高中物理学业水平考试模拟试卷(四)

高中物理学业水平考试模拟试卷(四)(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。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)1.无人机是一种由无线电遥控设备或自身程序控制装置操纵的无人驾驶飞行器(如图所示)。一无人机在某次测试中往返飞行了850km,用时1h12min,飞行期间以920km/h掠过监测点,这些数据分别指(D)A.位移值、时间、平均速度值 B.路程、时间、平均速度值C.位移值、时刻、瞬时速度值 D.路程、时间、瞬时速度值2.物理量按照有无方向,相加时是遵从平行四边形定则还是算术法则,可分为矢量与标量。下列各组物理量中,都属于矢量的是(B)A.力、功 B.位移、加速度 C.电流、电压 D.磁通量、电场强度解析:力、位移、加速度、电场强度既有大小,又有方向,且相加时遵循平行四边形定则,是矢量;功、电流、电压、磁通量只有大小,没有方向,是标量,故选B。3.下列说法符合史实的是(B)A.库仑最早测定了元电荷的数值B.法拉第引入了场的概念,并提出用电场线描述电场C.奥斯特发现电流周围存在磁场,并提出分子电流假说解释磁现象D.牛顿被誉为是第一个“称出”地球质量的科学家解析:库仑发现了点电荷的相互作用规律,密立根通过油滴实验最早测定了元电荷的数值,故A错误;法拉第引入了场的概念,并提出用电场线描述电场,故B正确;奥斯特发现电流周围存在磁场,安培提出分子电流假说解释磁现象,故C错误;被誉为第一个“称出”地球质量的科学家是卡文迪许,故D错误。4.如图所示,小朱同学用与水平方向成θ角的轻绳拉质量为m的木箱,木箱沿水平面做匀速直线运动,绳的拉力恒为F,则木箱所受合力大小为(A)A.0 B.FC.Fcosθ D.mgFsinθ解析:因为木箱做匀速直线运动,所以合力为0,选项A正确。5.在真空中将羽毛和苹果同时从同一高度由静止释放,并拍下频闪照片.下列照片符合事实的是(C)解析:在真空中物体只受重力作用,加速度均为g。由于物体从静止开始下落,根据h=12gt26.火车在长直水平轨道上匀速行驶,车厢内有一个人向上跳起,发现仍落回到车上原处,这是因为(D)A.人跳起后,车厢内的空气给人一个向前的力,这力使人向前运动B.人跳起时,车厢对人有一个向前的摩擦力,这力使人向前运动C.人跳起后,车继续向前运动,所以人下落后必定向后偏一些,只是由于时间很短,距离太小,不明显而已D.人跳起后,在水平方向人和车水平速度始终相同解析:人向上跳起,发现仍落回到车上原处,是因为在跳起前人与车相对静止,而人具有惯性,跳起后,人与车在水平方向仍具有相同的速度,所以仍落回原处。故A,B,C错误,D正确。7.如图所示,在孩子与爸爸“掰手腕”的游戏中,下列说法正确的是(B)A.爸爸“掰倒”孩子时,爸爸对孩子的力大于孩子对爸爸的力B.爸爸“掰倒”孩子时,爸爸对孩子的力等于孩子对爸爸的力C.孩子“掰倒”爸爸时,孩子对爸爸的力大于爸爸对孩子的力D.孩子“掰倒”爸爸时,孩子对爸爸的力小于爸爸对孩子的力解析:爸爸对孩子的力与孩子对爸爸的力是作用力与反作用力。8.如图所示,一辆汽车正通过一段弯道公路,视汽车做匀速圆周运动,则(C)A.该汽车速度恒定不变B.汽车左右两车灯的线速度大小相等C.若速率不变,则跟公路内道相比,汽车在外道行驶时所受的向心力较小D.若速率不变,则跟晴天相比,雨天路滑时汽车在同车道上行驶时所受的向心力较小解析:拐弯过程中汽车各部位周期相等,因此角速度相等,根据v=rω可知,汽车外侧的线速度大,且线速度方向不断变化,选项A,B均错;汽车拐弯时静摩擦力提供向心力,由f=mv29.电线是家庭装修中不可或缺的基础建材,电线的质量直接关系到用电安全。某型号电线每卷长度为100m,铜丝直径为1.6mm。为检验其是否采用了导电性能比较差的劣质铜,现给整卷电线加上1.50V恒定电压,测得通过电线的电流为1.20A,由此可知此电线所用铜的电阻率约为(B)×109Ω·×108Ω·m×107Ω·×106Ω·m解析:根据欧姆定律,电线的电阻R=UI=1.501.20Ω=1.25Ω,根据电阻定律R=ρlS=ρlπ(d2)10.山西刀削面堪称天下一绝,传统的操作方法是一手托面,一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,面刚被削离时与开水锅的高度差h=0.8m,与锅的水平距离L=0.5m,锅的半径R=0.5m,若将削出的面的运动视为平抛运动,要使其落入锅中,其水平初速度v0可为(B)A.1m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s解析:面在空中做平抛运动的时间为t=2hg=0.4s,落入锅中水平最小速度vmin=Lt=1.25m/s,落入锅中水平最大速度vmax=L11.如图所示,静止在水平地面上的纯净水桶(装满水)总质量是18kg,现有某同学用100N竖直向上的力提水桶,下列说法正确的是(D)A.水桶的重力就是地球对水桶的吸引力B.地面受到的压力大小为180NC.此时水桶受到的合力大小为80N,方向竖直向下D.此时水桶受到的合力为零12.对下列电学仪器的叙述正确的是(D)A.图甲中,电容器外壳上所标的“1.0F”是指该电容器工作时的实际带电荷量B.图乙中,验电器金属杆上端做成金属球状,是为了利用尖端放电现象C.图丙中,金属电阻温度计常用纯金属做成,是利用了纯金属的电阻率几乎不受温度的影响D.图丁中,磁电式电流表的主要构造有蹄形磁铁和线圈,是利用了磁场对电流的作用解析:“1.0F”是指该电容器的电容,选项A错;验电器金属杆上端做成金属球状,是为了防止尖端放电现象,选项B错;金属电阻温度计常用纯金属做成,是利用了纯金属的电阻率随温度的升高而明显增大的特性,选项C错;磁电式电流表是利用了磁场对电流的作用原理,选项D正确。13.2018年3月3日,由500架无人机在西安共同表演的一场灯光秀。通过软件编程使所有无人机按照规定路线实现同步编队飞行,在天空中不断排列出人物、星空等。若某无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动,下列说法正确的是(B)A.该无人机在飞行过程中除了重力不受其他力B.该过程中,无人机做的是一个变加速运动C.该无人机在运动过程中,机械能守恒D.做圆周运动时,无人机一直处于超重状态解析:无人机M在竖直平面内做匀速圆周运动,因此无人机的动能不变,但重力势能在变化,因此无人机机械能不守恒,选项C错误;无人机在飞行过程中,除了重力应该还有飞行升力、阻力等,选项A错误;无人机做匀速圆周运动,加速度大小不变,方向时刻变化,是一个变加速运动,选项B正确;无人机在最高点时处于失重状态,在最低点处于超重状态,选项D错误。14.羽毛球运动员在某综艺节目中表演羽毛球定点击鼓,如图是运动员表演时的羽毛球场地示意图。图中甲、乙两鼓等高,丙、丁两鼓较低但也等高。若运动员各次发球时羽毛球飞出位置不变且均做平抛运动,则(B)A.击中甲、乙的两球初速度v甲=v乙B.击中甲、乙的两球初速度v甲>v乙C.假设某次发球能够击中甲鼓,用相同速度发球可能击中丁鼓D.击中四鼓的羽毛球中,击中丙鼓的初速度最大解析:羽毛球飞出后均做平抛运动,由题意知,击中四鼓的羽毛球在竖直方向的位移关系有h甲=h乙<h丙=h丁,在水平方向的位移关系有x甲>x乙,x丙<x丁,则羽毛球在空中飞行的时间关系有t甲=t乙<t丙=t丁,由x=v0t可知,只有选项B正确。15.目前海王星有14颗已知的天然卫星,“海卫一”是海王星的卫星中最大的一颗。若“海卫一”绕海王星的运行轨道视为圆轨道,半径为r,运行周期为T,将海王星视为质量分布均匀且半径为R的球体,引力常量为G,则海王星的质量为(C)A.4π2rGT2解析:海王星对海卫一的万有引力提供其做匀速圆周运动的向心力,由万有引力定律得GmMr2=mr4π16.如图所示,a是准备发射的一颗卫星,在地球赤道表面上随地球一起转动,b是地面附近近地轨道上正常运行的卫星,c是地球同步卫星,则下列说法正确的是(D)A.卫星a的向心加速度等于重力加速度gB.卫星c的线速度小于卫星aC.卫星b所受的向心力一定大于卫星cD.卫星b运行的线速度大小约等于地球第一宇宙速度解析:根据万有引力提供向心力GmMr2=mv2r=mω2r=mr(2πT)2=ma可知v=GMr,ω=GMr3,T=2πr3GM,a=GMr2。卫星在a处的向心加速度a=R17.假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍,则摩托艇的最大速率变为原来的(D)A.4倍 B.2倍 C.3倍 D.2倍解析:设f=kv,当阻力等于牵引力时,速度最大,输出功率变化前,有P=Fv=fv=kv·v=kv2,变化后有2P=F′v′=kv′·v′=kv′2,联立解得v′=2v,D正确。18.如图是某款家用空气净化器及其原理示意图,污浊空气通过过滤网后尘埃带电。图中充电极b,d接电源正极,集尘极a,c,e接电源负极(接地)。以下说法正确的是(C)A.通过过滤网后空气中的尘埃带负电B.c,d两个电极之间的电场方向竖直向下C.尘埃在被吸附到集尘极e的过程中动能增大D.尘埃被吸附到集尘极a的过程中所受电场力做负功解析:由于d接电源正极,c接电源负极,所以c,d之间的电场方向为竖直向上,尘埃向负极偏转,说明尘埃带正电,选项A,B错误;尘埃在被吸附到集尘极e的过程中,电场力做正功,动能增大,选项C正确;同理b,a之间的电场竖直向上,因此尘埃被吸附到集尘极a的过程中电场力做正功,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)某实验小组要探究力对物体做功与物体获得速度的关系,选取的实验装置如图1所示。(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和(选填“交流”或“直流”)电源;

(2)实验主要步骤如下:①实验时,为使小车所受合力等于橡皮筋的拉力,在未连接橡皮筋前将木板的左端用小木块垫起,使木板倾斜合适的角度,启动电源,轻推小车,得到的纸带应该是(选填“甲”或“乙”);

②小车在一根橡皮筋的作用下由静止弹出,沿木板运动,此过程橡皮筋对小车做的功为W;③再分别改用完全相同的2根、3根……橡皮筋作用于小车,每次释放小车时,除由静止释放外,还必须(填写相应实验条件),使得每次每根橡皮筋对小车做的功都为W;

④分析打点计时器打出的纸带,分别求出小车每次获得的最大速度v1,v2,v3,…。如图2是实验中打出的一条纸带,为了测量小车获得的最大速度,应选用纸带的部分进行测量;作出Wv图象,则图3中符合实际的图象是;

(3)若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,橡皮筋处于(选填“伸长”或“原长”)状态。

解析:(1)中学所用两种打点计时器所用电源都为交流电源。(2)①平衡摩擦力后,小车应做匀速运动,所以纸带应该是图乙;③使小车在一根橡皮筋的作用下由静止弹出,这时橡皮筋对小车做的功为W;再用完全相同的2根、3根……橡皮筋作用于小车,每次由静止释放小车时橡皮筋的伸长量都相同,使橡皮筋对小车做的功分别为2W,3W,…。④当小车达到最大速度后,做匀速直线运动,根据纸带的GJ段测量最大速度。功与速度的平方相对应,所以图象应为D。(3)若该小组实验时遗忘了上述步骤①操作的情况下也完成了整个实验,那么当小车速度最大时,弹力和摩擦力相等,弹簧处于伸长状态。答案:(1)交流(2)①乙③伸长量(或形变量或长度)都相同④GJD(3)伸长20.(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡规格为“3V1.5W”,其他可供选择的器材有:A.电压表(量程5V,内阻10kΩ)B.电压表(量程15V,内阻30kΩ)C.电流表(量程0.6A,内阻0.5Ω)D.电流表(量程3A,内阻0.1Ω)E.滑动变阻器(阻值范围0～5Ω,允许通过最大电流为2.0A)F.滑动变阻器(阻值范围0～1000Ω,允许通过最大电流为0.6A)G.学生电源E(6～8V)H.开关、导线若干(1)为了提高实验结果的准确程度,电流表选;电压表选;滑动变阻器选。(均填器材前的字母标号)

(2)该同学正确选择仪器后连接了如图所示电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①;

②。

解析:(1)小灯泡的额定电压为3V,电压表应选A,正常工作时的电流约为0.5A,电流表选C,为方便实验操作,滑动变阻器应采用分压式接法,选阻值范围小的E。(2)电路图中滑动变阻器使用的是限流式接法,应采用分压式接法。由于电流表内阻已知,电流表采用内接法可以计算出小灯泡两端的电压,使测量更准确。答案:(1)CAE(2)①滑动变阻器应采用分压式接法②电流表应采用内接法21.(6分)如图,一长为10cm的金属棒ab用两个完全相同的弹簧水平地悬挂在匀强磁场中,磁场的磁感应强度大小为0.1T,方向垂直于纸面向里;弹簧上端固定,下端与金属棒绝缘。金属棒通过开关与一电动势为12V的电池相连,电路总电阻为2Ω。已知开关断开时两弹簧的伸长量均为0.5cm;闭合开关,系统重新平衡后,两弹簧的伸长量与开关断开时相比均改变了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2。求:(1)闭合开关后金属棒所受安培力的方向;(2)开关闭合后金属棒所受安培力的大小;(3)金属棒的质量多大?解析:(1)由左手定则判断可知金属棒受到的安培力方向竖直向下。(2)金属棒通电后,闭合回路电流I=UR=12V2金属棒受到的安培力大小为F=BIL=0.06N。(3)由平衡条件知,开关闭合前2kx=mg开关闭合后2k(x+Δx)=mg+F代入数值解得m=0.01kg。答案:(1)竖直向下(2)0.06N(3)0.01kg22.(7分)如图所示,我国“辽宁号”航母的舰载机采用滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始加速至滑跃起飞,滑跃仰角为θ。其起飞跑道可视为由长度为l1=1.6×102m的水平跑道和长度为l2=20m的倾斜跑道两部分组成,水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4m,已知质量m=2.0×104kg的舰载机喷气发动机推力大小恒为F=1.2(1)求飞机在水平跑道运动的时间;(2)求飞机在倾斜跑道上的加速度大小;(3)为了使飞机速度在倾斜跑道的末端达到4920m/s,外界还需要在整个水平轨道对飞机施加助推力,求助推力F解析:(1)飞机在水平跑道上运动时,水平方向受到推力与阻力作用,设加速度大小为a1,运动时间为t1,则有FFf=ma1,解得a1=5m/s2根据运动学规律,有l1=12a1t解得t1=8s。(2)飞机在倾斜跑道上运动时,沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用,设沿斜面方向的加速度大小为a2,则有FFfmgsinθ=ma2,而sinθ=hl2联立解得a2=3m/s2。(3)由题意可知,在水平轨道上,有F推+FFf=