2019-2020学年浙江省高中物理学业水平考试模拟试卷（八）

高中物理学业水平考试模拟试卷(八)

(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.下列各组物理量全是标量的是(　B　)

A.速度和加速度   B.动能和重力势能

C.电场强度和电势 D.磁感应强度和电流

解析:速度、加速度和磁感应强度、电场强度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而动能、重力势能和电势只有大小无方向,是标量;电流虽然有方向,但是不满足平行四边形法则,是标量;选项B正确,A,C,D错误。

2.2018年9月,中国气象局曾这样播报了一则台风预警:台风“山竹”的中心于16日17时在广东省登陆,登陆时中心附近最大风力14级(45 m/s)。上述消息中的“16日17时”“45 m/s”分别指(　A　)

A.时刻和速率

B.时刻和平均速度

C.时间间隔和瞬时速度

D.时间间隔和平均速度

解析:由题意可知,16日17时是登陆的时刻,45 m/s是瞬时速度的大小,即速率,选项A正确。

3.人们根据物理学家对世界的贡献选出牛顿等十大杰出代表,关于他们的成就与贡献,下列说法不符合物理学史实的是(　D　)

A.牛顿是动力学的奠基人,最早提出惯性概念,还发现了万有引力

定律

B.卡文迪许通过扭秤实验测定引力常量G的数值,是最早称量地球质量的人

C.伽利略开创了近代物理学的研究方法,最早提出力不是维持物体运动的原因

D.法拉第最早提出了电场、磁场的概念,并首次通过油滴实验测定了电子的电荷量

解析:法拉第最早提出了电场、磁场的概念,密立根首次通过油滴实验测定了电子的电荷量,选项D错误。

4.在如图所示的四种情形中,防止离心现象的是(　A　)

A.在甲图中,火车转弯时,按规定速度通过 

B.在乙图中,运动员将链球甩出

C.丙图是民间艺人在制作棉花糖 

D.丁图是洗衣机甩干时内筒在高速旋转

解析:火车转弯时,按规定速度通过是防止离心现象,其他几个都是利用离心现象。

5.如图,一小男孩从右侧用5 s的时间爬上滑梯,停10 s后从滑梯顶端由静止开始滑到水平地面,用时3 s。下列说法正确的是(　B　)

A.他爬上去和滑下来的位移相同

B.他整个过程用时18 s,指的是时间间隔

C.他爬上去和滑下来的平均速度相同

D.他爬上去和滑下来的重力做的功相等

6.物理学中通常运用大量的科学方法建立概念,如“理想模型”“等效替代法”“控制变量法”等等,下列选项均用到“等效替代”方法的概念是(　D　)

A.质点、电场强度

B.平均速度、点电荷

C.总电阻、电场强度

D.合力与分力、总电阻

解析:“质点”采用理想模型的方法,“电场强度”采用比值定义法,故A错误;“点电荷”采用理想模型的方法,“平均速度”采用比值定义法,故B错误;“总电阻”采用等效替代的方法,“电场强度”采用比值定义法,故C错误;“合力与分力”“总电阻”采用的都是等效替代的方法,故D正确。

7.如图所示,质量相同的甲、乙两人所用绳子相同,甲拉住绳子悬在空中处于静止状态;乙拉住绷紧绳子的中点把绳子拉断了。则(　D　)

A.绳子对甲的拉力小于甲的重力

B.绳子对甲的拉力大于甲对绳子的拉力

C.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定小于乙的重力

D.乙拉断绳子前瞬间,绳上的拉力一定大于乙的重力

8.快递小哥用遥控飞行器向 80 m 的高楼送邮包,从地面竖直向上飞行,飞行器的v-t图象如图所示,则下列说法正确的是(　A　)

A.飞行器做减速运动的时间为12 s

B.飞行器上升到目的地所需时间为12 s

C.飞行器加速上升的加速度大小为10 m/s2

D.飞行器减速上升的加速度大小为1 m/s2

解析:由图象可看出飞行器运动总时间为 16 s,减速运动时间为12 s,选项A正确,B错误;根据公式a=,故飞行器加速上升时的加速度大小为2.5 m/s2,减速上升时的加速度大小为 m/s2,选项C,D错误。

9.可以设想,如果汽车能获得足够的动力,汽车的行驶速度还可以不断增加。那么,当汽车速度增加到某一值时,汽车将离开地球成为绕地球做圆周运动的“航天汽车”。如果有一辆这样的“航天汽车”正沿赤道行驶,不计空气阻力,则该“航天汽车”(　C　)

A.在赤道上行驶时,它对地面的压力等于重力

B.在赤道上行驶的速度增大时,它对地面的压力增大

C.在赤道上行驶的速度达到第一宇宙速度时将脱离地面

D.一旦脱离地面,车内的弹簧测力计无法测量力的大小

解析:因地球表面是一个球面,汽车在地球表面的运动是圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力:mg-FN=m,可知速度增加时,压力减小,选项A,B错误;此“航天汽车”上弹簧测力计可以测量拉力的大小,但不能测量物体的重力,选项D错误;根据第一宇宙速度的物理意义,选项C正确。

10.如图所示,质量为60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为 m=40 kg 的重物送入井中.当重物以2 m/s2的加速度加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及绳子与定滑轮间的摩擦及空气阻力,则人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)(　D　)

A.200 N B.920 N

C.320 N D.280 N

解析:先以重物为研究对象,重物受到重力与绳子的拉力,根据牛顿第二定律,有mg-F=ma,则F=m(g-a)=40×(10-2)N=320 N;再以人为研究对象,人在重力Mg、绳子向上的拉力F、地面的支持力N这三个力的作用下,处于平衡状态,根据平衡条件有Mg=F+N,则N=Mg-F=600 N-320 N=280 N,由牛顿第三定律可知,人对地面的压力大小为N′=N=280 N,选项D正确。

11.如图所示为中国“立体巴士”,这种新型高大的汽车可跨越车流行驶,行驶速度在60～80 km/h,同时它承载的人数大约在1 400人左右。某次在十字路口有一约100 m长的汽车长队,立体巴士利用其优势,从车队尾部开始刹车,正好与第一辆小车平齐停在十字路口,用时

10 s,若将上述运动视为匀减速直线运动,根据以上数据能估算出立体巴士(　A　)

A.刹车时加速度的大小 

B.刹车时所受的合力大小

C.刹车时制动力所做的功 

D.匀速行驶时的牵引力大小

解析:已知立体巴士的初速度和刹车时间,由a=可求得刹车时加速度的大小,选项A正确;因为未知立体巴士的总质量,故不能求得刹车时所受的合力大小,也无法求得行驶时的牵引力大小和制动力做功

情况。

12.欧姆不仅发现了欧姆定律,还研究了电阻定律。有一个长方体金属电阻,材料分布均匀,边长分别为a,b,c,且a>b>c。电流沿图示方向流过该金属电阻,其中电阻阻值最小的是(　A　)

解析:根据电阻定律R=ρ,导线越短、横截面积越大,电阻越小,A

正确。

13.2018年3月2日上映的《厉害了我的国》的票房和评分都极高。影片中展示了我们国家作为现代化强国的方方面面的发展与进步。如图是影片中几个场景的截图,则下列说法正确的是(　D　)

A.甲图中火箭点火后加速上升阶段,舱内的物体处于失重状态

B.乙图中的光伏电池能把太阳光的光能全转化为内能

C.丙图中静止站立在电缆上的工作人员受到的合力垂直于倾斜的

电缆

D.丁图中某根钢索对桥面的拉力和桥面对该钢索的拉力是一对作用力和反作用力

解析:火箭加速上升,即舱内物体处于超重状态,选项A错误;光伏电池能够把光能转化为电能,所以选项B错误;丙图中工作人员所受合力应该为零,选项C错误;钢索对桥面的拉力与桥面对钢索的拉力属于相互作用力,选项D正确。

14.如图所示为中国月球探测工程的标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想。若宇宙飞船在月球表面绕月飞行的周期为T,月球的半径为R,引力常量为G,若飞船只受月球引力的作用,利用上述数据不能算出(　A　)

A.飞船的质量 

B.月球的质量

C.月球的密度 

D.飞船的向心加速度

解析:根据万有引力提供向心力=m=mRω2=mR可知v=,ω=,T=2π,根据这些公式可知,涉及飞船的质量的这些物理量都无法计算。通过T=2π可知,月球质量可以计算;如果月球的质量计算出来,根据ρ=,月球的密度也可以计算;根据a=可知,向心加速度也可以求解。综上所述,无法计算的是飞船的质量,选项A符合

题意。

15.将一电荷量为+Q的小球放在原来不带电的金属球附近,最终所形成的电场线分布如图所示,a,b为电场中的两点,则(　C　)

A.a点的电场强度比b点的小

B.a点的电势比b点的低

C.负检验电荷在a点受的电场力比在b点的大

D.负检验电荷从a点移到b点,电场力做正功

解析:图中的金属球在电场中处于静电平衡状态,整个金属球是一个等势体。根据电场线性质可知Ea>Eb,φa>φb,选项A,B错误;负电荷在a点所受的电场力比在b点要大,选项C正确;因为φa>φb,所以负电荷从a点移到b点,电势能增加,即电场力做负功,选项D错误。

16.如图,一个环形电流的中心有一根通电直导线,则关于通电直导线的受力下列说法正确的是(　D　)

A.沿环半径向外

B.沿环半径向内

C.若导线电流方向发生变化则受到的安培力方向反向

D.等于零

解析:根据安培定则可知,环形电流产生的磁场方向与通电直导线平行,因此通电直导线将不受安培力,所以选项D正确。

17.如图所示,三块一样的蹄形磁铁并排放置在粗糙水平桌面上,S极在上,N极在下,导体棒AB单位长度的电阻为R,导体棒所在位置的磁感应强度相同。可通过1,2,3,4四条电阻不计的柔软细导线与电动势为E、内阻为r的电源相连,相邻两条细导线间的导体棒长度相同。下列说法正确的是(　D　)

A.1接电源负极,2接电源正极,导体棒向外摆

B.对调磁铁N极与S极位置的同时改变电流方向,导体棒的摆动方向改变

C.1,4接电源瞬间导体棒所受磁场的作用力是2,3接电源瞬间的3倍

D.通电瞬间,桌面对磁铁的作用力比没通电时大

解析:1接电源负极,2接电源正极,根据左手定则可知,导体棒所受安培力向里,则导体棒向里摆,选项A错误;根据左手定则可知,对调磁铁N极与S极位置的同时改变电流方向,导体棒所受安培力的方向不变,则摆动方向不变,选项B错误;1,4接电源时的电流为I14=,2,3接电源时的电流为I23=,则I14≠I23,故根据F=BIL可知1,4接电源瞬间导体棒所受磁场的作用力不等于2,3接电源瞬间的3倍,选项C错误;通电的瞬间,磁场对导体棒产生水平方向的安培力,根据牛顿第三定律,导体棒对磁铁产生水平方向的作用力,从而使得磁铁与桌面之间产生摩擦力,使桌面对磁铁的作用力增加,选项D正确。

18.在某次篮球比赛上,运动员先由站立状态曲腿下蹲再竖直向上跃起达最大高度后将球投出,如图所示为小明同学描绘的运动员对地板的作用力随时间变化的关系图象,忽略空气阻力,下列说法正确的是(　C　)

A.图象中t0至t1缺失部分为曲腿下蹲到最低点的过程

B.图中t2至t4时间段,运动员一直处于超重

C.图中t3时刻运动员速度达到最大,t4时刻刚离开地面

D.图中t3时刻运动员离开地面上升,此后的上升过程运动员的机械能不变

解析:由题中可以看出,在t3～t4这段时间内,地板对运动员的作用力小于重力,说明运动员处于失重状态,选项B错误;t3～t4这段时间,人还未离开地板,选项D错误;t2到t3这段时间,支持力大于重力,运动员向上加速,t3到t4这段时间,支持力小于重力,运动员开始减速,所以t3时刻运动员的速度最大,t4之后,地板对运动员没有作用力,说明人已经腾空跃起,选项C正确;根据题目的描述,运动员由站立状态曲腿下蹲,先加速后减速,所以t0到t1这段时间缺失的部分是运动员曲腿下蹲向下加速的过程,选项A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)某同学在做“互成角度的两个力的合成”的实验时,利用坐标纸记下了橡皮筋的结点位置O点以及两弹簧测力计拉力的大小和方向,如图a所示。

(1)试在图a中作出无实验误差情况下F1和F2的合力图示,并用F表示此力。

(2)有关此实验,下列叙述正确的是　　　　(多选)。 

A.两弹簧测力计的拉力可以同时比橡皮筋的拉力大

B.橡皮筋的拉力是合力,两弹簧测力计的拉力是分力

C.两次拉橡皮筋时,需将橡皮筋结点拉到同一位置O,这样做的目的是保证两次弹簧测力计拉力的效果相同

D.若只增大某一只弹簧测力计的拉力大小而要保证橡皮筋结点位置不变,只需调整另一只弹簧测力计拉力的大小即可

(3)如图b所示是甲和乙两位同学在做以上实验时得到的结果,其中哪一个比较符合实验事实?(力F′是用一只弹簧测力计拉时的图示)　                           。 

解析:(1)以F1,F2为邻边作平行四边形,其对角线即为所求的合力(如图所示)。

(2)两弹簧测力计的拉力与橡皮筋的拉力的合力为零,它们之间不是合力与分力的关系,B错误;结点位置不变,合力不变,当一只弹簧测力计的拉力大小改变时,另一只弹簧测力计的拉力的大小和方向必须都改变,故D错误;正确的选项只有A,C。

(3)用平行四边形定则求出的合力可以与橡皮筋拉力的方向有偏差,但用一只弹簧测力计拉结点的拉力与橡皮筋拉力一定在同一直线上,故甲同学实验得到的结果符合实验事实。

答案:(1)见解析　(2)AC　(3)甲

20.(6分)在“练习使用多用电表”的实验中:

(1)用多用电表测某电阻,挡位旋钮指“×10”挡,读数时发现指针偏转角太大,为使测量结果更加准确,则应改用　　　　　挡。 

A.×1 　　　     B.×100 　　　　　　C.×1 k

(2)某次实验的电路如图所示,开关闭合后发现灯泡不亮,欲用多用电表检查该电路(开关处于闭合状态)何处“断路”,应使用多用电表的　　　　　　　进行检测。 

A.电阻挡      B.电流挡 

C.交流电压挡 D.直流电压挡

(3)在“练习使用多用电表”实验结束后,如图中的电表旋钮状态符合实验操作规程的是　　　　(选填“甲”或“乙”)。 

答案:(1)A　(2)D　(3)乙

21.(6分)如图所示,在倾角为θ的斜面上,固定一宽度为L的平行粗糙金属导轨,在导轨上端接入电源和滑动变阻器。一质量为m的金属杆ab与两导轨垂直并接触良好,当滑动变阻器接入电路的阻值为R时,此时杆恰好能沿着导轨匀速下滑。整个装置处于垂直导轨平面向上的匀强磁场中,导轨与金属杆的电阻不计。已知电源电动势为E,内阻为r,金属杆与导轨的动摩擦因数μ,求:

(1)电路中的电流I;

(2)其中一个导轨所受的压力FN;

(3)磁感应强度B的大小。

解析:

(1)根据闭合电路欧姆定律可知,电路中的电流I=。

(2)对金属杆受力分析如图所示,由平衡条件可知

2FN′=mgcos θ

则FN′=mgcos θ,

由牛顿第三定律可知,其中一个导轨所受的压力

FN=FN′=mgcos θ。

(3)由于金属杆匀速下滑,根据平衡条件可知,

mgsin θ=Ff+BIL,

且Ff=μ·2FN′,

联立得B=。

答案:见解析

22.(7分)如图所示,一辆满载西瓜的卡车从某地由静止出发,以

0.5 m/s2的加速度沿直线运动了30 s,由于司机疏忽大意,车头撞在断桥桥头的护栏上(车立即停下),碰撞瞬间安全气囊弹出,司机(上半身,质量为40 kg)被气囊护住相对于地面向前移动了75 cm后停住,与此同时车顶上绑住箱子的绳子断裂,箱子(可看做质点)在车顶上滑行了1 m后飞出,已知箱子与车顶的动摩擦因数为0.75,车顶距地面的高度为 h1=2.45 m,平底河床距离地面h2=2.55 m,g=10 m/s2。求:

(1)卡车与护栏碰撞时的速度大小;

(2)气囊对司机(上半身)的作用力大小;

(3)箱子的落点到河岸侧壁的距离。(结果中可以保留根号)

解析:(1)卡车与护栏碰撞前,卡车一直做匀加速运动,故v=a1t=

15 m/s。

(2)把司机与气囊相互作用当做匀减速过程,

根据0-v2=-2a2x

解得a2=150 m/s2,

故气囊对司机的作用力F=ma2=6 000 N。

(3)箱子在车顶上滑行过程,

有a3=μg=7.5 m/s2,

平抛初速度v0== m/s

飞行高度h=h1+h2=5 m,

则飞行时间t′==1 s,

则箱子落点到河岸侧壁的距离

x′=v0t′= m。

答案:见解析

23.(9分)如图a所示,AB段是长s=10 m的粗糙水平轨道,BC段是半径R=2.5 m的光滑半圆弧轨道。有一个质量 m=0.2 kg的小滑块,静止在A点,受一水平恒力F作用,从A点开始向B点运动,刚好到达B点时撤去力F。小滑块经过半圆弧轨道B点时,用DIS力传感器测得轨道对小滑块支持力的大小为FN,若改变水平恒力F的大小,FN会随之变化,实验得到FNF图象如图b,g取10 m/s2。

(1)若小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出,恰好落在A点,则小滑块在C点的速度大小是多少?

(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数为多大?

(3)要使小滑块始终不脱离轨道,求水平恒力F的范围。

解析:(1)小滑块做平抛运动,设C点的速度为vC,

则s=vCt

2R=gt2

解得vC=10 m/s。

(2)A到B过程,由动能定理

Fs-μmgs=mv2

在B点,FN-mg=m

得FN=F+(mg-mg)

由图象得,把F=0.25 N,FN=0代入上式得

μ=0.25。

(3)要使小滑块始终不脱离轨道,则当滑块运动到与O点等高时速度恰好为0,或恰好到最高点由重力提供向心力。

①当滑块运动到与O点等高时速度恰好为零,

Fs-μmgs-mgR=0

同时要求小滑块能运动到B点,则

Fs-μmgs=mv2>0

得0.5 N<F≤1.0 N,小滑块始终不脱离轨道;

②当恰好到最高点由重力提供向心力,

mg=m,

Fs-μmgs-mg·2R=mv2

得F=1.75 N,故当F≥1.75 N时小滑块始终不脱离轨道。

答案:(1)10 m/s　(2)0.25

(3)0.5 N<F≤1.0 N或F≥1.75 N