2017-2018学年云南省高中学业水平考试模拟考（一）物理试题（解析版）

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2017-2018学年云南省高中学业水平考试模拟考（一）
理科物理试题
学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
分卷I
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)


1.物体受到3个大小分别为3 N、4 N、5 N的共点力的作用，这3个力的合力的最小值是(　　)
A． 0
B． 2 N
C． 4 N
D． 6 N
2.关于狭义相对论两个基本假设的说法，正确的是(　　)
A． 相对性原理只适用于力学规律，其他规律就不成立了
B． 伽利略相对性原理就是狭义相对性原理
C． 光速不变原理只是假设，没有科学实验依据
D． 光速不变原理是对伽利略变换的否定
3.如图所示，三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，其中OB是水平的，A端、B端固定在水平天花板上和竖直墙上．若逐渐增加C端所挂重物的质量，则最先断的绳是(　　)
A． 必定是OA
B． 必定是OB
C． 必定是OC
D． 可能是OB，也可能是OC
4.甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如下图所示．两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S.在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是(　　)
A．t′＝t1，d＝S
B．t′＝t1，d＝S
C．t′＝t1，d＝S
D．t′＝t1，d＝S
5.如图所示是A、B两电阻的U－I图象，则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是(　　)
A．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝2∶1
B．RA∶RB＝2∶1，IA∶IB＝1∶2
C．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝2∶1
D．RA∶RB＝1∶2，IA∶IB＝1∶2
6.平行板电容器和电源、电阻、开关串联，组成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充电，则(　　)
A． 保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间的电场强度减小
B． 保持K接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间的电场强度增大
C． 充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差增大
D． 充电结束后断开K，在两极板间插入一块电介质，则两极板间的电势差增大
7.如图所示，将一个半径为R的导电金属半圆环串联接入电路中，电路的电流强度为I，接入点a、b是圆环直径上的两个端点．金属圆环处在磁感应强度为B的匀强磁场中，磁场方向与圆环所在平面垂直．则金属圆环ab受到的安培力为(　　)
A． 0
B． πRBI
C． 2πRBI
D． 2RBI
8.一物体做匀减速直线运动，初速度为10 m/s，加速度大小为2 m/s2，则物体在停止运动前1 s内的平均速度为(　　)
A． 5.5 m/s
B． 5 m/s
C． 1 m/s
D． 0.5 m/s
9.如图所示，平行板电容器的电容为C，极板带电荷量为Q，极板间距为d.今在两板间正中央放一带电荷量为q的点电荷，则它所受到的电场力大小为(　　)
A．k
B．k
C．
D．
10.如图所示，是我国的极地考察破冰船——“雪龙号”．为满足破冰航行的要求，其船体结构经过特殊设计，船体下部与竖直方向成特殊角度．则船体对冰块的弹力示意图正确的是(　　)
A．
B．
C．
D．
11.一带正电的检验电荷仅在电场力作用下沿x轴从－∞向＋∞运动，其速度v随位置x变化的图象如图所示．在x＝x1和x＝－x1处，图线切线的斜率绝对值相等且最大，则在x轴上(　　)
A．x＝x1和x＝－x1两处，电场强度相同
B．x＝x1和x＝－x1两处，电场强度最大
C．x＝0处电势最小
D． 从x＝x1运动到x＝＋∞过程中，电荷的电势能逐渐增大
12.2013年5月“神舟十号”载人航天飞行取得圆满成功．“神十”飞船在到达预定的圆轨道之前，运载火箭的末级火箭仍和飞船连接在一起(飞船在前，火箭在后)，先在大气层外某一轨道上绕地球做匀速圆周运动，然后启动脱离装置，使飞船加速并实现船箭脱离，最后飞船到达预定的圆轨道．关于飞船在预定的圆轨道上运行的说法，正确的是(　　)
A． 预定的圆轨道比某一轨道离地面更远，飞船速度比脱离前大
B． 预定的圆轨道比某一轨道离地面更近，飞船的运行周期变小
C． 预定的圆轨道比某一轨道离地面更远，飞船的向心加速度变小
D． 飞船和火箭仍在预定的圆轨道上运行，飞船的速度比火箭的大
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)


13.(多选)电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处，我们可以将电势能类比于重力势能，如图所示，下列说法正确的是(　　)
A． 可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做的功相类比
B． 可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做的功类比
C． 可以将电流通过灯泡时做的功与重力对球做的功类比
D． 可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比
14.(多选)如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向运动，一物体以水平速度v2从右端滑上传送带后，经过一段时间又返回光滑水平面，此时速率为v2′，则下列说法正确的是(　　)
A． 若v1＜v2，则v2′＝v1
B． 若v1＞v2，则v2′＝v2
C． 不管v2多大，总有v2′＝v2
D． 只有v1＝v2时，才有v2′＝v2
15.如图，a表示某电源路端电压随电流变化的图线，b表示外电阻两端电压随电流变化的图线，下列判断正确的是(　　)
A． 阴影部分的面积表示电源内阻上消耗的功率
B． 阴影部分的面积表示电源的输出功率
C． 当α＝β时，电源的输出功率最大
D． 当α＝β时，电源的效率最高
16.(多选)关于经典力学和狭义相对论，下列说法中正确的是(　　)
A． 经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)
B． 狭义相对论只适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)，不适用于低速运动
C． 经典力学既适用于低速运动，也适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)
D． 狭义相对论既适用于高速运动(速度接近于真空中的光速)，也适用于低速运动
分卷II
三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)


17.用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率ρ.给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、电键、待测电阻R(约为250 Ω)及导线若干．
(1)画出测量R的电路图．
(2)上图中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
求出的电阻值R＝__________(保留3位有效数字)．
(3)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径，结果分别如图甲、图乙所示，由图可知其长度为__________，直径为________．
甲
乙
(4)由以上数据可以求出ρ＝________(保留一位有效数字)．
18.某实验小组采用如图所示的装置探究功与速度变化的关系，图中小车中可放置砝码，实验中，打点计时器的工作频率为50 Hz.
(1)实验的部分步骤如下：
①在小车中放入砝码，把纸带穿过打点计时器，连在小车后端，用细线连接小车和钩码；
②将小车停在打点计时器附近，________，________，小车拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，________；
③改变钩码或小车中砝码的数量，更换纸带，重复②的操作．
(2)图是钩码质量为0.03 kg、砝码质量为0.02 kg时得到的一条纸带，在纸带上选择起始点O及A，B，C，D，E计数点，可获得各计数点到O的距离x及对应时刻小车的瞬时速度v，请将C点的测量结果填在表中的相应位置．
纸带的测量结果
(3)本实验，若用钩码的重力表示小车受到的合外力，为了减小这种做法带来的实验误差，应采取的两项措施是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.
四、计算题(共4小题,共32分)


19.如图所示为用直流电动机提升重物的装置，重物的重量为500 N，电源电动势为110 V，不计电源内阻及各处摩擦，当电动机以0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流为5 A，求：
(1)提升重物消耗的功率；
(2)电动机线圈的电阻．
20.设图中磁流体发电机的两块金属板的长度均为a，宽度均为b，金属板平行且正对放置，间距为d，其间有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感强度为B，导电流体的流速为v(保持不变)，电阻率为ρ，负载电阻的阻值为R.导电流体从一侧沿垂直磁场且与金属板平行的方向进入两板间，当开关K拨在1时，磁流体发电机对负载电阻供电；当开关拨在2时，磁流体发电机给平行板电容器充电，电容器间一个质量为m、电量为q的悬吊带电小球在电场力作用下从竖直位置向右偏摆的最大角度为θ.求：
(1)当开关K拨在1时，负载电阻得到的电压；
(2)电容器极板之间的距离s.
21.如图所示，在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道，两者在最低点B平滑连接．AB弧的半径为R，BC弧的半径为.一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落，经A点沿圆弧轨道运动．
(1)求小球在B、A两点的动能之比；
(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点．
22.如图所示，在内壁光滑的平底试管内放一个质量为1 g的小球，试管的开口端与水平轴O连接．试管底与O相距5 cm，试管在转轴带动下在竖直平面内做匀速圆周运动．求：
(1)转轴的角速度达到多大时，试管底所受压力的最大值等于最小值的3倍？
(2)转轴的角速度满足什么条件时，会出现小球与试管底脱离接触的情况？(g取10 m/s2)

答案解析
1.【答案】A
【解析】前两个力的合力范围为1 N≤F≤7 N,5 N在其合力范围内，故此三个力的合力最小值为0，A正确．
2.【答案】D
【解析】狭义相对性原理是“在不同的惯性参考系中，一切物理规律都是相同的”，所以A选项是错的．伽利略相对性原理是“力学规律在任何惯性参考系中都是相同的”，所以伽利略相对性原理就是狭义相对性原理的说法是错的．光速不变原理已经被迈克尔孙—莫雷实验等验证，是有一定的科学实验依据的，所以C选项错误．光速不变原理是对传统伽利略变换的否定，所以D选项是对的．
3.【答案】A
【解析】OC下悬挂重物，它对O点的拉力等于重物的重力G.OC绳的拉力产生两个效果：使OB在O点受到水平向左的力F1，使OA在O点受到沿绳子方向斜向下的力F2，F1、F2是G的两个分力．由平行四边形定则可作出力的分解图如图所示，当逐渐增大所挂重物的质量时，哪根绳受的拉力最大则哪根最先断．从图中可知：表示F2的有向线段最长，F2分力最大，故OA绳最先断．
4.【答案】D
【解析】假设t′＝t1，由v－t图象可知在t1时刻v甲＝v乙＝v，由于甲做匀速直线运动，乙做匀加速直线运动，则若在t1时刻第一次相遇，也就不会存在第二次相遇的问题，与已知条件两次相遇相矛盾．
当t′＝t1时，v乙＜v甲，发生两次相遇是可能的．
对于乙∶x乙＝·＝.
对于甲∶x甲＝v·＝d＋x乙．
所以＝d＋，d＝vt1.因为S＝t1，所以d＝S.
5.【答案】B
【解析】　U－I图象中图象的斜率表示电阻的阻值，则由题图可知，A的电阻RA＝Ω＝10 Ω；B的电阻RB＝Ω＝5 Ω，则RA∶RB＝10∶5＝2∶1；电压相同时，电流与电阻成反比，故电流之比为1∶2.
6.【答案】B
【解析】保持K接通时，电容器两极板间的电势差不变，减小两极板间的距离，根据E＝可知，两极板间的电场强度增大，选项A错误；保持K接通，在两极板间插入一块铝板，根据静电平衡的特点可知，有电场存在的板间距离减小，根据E＝可知，两极板间的电场强度增大，选项B正确；充电结束后断开K，电容器两极板上的电荷量不变，减小两极板间的距离，电容器的电容增大，U＝，则两极板间的电势差减小，选项C错误；充电结束后断开K，在两极板间插入一块电介质时，电荷量不变，电容器的电容增大，两极板间的电势差减小，选项D错误．
7.【答案】D
【解析】金属圆环在磁场中的有效长度为2R，故金属圆环ab受到的安培力
F＝BI·2R＝2BIR，故D正确．
8.【答案】C
【解析】采取逆向思维，物体在停止运动前1 s内的位移x＝at2＝×2×1 m＝1 m.
则平均速度＝＝1 m/s.C正确．
9.【答案】C
【解析】平行板电容器极板间电场为匀强电场，其电场强度为E＝，因此点电荷q在其中所受到的电场力为F＝Eq＝.
10.【答案】C
【解析】船体对冰块的弹力垂直于接触面，指向受力物体，故C正确，A、B、D错误．
11.【答案】B
【解析】x＝x1和x＝－x1两处，电场强度大小相同，方向相反，A错误．检验电荷仅受电场力作用，电场强度越大，加速度越大，即v－t图线的斜率越大，故x＝x1和x＝－x1处电场强度最大，B正确．检验电荷在电场中运动，其动能和电势能之和保持不变，x＝0处速度最小，动能最小，故电势能最大，电荷为正，故电势最高，C错误．从x＝x1运动到x＝＋∞过程中，电荷速度逐渐增大，电势能逐渐减小，D错误．
12.【答案】C
【解析】在某一轨道做匀速圆周运动，万有引力提供向心力即＝m，飞船加速后速度变大13.【答案】BC
【解析】将电势能类比重力势能，电流通过灯泡做功，电势能减少，可类比重力做功，重力势能减少，非静电力做功，电势能增加，可类比人抛球对球做功，球重力势能增加，故B、C正确．
14.【答案】AB
【解析】由于传送带足够长，物体减速向左滑行，直到速度减为零，然后物体会在滑动摩擦力的作用下向右加速，分三种情况讨论：①如果v1＞v2，物体会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物体恰好离开传送带，有v2′＝v2；②如果v1＝v2，物体同样会一直加速，当速度大小增大到等于v2时，物体恰好离开传送带，有v2′＝v2；③如果v1＜v2，物体会先在滑动摩擦力的作用下加速，当速度增大到等于传送带速度时，物体还在传送带上，之后不受摩擦力，故物体与传送带一起向右匀速运动，有v2′＝v1；故选AB.
15.【答案】BC
【解析】　阴影部分表示P＝UI，代表外电阻消耗的功率或电源的输出功率，A错误，B正确；当α＝β时说明外电阻的阻值R与电源内阻r相等，此时电源的输出功率最大，此时效率为η＝×100%＝50%，故C正确，D错误.
16.【答案】AD
【解析】经典力学只适用于低速运动，不适用于高速运动，狭义相对论是普遍适用的，故A、D项正确．
17.【答案】(1)
(2)作U—I直线，舍去左起第2点，其余5个点在一条直线上，不在这条线上的点尽量均匀分布在直线两侧；求该直线的斜率k，则R＝k　225 Ω(220～230 Ω均为正确)　(3) 8.00×10－3m　1.98×10－3m　(4)9×10－2Ω·m
【解析】(1)由于待测电阻(约250 Ω)与电流表内阻(约40 Ω)相近，远小于电压表内阻(50 kΩ)，因此采用电流表外接法，测量误差较小．控制待测电阻电压的线路，滑动变阻器连接成限流式接法或分压式接法均可，如图所示．
(2)作U—I直线，舍去左起第2点，其余5个点在一条直线上，不在这条线上的点尽量均匀分布在直线两侧，求该直线的斜率k，则R＝k　225 Ω(220～230 Ω均为正确)．
(3)因为游标为50分度，所以游标卡尺的精确度为mm＝0.02 mm，另外游标卡尺不能估读，读出待测电阻的长度为8.00×10－3m，直径为1.98×10－3m.
(4)将数据代入公式ρ＝＝R得
ρ≈9×10－2Ω·m.
18.【答案】(1)②先接通电源　再释放小车　关闭打点计时器电源　(2)5.18(5.16～5.20均可)　0.49　(3)①平衡摩擦力　②钩码的重力远小于小车及砝码的重力和
【解析】(1)将小车停在打点计时器附近后，需先接通电源，再释放小车，让其拖动纸带，待打点计时器在纸带上打下一系列点后，关闭打点计时器电源．
(2)在验证C点时，由题图可知，C点与刻度尺上的6.18 cm(6.16～6.20 cm均可)对齐，所以C点距O点的距离是xOC＝5.18 cm(5.16～5.20 cm均可)．从纸带上可知C点的速度就是BD段的平均速度，vC＝×10－2m/s≈0.49 m/s.
(3)平衡摩擦力后，绳上的拉力就等于小车受到的合外力．当钩码的重力远小于小车及砝码的重力和时，绳上的拉力就近似等于钩码的重力．
19.【答案】(1)450 W　(2)4 Ω
【解析】(1)匀速提升重物时，拉力等于重力，即F＝mg，所以提升重物消耗的功率P1＝Fv＝mgv＝500×0.9 W＝450 W.
(2)电动机消耗的总功率P＝IU＝5×110 W＝550 W，
电动机消耗的热功率P2＝I2R，
根据能量守恒得P＝P1＋P2，
解得R＝4 Ω.
20.【答案】(1)　(2)
【解析】根据法拉第电磁感应定律，发电机产生的感应电动势大小为E1＝Bdv①
(1)导电流体的运动可以等效为长度为d、电阻为r的导体做切割磁感线运动，
其电阻r＝ρ②
根据闭合电路欧姆定律，通过负载电阻R的电流为
I＝＝③
那么，负载电阻R得到的电压为U＝IR＝④
(2)磁流体发电机给电容器提供的电场强度
E2＝＝⑤
带电体得到的电场力F＝qE2＝⑥
设摆线长为l，小球从竖直位置向上摆动的过程中，根据动能定理，有：
Flsinθ－mgl(1－cosθ)＝0－0⑦
⑥⑦联立解得：s＝⑧
21.【答案】(1)5∶1　(2)能
【解析】(1)设小球的质量为m，小球在A点的动能为EkA，由机械能守恒得
EkA＝mg·①
设小球在B点的动能为EkB，同理有
EkB＝mg·②
由①②式得＝5③
(2)若小球能沿轨道运动到C点，小球在C点所受轨道的正压力FN应满足
FN≥0④
设小球在C点的速度大小为vC，由牛顿运动定律和向心加速度公式有
FN＋mg＝m⑤
由④⑤式得
mg≤m⑥
vC≥⑦
全程应用机械能守恒定律得
mg·＝mvC′2⑧
由⑦⑧式可知，vC＝vC′，即小球恰好可以沿轨道运动到C点．
22.【答案】(1)20 rad/s　(2)ω＜
【解析】(1)当试管匀速转动时，小球在最高点对试管的压力最小，在最低点对试管的压力最大．
在最高点：F1＋mg＝mω2r
在最低点：F2－mg＝mω2r
F2＝3F1
联立以上方程解得ω＝＝20 rad/s
(2)小球随试管转到最高点时，当mg＞mω2r时，小球会与试管底脱离，
即ω＜.