后者是平均速度 C.前后两者都是指平均速度 D.前后两者都是指瞬时速度 3. 下列关于矢量和标量的说法正确的是 ( ) A. 做直线运动的甲、乙两物体位移 x 甲 =3 m,x 乙=-5 m, 则 x 甲 >x 乙 B. 速度是矢量 , 而速度变化量是标量 C.电流既有大小又有方向 , 所以它是矢量 D.矢量和标量遵从不同的运算法则 , 而不只是看物理量的正、负 4. 下列说法正确的是 ( ) A. 甲图是高速上的指示牌 , 上面的“ 77 km”“100 km”指的是位移 B. 乙图是高速上的指示牌 , 上面的“ 120”“100”指的是平均速度 C.丙图是汽车上的时速表 , 上面的“ 72”指的是瞬时速度的大小 D.丁图是导航中的信息 , 上面的“ 26 分钟”“ 27 分钟”指的是时刻 5. 如图所示 , 某一选手将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬 挂的靶盘 , 结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受空 气阻力 , 在其他条件不变的情况下 , 为使飞镖命中靶心 , 他在下次投掷 时应该 ( ) A. 换用质量稍大些的飞镖 B. 适当减小投飞镖的高度 C.到稍远些的地方投飞镖 D.适当增大飞镖投出时的初速度 6. 人站在地面上 , 先将两腿弯曲 , 再用力蹬地 , 就能跳离地面 , 人能跳 起离开地面的原因是 ( ) A. 地面对人的弹力大于地球对人的引力 B. 人对地球的引力大于地球对人的引力 C.人对地面的压力大于地面对人的弹力 D.地面对人的弹力大于人对地面的压力 7. 一碗水置于火车车厢内的水平桌面上。 当火车向右做匀减速运动时 , 水面形状接近于图 ( ) 8. 甲班级与乙班级进行拔河比赛 , 最终甲班级获胜。对这个过程中作 用于双方的力的关系 , 正确的说法是 ( ) A. 甲班级拉乙班级的力一定大于乙班级拉甲班级的力 B. 甲、乙班级之间的作用力是一对作用力和反作用力 C.只有在相持阶段 , 甲班级拉乙班级的力与乙班级拉甲班级的力大小 才相等 D.只有在甲班级拉动乙班级过程中 , 甲班级拉乙班级的力才比乙班级 拉甲班级的力大 9. 下列电表中 , 属于多用电表的是 ( ) 10. 静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运 动,t=4 s 时停下 , 其 v-t 图象如图所示 , 已知物块与水平面间的动摩 擦因数处处相同 , 则下列判断正确的是 ( ) A. 整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B. 整个过程中拉力做的功等于零 C.t=2 s 时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 D.t=1 s 到 t=3 s 这段时间内拉力不做功 11. 如图为“探究自由落体运动规律”实验过程中拍摄的频闪照片 , 照片中的数字是小球下落的距离单位为 cm,为了根据照片测得当地重 力加速度值 , 还需要记录的是 ( ) A. 小球的直径 B. 小球的质量 C.频闪光源的频率 D.小球初速度为零的位置 12. 如图所示 , 演员正在进行杂技表演。 由图可估算出他将一个鸡蛋抛 出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于 ( ) A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J 13. 某同学在学习了运动学知识后 , 绘出了一个沿直线运动的物体的 加速度 a、速度 v、位移 x 随时间 t 变化的图象 , 如图所示。若物体在 t=0 时刻 , 初速度为零 , 则下列图象中表示物体沿单一方向运动的是 ( ) 14. 如图所示 , 超市为了方便顾客上楼安装了智能化的自动扶梯 ( 无台 阶 ) 。为了节约能源 , 在没有顾客乘行时 , 自动扶梯以较小的速度匀速 运行 , 当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则 电梯在运送顾客上楼的整个过程中 ( ) A. 顾客始终受摩擦力作用 B. 摩擦力对顾客先做正功后不做功 C.顾客对扶梯的作用力始终竖直向下 D.顾客的机械能先增大后保持不变 15.2018 年 12 月 22 日, 我国在酒泉卫星发射中心用长征十一号运载 火箭, 成功将虹云工程技术验证卫星发射升空 , 卫星进入预定轨道。 若 将卫星运动看做匀速圆周运动 , 通过观测可以得到卫星绕地球运动的 周期 T 和转动速度 v, 已知该卫星质量只有 47 kg, 万有引力常量 G,且 不考虑地球自转的影响 , 根据以上信息无法计算出 ( ) A. 卫星受到的向心力 B. 卫星运行的向心加速度 C.地球的密度 D.地球的质量 16. 如图所示 , 金属棒 MN两端由等长的轻质细线水平悬挂 , 处于竖直 向上的匀强磁场中 , 棒中通以由 M向 N的电流 , 平衡时两悬线与竖直方 向夹角均为θ , 如果仅改变下列某一个条件 , θ角的相应变化情况是 ( ) A. 棒中的电流变大 , θ角变大 B.两悬线等长变短 , θ角变小 C.金属棒质量变大 , θ角变大 D.磁感应强度变大 , θ角变小 17. 如图甲所示 , 在水平地面上的磁体上方 , 小辉提着挂在弹簧测力计 上的小磁体 ( 下部 N极 ), 向右缓慢移动 , 沿图示水平路线从 A缓慢移到 B。则图乙中能反映弹簧测力计示数 F 随位置变化的是 ( ) 18.2018 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 ( ) 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 非选择题部分 二、非选择题 (本题共 5 小题, 共 34 分) 19.(6 分) 如图所示 , 为甲、乙两个独立电源的路端电压与通过它们的 电流 I 的关系图象 , 下列说法中正确的是 。 A. 路端电压都为 U0 时 , 它们的外电阻相等 B. 电流都是 I 0 时 , 两电源的内电压相等 C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 20.(6 分) 为探究小灯泡的电流 I 和电压 U的关系 , 即用伏安法描绘这 个灯泡的 I-U 图线 , 一物理实验小组对小灯泡两端的电压 U和电流 I 进行了测量 , 实验所使用的小灯泡规格为“ 2.8 V 0.8 W”, 具体实验 情况如下 : (1) 实验器材进行了部分连接 , 请连接完整 . (2) 开关闭合前滑动变阻器的滑片应在变阻器的最 ( 选填“左 端”或“右端” ) 。 (3) 通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示 , 由图线可求得 此灯泡正常工作的电阻为 Ω。 21.(6 分) 如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右 臂下面挂一个矩形线圈 , 宽为 L, 共 N匝 , 线圈的下部悬在匀强磁场中 , 磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流 I( 方向如图所示 ), 在天平 两边加上质量分别为 m1,m2 的砝码时 , 天平平衡 ; 当电流反向 ( 大小不 变 ) 时 , 右边再加上质量为 m的砝码后 , 天平又重新平衡。求 : (1) 线圈所受安培力的大小 ; (2) 磁感应强度的方向 ; (3) 磁感应强度的大小。 22.(7 分) 航空模型兴趣小组设计出一架遥控飞行器 , 它的质量 m=2 kg, 动力系统提供的竖直向上的升力恒为 F=28 N。试飞时 , 飞行器从地面 由静止开始竖直上升。第一次试飞 , 飞行器飞行 t 1=8 s 时到达高度 H=64 m。设飞行器飞行时所受阻力大小不变 , 重力加速度 g 取 10 m/s2。 (1) 求飞行器所受阻力 Ff 的大小 ; (2) 第二次试飞 , 飞行器飞行 t 2=6 s 时动力系统出现故障 , 升力立即失 去。求飞行器飞离地面的最大高度 h。 23.(9 分) 如图所示 , 水平实验台表面光滑 , 其末端 AB段表面粗糙且可 伸缩 ,AB 总长度为 2 m, 动摩擦因数μ 1=0.2 。弹簧左端与实验平台固 定 , 右端有一可视为质点 , 质量为 2 kg( 未与弹簧固定连接 )的小球。 弹簧压缩量不同时 , 则小球弹出去的速度不同。光滑圆弧轨道固定在 地面并与一段动摩擦因数μ 2=0.4 的粗糙水平地面无缝连接。实验平 台距地面高度 h=0.53 m,BC两点水平距离 xBC=0.9 m,圆弧半径 R=0.4 m, ∠COD=37°, 已知 sin 37 °=0.6,cos 37 °=0.8,g=10 m/s 2。 (1) 轨道末端 AB段不缩短 , 某次压缩弹簧后将小球弹出 , 小球落在 C点 后进入圆弧轨道 , 求该次弹簧静止释放时的弹性势能。 (2) 在上一问中 , 当小球进入圆弧轨道 , 沿着圆弧轨道运动后能在 DE 上继续滑行 2 m, 求在接触圆弧轨道时损失的机械能。 (3) 通过调整弹簧压缩量 , 并将 AB段缩短 , 小球弹出后恰好无碰撞从 C 点进入圆弧轨道 , 求小球从平台飞出的初速度大小以及 AB段缩短的 距离。 考试模拟试卷 ( 三 ) 1.C 2.B 3.D 4.C 甲图中高速指示牌上显示的是路程 , 选项 A错误 ; 乙图中显示的 速度为瞬时速度 , 选项 B错误 ; 丙图中汽车上的时速表显示的速度是 瞬时速度 , 选项 C正确 ; 丁图中导航中显示的时间为估算的运动时间 , 选项 D错误。 5.D 根据平抛运动的规律 , 有 h= gt 2,x=v 0t, 化简可得 x=v0 。由此 可知飞镖质量的大小不会影响投掷结果 , 选项 A 错误 ; 在其他条件不 变的情况下 , 减小投掷高度时 , 飞行的水平位移减小 , 选项 B错误 ; 在 其他条件不变的情况下 , 增加水平位移 , 则飞镖下落的高度变大 , 因此 飞镖将离靶心越远 , 选项 C错误 ; 增大投掷初速度时 , 在水平位移不变 的前提下 , 下落高度会减小 , 因此有可能命中靶心 , 选项 D正确。 6.A 人之所以能跳起离开地面 , 原因是地面对人的弹力大于地球对 人的引力 , 人具有向上的合力 , 故 A正确 ; 人对地球的引力与地球对人 的引力是一对作用力和反作用力 , 大小相等 , 故 B错误 ; 地面对人的弹 力与人对地面的压力是一对作用力和反作用力 , 大小相等 , 故 C,D 错 误。 7.A 当火车向右做匀减速运动时 , 碗中水也向右做匀减速运动 , 加速 度方向水平向左 , 根据牛顿第二定律知水所受的合力水平向左 , 则碗 对水的作用力的合力方向大致斜向左上方 , 所以水面形状接近于 A 图 , 故 A正确。 8.B 甲班级拉乙班级的力与乙班级拉甲班级的力 , 是一对作用力与 反作用力 , 大小相等 , 故 A错误 ,B 正确 ; 不论任何时候 , 作用力和反作 用力均是大小相等、方向相反的 , 故 C,D 错误。 9.D A项电表是微安表 , 不是多用电表 , 故 A错误 ;B 项电表是电流表 , 不是多用电表 , 故 B错误 ;C 项电表是电压表 , 不是多用电表 , 故 C错 误 ;D 项电表可以测电压、 电流、 电阻等物理量 , 该表是多用电表 , 故 D 正确。 10.A 对物块运动全过程应用动能定理得 WF-Wf =0,A 正确 ,B 错误 ; 物 块在加速运动过程中受到的拉力最大 , 故 t=1 s 时拉力的瞬时功率为 整个过程中拉力功率的最大值 ,C 错误 ;t=1 s 到 t=3 s 这段时间内 , 拉力与摩擦力平衡 , 拉力做正功 ,D 错误。 11.C 根据 h= gt 2, 要求重力加速度 g 值, 必须要知道时间 t, 故还需要 记录频闪光源的频率。 12.A 根据生活常识 ,20 个鸡蛋大约为 1 kg, 表演者抛出的高度按 0.5 m计算, 则抛出过程中对鸡蛋做的功为 W=mgh=×10×0.5 J=0.25 J, 选项 A正确。 13.C 唯有 C中物体经历的是先加速向前 , 再减速向前的单一方向运 动。 14.A 由于顾客的重力沿斜面向下分力的作用 , 顾客始终受摩擦力作 用, 且摩擦力始终做正功 , 顾客的机械能始终增大 , 选项 A正确 ,B,D 错 误 ; 只有在自动扶梯匀速运动阶段时 , 顾客对扶梯的作用力方向竖直 向下 , 选项 C错误。 15.C 根据万有引力提供向心力 ,G =m , 而 v= , 因此可以计算地球 的质量 , 但不知道地球的半径 R,因此无法计算地球的密度 , 选项 C无 法计算 ; 卫星的向心力 F=G , 因此卫星的向心力、向心加速度都可以 求出 , 所以答案为 C。 16.A 选金属棒 MN为研究对象 , 根据平衡条件及三角形知识可得 tan θ= , 所以当棒中的电流 I 、磁感应强度 B变大时 , θ角变大 ,A 正确 ,D 错误 ; 当金属棒质量 m变大时 , θ角变小 ,C 错误 ; θ角的大小与悬线长 无关 ,B 错误。 17.C 条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱 , 且同名磁极相互排斥 , 异名磁极相互吸引 , 当挂着的小磁体向右移动时 , 相互吸引力逐渐减 小, 而过了大磁体中点后 , 相互排斥力逐渐增大 , 故可以得出弹簧测力 计的示数从 A 端到 B端是逐渐变小的 , 选项 C正确。 18.B 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 ; 无人机在做匀速圆周运动 , 加速度时刻指向圆心 , 因此加速度大小不 变 , 方向不断变化 , 所以是一个变加速运动 , 选项 B正确 ; 无人机在最 高点时处于失重状态 , 在最低点时处于超重状态 , 选项 D错误。 19.AC 由 U0=I 0R知 , 路端电压为 U0时甲、乙的外电阻相等 , 选项 A正 确; 根据 U I 图象 ,k 甲 >k 乙则 r 甲 >r 乙, 选项 D错误 ; 内电压 Ur =Ir, 当电 流为 I 0 时 , 显然 Ur 甲 >Ur 乙, 选项 B错误 ; 从图线与纵轴的截距可知 E 甲 >E 乙, 选项 C正确。 20. 解析 :(1) 描绘小灯泡的伏安特性曲线时 , 电压要求从 0 开始变化 , 故滑动变阻器采用分压式接法 , 实验器材连接如图所示。 (2) 为了保护小灯泡及电表 , 开关闭合前 , 滑动变阻器的滑片应在变阻 器的最左端。 (3) 当小灯泡正常工作时 , 其两端的电压为 2.8 V, 通过图线可以发现 , 此时通过小灯泡的电流为 0.28 A, 所以灯泡在正常工作时的电阻为 R= = Ω=10 Ω。 答案 :(1) 见解析图 (2) 左端 (3)10 21. 解析 :(1) 因为电流反向时 , 右边再加砝码才能重新平衡 , 所以此时 安培力竖直向上。 电流反向时 , 安培力变化为 2F安 , 由平衡条件可知 2F安 =mg,即线圈所受 安培力的大小 F 安 = mg。 (2) 由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里 , 即磁感应强度的方向 垂直于纸面向里。 (3) 又由安培力公式可知 F 安 =NBIL, 即得磁感应强度的大小为 B= 。 答案 :(1) mg (2) 方向垂直于纸面向里 (3) 22. 解析 :(1) 第一次试飞中 , 设加速度为 a, 则有 H=a 得 a=2 m/s 2, 由牛顿第二定律得 F-mg-Ff =ma, 解得 Ff =4 N。 (2) 第二次飞行中 , 设失去升力时的速度为 v, 上升的高度为 h1, 则有 h1= a , v=at 2, 设失去升力后的加速度为 a′, 上升的高度为 h2, 由牛顿第二定律得 mg+Ff =ma′, 且有 v2=2a′h2, 解得 h=h1+h2=42 m。 答案 :(1)4 N (2)42 m 23. 解析 : 根据题意 ,C 点到地面高度 hC=R-Rcos 37°=0.08 m, 小球从 B点飞出后做平抛运动 , 根据平抛运动规律 , 有 h-h C= gt 2, xBC=vBt, 联立解得 t=0.3 s,v B=3 m/s, 根据能量守恒定律可知 Ep=μ 1mgLAB+ m =17 J 。 (2) 小球在 DE阶段做匀减速直线运动 , 有 a= =μ 2g=4 m/s 2 , 根据匀变速直线运动规律 , 有 - =-2ax, 解得 vD=4 m/s, 设小球从 C沿着光滑圆弧轨道下滑的初速度为 vC′, 则根据机械能守恒定律 , 有 mvC′2+mghC= m 解得 vC′= m/s 而根据小球从 B点飞出后做平抛运动 , 求得小球到达 C点的速度 vC= =3 m/s, 说明小球在接触圆弧轨道时有机械能损失 , 损失的机械能 ΔE=m - mvC′ 2=3.6 J 。 (3) 小球弹出后恰好无碰撞从 C点进入圆弧轨道 , 说明小球落到 C点时 的速度方向正好沿着该点圆弧轨道的切线 , 设∠COD为α, 则 tan α= , 由于高度没变 , 所以 vy′=gt=3 m/s, 且α=37°, 则 v0′= =4 m/s, 对应的水平位移为 x′=v0′t=1.2 m, 所以 AB段缩短的距离 Δx=x′-x BC=0.3 m 。 答案 :(1)17 J (2)3.6 J (3)4 m/s 0.3 m