2022年普通高中学业水平考试物理模拟测试
一、选择题(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.如图所示,两架歼-10A战机组成双机编队伴飞时,甲飞机上的飞行员发现乙飞机是“静止的”,则其选取得参考系是( )
A.地面上的观众 B.甲飞机 C.远处的地面 D.乙飞机
2.下列各组物理量中,全部都是矢量的是 ( )
A.位移、加速度、速度、时间 B.位移、速度、加速度、平均速度
C.速度、位移、时间、平均速度 D.速度、质量、加速度、路程
3.将某汽车的刹车过程视为匀变速直线运动.该汽车在紧急刹车时加速度的大小为,恰好在内停下来,则选项图中能正确表示该汽车刹车过程的是( )
A.
B.
C.
D.
4.无人驾驶汽车作为汽车的前沿科技,目前尚在完善中,它车头装有一个激光雷达,就像车辆的“鼻子”,随时“嗅”着前方范围内车辆和行人的“气息”,制动反应时间为,比有人驾驶汽车平均快1秒。下图为在某次测试场地进行制动测试时获得的一部分图像(为汽车的速度,为位置坐标)。关于该无人驾驶汽车在该路段的制动测试中,下列说法正确的是( )
A.制动加速度大小为
B.以的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要
C.最大安全速度是
D.以的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为
5.一本书放在水平桌面上处于静止状态,下列说法中正确的是( )
A.书对桌面的压力就是书受的重力,施力物体是地球
B.书对桌面的压力是弹力,与桌面对书的支持力是一对平衡力
C.书对桌面的压力是弹力,是由于书发生形变而产生的
D.书能静止,是由于书受的重力大于桌面对书的支持力
6.郄老师做了这样一个实验:手沿水平方向将物理书压在竖直墙壁上,使书保持静止,如图所示,此时逐渐加大手对书的压力,则书( )
A.对手的力不变 B.对墙壁的压力不变
C.受到的静摩擦力增大 D.受到的合力不变
7.五个质量相等的物体置于光滑水平面上,如图所示,现对左侧第1个物体施加大小为F、方向水平向右的恒力,则第1个物体对第2个物体的作用力等于( )
A.F B.F C.F D.F
8.关于曲线运动的速度,下列说法正确的是 ( )
A.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向
B.速度的大小不断发生变化,速度的方向不一定发生变化
C.速度的大小与方向都在时刻变化
D.加速度的大小与方向都在时刻变化
9.向心力演示器如图所示,把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内,使它们做圆周运动的半径相同。依次调整塔轮上皮带的位置,匀速转动手柄,可以探究( )
A.向心力的大小与质量的关系 B.向心力的大小与半径的关系
C.向心力的大小与角速度的关系 D.以上三者均可探究
10.要使相距较远的两物体间的万有引力增加到原来的4倍,下列方法不可行的是( )
A.使两物体的质量各变成原来2倍,距离不变
B.使其中一个物体的质量增加到原来的4倍,距离不变
C.使两物体间的距离减少为原来的,质量不变
D.使两物体间的距离和两个物体质量都减少原来的
11.如图所示,一根轻质弹簧左端固定,现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧,在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧的( )
A.弹力越来越大,弹性势能越来越大
B.弹力越来越小,弹性势能越来越小
C.弹力先变小后变大,弹性势能越来越小
D.弹力先变大后变小,弹性势能越来越大
12.某人用手将1kg物体由静止向上提起1m,这时物体的速度为2m/s。则下列说法错误的是( )
A.手对物体做功12J B.合外力做功2J
C.合外力做功12J D.物体克服重力做功10J
13.下列物体在运动过程中,机械能守恒的是( )
A.做平抛运动的物体 B.在空中向上做匀速运动的氢气球
C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物
14.一个正电荷从电场中的A点由静止释放,仅在电场力作用下沿电场线由A点运动到B点,它运动的v-t图象如图所示。则A、B两点所在区域的电场线分布情况可能是图中的( )
B.
C. D.
15.如图所示,O为两个等量异种电荷连线的中点,P为连线中垂线上的一点,对O、P两点的比较,正确的是( )
A. B.
C.负电荷在P点的电势能大 D.正电荷在P点的电势能大
16.如图甲所示,在某电场中建立x坐标轴,一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,经过三点,已知。该电子的电势能 随坐标x变化的关系如图乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.A点电势高于B点电势
B.A点的电场强度大于B点的电场强度
C.AB两点电势差等于BC两点电势差
D.电子经过A点的速率大于经过B点的速率
17.如图所示,在竖直向上的匀强磁场中,水平放置着一根长直导线,电流方向垂直纸面向外,a、b、c、d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中( )
A.a、b两点磁感应强度相同 B.c、d两点磁感应强度相同
C.a点磁感应强度最大 D.b点磁感应强度最大
18.如图所示是利用电机提升重物的示意图,其中D是直流电动机,电源电动势为30V、内阻为3Ω,定值电阻阻值为6Ω。P是质量为2kg的重物,它被细绳拴在电动机的轴上。闭合开关S,当P以0.80m/s的速度匀速上升时,电压表的示数为12V。g取10m/s2,则( )
A.电动机消耗的电功率为30W B.绳对重物做功的机械功率24W
C.电动机线圈的电阻6Ω D.电动机的效率为66.7%
二、实验题
19.(8分)小梁同学进行“探究合力的方法”的实验。
(1)如图(甲),用两个弹簧测力计将橡皮条末端的轻质小圆环拉至O点,测得拉力分别为F1、F2,撤去F1、F2,改用一个弹簧测力计拉住小圆环,仍使小圆环处于O点,测得拉力为F。此时,力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果_______(选填“相同”或“不同”),所以F等于F1、F2的合力。该实验所用方法是_______(选填“等效替代法”或“微元法”)。
(2)根据实验记录,用力的图示法表示出合力F和分力F1、F2。如图(乙)所示。小梁同学发现,分力_______大于合力(选填“可以”或“不可以”)。将合力的箭头端分别与两个分力的箭头端用虚线连接,发现表示F1、F2的线段和虚线组成的四边形与的图形最相似。
20.(8分)某无人机电池的电动势约为4V左右,为精确测出该电池的电动势和内阻(内阻比较小)。除待测电池外,实验室可供选用的器材有:
A.电流表A1(量程0.6A、内阻RA1=0.6Ω)
B.电流表A2(量程3.0A、内阻RA2=0.1Ω)
C.电压表V1(量程15V、内阻约8000Ω)
D.电压表V2(量程3V、内阻约3000Ω)
E.滑动变阻器R1:最大阻值为20Ω
F.定值电阻R0=3Ω
G.一个开关及导线若干
(1)为了能精确测量电池的电动势和内阻,请选用合适的器材设计电路并画在图所示方框内______,其中电流表选择______,电压表选择______(填器材前面的序号);
(2)根据设计的电路完成实验,根据实验数据得到如图所示的U—I图像,则电池的电动势E=______,内阻r=______。
三、解答题
21.(8分)如图所示,两个小球从水平地面上方同一点O分别以初速度v1、v2水平抛出,落在地面上的位置分别是A、B,O′是O在地面上的竖直投影,且。若不计空气阻力,求
(1)两小球的抛出初速度大小之比;
(2)两小球落地速度与水平地面夹角的正切值之比
22.(10分)某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行驶时受到的阻力是。求:
(1)发动机在额定功率下汽车匀速行驶时的速度;
(2)在同样阻力下,如果行驶速度只有15m/s,发动机输出的实际功率是多少。
23.(12分)如图所示,两个板长均为L的平板电极,平行正对放置,两极板相距d,两极板之间的电势差U,板间电场可以认为是匀强电场。在距平行板距离处放置一垂直板间中线的屏幕,平行板与屏幕间有一竖直向上的匀强电场,一个质量为m、带电量的粒子以某一初速度从两板中央平行极板射入,恰能落到下极板的正中央,忽略重力和空气阻力的影响。求:
(1)极板间电场的电场强度E的大小:
(2)该粒子的初速度的大小。
(3)调整两板间的电压和粒子的初速度,使得粒子飞出板间,最终粒子垂直打到屏幕上距点h的P点(未画出),求粒子射出板间时的偏移量。
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.B
【详解】
AC.飞机相对于地面上的观众、远处的地面都是运动的,所以以地面上的观众、远处的地面为参考系,乙飞机都是运动的.AC错误;
B.因为两架飞机在空中以相同速度同向飞行,以甲飞机为参照物,甲与乙飞机之间的相对位置没有发生变化,所以认为乙是静止的.B正确;
D.研究乙的运动情况,不能以乙自身为参考系,D错误。
故选B。
2.B
【详解】
时间,路程,质量这些只有大小没有方向的物理量叫做标量,速度,加速度,位移,力等这些既有方向又有大小的物理量叫做矢量,其中平均速度也是矢量.它的方向取决于这一段时间内发生的位移的方向.ACD错误,B正确。
故选B。
3.A
【详解】
汽车在紧急刹车时加速度的大小为,在内停下来,则,由匀变速直线运动的速度公式得
解得
即在内汽车速度从变成0,能正确表示该汽车刹车过程的图像是A项。
4.C
【详解】
A.根据位移速度公式得
结合图像斜率可得,制动加速度大小为
A错误;
B.以的速度匀速行驶时,制动时间为
所以从“嗅”到前方行人“气息”到停止需要
B错误;
D.以的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为
D错误;
C.以的速度匀速行驶时,从“嗅”到前方行人“气息”到停止的距离为
故最大安全速度是,C正确。
故选C。
5.C
【详解】
A.书对桌面的压力是弹力,不是书受的重力,施力物体是书,A错误;
B.书对桌面的压力是弹力,书对桌面的压力与桌面对书的支持力是书与桌面间的相互作用,是相互作用力,B错误;
C.书对桌面的压力是弹力,施力物体是书,是由于书发生形变而产生的,C正确;
D.书能静止,是由于书的重力等于桌面对书的支持力,二力平衡,D错误。
故选C。
6.D
【详解】
A.手对书的力和书对手的力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,加大手对书的压力,则书对手的力增大,故A错误;
BCD.书保持静止,受合力为零,竖直方向受重力和静摩擦力平衡,水平方向受手的压力和墙壁的弹力平衡,当压力增大时,竖直方向受力不变,受到的静摩擦力不变等于重力,压力增大,对墙壁的压力增大,由于静止,合力仍然为零,故D正确、BC错误。
故选D。
7.D
【详解】
对五个物体整体由牛顿第二定律有
则
隔离第2、3、4、5个物体,设第1个物体对第2个物体的作用力为,则
联立可得
故D正确,ABC错误。
故选D。
8.A
【详解】
A.质点在某一点的速度方向是在曲线上该点的切线方向,A正确;
BC.曲线运动的速度的大小不一定发生变化,速度的方向一定发生变化,BC错误;
D.只要合外力的方向与速度方向不在一条直线上,物体做曲线运动,如果合外力恒定不变,则加速度恒定不变,D错误。
故选A。
9.C
【详解】
两球质量m相同,做圆周运动的半径r相同,在调整塔轮上的皮带的位置时,由于皮带上任意位置的线速度相同,根据
可知改变了两个塔轮做圆周运动的角速度ω,物体的角速度也随之改变,故可以探究向心力大小与角速度的关系,故C正确,ABD错误。
故选C。
10.D
【详解】
A.根据万有引力定律公式
可知,使两物体的质量各变成原来2倍,距离不变,两物体间的万有引力增加到原来的4倍,故可行,A错误;
B.根据万有引力定律公式
可知,使其中一个物体的质量增加到原来的4倍,距离不变,两物体间的万有引力增加到原来的4倍,故可行,B错误;
C.根据万有引力定律公式
可知,使两物体间的距离减少为原来的,质量不变,两物体间的万有引力增加到原来的4倍,故可行,C错误;
D.根据万有引力定律公式
可知,使两物体间的距离和两个物体质量都减少原来的,两物体间的万有引力不变,故不可行,D正确。
故选D。
11.A
【详解】
滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧形变量越来越大,根据
知弹力越来越大。滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧弹力一直做负功,物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能,弹簧的弹性势能越来越大。
故选A。
12.C
【详解】
D.重力做功
即物体克服重力做功10J。故D正确,与题意不符;
BC.由动能定理,可得
解得
故AB正确,与题意不符;C错误,与题意相符。
故选。C
13.A
【详解】
A.做平抛运动的物体只受重力作用,机械能守恒,故A符合题意;
B.在空中向上做匀速运动的氢气球,浮力对氢气球做正功,机械能不守恒,故B不符合题意;
C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块,摩擦力对木块做负功,机械能不守恒,故C不符合题意;
D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物,拉力对货物做正功,机械能不守恒,故D不符合题意。
故选A。
14.D
【详解】
正电荷所受电场力方向与电场强度方向相同,根据v-t图像可知电荷的加速度逐渐增大,即电荷所受电场力逐渐增大,又根据电场线越密集电场强度越大可知,从A到B电场线逐渐密集,综上所述可知ABC不可能,D可能。
故选D。
15.A
【详解】
AB.等量异种电荷连线的中垂线是等势面,可知
根据电场线分布可知O点电场线较P点密集,可知
选项A正确,B错误;
CD.因PO两点电势相等,可知无论是正负电荷,在PO两点的电势能相等,选项CD错误。
故选A。
16.B
【详解】
AD.一个电子仅在电场力作用下沿x轴正方向运动,由图乙知电势能一直减小,则电子从A到B电场力做正功,电势升高,根据动能定理,动能增加,速度增大,A点电势低于B点电势,经过A点的速率小于经过B点的速率,故AD错误;
B.根据,可知图象的斜率大小体现电场强度的大小,因此从A到B,电场强度减小,A点的电场强度大于B点的电场强度,B正确;
C.由图可知,电子通过相同位移时,电势能的减小量越来越小,根据
可得A、B两点电势差大于B、C两点电势差,C错误。
故选B。
17.D
【详解】
根据安培定则,直线电流的磁感应强度如图
根据平行四边形定则,a、b、c、d各个点的磁场情况如图
显然,c点与d点合磁感应强度大小相等,方向不同;两个磁感应强度合成,当方向相同时合成后的磁感应强度最大,方向相反时合成后的磁感应强度最小,因此a点磁感应强度最小,b点磁感应强度最大。
故选D。
18.D
【详解】
A.电路中的电流
根据电功率关系式有
故A错误;
B.以物体为研究对象,由于物体匀速上升,有
联立解得
故B错误;
C.根据功能关系有
联立解得
故C错误;
D.电动机的效率
故D正确。
故选D。
19.相同 等效替代法 可以
【详解】
(1)两次操作,力的作用效果都是使小圆环处于O点,力F的作用效果与力F1、F2共同作用的效果。
该实验用一个力的作用效果去替代两个力的作用效果,为等效替代法。
(2)如图(乙)所示。发现,分力可以大于合力。
20. A D 4.0V 0.4Ω
【详解】
(1)由题意所给信息可以判断是要用伏安法测电源电动势和内阻,由于电源内阻比较小,所以将定值电阻串联进电路以增大电源的内阻,同时由于电流表的内阻准确已知,所以电流表采用内接法,所以实验电路图如图所示
由于电源的电动势约为4V,所以电压表应该选择D
电池的电动势约为4V左右,根据
电流的最大值大约在1A左右,为了精确测量电流表应该选择A
(2)根据
由U—I图可知电源的电动势
解得
21.(1)1:4;(2)4:1
【详解】
(1)根据
高度相同时间相同,根据
故初速度大小之比为
(2)落地速度与水平地面夹角的正切值
所以落地速度与水平地面夹角的正切值之比为4:1
22.(1)120km/h;(2)27kW
【详解】
(1)在以额定功率P=60kW行驶时,汽车受到的阻力是f=1800N,由于匀速行驶时,有
F=f
并且
P=Fv
所以发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度是
(2)以v′=15m/s的速度行驶时实际功率
P′=Fv′=1800×15W=27kW
23.(1);(2);(3)
【详解】
(1)极板间电场的电场强度E的大小
(2)粒子在电场中做类平抛运动,则
解得
(3)粒子从两板间射出后,速度的方向的反向延长线经过两板的中点,则
粒子在右侧电场中运动时,水平方向匀速运动,因垂直打在屏幕上距点h的P点,则竖直速度减为零,设用时间为T,加速度为a,则
5L=v0T
解得
答案第1页,共2页
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