2019-2020学年浙江省高中物理学业水平考试模拟试卷（七）

高中物理学业水平考试模拟试卷(七)

(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.下面物理量的正负号表示大小的是(　D　)

A.功     B.电量   C.加速度   D.重力势能

解析:正功表明力促进物体运动,负功表明力阻碍物体运动,功的正负不代表大小,故A错误;电量的正负表示电性,故B错误;加速度的正负表示方向,故C错误;重力势能的正负表示与零势能大小的关系,故D正确。

2.宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重状态,则(　D　)

A.宇航员受力平衡

B.宇航员不受任何作用力

C.宇航员不受地球引力作用

D.宇航员受的地球引力正好充当向心力

3.下列物理量及对应的单位不正确的是(　B　)

A.加速度m/s2 B.磁感应强度B

C.磁通量Wb    D.电场强度V/m

解析:加速度的单位是m/s2,选项A正确;磁感应强度的单位是T,选项B错误;磁通量的单位是Wb,选项C正确;电场强度的单位是V/m,选项D正确。

4.一质点做匀加速直线运动,第三秒内的位移是2 m,第四秒内的位移是2.5 m,那么可以知道(　B　)

A.这两秒内平均速度是1.25 m/s B.第三秒末瞬时速度是2.25 m/s

C.质点的加速度是0.125 m/s2   D.质点的加速度是0.25 m/s2

解析:质点在这两秒内的平均速度为总位移与总时间的比值,即=

m/s=2.25 m/s,选项A错误;由于中间时刻的速度等于平均速度,故质点在第3 s末的瞬时速度等于质点在这两秒内的平均速度

2.25 m/s,选项B正确;根据Δx=aT2,得a= m/s2=0.5 m/s2,选项C,

D错误。

5.随着科学技术的发展,人类的登月梦想不遥远。如图是我国“玉兔号”月球车成功登陆月球后在月面上行驶的场景。该月球车在月球上行驶时(　C　)

A.处于完全失重状态  

B.不再满足牛顿运动定律

C.受到的重力小于在地球上的重力 

D.具有的惯性小于在地球上的惯性

6.如图所示是计算机显示屏上显示的两只传感器的受力情况。对此某同学做出如下判断,其中正确的是(　C　)

A.这两个力的合力为零,是一对平衡力

B.这两个力是一对作用力与反作用力

C.这两个力始终大小相等

D.这两个力方向始终相反

解析:由于题中未给出两只传感器受力的具体情景,故不能判定两力是一对平衡力,还是相互作用力,也不能判定这两个力方向相反,故只有选项C正确。

7.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,在t=0到t=40 s的时间内的位移—时间(xt)图象如图所示,则这40 s内汽车(　B　)

A.在前10 s内的加速度为3 m/s2

B.在10 s～20 s内没有行驶

C.离出发点最远距离为750 m

D.在20～40 s内驶离出发点

解析:在xt图象中,斜率代表速度,所以在前10 s内,速度v==3 m/s,汽车以这个速度匀速行驶,加速度为0,选项A错误;由图象可以看出,10～20 s内汽车静止,且离出发点最远距离为30 m,选项B正确,C错误;在20～40 s内,汽车向原始出发点运动,选项D错误。

8.某研究小组为测定人爬楼梯时的平均功率,进行实验方案设计,提出可能需要测量的物理量有:①人的重力;②人的水平位移;③人的竖直位移;④人运动的时间。实际需要测量的是(　C　)

A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④

解析:由P==得,需要测量的物理量有人的重力、竖直位移和运动的时间,C正确。

9.在2018俄罗斯世界杯上,葡萄牙和西班牙的比赛中C罗独中三元,图示为本场比赛 C罗的首球进球的精彩瞬间,下列描述正确的是(　C　)

A.C罗脚接触球时对球的力大于球对脚的力

B.C罗脚接触球时脚对球的力是因为球的形变引起的

C.球在空中飞行时若不计空气阻力,则做匀变速曲线运动

D.球飞出后还受到一个使其向前飞行的力

解析:人对球和球对人的作用力是相互作用力,大小相等,所以选项A错误;脚对球的作用力,是因为脚形变后对球施加的作用力,所以选项B错误;球在飞行过程中,不计空气阻力,则只受重力,因此加速度不变,即为匀变速曲线运动,选项C正确;球飞出后,仅受重力、空气阻力,所以选项D错误。

10.蹦床运动是运动员从蹦床反弹起来后在空中表演技巧的运动。如图所示,当运动员从最高处下降至最低处的过程中(不计空气阻力),运动员(　B　)

A.动能一直增大 B.所受重力始终做正功

C.动能一直减小 D.重力势能只转变成动能

解析:当运动员从最高处下降至最低处的过程中,经历了先加速后减速的过程,选项A,C错误;重力势能转化为蹦床的弹性势能,D错误;故只有B正确。

11.打乒乓球是青少年比较喜爱的一项体育活动,如图甲所示。相同的乒乓球1,2恰好在等高处水平越过球网,不计乒乓球的旋转和空气阻力,若把乒乓球看成一个质点,乒乓球自最高点到落台的过程简化成如图乙所示模型,下列说法正确的是(　C　)

A.过网时球1的速度小于球2的速度 

B.球1的飞行时间大于球2的飞行时间

C.球1的速度变化率等于球2的速度变化率 

D.落台时,球1的速率等于球2的速率

解析:由h=gt2知两球的飞行时间相等,选项B错误;由x=v0t知球1过网时的速度大于球2过网时的速度,选项A错误;两球的速度的变化率即加速度大小均为重力加速度,选项C正确;由=2gh知两球落台时的竖直分速度大小相同,由v=知落台时球1的速率大于球2的速率,选项D错误。

12.如图所示为小朋友喜欢的磁性黑板,下面有一个托盘,让黑板撑开一个安全角度(黑板平面与水平面的夹角为θ),不易倾倒,小朋友不但可以在上面用专用画笔涂鸦,磁性黑板擦也可以直接吸在上面。图中就有小朋友把一块质量为m的黑板擦吸在上面保持静止,黑板与黑板擦之间的动摩擦因数为μ,则下列说法正确的是(　D　)

A.黑板擦对黑板的压力大小为mgcos θ

B.黑板斜面对黑板擦的摩擦力大小为μmgcos θ

C.黑板对黑板擦的摩擦力大于mgsin θ

D.黑板对黑板擦的作用力大小为mg

解析:对黑板擦受力分析,受到竖直向下的重力,黑板给的支持力N,以及垂直黑板向下的吸力F,沿黑板平面向上的摩擦力f,根据正交分解可知f=mgsin θ,N=mgcos θ+F,根据牛顿第三定律可知黑板擦对黑板的压力大小为N′=mgcos θ+F,由于黑板擦处于静止状态,所以重力和其余三个力(黑板对黑板擦的作用力)的合力为零,故黑板对黑板擦的作用力大小为mg,D正确。

13.2013年6月20日,航天员王亚平在运行中的“天宫一号”内做了如图所示实验:长为L的细线一端固定,另一端系一小球,在最低点给小球一个初速度,小球能在竖直平面内绕定点做匀速圆周运动。若将此装置带回地球,仍在最低点给小球相同初速度,不计空气阻力,则在竖直平面内(　B　)

A.小球一定能做匀速圆周运动

B.小球不可能做匀速圆周运动

C.小球不可能做完整的圆周运动

D.小球一定能做完整的圆周运动

解析:把此装置带回地球表面,在最低点给小球相同的初速度,小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,则动能和重力势能相互转化,速度的大小发生改变,不可能做匀速圆周运动,故A错误,B正确;若小球到达最高点的速度v≥,则小球可以做完整的圆周运动,若小于此速度,则不能达到最高点,则不能做完整的圆周运动,故C,D错误。

14.2018年5月9日首颗高光谱观测星高分五号成功发射,为美丽中国建设再添“慧眼”。高分五号在距离地面705公里的轨道上运行,是国内探测手段最多的光学遥感卫星。之前高分一号、高分二号、高分三号、高分四号已经成功发射,其中高分四号是一颗地球同步卫星,它能做到24小时凝视祖国大地,哪里有森林火灾,哪里有泥石流,哪里地壳发生变化等等,它都能“明察秋毫”,及时预警。下列关于“高分系列”描述正确的是(　B　)

A.高分四号的运行速度大于高分五号的运行速度

B.高分四号的运行周期大于高分五号的运行周期

C.高分五号的发射速度要大于11.2 km/s

D.为了便于测控,高分四号相对于地面静止于北京飞控中心的正上方

解析:根据题意,高分四、五号都在轨道上做匀速圆周运动,高分四号距离地面 36 000 km,高分五号距地面705 km,根据G=m可知,轨道越高,线速度越小,因此选项A错误;根据开普勒第三定律=k可知,轨道越高周期越长,所以选项B正确;发射卫星的速度达到11.2 km/s,则会脱离地球引力束缚,所以选项C错误;地球同步卫星一般在赤道正上空,所以选项D错误。

15.在雷雨云下沿竖直方向的电场强度约为104 N/C。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/s2,水的密度为103 kg/m3。这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,则mg=qE,

得q====4×10-9 C,选项B正确。

16.用控制变量法,可以研究影响电荷间相互作用力的因素,如图所示,O是一个带电的物体,若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1,P2,P3等位置,可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小,这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。若物体O的电荷量用Q表示,小球的电荷量用q表示,物体与小球间距离用d表示,物体和小球之间的作用力大小用F表示。则以下对该实验现象的判断正确的是(　B　)

A.保持Q,q不变,增大d,则θ变大,说明F与d有关

B.保持Q,d不变,减小q,则θ变小,说明F与q有关

C.保持Q,q不变,减小d,则θ变大,说明F与d成反比

D.保持q,d不变,减小Q,则θ变小,说明F与Q成正比

解析:保持Q,q不变,增大d,根据库仑定律公式F=,可知库仑力变小,则θ变小,说明F与d有关,故A错误;保持Q,d不变,减小q,根据库仑定律公式F=,可知库仑力变小,则θ变小,说明F与q有关,故B正确;保持Q,q不变,减小d,库仑力变大,则θ变大,根据库仑定律公式F=,知F与d2成反比,故C错误;保持q,d不变,减小Q,则库仑力变小,θ变小,根据库仑定律公式F=,知F与两电荷的乘积成正比,故D错误。

17.为了得到塔身的高度(超过5层楼高)数据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动。在已知当地重力加速度的情况下,可以通过测定下面哪个物理量来求得塔身的高度(　C　)

A.最初1 s内下落的高度 B.最初1 s内的平均速度

C.最后1 s内下落的高度 D.下落过程中任一时间内的位移

解析:若测得最后1 s内下落的高度h,则由 h=v0t+gt2可求得下落最后1 s内的初速度v0,再由h′=求得最后1 s之前下落的高度,即可求出塔身的高度。

18.质量为m=60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上,他的重心的运动速率随时间变化的图象如图所示。取g=10 m/s2,由图象可知(　B　)

A.t=0.5 s时他的加速度为3 m/s2

B.t=0.4 s时他处于超重状态

C.t=1.1 s时他受到单杠的作用力的大小是620 N

D.t=1.5 s时他处于超重状态

解析:在v-t图象中,图线的斜率表示加速度,由此可知,在t=0.5 s时,他的加速度为0.3 m/s2,选项A错误;由图象可知,t=0.4 s时他向上加速运动,加速度方向竖直向上,他处于超重状态,选项B正确;t=1.1 s时他的加速度为0,他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N,C错误;t=1.5 s时他向上做减速运动,加速度方向向下,他处于失重状态,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)

利用图1所示装置可以做力学中的许多实验。

(1)以下说法正确的是　　　　。 

A.用此装置“研究匀变速直线运动”时,必须设法消除小车和木板间的摩擦阻力的影响

B.用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时,每次改变砝码及砝码盘总质量之后,不需要重新平衡摩擦力

C.在用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时,应使砝码盘和盘内砝码的总质量远小于小车的质量

D.用此装置“探究做功与物体速度变化的关系”时,不需要平衡小车运动中所受摩擦力的影响

(2)在“探究加速度与力、质量的关系”时需要平衡摩擦力,正确的操作是　　　　。 

A.把砝码盘的细线系在小车上,小车拖着纸带并开启打点计时器开始运动

B.不能把砝码盘的细线系在小车上,小车不用拖着纸带开始运动

C.不能把砝码盘的细线系在小车上,小车拖着纸带并开启打点计时器开始运动

D.把砝码盘的细线系在小车上,小车不用拖着纸带开始运动

(3)在利用此装置“探究加速度a与力F和质量m的关系”时,实验中按规范操作打出的一条纸带的一部分如图2。已知打点计时器接在频率为50 Hz 的交流电源上,其中C点读数为　　　　cm,此次实验中打点计时器打下C点时小车的瞬时速度为　　　　m/s(结果保留两位有效数字)。 

答案:(1)BC　(2)C

(3)1.40(1.39～1.41)

0.54(0.53～0.55)

20.(6分)某实验小组准备描绘一小灯泡(2.5 V,0.75 W)的伏安特性曲线,实验室提供了小灯泡、电流表、电压表、干电池、多用电表、开关和导线若干等器材。

(1)由于该实验要用到滑动变阻器,但实验室提供的两只滑动变阻器最大阻值的标称值模糊不清,影响了他们的选择。该小组研究决定先用多用电表粗测两只滑动变阻器的最大阻值,其测量结果如甲、乙图所示,本实验应选择　　　　(选填“甲”或“乙”)滑动变阻器。 

(2)按照实验原理,该实验小组设计的实验电路的部分如图丙所示,并已完成了部分实物连线(如图丁),请你在丙、丁图中完成剩余的电路设计和实物连接。

(3)在闭合开关前,滑动变阻器的滑片应位于　　　　　(选填“A”或“B”)端。 

解析:描绘小灯泡伏安特性曲线,电压与电流从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,故实验电路图如图所示。滑动变阻器的阻值应选择较小的,选甲。在开关S闭合之前,应把滑动变阻器的滑片P移到A端。

答案:(1)甲　(2)见解析　(3)A

21.(6分)用两根长度相等的绝缘细线将一根长为L,质量为m的通电导线悬挂在绝缘天花板上,通电导线中电流方向从A到B,电流大小为I,如图。

(1)求当通电导线保持静止,且细线拉力最小时,磁场方向及磁感应强度的大小;

(2)缓慢改变磁场大小及方向,当安培力最小时,绝缘细线与竖直方向夹角为θ,求磁感应强度大小。

解析:(1)当安培力竖直向上且等于重力时,绳子拉力最小,为0,此时,有BIL=mg,解得B=,磁场方向垂直纸面向里。

(2)从右向左看,对通电导线受力分析,如图所示:

由作图法可知,当安培力与细线垂直时,安培力最小,此时

F安=mgsin θ,

又因为F安=IB′L,

此时B′=。

答案:(1)垂直纸面向里　　(2)

22.(7分)一架质量m=2.0×104 kg的飞机,发动机提供的推力恒为F1,起飞速度为vM=100 m/s,在水平地面跑道上起飞时跑道至少长s1=

400 m。现要使该飞机能在s2=100 m 的航母跑道上起飞,需用电磁弹射器辅助。假设在舰面上运动时电磁弹射器对飞机全程施加恒定推力F2,飞机在地面和航母跑道上运动时所受的阻力均为f=1.0×104 N,假设航母静止在海平面上,不考虑空气阻力。求:

(1)飞机发动机的推力F1的大小;

(2)电磁弹射器的推力F2的大小;

(3)电磁弹射器对飞机所做的功。

解析:(1)设飞机在水平地面跑道上做匀加速运动的加速度为a1,则由运动学规律可知a1==12.5 m/s2

由牛顿第二定律可得

F1-f=ma1,

代入解得F1=2.6×105 N。

(2)设飞机在航母上做匀加速运动的加速度为a2,

则由运动学规律可知

a2==50 m/s2,

此时,由牛顿第二定律可得

F2+F1-f=ma2,

代入解得F2=7.5×105 N。

(3)电磁弹射器对飞机所做的功

W=F2s2=7.5×107 J。

答案:(1)2.6×105 N　(2)7.5×105 N　(3)7.5×107 J

23.(9分)如图所示,固定在竖直平面内的光滑细管道由上、下两部分组成。上部分ABC为抛物线形,下部分CDA为半圆形,两部分之间平滑连接。已知抛物线顶点B位于圆心O的正上方,B,O间距为R,水平直径AC长为2R。现通过一弹射装置(图中未画出)从A点弹射出一质量为m的小球,小球直径略小于管道内径,重力加速度为g。

(1)要使小球能完整的运动一周,小球在A点弹射出的最小速度为

多大?

(2)在(1)问求得的最小弹射速度条件下,求小球在运动过程中对管道的最大压力。

(3)有无这样的弹射速度,使小球从A点弹射出后对抛物线管道无作用力?若无,请说明理由;若有,试求出该速度的大小和方向。

解析:(1)要使小球能完整的运动一周,小球在B点的速度vB≥0,

根据机械能守恒定律有

m=mgR+m,

解得vA≥,

即小球在A点弹射出的速度至少为。

(2)小球在管道最低点时对管道的压力最大,

根据机械能守恒定律有

m+mgR=m,

根据牛顿运动定律,小球在管道最低点时有

FN-mg=m,

解得FN=5mg。

(3)如果小球被弹射出后运动至B点,其轨迹恰好和抛物线管道重合,则小球对抛物线管道无作用力,而此时小球由A→B的逆过程可视为平抛运动。

设球从A点弹射出后速度的大小为v0,方向与水平方向成θ角,则有

R=v0cos θ·t,

R=gt2,

v0sin θ=gt,

解得tan θ=2,v0=。

答案:(1)　(2)5mg　(3)见解析