2019-2020学年浙江省高中物理学业水平考试模拟试卷（二）

高中物理学业水平考试模拟试卷(二)

(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.下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是(　D　)

A.物理学家安培经过多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量

B.卡文迪许通过扭秤实验测量了静电力常量,并验证了库仑定律

C.kg,m,N,A都是国际单位制中的基本单位

D.功的单位可以用kg·m2/s2表示

解析:密立根测量了电子的电荷量,A错误;卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量,并验证了万有引力定律,B错误;N是导出单位,C错误;功的单位是J,由W=Fx知,1 J=1 N·m,根据F=ma,得1 N=1 kg·m/s2,所以1 J=1 kg·m2/s2,故D正确。

2.关于以下各物理量的理解正确的是(　A　)

A.重力势能是标量,-3 J比-5 J大 

B.位移是矢量,-3 m比-5 m大

C.速度是矢量,-3 m/s比-5 m/s大 

D.功是标量,做功-3 J比-5 J多

解析:重力势能是标量,符号表示大小,则-3 J比-5 J大,选项A正确;位移是矢量,符号表示方向,则-3 m比-5 m 小,选项B错误;速度是矢量,符号表示方向,则-3 m/s比-5 m/s小,选项C错误;功是标量,符号表示做功的性质,则做功-3 J比-5 J少,选项D错误。

3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是(　A　)

A.kg·m2/s2 B.kg·m/s2 C.N/m    D.N·m

解析:物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。能量的单位可以从做功的角度考虑,功=力(N)·位移(m),力的单位由牛顿第二定律 F=ma 可知,N可表示为kg·m/s2,所以能量的单位可表示为kg·m2/s2,故选A。

4.对于给定的电容器,下图中描述其电荷量Q,电压U和电容C之间关系正确的是(　A　)

解析:电容是电容器本身的属性,与是否带电、是否有电势差无关,故A正确,B错误;根据Q=CU可知,对于确定电容器,Q与U成正比,故C错误;根据题意,对于给定的电容器,电容是定值,故D错误。

5.人类在探索自然规律的过程中总结了许多科学方法,如控制变量法、比值定义法、极限法、理想化物理模型法等。在下列研究中,可以用极限法的是(　　)

A.研究瞬时速度               B.研究胡克定律

C.探究加速度与力、质量的关系 D.利用质点来替代实际的物体

解析:根据平均速度的定义式=,当Δt→0时平均速度可以代替t时刻的瞬时速度,是采用极限法,所以选项A正确;研究胡克定律,探究加速度与力、质量的关系采用的是控制变量法,选项B,C错误;质点是用来代替物体的有质量的点,实际并不存在,是理想化的物理模型,采用的是理想化物理模型法,选项D错误。

6.一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,此过程中树枝对甲虫作用力大小(　C　)

A.变大     B.变小

C.保持不变 D.无法判断

解析:甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,合力始终为零,所以树枝对甲虫的作用力始终和重力等大反向,所以作用力大小保持不变,故A,B,D错误,C正确。

7.月球表面重力加速度为地球表面的,一位在地球表面最多能举起质量为120 kg的杠铃的运动员,在月球上最多能举起(　B　)

A.120 kg的杠铃       B.720 kg的杠铃

C.重力为600 N的杠铃 D.重力为720 N的杠铃

8.2018年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星,这颗卫星属于中圆地球轨道卫星,在轨高度约为 21 500 km,该高度处重力加速度为g1,该卫星的线速度为v1,角速度为ω1,周期为T1。2017年9月17日天舟一号在高度约400 km的圆轨道上开始独立运行,该高度处重力加速度为g2,天舟一号的线速度为v2,角速度为ω2,周期为T2,则(　C　)

A.g1>g2 B.v1>v2 C.ω1<ω2   D.T1<T2

解析:根据题意,天舟一号轨道高度400 km,北斗卫星轨道高度

21 500 km,根据G=m可知v=,半径越大,线速度越小,所以v1<v2,同理ω=可知,ω1<ω2,所以选项B错误,C正确;根据 ω=可知,角速度越大,周期越短,所以T1>T2,选项D错误;由卫星的重力等于万有引力,恰好提供向心力,有向心加速度a=,所以g1<g2,选项A错误。

9.如图所示是火箭点火发射的某一瞬间,下列说法正确的是(　D　)

A.火箭受重力、地面推力、空气阻力作用

B.火箭加速升空过程中处于失重状态

C.发动机喷出气体对火箭的作用力等于火箭所受的重力

D.发动机喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力

解析:火箭发射瞬间,火箭受到的力是重力、火箭喷出气体的推力、空气阻力,所以选项A错误;火箭加速升空处于超重状态,选项B错误;发动机喷出气体对火箭的作用力大于火箭所受的重力,火箭才能加速上升,选项C错误;发动机喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力,属于相互作用力,选项D正确。

10.如图所示为描述一个小球从水平桌面上方一点自由下落,与桌面多次碰撞,最后静止在桌面上的运动过程。则图线所示反映的是下列哪个物理量随时间的变化过程(　A　)

A.位移 B.路程

C.速度 D.加速度

解析:速度和加速度值最终都趋向于零,路程则越来越大。

11.“好变频1度到天明”——此广告语意为1度电(1 kW·h)可使变频空调工作一整夜(以10 h计)。同样的1度电可供铭牌如图所示的电扇工作约(　D　)

A.1整夜

B.2整夜

C.3整夜

D.4整夜

解析:从图中知电扇的额定功率为24 W。由公式W=Pt得1度电(1 kW·h)可以使电扇工作42小时左右,故选D。

12.在玻璃皿中,沿内壁边缘放一个环形电极,中心放一个圆柱形电极,把它们分别接在电源的正、负两极,然后在玻璃皿中注入导电液体,再将整个玻璃皿如图甲所示放入磁场中,磁铁的上部为S极,下部为N极。液体将会旋转起来,从上往下看,如图乙所示,关于液体的旋转下列说法中正确的是(　D　)

A.如果导电液体是正离子导电,从上往下看液体顺时针旋转

B.如果导电液体是负离子导电,从上往下看液体顺时针旋转

C.如果导电液中有等量的正负离子,从上往下看液体不旋转

D.如果导电液中有等量的正负离子,从上往下看液体逆时针旋转

解析:导电液当中无论导电离子是正电荷还是负电荷,等效电流都是从正极向负极,根据安培力判断可知,从上往下看,导电液会逆时针旋转,选项D正确。

13.嘉绍大桥于2013年7月19日建成通车,索塔数量与主桥长度规模居世界同类桥梁之首。大桥的主桥全长2.68 km,而两端引桥长达3.8 km,这是为了(　A　)

A.减小汽车运行所需的牵引力 B.增加汽车的功率

C.减少汽车运行过程所做的功 D.提高汽车的机械效率

解析:增加引桥长度,是为了减小汽车的重力沿桥面向下的分力,以减小运行所需的牵引力,选项A正确。

14.英国著名科幻作家Arthur C.Clarke在小说《天堂之泉》中,首先向主流科学社会和公众介绍了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根缆绳:一端连接地球赤道,另一端连接地球同步卫星,且缆绳延长线通过地心。当两货物分别停在天梯的a,b两个位置时,以地心为参考系,下面说法正确的是(　A　)

A.a处的线速度较小 B.b处的线速度较小

C.a处的角速度较大 D.b处的角速度较大

解析:根据描述,a,b的运转周期相等,所以角速度一样,选项C,D错误;根据v=rω可知,a处的线速度小,b处线速度大,选项A正确,B错误。

15.如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”,战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10 m的斜面冲向学员,最终刚好停在斜面末端的学员面前,此过程约历时4 s。在战车运动过程中,下列说法正确的是(　D　)

A.战车在运动过程中导师处于失重状态

B.战车在运动过程中所受外力始终不变

C.战车在倾斜直轨道上做匀变速直线运动

D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度

解析:战车在运动过程中导师处于先失重后超重状态,A错误;战车在运动过程中所受外力是变化的,B错误;战车在倾斜直轨道上加速度发生变化,所以做非匀变速直线运动,C错误;根据题中信息可以估算导师运动的平均速度为 2.5 m/s,D正确。

16.修正带是中学生必备的学习用具,其结构如图所示,包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件,大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中,设大小齿轮相互吻合,a,b点分别位于大小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的半径中点,当纸带匀速运动时(　D　)

A.大小齿轮的转向相同 B.a,b点的线速度相同

C.b,c点的角速度相同 D.b点的向心加速度最大

解析:由题图结构可知,大小齿轮的转向相反,选项A错误;大小齿轮靠齿轮咬合传动,故a,b点的线速度大小相等,但是方向不同,选项B错误;a,c两点属于同轴转动,则ωa=ωc,由于va=vb,ra>rb,根据v=ωr可知ωa<ωb,可以得到ωc<ωb,选项C错误;由于ωa=ωc,ra>rc,根据a=ω2r可知aa>ac;由于va=vb,ra>rb,根据a=可知 aa<ab,可知b点的向心加速度最大,选项D正确。

17.如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab,bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力(　A　)

A.方向沿纸面向上,大小为(+1)ILB 

B.方向沿纸面向上,大小为(-1)ILB

C.方向沿纸面向下,大小为(+1)ILB 

D.方向沿纸面向下,大小为(-1)ILB

解析:在磁场中的有效长度L′=L+2Lcos 45°=(+1)L,则导线所受合力F=(+1)ILB,由左手定则可知合力方向沿纸面垂直bc向上,选项A正确。

18.如图是某品牌手机电池的铭牌,根据你所学的物理知识进行判断,下列说法正确的是(　B　)

A.“3 000 mAh”表示该电池储存的电能最多为10 800 J

B.“11.55 Wh”表示该电池储存的电能最多为41 580 J

C.一个标注为“3 V　4 000 F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多

D.用匹配的充电器给电池充电,若把电池从电量为10%充电到40%花了30分钟,则充电器消耗的平均电功率为6.93 W

解析:3 000 mAh指的是电池储存的电荷量,所以选项A错误;11.55 Wh指的是电池储存的能量,即W=11.55×3 600 J=41 580 J,选项B正确;

3 000 mAh相当于10 800 C,而电容器储存的电荷量Q=CU=12 000 C,所以当电容器储存满电荷之后,释放出来的电荷量比该电池要多,但该电容器也有可能没有储存电荷,所以选项C错误;该过程的功率P== W=7.92 W,因此选项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)(1)在探究“加速度与力、质量的关系”实验中:

①需要用到的方法是　　　　　　(选填“控制变量法”或“理想实验法”)。 

②实验过程中,为了平衡小车运动中受到的阻力。在不挂砝码盘的情况下,应该采用下面所述的　　　　(选填“A”“B”或“C”)方法。 

A.逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动

B.逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止

C.逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀

(2)“探究求合力的方法”的下列几种说法,能够正确指出操作不当之处的是　　　　。 

解析:(1)①在探究“加速度与力、质量的关系”实验中,需要控制变量法来研究加速度与力、质量之间的关系。②在平衡摩擦力的时候,需要把纸带装好,通过逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀,选项C正确,A,B错误。

(2)“探究求合力的方法”的下列几种操作中,选项A中一个弹簧测力计与绳子不在一条直线上,选项A正确;选项B中弹簧测力计与绳套的固定方式有误,绳套应该钩在弹簧测力计的挂钩上,选项B正确;在记录力的方向时,铅笔触碰到绳子会改变力的方向,选项C正确;选项D中由于没有用力的图示法画图,因此不是一个平行四边形,选项D

错误。

答案:(1)①控制变量法　②C　(2)ABC

20.(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供的器材如下:

A.小灯泡规格为“2.5 V,0.5 A”;

B.双量程电压表(中间接线柱3 V,右边接线柱15 V);

C.双量程电流表(中间接线柱0.6 A,右边接线柱3 A);

D.滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω,额定电流2 A);

E.滑动变阻器R2(阻值0～2 kΩ,额定电流0.5 A);

F.电池组的电动势约为3 V(内阻未知),开关一个,导线若干。

(1)实验中滑动变阻器应选用　　　　　(填字母编号)。 

(2)甲同学选择合适的器材,连好实物图如图,乙同学检查时发现了3处错误,请指出其中的2处:

①　　　　　　　　　　;②　　　　　　　　　　　　。 

答案:(1)D　(2)①滑动变阻器应采用分压式连接方式　②电流表应采用外接法接入电路

③电压表量程应选择3 V挡(只要答对其中两处即可)

21.(6分)滑雪是冬季很受欢迎的娱乐活动。如图所示,AB为长度x1=

80 m倾角为θ的雪面,BC为长度x2=15 m的水平雪面,质量m=50 kg的游客从A点由静止开始加速直线下滑,通过滑板与雪杖可以改变加速度的大小,滑到BC水平雪面之后匀减速直线滑行,为了安全,整个赛道限速16 m/s,且滑到雪道终点C的速度必须不大于1 m/s。设游客经过B点时,没有机械能损失,游客可看做质点,已知g=10 m/s2。

(1)若游客以最大安全速度通过B点,游客在BC段受到的阻力至少

多大;

(2)若游客从静止开始以a1=3 m/s2做匀加速直线运动,运动24 m之后,游客担心会超过安全速度,立即采取措施改变加速度,接着以加速度a2做匀变速直线运动,游客通过B点刚好不超速,求a2的大小;

(3)若游客在AB雪面上运动最大加速度a3=2 m/s2,求游客从A到B的最短时间。

解析:(1)由题意可知,vB=16 m/s,由运动学规律可得

-2ax2=-,

解得a=8.5 m/s2,

故游客在BC段受到的阻力至少为

f=ma=425 N。

(2)游客通过B点刚好不超速,说明

vB=16 m/s。

以a1加速过程中,

有=2a1x1′,

以a2加速过程中,有-=

2a2(x1-x1′)

将相关数据代入解得a2=1 m/s2。

(3)游客在AB雪面上加速到最大速度所用的时间

t1==8 s,

此时经过的位移Δx=vmt1=64 m,

之后在AB雪面上做匀速运动,匀速运动所用时间

t2==1 s,

故tmin=t1+t2=9 s。

答案:见解析

22.(7分)低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱。如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=263 m的悬崖边跳伞时的情景。运动员离开悬崖时先做自由落体运动,一段时间后,展开降落伞,以a=9 m/s2的加速度匀减速下降,已知运动员和伞包的总质量为80 kg,为了运动员的安全,运动员落地时的速度不能超过4 m/s,g=10 m/s2。求:

(1)运动员做自由落体运动的最大位移大小;

(2)运动员(含伞包)展开降落伞时所受的空气阻力Ff;

(3)如果以下落时间的长短决定比赛的胜负,为了赢得比赛的胜利,运动员在空中运动的最短时间约是多大。

解析:(1)设运动员做自由落体运动的最大位移为x,此时速度为v0,则=2gx,

又v2-=-2a(H-x),

联立解得x=125 m,v0=50 m/s。

(2)展开降落伞时,对运动员(含伞包),由牛顿第二定律知,

Ff-Mg=Ma,

得Ff=1 520 N,方向竖直向上。

(3)设运动员在空中的最短时间为t,则有

v0=gt1,得t1== s=5 s,

t2== s≈5.1 s,

故最短时间t=t1+t2=5 s+5.1 s=

10.1 s。

答案:(1)125 m　(2)1 520 N,方向竖直向上　(3)10.1 s

23.(9分)某次电动小汽车表演如图所示,质量为2 kg的小汽车从平台A处出发,以v0=5 m/s经过B处飞越斜坡,恰落在斜坡底端的C点,着地之后瞬间车速变为 4 m/s,之后沿平直轨道CD运动,到达D点时关闭发动机,进入半径为 1.8 m 圆轨道,运动一周后又进入水平轨道向右运动,直到停车线F时刚好停下。已知小汽车与水平面的摩擦阻力恒为重力的0.1倍,AC段运动过程中风力较大,可简化为受0.8 N的水平向右的作用力,竖直方向的空气作用力忽略不计,过了C点后无风,不计空气作用力。圆轨道可视为光滑。已知AB段长度x0=3 m,AB平台高1.25 m,CD段长度x2=2 m,DF段长度x3=50 m。小汽车的自身长度可忽略,g取 10 m/s2,求:

(1)斜坡倾角的正切值tan θ。

(2)要使小汽车完成上述运动,CD段电动机至少提供多少能量?

(3)若DF阶段启用动力回收系统,回收效率为30%,则此段小汽车能滑行多远?

解析:(1)飞跃斜坡过程,竖直的分运动为自由落体运动,水平方向的分运动为匀加速直线运动,

水平加速度ax=,风力F0=0.8 N,

得ax=0.4 m/s2。

竖直方向有h=g,

水平位移x1=v0t1+ax,

得x1=2.55 m,tan θ==。

(2)小汽车与水平轨道的摩擦阻力

f=0.1mg=2 N,

设小汽车通过D点、E点的速度分别为v2,v3,

如果小汽车恰能做完整的圆周运动,

在E点应满足mg=m,

从D到E的过程,运用动能定理有

-mg·2R=m-m,

得v2=3 m/s,

根据机械能守恒,运动一周回到D点的速度仍为

v2=3 m/s,

设之后小汽车匀减速运动发生的位移为L,

-fL=0-m,

得L=45 m。

L<x3=50 m,故小汽车到不了终点线。

若要到达终点线,小汽车的速度至少为v4,-fx3=0-m,

得v4=10 m/s,

C到D阶段,电动机提供的能量至少为E,有

E-fx2=m-m,vC=4 m/s,

得E=88 J。

(3)若在DF阶段开启动力回收系统,回收效率30%,

即有70%的能量用于克服摩擦力做功

-fx4=0-m×70%,

得x4=35 m。

答案:(1)　(2)88 J　(3)35 m