2019-2020学年浙江省高中物理学业水平考试模拟试卷（五）

高中物理学业水平考试模拟试卷(五)

(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。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)

1.下列物理量属于矢量的是(　B　)

A.电势差   B.线速度   C.电流 D.磁通量

解析:电势差和磁通量只有大小,没有方向,是标量,故A,D错误;线速度既有大小又有方向,相加时遵循平行四边形定则,是矢量,故B正确;电流虽有方向,但电流运算时不遵守平行四边形定则,所以电流是标量,故C错误。

2.物理学家为物理学发展做出了重大的贡献,以下说法正确的是(　D　)

A.牛顿发现了万有引力定律,并预言了引力波的存在

B.库仑提出了库仑定律,并用油滴实验测得了元电荷的值

C.伽利略利用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因,并提出了惯性定律

D.法拉第提出了场的概念,并用电场线和磁感线形象地描述了电场和磁场

解析:牛顿发现了万有引力定律,爱因斯坦预言了引力波的存在,故A错误;库仑提出了库仑定律,密立根用油滴实验测得了元电荷的值,故B错误;伽利略利用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因,牛顿在伽利略研究的基础上提出了惯性定律,故C错误;法拉第提出了场的概念,并用电场线和磁感线形象地描述了电场和磁场,D正确。

3.如图所示,手用力向下压架在两本书之间的尺子,尺子发生了弹性形变。若手对尺子的压力为N,尺子对手的弹力为N′,下列说法正确的有(　B　)

①N和N′是一对平衡力

②N和N′是一对作用力和反作用力

③N是由于尺子发生形变而产生的

④N′是由于尺子发生形变而产生的

A.①③ B.②④ C.①④ D.②③

解析:手对尺子的压力为N,尺子对手的弹力为N′,这两个力作用在两个物体上,力的性质相同,且始终大小相等,方向相反,是一对作用力与反作用力,故②正确,①错误;N是由于手发生形变而产生的,而

N′是由于尺子发生形变而产生的,故④正确,③错误,故选B。

4.用一水平力推水平地面上的木箱,但没有推动,则(　D　)

A.木箱受到的摩擦力大于水平推力

B.木箱有与推力方向相反的运动趋势

C.此过程中的摩擦力与木箱对地面的正压力成正比

D.木箱与地面的最大静摩擦力等于木箱开始运动时的最小推力

解析:木箱不动,则受到的摩擦力应与水平推力平衡。

5.白炽灯的工作原理是利用电流的热效应,电流通过金属丝使温度升高,达到炽热,从而发光。下列家用电器中哪一样电器也是利用电流的热效应工作的(　B　)

解析:微波炉、电风扇、电视机都是非纯电阻元件。

6.如图为俄罗斯世界杯阿根廷与冰岛队的比赛场景,运动员将足球顶出,足球向斜上方飞行过程中,某时刻的受力描述正确的是(G为重力,F为头对球的作用力,Ff为空气阻力)(　D　)

解析:足球在运动过程中,空气阻力的方向与足球的飞行方向相反。因此选项D正确。

7.某同学找了一个用过的“易拉罐”,在靠近底部的侧面打了一个洞,用手指按住洞,向罐中装满水,然后将“易拉罐”竖直向上抛出,空气阻力不计,则(　D　)

A.“易拉罐”上升的过程中,洞中射出的水速度越来越快

B.“易拉罐”下降的过程中,洞中射出的水速度越来越快

C.“易拉罐”上升、下降的过程中,洞中射出的水速度都不变

D.“易拉罐”上升、下降的过程中,水都不会从洞中射出

解析:将易拉罐竖直向上抛出后,因为空气阻力不计,易拉罐及水的加速度等于重力加速度,处于完全失重状态,易拉罐中各层水之间没有压力,在整个过程中,水都不会从洞中射出,所以选项D正确。

8.一位体操运动员在水平地面上做倒立动作,下列哪个图中沿每个手臂受到的力最大(　D　)

解析:以人为研究对象,人受到重力和沿两手臂方向的支持力作用,沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等。在合力一定时,两分力的夹角越大,两分力越大,故D正确。

9.阿拉斯加当地人有一种娱乐方式,他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起,再保持弹性毯子水平,接住小孩。不计空气阻力,下列说法中正确的是(　A　)

A.用毯子将小孩上抛,毯子对小孩做正功,小孩机械能增加

B.小孩在空中上升时处于超重状态,下落过程处于失重状态

C.小孩由最高点下落,一接触到弹性毯子就立刻做减速运动

D.小孩由最高点下落至速度为零的过程中,小孩机械能守恒

解析:除重力、弹力之外的其他力做正功,机械能增大;其他力做负功,机械能减小,毯子给小孩的力做正功,机械能增加,选项A正确;小孩在空中时只受重力,不管是上升过程,还是下落过程,都处于失重状态,选项B错误;小孩下落刚接触到毯子时,向上的弹力很小,合力依然向下,与速度方向相同,小孩做加速运动,选项C错误;小孩由最高点下落至速度为零的过程中,小孩和毯子组成的系统机械能守恒,小孩的机械能减小,选项D错误。

10.甲、乙两位同学进行投篮比赛,由于两同学身高和体能的差异,他们分别站在不同的两处将篮球从A,B两点投出(如图所示),两人投出的篮球都能垂直打中篮板的同一点并落入篮筐,不计空气阻力,则下列说法中正确的是(　B　)

A.甲、乙抛出的篮球从抛出到垂直打中篮板的运动时间相等

B.甲、乙抛出的篮球初速度的大小可能相等

C.甲、乙抛出的篮球初速度的竖直分量大小相等

D.甲、乙抛出的篮球垂直打中篮板时的速度相等

解析:该投篮过程可以看做是平抛运动的逆过程,根据平抛运动的规律,甲抛出的篮球下落的高度大,所以甲抛出的篮球在空中运动的时间长,选项A错误;在水平方向篮球做匀速直线运动,甲抛出的篮球的水平位移小,但时间更长,所以甲抛出的篮球垂直打中篮板时速度要小,选项D错误;在竖直方向vy=,所以甲抛出的篮球初速度的竖直分量要大,选项C错误;抛出点的速度v=,由于vx甲<vx乙,且

vy甲>vy乙,因此甲、乙抛出的篮球初速度的大小有可能相等,选项B

正确。

11.2018年7月10日,我国成功发射了第32颗北斗导航卫星,该卫星的轨道半径为36 000 km,7月29日又以“一箭双星”的方式成功发射了第33,34颗北斗导航卫星,这两颗卫星的轨道半径均为

21 500 km。下列说法正确的是(　C　)

A.这三颗卫星的发射速度均小于7.9 km/s

B.第32颗卫星在轨道上运行时的速率比第33颗的大

C.第32颗卫星与第33颗卫星加速度大小之比为（）2

D.第32颗卫星与第33颗卫星的运动周期之比为（）

解析:7.9 km/s是卫星的最小发射速度,故A错误;根据万有引力提供向心力G=m,解得v=,因为第32颗卫星的轨道半径比第33颗的大,所以第32颗卫星在轨道上运行时的速率比第33颗的小,故B错误;根据万有引力提供向心力G=ma,解得a=G,由此可知第32颗卫星与第33颗卫星加速度大小之比为()2,故C正确;根据万有引力提供向心力G=mr,解得T=,第32颗卫星与第33颗卫星的运动周期之比为(),故D错误。

12.物体以一定的初速度匀减速冲上固定的光滑斜面,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图所示,已知物体运动到斜面长度处的B点时,所用时间为t,则物体从B滑到C所用的时间是(　B　)

A.2t B.t 

C.    D.无法确定

解析:物体向上做匀减速运动,相当于从静止向下做匀加速运动,根据x=at2得t=,因为CB与CA的位移之比为1∶4,则经过CB与CA的时间之比为1∶2,所以经过CB与BA的时间之比为1∶1,则物体从B运动到C的时间tBC=t,B正确。

13.一辆汽车紧急刹车,立即做匀减速直线运动,最后停止。已知刹车的位移和从刹车到停止的时间,请根据所学的物理知识判断下列说法正确的是(　D　)

A.仅可以算出汽车的加速度

B.仅可以算出汽车刚刹车时的速度

C.仅可以算出汽车全程的平均速度

D.可以算出汽车的加速度、刚刹车时的速度及全程的平均速度

解析:利用“逆向推理法”,把汽车的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动,刹车的位移x=at2,由此可以算出汽车的加速度a,由v=at可以算出汽车刚刹车时的速度,则全程的平均速度==。

14.物体从某高处做自由落体运动,以地面为重力势能零势能面,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(　B　)

解析:设物体开始下落时的重力势能为Ep0,物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔEp=mgh,故物体下落高度h时的重力势能Ep=Ep0-ΔEp=Ep0-mgh,即Eph图象为倾斜直线,B正确。

15.1 kW·h电能可以做很多事。请估算1 kW·h的电能全部用来托起一位普通高中生,使他提升的高度最接近(　D　)

A.2 m   B.20 m C.700 m D.7 000 m

解析:高中生的质量约为50 kg,而E电=1 kW·h=3.6×106 J;由能量守恒可得E电=mgh,解得h==7 200 m,最接近 7 000 m,故选项D正确。

16.如图所示是“巴罗轮”的示意图,下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中,可绕转轴转动,当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时,铝盘开始转动。下列说法中不正确的是(　A　)

A.铝盘绕顺时针方向转动 

B.只改变磁场方向,铝盘的转动方向改变

C.只改变电流方向,铝盘的转动方向改变 

D.同时改变磁场方向与电流方向,铝盘的转动方向不变

解析:根据电路中正负极可知,电流从铝盘中央流向边缘,根据左手定则可判断,在安培力作用下铝盘应该是逆时针旋转,选项A错误;若改变磁场或电流方向,铝盘旋转方向会改变,选项B,C正确;但如果同时改变磁场、电流方向,则安培力方向不变,转动方向不变,选项D正确。

17.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(　B　)

A.重力势能增大,弹性势能减少

B.重力势能减少,弹性势能增大

C.重力势能减少,弹性势能减少

D.重力势能不变,弹性势能增大

解析:在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,弹簧的形变越来越大,弹簧的弹性势能越来越大;在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的质量不变,高度减小,重力势能减少,故选项B正确。

18.自从无人机这个新事物出现以后,针对其干涉隐私、干扰航空安全等的报道就不断,国内某公司研制了新型的反无人机仪器——“未来盾”,据悉该反制系统能够有效实施无人机反制。如图表是反制系统“未来盾”的各项参数,则(　A　)

A.反制系统正常工作时的电流为0.062 5 A 

B.反制系统电池容量为3.75 kW·h

C.反制系统的总电阻为384 Ω

D.以上说法均不正确

解析:根据参数可知,反制系统正常工作时的电流I== A=0.062 5 A,选项A正确;反制系统在电池的工作时间内的能量是W=Pt=1.5×10-3×2.5 kW·h=3.75×10-3 kW·h,选项B错误;根据欧姆定律求得R== Ω=384 Ω,但是反制系统并不是纯电阻电路,所以无法通过欧姆定律计算其阻值,选项C,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)做“探究求合力的方法”实验。

(1)现有如图甲所示的器材,小李同学认为仪器有短缺,还需要的测量仪器是图乙中的　　　　(填对应字母)。 

(2)如图丙所示,其中A为固定橡皮筋的图钉,O为橡皮筋与细绳的结点,OB和OC为细绳。关于此实验,下列操作要求正确的是　　　　(填选项前的字母)。 

A.两个分力F1,F2的方向一定要垂直

B.两个分力F1,F2间夹角越大越好

C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉至同一位置

D.拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行

(3)某次实验中,拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图丁所示,其读数为　　　　N。 

解析:(1)做“探究求合力的方法”实验需要刻度尺作力的图示。

(2)两个分力F1,F2的方向不一定要垂直;两个分力F1,F2间夹角合适即可,但两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉至同一位置。拉橡皮筋时,弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行。

(3)弹簧测力计最小分度值为0.2 N,故其示数为1.8 N。

答案:(1)C　(2)CD　(3)1.8

20.(6分)某高中的STEM小组决定测量一个水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片、铜片插入一个水果中就可以做成一个水果电池。由于电流过于微弱,实验小组采用微安表,且微安表的内阻为2 000 Ω。

(1)他们应该选择下面哪一个实验电路图　　　　(选填“甲”或“乙”); 

(2)按照(1)中选好的电路图把丙中的实物图连线补充完整;

(3)实物图连接好后,当滑动变阻器在阻值较大范围内调节时,电压表示数变化不明显,其原因是所选用的滑动变阻器总阻值　　　　(选填“较大”或“较小”); 

(4)按要求更换滑动变阻器后,改变滑动变阻器连入电路的阻值,根据测量数值作出如图丁所示的UI特性曲线,则该组水果电池的内阻

r=　　　　　Ω(保留两位有效数字)。 

解析:(1)由于微安表内阻已知,所以采用电流表测量干路电流,选择甲图;(2)根据电路图连接实物图,如图所示;

(3)电压表变化不明显,说明电流变化不明显,其原因是选择的滑动变阻器总阻值较小;(4)UI图线的斜率的绝对值表示水果电池的内阻与微安表的内阻之和,即r+r微==1.5×104 Ω,又因为r微=2 000 Ω,所以电池内阻为r=1.3×104 Ω。

答案:(1)甲　(2)图见解析　(3)较小

(4)1.3×104

21.(6分)如图所示,导体棒放置于光滑的水平导轨上,匀强磁场磁感应强度B=0.5 T,磁场方向垂直纸面向里,电源电动势E=1.5 V,内阻r=1 Ω,导轨间距d=8 cm,导体棒的横截面积S=1.0×10-8 m2,导体棒与水平竖直方向夹角α=37°。通电之后电流表读数I=0.1 A,且导体棒保持静止。求:

(1)导体棒的电阻;

(2)导体棒的电阻率;

(3)导体棒所受的安培力的大小及方向。

解析:(1)电路中的电流I=,

则导体棒的电阻

R=-r=(-1) Ω=14 Ω。

(2)根据电阻定律R=ρ,且L==0.1 m,

则ρ== Ω·m=1.4×10-6 Ω·m。

(3)导体棒所受的安培力大小F=BIL=5×10-3 N;根据左手定则,可以判断安培力方向为垂直导体棒斜向右上方。

答案:(1)14 Ω　(2)1.4×10-6 Ω·m

(3)5×10-3 N　方向垂直导体棒斜向右上方

22.(7分)一小球在空中由静止开始下落,与水平地面相碰后又上升到某一高度,其运动的vt图象如图所示,已知小球质量为1 kg,整个过程中所受的阻力大小不变,g取10 m/s2。求:

(1)小球下落的加速度大小;

(2)小球初始位置距地面的高度;

(3)此过程小球克服阻力所做的功。

解析:(1)小球由静止开始下落,从题图可知下落的加速度

a==8 m/s2。

(2)下落的高度

h=at2=×8×0.52 m=1 m。

(3)0.5～0.75 s内小球向上反弹,上升的高度

h′=×(0.75-0.5)×3 m=0.375 m

所以0～0.75 s内通过的路程为

s=1.375 m

由上升过程中加速度大小

a′==12 m/s2

可知mg+F阻=ma′

代入数据可得F阻=2 N

整个过程中小球克服阻力所做的功为

W=F阻s=2.75 J。

答案:(1)8 m/s2　(2)1 m　(3)2.75 J

23.(9分)为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为θ=60°、长为L1=2 m的倾斜轨道AB,通过微小圆弧与长为L2= m的水平轨道BC相连,然后在C处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道上D处,如图所示。现将一个小球从距A点高为h=0.9 m 的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出,到A点时速度方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦因数均为μ=,g取10 m/s2。求:

(1)小球初速度v0的大小;

(2)小球滑过C点时的速率vC;

(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。

解析:(1)小球开始时做平抛运动,

=2gh,

代入数据解得vy==3 m/s

因为tan 60°=,所以

v0== m/s。

(2)从水平抛出到C点的过程中,由动能定理得

mg(h+L1sin θ)-μmgL1cos θ-μmgL2=m-m

代入数据解得vC=3 m/s。

(3)小球刚刚过最高点时,重力提供向心力,则有

mg=m

m=2mgR1+m,

代入数据解得R1=1.08 m;

当小球刚能到达与圆心等高时

m=mgR2,

代入数据解得R2=2.7 m;

当圆轨道与AB相切时

R3=L2·tan 60°=1.5 m

综上所述,要使小球不离开轨道,R应该满足的条件是

0<R≤1.08 m。

答案:(1) m/s　(2)3 m/s

(3)0<R≤1.08 m