2022年普通高中学业水平考试物理模拟测试
一、选择题I(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选顶中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.关于物体惯性下列说法正确的是( )
A.把小球竖直向上抛出,速度的大小改变了,但惯性不变
B.汽车转弯后前进方向发生了改变,汽车速度方向改变,其惯性也随之改变
C.汽车速度越大,刹车后越难停下来,表明物体的速度越大,其惯性越大
D.受力越大的物体惯性越大
2.2021年9月28日,第十三届中国国际航空航天博览会在中国珠海开幕,展会期间,中国空军八一飞行表演队、“红鹰”飞行表演队为现场观众带来了精彩的飞行表演,如图所示.下列关于飞行表演队的说法中正确的是( )
A.地面上的人看到飞机飞过,是以飞行员为参考系的
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以地面为参考系的
C.研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,可将飞机视为质点
D.研究飞机在空中的各种表演动作时,可将飞机视为质点
3.一动车从静止启动做匀加速直线运动,加速大小为0.5m/s2,则12s后,动车的速度大小为( )
A.3m/s B.6m/s C.9m/s D.12m/s
4.某同学用传感器探究作用力与反作用力的关系。实验时他把两只力传感器同时连接在计算机上,其中一只系在墙上,另一只握在手中,如图甲所示。如图乙是他记录的两个物体间作用力和反作用力的变化图线。根据图线可以得出的结论是( )
A.作用力和反作用力总是等大
B.作用力和反作用力有时相等,有时不相等
C.作用力变化后,反作用力才随之发生变化
D.图中的两个力是一对平衡力
5.如图,在维护“中国天眼”——500m口径球面射电望远镜时,需将浮在空中的,浮在空中的氮气球拴在工作人员的身上,从而减小人对镜的压力以保护镜面,已知工作人员的质量为m,气球对他恒有大小为mg、方向竖直向上的拉力,将工作人员视为质点,当他在镜面上缓慢移动时( )
A.受到的合力的值为mg
B.对球面压力的最小值为mg
C.对球面摩擦力的最大值为mg
D.对球面作用力的值恒为mg
6.小明平伸手掌托起一苹果,由静止开始竖直向上运动,直至将苹果向上抛出。不计空气阻力,此过程中分析正确的是( )
A.脱离手掌前,苹果始终处于失重状态
B.苹果离开手掌的瞬间,手掌的加速度大于重力加速度
C.苹果离开手掌的瞬间,苹果的加速度大于重力加速度
D.手掌对苹果的支持力先大于苹果对手掌的压力,后小于苹果对手掌的压力
7.在高速行驶中,汽车经过一段弯道时沿 M向 N方向行驶,速度逐渐增大,下图中画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向,正确的是( )
A. B.
C. D.
8.炮筒与水平方向成θ角,炮弹从炮口射出时的速度大小是v,这个速度在竖直方向的分速度是( )
A.vcosθ B.vsinθ C.vtanθ D.v
9.小红坐在水平转盘上,与转盘一起做匀速圆周运动。有关小红的运动状态及受力情况,下列说法正确的是( )
A.合力为零 B.线速度不变
C.向心加速度不变 D.角速度不变
10.一质量为m的汽车绕弯道做半径为R的圆周运动,当汽车的角速度为时,其所受的向心力大小为( )
A. B. C. D.
11.2021年10月16日,载有航天员翟志刚、王亚平、叶光富的神舟十三号载人飞船顺利进入预定轨道,并完成与空间站天和核心舱的交会对接。已知地球半径为R,核心舱绕地球飞行的轨道可视为圆轨道,轨道离地面的高度为地球半径的,核心舱的环绕周期为T,下列说法正确的是( )
A.核心舱的周期T可能大于24h
B.核心舱的向心加速度大小为
C.神舟十三号载人飞船在上升阶段加速度大小达到3g时,处于超重状态,宇航员承受的支持力约为地球对他重力的3倍
D.处于低轨道的神舟十三号要与处于高轨道的天和核心舱交汇对接,需要适当减速
12.物体在运动过程中,重力做功100J,则以下说法正确的是()
A.物体的高度一定升高了 B.物体的高度可能不变
C.物体的重力势能一定减少100J D.物体的重力势能一定增加100J
13.将一用绝缘细线连接的小球A与布料摩擦后悬挂在空中,当一根用毛皮摩擦后的玻璃棒靠近小球时,发现小球和玻璃棒相互排斥,而当另一带负电的小球B靠近小球A时,小球A、B相互吸引,由此可知( )
A.小球A可能不带电 B.小球A一定带正电
C.玻璃棒可能不带电 D.玻璃棒一定带负电
14.如图所示,将不带电的枕形导体AB,放在一个点电荷的电场中,点电荷的电荷量为,与导体AB的中心O的距离为R。当导体AB达到静电平衡时,下列说法正确的是( )
A.导体A端带正电
B.导体A端的电势低于B端的电势
C.感应电荷在O点产生的电场强度大小为零
D.感应电荷在O点产生的电场强度大小为
15.心脏除颤器是通过一个电容器放电时的脉冲电流作用于心脏,实施电击治疗,使患者心脏恢复正常跳动的仪器。一心脏除颤器如图所示,其电容器的电容为20μF,充电后电容器的电压为3000V,如果电容器在2.0ms时间内完成放电,下列说法正确的是( )
A.放电之前,电容器存储的电荷量为6×104C B.放电之后,电容器的电容为零
C.放电过程中通过人体的电流平均值为30A D.放电之后,电容器的电压仍为3000V
16.如图,M、N和P是以MN为直径的半圆弧上的三点,O为半圆弧的圆心,,在M、N处各有一条长直导线垂直穿过纸面,导线中通有大小相等的恒定电流,方向如图所示,这时O点的磁感应强度大小为。若将M处长直导线移至P处,则O点的磁感应强度大小为,那么与之比为( )
A.1:1 B.2:1 C. D.
17.下列说法中正确的是( )
A.电源的作用是在电源内部把电子从负极不断的搬运到正极,从而保持两极间有稳定的电势差
B.电动势的大小等于电路中通过1C的电荷时,电源将其他形式的能量转化为电能的数值
C.电源内部,电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
D.能量耗散导致能量品质降低,能的总量在减少
18.如图所示是快递分拣点的装置示意图,先将货物运送到水平传送带,再由电动机竖直方向搬运。假定货物运送到水平传送带时的速度为0,传送带始终以传动,货物与传送带的动摩擦因数,传送带足够长。假设货物到达电动机附近时水平速度瞬间减为0,然后直流电动机以的恒定速度竖直向上搬运。已知重物的重力,电源电动势,不计电源内阻,电路中的电流,,则下列说法正确的是( )
A.电动机线圈的电阻为
B.电动机的效率为75%
C.货物在传送带上前内的位移为
D.货物在传送带上一直受到动摩擦力作用
二、非选择题
19.(8分)某实验小组利用如图甲所示的实验装置来“探究物体运动的加速度与合外力、质量的关系”,图中小车的质量M远大于塑料桶及桶内砝码的质量m。
(1)若采用控制变量的方法来研究在小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受到的力的关系,下列措施中需要的是________。
A.平衡摩擦力使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力
B.平衡摩擦力的方法就是在塑料小桶中添加砝码,使小车能匀速运动
C.每次改变小车拉力后都需要重新平衡摩擦力
D.实验中通过在塑料桶内增加砝码来改变小车受到的拉力
(2)实验小组保持m不变,通过改过M,经多次实验,采集了多组数据。图乙是某同学根据实验数据画出的图线,由此可得出结论_________,可推算出细线的拉力为_______N(保留两位有效数字)。
20.(8分)某同学为了练习各种仪表的读数规则,他做了如图所示练习:
(1)甲图为螺旋测微器的读数,其值为___________mm。
(2)乙图为游标卡尺的读数,其值为___________mm。
(3)丙图为多用表“10”欧姆档正确测量某电阻,指针所示电阻值R=___________Ω。
三、解答题
21.(8分)一个可视为质点的小球,从距离地面高h=5m处做初速度大小为2m/s的平抛运动,忽略空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)小球下落时间t;
(2)小球落地前的水平位移x;
(3)小球落地前瞬间速度大小v(结果可以含有根号)。
22.(10分)固定的轨道ABC如图所示,其中水平轨道AB与半径为的光滑圆弧轨道BC相连接,AB与圆弧相切于B点。质量为m的小物块静止在水平轨道上的P点,它与水平轨道间的动摩擦因数为=0.25,PB=2R。用大小等于2mg 的水平恒力推动小物块,当小物块运动到B点时,立即撤去推力(小物块可视为质点)
(1)求小物块沿圆弧轨道上升后,可能达到的最大高度H;
(2)如果水平轨道AB足够长,试确定小物块最终停在何处?
23.(12分)如图所示,一电荷量为+q、质量为m的小物块处于一倾角为37°的光滑斜面上,当整个装置被置于一水平向右的匀强电场中,小物块恰好静止,重力加速度取g,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)水平向右的匀强电场的电场强度;
(2)若将电场强度减小为原来的,物块的加速度是多大;电场强度变化后物块下滑距离L时的动能。
试卷第页,共页
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参考答案:
1.A
【解析】
【详解】
A.惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性,质量是物体惯性大小的唯一量度,小球竖直向上抛出,速度的大小改变了,可质量没变,惯性不变,A正确;
B.质量是物体惯性大小的唯一量度,汽车转弯后前进方向发生了改变,汽车速度方向改变,可其质量没变,其惯性不会改变,B错误;
C.物体的惯性只与物体的质量有关,汽车的质量不变,惯性不变,惯性大小与汽车的速度大小无关,C错误;
D.力是改变物体运动状态的原因,力不会改变物体的惯性大小,物体惯性大小与受力大小无关,D错误。
故选A。
2.C
【解析】
【详解】
A.地面上的人看到飞机飞过,是以地面为参考系的,故A错误;
B.飞行员看到观礼台向后掠过,是以飞行员自己为参考系的,故B错误;
C.研究某架飞机在空中飞行的轨迹时,飞机的大小和形状可以忽略不计,可将飞机视为质点,故C正确;
D.研究飞机在空中的各种表演动作时,飞机的大小和形状不可以忽略不计,不可以将飞机视为质点,故D错误。
故选C。
3.B
【解析】
【详解】
根据匀变速直线运动规律
所以B正确;ACD错误;
故选B。
4.A
【解析】
【详解】
AB.由图可知,作用力和反作用力总是等大反向,选项A正确,B错误;
C.作用力发生变化时,反作用力同时发生变化,选项C错误;
D.图中的两个力因作用在两个物体上,不是一对平衡力,选项D错误。
故选A。
5.D
【解析】
【详解】
A.工作人员在镜面上缓慢移动时,处于平衡状态,其合力值是零,A错误;
B.因为工作人员站在球面位置不是水平,所以对球面的压力最小值不是mg,B错误;
C.因为工作人员站在球面位置不是水平,则对球面摩擦力大小为mg在沿球面的下滑力,摩擦力小于最大值mg,C错误;
D.球面对工作人员的作用力为F,由平衡条件可知
F+mg=mg
F=mg
球面对工作人员的作用力为mg,由牛顿第三定律可知,工作人员对球面作用力的值恒为mg,D正确。
故选D。
6.B
【解析】
【详解】
A.物体脱离手掌前,先加速后减速,加速度先向上,后向下,根据牛顿运动定律可知,物体先处于超重状态,后处于失重状态,A错误;
BC.苹果离开手掌的瞬间,苹果做减速运动,苹果受到向下的重力和手掌对其向上的支持力,故苹果的加速度小于重力加速度,手掌受到向下的重力和苹果对手掌向下的压力,故手掌的加速度大于重力加速度,C错误,B正确;
D.根据牛顿第三定律可知,手掌对苹果的支持力和苹果对手掌的压力始终相等,D错误。
故选B。
7.B
【解析】
【详解】
汽车从M点运动到N,做曲线运动,必有些力提供向心力,向心力是指向圆心的。汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的合力,向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90°。
故选B。
8.B
【解析】
【详解】
画出速度分解图,如图所示
根据三角函数定义
解得
故选B。
9.D
【解析】
【详解】
A.匀速圆周运动,合力提供向心力,合力不为零,故A错误;
B.匀速圆周运动的线速度大小不变,方向沿圆周的切线方向,时刻改变,故B错误;
C.匀速圆周运动的向心加速度大小不变,方向始终指向圆心,时刻改变,故C错误;
D.匀速圆周运动的角速度大小方向均不变,故D正确。
故选D。
10.A
【解析】
【详解】
由向心力公式可知
故选A。
11.B
【解析】
【详解】
A.核心舱在轨飞行轨道离地面高度为地球半径的,因此核心舱属于近地卫星,其运行周期小于24小时,故A错误;
B.根据公式
故B正确;
C.根据牛顿第二定律得
解得
故C错误;
D.处于低轨道的神舟十三号要与处于高轨道的天和核心舱交汇对接,需要适当加速,做离心运动,才能升高到高轨道,故D错误。
故选B。
12.C
【解析】
【详解】
AB.物体在运动过程中,重力做功100J,则物体高度降低,重力势能减小,故AB错误;
CD.重力做了100J功,物体重力势能减小100J,故D错误,C正确。
故选C。
13.B
【解析】
【详解】
当一根用毛皮摩擦后的玻璃棒靠近小球时,发现小球和玻璃棒相互排斥,根据电荷之间相互作用的特点可知,玻璃棒与小球都带电,而且带同种电荷;当另一带负电的小球B靠近小球A时,小球AB相互吸引,所以小球A带正电,所以玻璃棒也带正电。选项B正确,ACD错误。
故选B。
14.D
【解析】
【详解】
A.由于点电荷带负电,产生静电感应,根据“近异远同”可知导体A端带负电,B端带正电,故A错误;
B.处于静电平衡的导体是一个等势体,所以导体A端的电势等于B端的电势,故B错误;
CD.处于静电平衡的导体内部各点的合场强为零,则导体中心O点的场强为零,故感应电荷在O点的产生场强与点电荷在O点的场强等大反向,大小为,方向向左,故C错误,D正确。
故选D。
15.C
【解析】
【分析】
【详解】
A.根据
Q=CU=20×10-6×3.0×103C=0.06C
可知放电前,电容器储存的电量为0.06C,故A错误;
B.电容是表征电容器储存电荷本领大小的物理量,放电之后,电容器的电容大小是不变的,故B错误;
C.根据
故C正确;
D.放电之后,电容器的电压为0,故D错误。
故选C。
16.C
【解析】
【详解】
依题意,根据右手定则可判断知两根通电导线在O点处产生的磁场方向一致,且每根导线在O点产生的磁感强度大小为,方向竖直向下。则当M处长直导线移至P点时,两根导线在O点产生的磁场方向之间的夹角为60°,则O点合磁感强度大小为
则B1与B2之比为2:,故选C。
17.B
【解析】
【详解】
A.电源的作用是在电源内部把正电荷从负极不断的搬运到正极,从而保持两极间有稳定的电势差,故A错误;
B.根据
可知电动势的大小等于电路中通过1C的电荷时,电源将其他形式的能量转化为电能的数值,故B正确;
C.电源内部,电流的方向是从低电势一端流向高电势一端,即从电源的负极流向正极,故C错误;
D.能量耗散导致能量品质降低,但是能的总量保持不变,故D错误。
故选B。
18.B
【解析】
【详解】
A.设电动机线圈的电阻为,根据功率关系可得
解得
A错误;
B.电动机的效率为
B正确;
C.货物在传送带上做匀加速运动的加速度为
货物加速至与传送带共速所用时间为
此过程货物运动的位移为
接着货物匀速运动1s通过的位移为
故货物在传送带上前2s内的位移为
C错误;
D.货物与传送带共速后做匀速运动,不再受摩擦力作用,D错误。
故选B。
19. AD 合外力一定时,物体的加速度与其质量成反比 0.20
【解析】
【详解】
(1)A.实验时首先要平衡摩擦力,使小车受到的合力就是细绳对小车的拉力,故A正确;
B.平衡摩擦力的方法就是小车与纸带相连,小车前面不挂小桶,把小车放在斜面上给小车一个初速度,看小车能否做匀速直线运动,故B错误;
C.每次改变拉小车的拉力后都不需要重新平衡摩擦力,故C错误;
D.实验中通过在塑料桶中增加砝码来改变小车受到的拉力,故D正确。
故选AD。
(2)由图像可知,在m不变,即合外力不变的情况下,小车的加速度与其质量成反比。
小车合力F恒定时,有
则
图乙图线的斜率就是合外力,即细线拉力,由图可知,细线拉力为。
20. 5.620 101.30 90
【解析】
【详解】
(1)螺旋测微器的读数为5.5mm+0.01mm×12.0=5.620mm。
(2)游标卡尺的读数为101mm+0.05mm×6=101.30mm。
(3)多用表“10”欧姆档正确测量某电阻,电阻值R=9×10Ω=90Ω。
21.(1);(2);(3)
【解析】
【详解】
(1)可视为质点的小球做平抛运动,根据竖直方向的运动规律
代入数据解得
小球下落时间为1s。
(2)根据水平方向的运动规律,可知
代入数据解得
小球落地前的水平位移为2m。
(3)根据水平方向运动规律可知,小球落地前瞬间速度的水平分速度
根据竖直方向运动规律可知,小球落地前瞬间速度的竖直分速度
则小球落地前瞬间速度大小
小球落地前瞬间速度大小为。
22.(1); (2)
【解析】
【详解】
(1)小物块从A运动到最高点的全部过程中,推力做正功,摩擦力做负功,重力做负功,由动能定理
又根据题意有
解得
(2)从最高点返回过程,重力做正功,摩擦力做负功,设物块最终停止在与B点相距x远处,则据动能定理
解得
23.(1);(2)0.3g,0.3mgL
【解析】
【详解】
(1)对物块受力分析,根据共点力的平衡条件可得
解得
(2)对物块受力分析,根据牛顿第二定律可得
解得
根据动能定理可得下滑L时的动能为
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