2021-2022学年湖南省长沙市恒定高级中学高二（下）学业水平物理模拟试卷（一）（含解析）

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※※请※※不※※要※※在※※装※※订※※线※※内※※答※※题※※
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学校
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姓名：
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班级：
___________
考号：
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2021-2022学年湖南省长沙市恒定高级中学高二（下）学业水平物理模拟试卷（一）
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共18小题，共54分）
我国奥运健儿在东京奥运会上取得了辉煌成绩，下列说法正确的是( )
A. 裁判给跳水运动员全红婵打分时，可以将其视为质点
B. 马龙是乒乓球运动员，研究他发球旋转的时候，乒乓球不能看作质点
C. 苏炳添跑出百米最好成绩秒，由此可求出他冲刺时的瞬时速度大小
D. 巩立姣在女子铅球比赛中投出米，该投掷过程中铅球的位移大小为米
如图所示是几个质点的运动图象，其中匀变速直线运动的是( )
A. 甲、乙、丙 B. 甲、乙、丁 C. 甲、丙、丁 D. 乙、丁
学生课桌的高度大约为，若一块橡皮自桌边自由下落，其下落到地面的时间约为( )
A. B. C. D.
如图所示．一物体静止在固定粗糙斜面上，下列说法正确的是( )
A. 物体受重力、支持力、摩擦力和下滑力四个力作用
B. 物体受到的支持力和重力是一对平衡力
C. 物体受到的支持力是由于物体发生形变而产生的
D. 物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是一对作用力和反作用力
作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是，另一个力的大小是，它们合力的大小可能是( )
A. B. C. D.
下列关于力、运动状态和惯性的说法正确的是( )
A. 牛顿最早提出力不是维持物体运动的原因
B. 伽利略根据理想实验得出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去
C. 汽车行驶速度越大，刹车后滑行距离越长，说明物体的速度越大惯性越大
D. 沿桌面运动的物体如果不受拉力作用，会逐渐停止运动，这说明静止状态才是物体长时间不受外力作用的“自然状态”
如图所示，质量为的人站在升降机内的台秤上，测得体重为，则升降机的运动可能是( )
A. 匀速上升
B. 加速上升
C. 减速上升
D. 减速下降
如图所示，质点通过位置时的速度、加速度及附近的一段轨迹都在图上标出，其中可能正确的是( )
A. B. C. D.
如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到、两处．不计空气阻力，则落到处的石块( )
A. 初速度大，运动时间长 B. 初速度大，运动时间短
C. 初速度小，运动时间短 D. 初速度小，运动时间长
修正带是中学生常备的学习用具，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，、点分别位于大小齿轮的边缘，点位于大齿轮的半径中点，当纸带被拉出时( )
A. 、点的线速度大小相同 B. 、点的角速度相同
C. 、点的周期相同 D. 、点的线速度相同
如图所示，游乐场的旋转盘上，开始时有的人离转轴近一些，有的人离转轴远一些。当旋转盘加速转动时，哪些人更容易发生滑动( )
A. 离轴近的
B. 离轴远的
C. 质量大的
D. 质量小的
如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，为近日点，为远日点，、为轨道短轴的两个端点，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从到的运动过程中所受到的万有引力( )
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 不变 D. 先变小后变大
用起重机将质量为的物体匀速吊起一段距离，那么作用在物体上的各力做功情况应是下列说法中的哪一种( )
A. 重力做正功，拉力做负功，合力做功为零
B. 重力做负功，拉力做正功，合力做正功
C. 重力做负功，拉力做正功，合力做功为零
D. 重力不做功，拉力做正功，合力做正功
将质量为的小球，从距离地面高处的点以初速度竖直上抛，小球能上升到距离抛出点的最大高度为。若选取地面为零势能的位置，不计运动过程中的阻力，则小球在点的机械能是( )
A.
B.
C.
D.
真空中两个静止的点电荷，距离为，则它们间的静电力为( )
A. 吸引力，大小为 B. 吸引力，大小为
C. 排斥力，大小为 D. 排斥力，大小为
如图所示为某一点电荷产生的电场线，，，是电场中的三点，则( )
A. 点的电场强度小于点的电场强度
B. 点的电场强度大于点的电场强度
C. 点的电势高于点的电势
D. 点的电势等于点的电势
年，法拉第发现了电磁感应现象，揭开了人类进入电气时代的序幕。如今在日常生活中我们使用着大量的电器，下列电器使用的过程中，主要工作原理是电磁感应的是( )
A. 电磁炉 B. 洗衣机 C. 电风扇 D. 电热水器
磁感线是用来形象地描述磁场的曲线，下图分别描述的是条形磁铁。蹄形磁铁、通电直导线、环形电流的磁感线分布，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
第II卷（非选择题）
二、实验题（本大题共3小题，共12分）
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，应______填写选项前的序号；
A.先释放小车，再接通电源
B.先接通电源，再释放小车
如图，是某同学在实验中得到的一段纸带，、、是三个相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔，相邻计数点间的距离如图所示，打点计时器打下计数点时小车的速度大小为______。
如图所示，将橡皮筋的一端固定在点，另一端拴两根细绳，每根细绳分别连着一个量程为、最小刻度是的弹簧测力计。在弹性限度内保持橡皮筋伸长不变的条件下，沿着两个不同方向拉弹簧测力计，将橡皮筋的活动端拉到点，两根细绳互相垂直，如图所示。
由图可读出弹簧测力计乙的拉力大小应该为______。只需读到
则本题中甲、乙两弹簧秤拉力的合力为______。
某同学用图示装置研究平抛运动及其特点。他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开。
他观察到的现象是：小球、______填“同时”或“不同时”落地；
让、球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片。球在空中运动的时间将______填“变长”，“不变”或“变短”；
上述现象说明______。
三、计算题（本大题共3小题，共34分）
如图所示，电源电动势，内电阻，小灯泡的电阻，闭合开关后，求：
流过小灯泡的电流强度；
小灯泡两端的电压．
质量为的小物块在光滑水平地面上以的速度做匀速直线运动，某时受到一个与运动方向相同的水平恒力作用，经历时间，速度变为，求物体在此时间内：
加速度的大小；
发生的位移的大小；
所受恒力的大小。
如图所示，质量的跳水运动员从距水面高的跳台上以的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高，不考虑空气阻力。取，求：
运动员在跳台上时具有的重力势能以水面为参考平面；
运动员从跳台到入水过程中重力所做的功；
运动员入水时的速度大小。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、裁判给跳水运动员全红婵打分时，要看其动作，不可以将其视为质点，故A错误；
B、马龙是乒乓球运动员，研究他发球旋转的时候，球的大小和形状不能忽略，所以乒乓球不能看作质点，故B正确；
C、苏炳添跑出百米最好成绩秒，由此可求出他整个过程的平均速度，不能求出冲刺时的瞬时速度大小，故C错误；
D、米是比赛中铅球在水平方向的距离，不是铅球抛出后运动的位移大小，故D错误。
故选：。
当物体的形状、大小对所研究的问题没有影响时，我们就可以把它看成质点，根据把物体看成质点的条件来判断即可．物体经过某一位置的速度是瞬时速度．物体在某一过程上的速度是指平均速度．路程表示运动轨迹的长度，位移的大小等于始末位置的距离。
本题考查了学生对物体看成质点的条件，平均速度与瞬时速度的区别，位移的概念，是很基本的内容，必须要掌握住的，题目比较简单．
2.【答案】
【解析】解：甲、图象的斜率恒定不变，则表示加速度恒定不变，说明物体做匀加速直线运动，是一种匀变速直线运动；
乙、图象表示加速度与时间的关系，说明加速度不变，物体做匀变速直线运动；
丙、图象的斜率恒定不变，物体的加速度恒定不变，说明物体做匀变速直线运动；
丁、该图象表示物体的加速度在均匀变化，做的是非匀变速直线运动；故A正确，BCD错误。
故选：。
匀变速直线运动的特点是加速度不变，图象的斜率表示物体的加速度．根结合数学知识进行判断．
图象是研究物理问题的常用方法，在研究图象时应首先注意图象的坐标的意义，同时还要根据图象的斜率、面积等等数学意义来理解其物理意义．
3.【答案】
【解析】解：得物体落地时间为：
故选：。
物体做自由落体运动，根据列式求解。
本题考查自由落体运动，关键是熟练掌握其规律和推论，并能根据已知条件，灵活应用。
4.【答案】
【解析】解：、对物体受力分析，如图所示：
物体受到重力、支持力、摩擦力个力，故A错误；
B、支持力垂直于斜面向上，重力竖直向下，而且它们的大小也不相等，它们不是一对平衡力，故B错误；
C、物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的，故C错误；
D、物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是两个物体之间的相互作用，等大反向，是一对作用力和反作用力，故D正确。
故选：。
对物体受力分析，受到重力、支持力、摩擦力个力；持力和重力大小和方向都不相同，不是一对平衡力；物体受到的支持力是由于斜面发生形变而产生的；物体对斜面的压力和斜面对物体的支持力是相互作用力。
本考点考查考生的基本功：受力分析，受力分析是处理力学问题的关键和基础，所以要熟练掌握物体受力分析的一般步骤和方法。
5.【答案】
【解析】解：两力合成时，合力范围为：；
故；
故选：。
两力合成时，合力随夹角的增大而减小，当夹角为零时合力最大，夹角时合力最小，并且
本题关键根据平行四边形定则得出合力的范围：
6.【答案】
【解析】解：、伽利略最早提出力不是维持物体运动的原因，故A错误；
B、伽利略根据理想实验得出推论，如果没有摩擦，在水平面上的物体一旦具有某一速度，将保持这个速度继续运动下去，故B正确；
C、惯性的大小与物体运动的速度无关，故C错误；
D、沿桌面运动的物体如果不受拉力作用，会逐渐停止运动是由于运动的过程中受到摩擦力的作用，不能说明静止状态才是物体长时间不受外力作用的“自然状态”，故D错误。
故选：。
根据物理学史的知识解答；惯性的大小与物体运动的速度无关，与物体是否受力无关，仅与质量有关，质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大的物体所具有的惯性大，质量小的物体所具有的惯性小。
该题考查对牛顿第一定律的理解，知道牛顿第一定律发现的历程，正确理解牛顿第一定律即可。
7.【答案】
【解析】解：人的质量为，重力是，降机内的台秤的读数是，升降机对人的支持力为，小于人的重力，则人处于失重状态，其加速度必定竖直向下，可能加速下降，也可能减速上升。故C正确，ABD错误。
故选：。
人的质量为，重力是，升降机内的台秤的读数是，升降机对人的支持力为，说明人处于失重状态，加速度向下，速度可能向下，也可能向上，分析升降机的运动情况。
对于失重状态，物体具有向下的加速度，物体有两种运动情况，加速上升或减速下降，效果相同。
8.【答案】
【解析】解：
图中速度方向正确，加速度方向应该直线曲线的内侧，故错误；
图中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故正确；
图中速度方向是切线方向，加速度方向指向曲线的内侧，故正确；
图中速度方向不是切线方向，加速度方向也没有指向曲线内侧，故错误；
故选：。
本题关键是要明确三个方向，即速度方向、合力方向、加速度方向；对于曲线运动要明确其速度方向不断变化，一定具有加速度，一定是变速运动。
做曲线运动的物体，速度方向沿着曲线上点的切线方向；
做曲线运动的物体，合力的方向与速度方向不共线，且指向曲线的内侧；
根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向相同，故加速度方向也指向曲线的内侧。
9.【答案】
【解析】解：落到处的石块下落的高度较小，根据，知落在处的石块运动时间较短，根据初速度知，落在处的石块水平位移大，时间短，则初速度较大。故B正确，ACD错误。
故选：。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．由分位移公式列式分析．
解决本题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，明确平抛运动的时间由高度决定．
10.【答案】
【解析】解：、大小齿轮靠齿轮咬合，所以、两点的线速度大小相等，、点的角速度不相同，故A正确，B错误；
C、、两点的线速度大小相等，半径不同，根据可知，、点的周期不相同，故C错误；
D、、点的角速度相同，半径不同，所以、点的线速度不相同，故D错误；
故选：。
同缘传动时，边缘点的线速度相等；同轴传动时，角速度相等；结合分析。
本题关键明确同缘传动、同轴传动的特点，注意没有链条的齿轮传动相邻的两个齿轮转动方向相反。
11.【答案】
【解析】解：游乐场的旋转盘上，人随盘一起做匀速圆周运动，角速度相等，由静摩擦力提供向心力，当转盘角速度过大，则静摩擦力近似等于滑动摩擦力，滑动摩擦力提供向心力，设人的质量为，根据牛顿第二定律得：，可得，由此可见，离轴越远，对应的最大角速度越小，越容易滑动，故B正确，ACD错误。
故选：。
在旋转盘上，人与盘的角速度相等，人所受的静摩擦力提供向心力，根据半径关系判断更容易发生滑动的人。
本题以游乐场的旋转盘为背景，主要考查了匀速圆周运动的向心力来源，同时要学会分析在转动模型中的不变量。
12.【答案】
【解析】解：根据万有引力定律公式有：，海王星在从到的运动过程中距离增大，则万有引力减小，故ACD错误，B正确；
故选：。
根据万有引力定律公式分析判断。
本题考查万有引力定律，解题关键掌握公式的应用，注意的意义。
13.【答案】
【解析】
【分析】
根据功的计算公式分析答题。
知道物体做正负功的条件、知道做匀速直线运动的物体处于平衡状态，所受合力为零，即可正确解题。
【解答】
物体匀速上升，重力方向与位移方向相反，重力做负功，拉力竖直向上，拉力与位移方向相同，拉力做正功，物体做匀速直线运动，处于平衡状态，所受合力为零，在合力做功为零，故ABD错误，C正确。
故选C。
14.【答案】
【解析】解：选取地面为零势能参考位置，小球在点的机械能为，故C正确，ABD错误。
故选：。
根据机械能的概念分析，求出小球在的机械能即可。
本题关键抓住小球机械能的表达式，计算过程中注意零势能面的选取。
15.【答案】
【解析】解：根据库仑定律，两个电荷相互排斥，大小为：
，
故ABC错误，D正确；
故选：。
解答本题需要掌握库仑定律，内容为：在真空中两个静止的点电荷间的作用力跟它们的电量的乘积成正比，跟它们之间的距离的平方成反比，作用力的方向在它们的连线上。
库仑定律适用条件：库仑定律只适用于真空中的静止点电荷，但在要求不很精确的情况下，空气中的点电荷的相互作用也可以应用库仑定律。当带电体间的距离远大于它们本身的尺寸时，可把带电体看做点电荷。但不能根据公式错误地推论：当时，其实在这样的条件下，两个带电体已经不能再看做点电荷了。对于两个均匀带电绝缘球体，可将其视为电荷集中于球心的点电荷，为两球心之间的距离。对两个带电金属球，要考虑金属球表面电荷的重新分布。
16.【答案】
【解析】解：、电场线越密的地方场强越大，越稀疏的地方，场强越小；所以点的电场强度大于点的电场强度；故A错误，B正确；
、沿电场线方向电势逐渐降低，故A点的电势低于点的电势，等势面垂直于电场线，由图可知点的电势可能等于点的电势，故CD错误。
故选：。
利用电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大，沿电场线的方向电势逐渐减小判断即可．
本题考查电场线的疏密反映电场强度的相对大小，电场线越密，场强越大．反之电场线越稀，场强越小．
17.【答案】
【解析】解：、电磁炉是通过线圈产生的交变磁场在锅底产生了电磁感应现象而产生的热量，故A正确；
、洗衣机和电风扇均是利用了电动机原理，是通电导线在磁场中受力产生了运动，故BC错误；
D、电热水器是利用了电流的热效应，故D错误。
故选：。
当闭合回路中磁通量发生变化时，回路中产生感应电流的现象叫电磁感应；分析常用家电的原理，明确哪些电器采用了电磁感应现象。
本题考查电磁感应现象的应用，要注意正确分析常用家电的工作原理。
18.【答案】
【解析】
【分析】
根据磁体外部的磁感线从极到极，而内部是从极到极的，并依据安培定则，从而判定直导线与环形导线的电流方向与磁场方向的关系。
本题考查了安培定则的应用，掌握磁体外部的磁感线从极到极，而内部是从极到极的。
【解答】
、根据磁体外部的磁感线从极到极，而内部是从极到极的，可知，故AB均错误；
C、根据安培定则，直导线的电流向下，则磁感线的方向俯视顺时针方向，故C错误；
D、根据安培定则，环形导线的电流方向与磁感线的方向关系如图所示，故D正确。
故选：。
19.【答案】
【解析】解：在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，应先接通电源，再释放小车，以便于充分利用纸带，使其打上更多的点，故A错误，B正确；
故选：。
在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有：
；
故答案为：；。
实验时应先接通电源，再释放小车；
在匀变速直线运动中，时间中点的速度等于该过程中的平均速度，从而即可求解。
本题考查了有关纸带处理的基本知识，平时要加强基础实验的实际操作，提高操作技能和数据处理能力，并掌握求解瞬时速度的方法，同时要注意单位的换算。
20.【答案】
【解析】解：由图可知弹簧测力计乙的拉力大小为；
由图可知弹簧测力计甲的拉力大小为，因为两力相互垂直，故根据平行四边定则可知合力为：
。
故答案为：
根据题干要求读数；两力相互垂直，根据平行四边定则求合力。
本实验用等效替代法验证力的平行四边形定则，根据平行四边形定则求合力与实验测量合力对比，在误差允许范围内，即可验证。
21.【答案】同时 不变 平抛运动的竖直分运动是自由落体
【解析】解：小锤轻击弹性金属片时，球做抛运动，同时球做自由落体运动。通过实验可以观察到它们同时落地；
用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；
上述现象说明：平抛运动的时间与初速度大小无关，且可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
故答案为：同时，不变，平抛运动的竖直分运动是自由落体
本实验是研究平抛运动竖直方向分运动的实验。小锤轻击弹性金属片后，球做平抛运动，同时球做自由落体运动。通过实验可以观察到它们同时落地，所以可以证明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
本实验是研究平抛运动竖直方向做自由落体运动的实验，通过观察两球落地的时间，证明平抛运动竖直方向上的运动与自由落体相同，难度不大
22.【答案】解：电源与小灯泡串联，电路的总电流为：
，
由欧姆定律得小灯泡两端的电压为：
答：流过小灯泡的电流强度为；
小灯泡两端的电压为．
【解析】电源与小灯泡串联，电流相等，由欧姆定律求总电流的大小，再计算小灯泡两端的电压．
解决本题的关键要明确用电器的连接关系，明确串联电路中电流处处相等，再运用欧姆定律和闭合电路欧姆定律解答．
23.【答案】解：已知初速度，末速度，时间，则；
发生的位移；
根据牛顿第二定律得：
解得：。
答：加速度的大小为；
发生的位移的大小为；
所受恒力的大小为。
【解析】已知初速度、时间和末速度，根据加速度的定义式求解加速度；
根据平均速度和时间的乘积来求解位移；
根据牛顿第二定律求解所受恒力的大小。
对于牛顿第二定律和运动学公式的综合应用问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用运动学的计算公式求解加速度，再根据牛顿第二定律求力的大小。
24.【答案】解：以水面为零势能参考平面，运动员在跳台上时离水面的高度为
运动员在跳台上时具有的重力势能为：
运动员从跳台到入水过程中重力所做的功：
运动员在空中运动时机械能守恒，由机械能守恒定律得：
则得运动员入水时的速度大小：
答：运动员在跳台上时具有的重力势能为；
运动员从跳台到入水过程中重力所做的功；
运动员入水时的速度大小为。
【解析】以水面为零势能参考平面，根据运动员在跳台上时离水面的高度，由重力势能的定义式求运动员在跳台上时具有的重力势能。
根据重力做功公式解得；
根据机械能守恒定律求出运动员入水时的速度大小。
本题考查重力势能、动能定理和机械能守恒定律的应用，要掌握单个物体机械能守恒的条件：只有重力做功，并能熟练运用机械能守恒定律。
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