高中物理学业水平考试模拟试卷(二)

高中物理学业水平考试模拟试卷(二)(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.下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是(D)A.物理学家安培经过多次实验,比较准确地测定了电子的电荷量B.卡文迪许通过扭秤实验测量了静电力常量,并验证了库仑定律C.kg,m,N,A都是国际单位制中的基本单位D.功的单位可以用kg·m2/s2表示解析:密立根测量了电子的电荷量,A错误;卡文迪许通过扭秤实验测量了引力常量,并验证了万有引力定律,B错误;N是导出单位,C错误;功的单位是J,由W=Fx知,1J=1N·m,根据F=ma,得1N=1kg·m/s2,所以1J=1kg·m2/s2,故D正确。2.关于以下各物理量的理解正确的是(A)A.重力势能是标量,3J比5J大 B.位移是矢量,-3m比-5m大C.速度是矢量,-3m/s比-5m/s大 D.功是标量,做功3J比5J多解析:重力势能是标量,符号表示大小,则3J比5J大,选项A正确;位移是矢量,符号表示方向,则-3m比-5m小,选项B错误;速度是矢量,符号表示方向,则-3m/s比-5m/s小,选项C错误;功是标量,符号表示做功的性质,则做功3J比5J少,选项D错误。3.用国际单位制的基本单位表示能量的单位,下列正确的是(A)A.kg·m2/s2 B.kg·m/s2 C.N/m D.N·解析:物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系。能量的单位可以从做功的角度考虑,功=力(N)·位移(m),力的单位由牛顿第二定律F=ma可知,N可表示为kg·m/s2,所以能量的单位可表示为kg·m2/s2,故选A。4.对于给定的电容器,下图中描述其电荷量Q,电压U和电容C之间关系正确的是(A)解析:电容是电容器本身的属性,与是否带电、是否有电势差无关,故A正确,B错误;根据Q=CU可知,对于确定电容器,Q与U成正比,故C错误;根据题意,对于给定的电容器,电容是定值,故D错误。5.人类在探索自然规律的过程中总结了许多科学方法,如控制变量法、比值定义法、极限法、理想化物理模型法等。在下列研究中,可以用极限法的是()A.研究瞬时速度 B.研究胡克定律C.探究加速度与力、质量的关系 D.利用质点来替代实际的物体解析:根据平均速度的定义式v=ΔxΔt,当Δ6.一只甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,此过程中树枝对甲虫作用力大小(C)A.变大 B.变小C.保持不变 D.无法判断解析:甲虫沿着树枝缓慢地从A点爬到B点,合力始终为零,所以树枝对甲虫的作用力始终和重力等大反向,所以作用力大小保持不变,故A,B,D错误,C正确。7.月球表面重力加速度为地球表面的16,一位在地球表面最多能举起质量为120kgA.120kg的杠铃 B.720kg的杠铃C.重力为600N的杠铃 D.重力为720N的杠铃8.2018年3月30日我国成功发射第三十颗北斗导航卫星,这颗卫星属于中圆地球轨道卫星,在轨高度约为21500km,该高度处重力加速度为g1,该卫星的线速度为v1,角速度为ω1,周期为T1。2017年9月17日天舟一号在高度约400km的圆轨道上开始独立运行,该高度处重力加速度为g2,天舟一号的线速度为v2,角速度为ω2,周期为T2,则(C)A.g1>g2 B.v1>v2 C.ω1<ω2 D.T1<T解析:根据题意,天舟一号轨道高度400km,北斗卫星轨道高度21500km,根据GMmr2=mv2r可知v=GMr,半径越大,线速度越小,所以v1<v2,同理ω=GMr3可知,ω1<ω2,所以选项B错误,C正确;根据ω=2πT可知,角速度越大,周期越短,所以T19.如图所示是火箭点火发射的某一瞬间,下列说法正确的是(D)A.火箭受重力、地面推力、空气阻力作用B.火箭加速升空过程中处于失重状态C.发动机喷出气体对火箭的作用力等于火箭所受的重力D.发动机喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力解析:火箭发射瞬间,火箭受到的力是重力、火箭喷出气体的推力、空气阻力,所以选项A错误;火箭加速升空处于超重状态,选项B错误;发动机喷出气体对火箭的作用力大于火箭所受的重力,火箭才能加速上升,选项C错误;发动机喷出气体对火箭的作用力等于火箭对喷出气体的作用力,属于相互作用力,选项D正确。10.如图所示为描述一个小球从水平桌面上方一点自由下落,与桌面多次碰撞,最后静止在桌面上的运动过程。则图线所示反映的是下列哪个物理量随时间的变化过程(A)A.位移 B.路程C.速度 D.加速度解析:速度和加速度值最终都趋向于零,路程则越来越大。11.“好变频1度到天明”——此广告语意为1度电(1kW·h)可使变频空调工作一整夜(以10h计)。同样的1度电可供铭牌如图所示的电扇工作约(D)A.1整夜B.2整夜C.3整夜D.4整夜解析:从图中知电扇的额定功率为24W。由公式W=Pt得1度电(1kW·h)可以使电扇工作42小时左右,故选D。12.在玻璃皿中,沿内壁边缘放一个环形电极,中心放一个圆柱形电极,把它们分别接在电源的正、负两极,然后在玻璃皿中注入导电液体,再将整个玻璃皿如图甲所示放入磁场中,磁铁的上部为S极,下部为N极。液体将会旋转起来,从上往下看,如图乙所示,关于液体的旋转下列说法中正确的是(D)A.如果导电液体是正离子导电,从上往下看液体顺时针旋转B.如果导电液体是负离子导电,从上往下看液体顺时针旋转C.如果导电液中有等量的正负离子,从上往下看液体不旋转D.如果导电液中有等量的正负离子,从上往下看液体逆时针旋转解析:导电液当中无论导电离子是正电荷还是负电荷,等效电流都是从正极向负极,根据安培力判断可知,从上往下看,导电液会逆时针旋转,选项D正确。13.嘉绍大桥于2013年7月19日建成通车,索塔数量与主桥长度规模居世界同类桥梁之首。大桥的主桥全长2.68km,而两端引桥长达3.8km,这是为了(A)A.减小汽车运行所需的牵引力 B.增加汽车的功率C.减少汽车运行过程所做的功 D.提高汽车的机械效率解析:增加引桥长度,是为了减小汽车的重力沿桥面向下的分力,以减小运行所需的牵引力,选项A正确。14.英国著名科幻作家ArthurC.Clarke在小说《天堂之泉》中,首先向主流科学社会和公众介绍了“太空天梯”的设想。“太空天梯”的主体结构为一根缆绳:一端连接地球赤道,另一端连接地球同步卫星,且缆绳延长线通过地心。当两货物分别停在天梯的a,b两个位置时,以地心为参考系,下面说法正确的是(A)A.a处的线速度较小 B.b处的线速度较小C.a处的角速度较大 D.b处的角速度较大解析:根据描述,a,b的运转周期相等,所以角速度一样,选项C,D错误;根据v=rω可知,a处的线速度小,b处线速度大,选项A正确,B错误。15.如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”,战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10m的斜面冲向学员,最终刚好停在斜面末端的学员面前,此过程约历时4s。在战车运动过程中,下列说法正确的是(D)A.战车在运动过程中导师处于失重状态B.战车在运动过程中所受外力始终不变C.战车在倾斜直轨道上做匀变速直线运动D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度解析:战车在运动过程中导师处于先失重后超重状态,A错误;战车在运动过程中所受外力是变化的,B错误;战车在倾斜直轨道上加速度发生变化,所以做非匀变速直线运动,C错误;根据题中信息可以估算导师运动的平均速度为2.5m/s,D正确。16.修正带是中学生必备的学习用具,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,设大小齿轮相互吻合,a,b点分别位于大小齿轮的边缘,c点位于大齿轮的半径中点,当纸带匀速运动时(D)A.大小齿轮的转向相同 B.a,b点的线速度相同C.b,c点的角速度相同 D.b点的向心加速度最大解析:由题图结构可知,大小齿轮的转向相反,选项A错误;大小齿轮靠齿轮咬合传动,故a,b点的线速度大小相等,但是方向不同,选项B错误;a,c两点属于同轴转动,则ωa=ωc,由于va=vb,ra>rb,根据v=ωr可知ωa<ωb,可以得到ωc<ωb,选项C错误;由于ωa=ωc,ra>rc,根据a=ω2r可知aa>ac;由于va=vb,ra>rb,根据a=v2r可知aa<a17.如图,一段导线abcd位于磁感应强度大小为B的匀强磁场中,且与磁场方向(垂直于纸面向里)垂直。线段ab,bc和cd的长度均为L,且∠abc=∠bcd=135°。流经导线的电流为I,方向如图中箭头所示。导线段abcd所受到的磁场的作用力的合力(A)A.方向沿纸面向上,大小为(2+1)ILB B.方向沿纸面向上,大小为(21)ILBC.方向沿纸面向下,大小为(2+1)ILB D.方向沿纸面向下,大小为(21)ILB解析:在磁场中的有效长度L′=L+2Lcos45°=(2+1)L,则导线所受合力F=(2+1)ILB,由左手定则可知合力方向沿纸面垂直bc向上,选项A正确。18.如图是某品牌电池的铭牌,根据你所学的物理知识进行判断,下列说法正确的是(B)A.“3000mAh”表示该电池储存的电能最多为10800JB.“11.55Wh”表示该电池储存的电能最多为41580JC.一个标注为“3V4000F”的超级电容器容纳的电荷量肯定比该电池能释放的电荷量多D.用匹配的充电器给电池充电,若把电池从电量为10%充电到40%花了30分钟,则充电器消耗的平均电功率为6.93W解析:3000mAh指的是电池储存的电荷量,所以选项A错误;11.55Wh指的是电池储存的能量,即W=11.55×3600J=41580J,选项B正确;3000mAh相当于10800C,而电容器储存的电荷量Q=CU=12000C,所以当电容器储存满电荷之后,释放出来的电荷量比该电池要多,但该电容器也有可能没有储存电荷,所以选项C错误;该过程的功率P=Wt=0非选择题部分二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分)(1)在探究“加速度与力、质量的关系”实验中:①需要用到的方法是(选填“控制变量法”或“理想实验法”)。

②实验过程中,为了平衡小车运动中受到的阻力。在不挂砝码盘的情况下,应该采用下面所述的(选填“A”“B”或“C”)方法。

A.逐步调节木板的倾斜程度,使静止的小车开始运动B.逐步调节木板的倾斜程度,使小车在木板上保持静止C.逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀(2)“探究求合力的方法”的下列几种说法,能够正确指出操作不当之处的是。

解析:(1)①在探究“加速度与力、质量的关系”实验中,需要控制变量法来研究加速度与力、质量之间的关系。②在平衡摩擦力的时候,需要把纸带装好,通过逐步调节木板的倾斜程度,使夹在小车后面的纸带上所打的点间隔均匀,选项C正确,A,B错误。(2)“探究求合力的方法”的下列几种操作中,选项A中一个弹簧测力计与绳子不在一条直线上,选项A正确;选项B中弹簧测力计与绳套的固定方式有误,绳套应该钩在弹簧测力计的挂钩上,选项B正确;在记录力的方向时,铅笔触碰到绳子会改变力的方向,选项C正确;选项D中由于没有用力的图示法画图,因此不是一个平行四边形,选项D错误。答案:(1)①控制变量法②C(2)ABC20.(6分)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,实验室提供的器材如下:A.小灯泡规格为“2.5V,0.5A”;B.双量程电压表(中间接线柱3V,右边接线柱15V);C.双量程电流表(中间接线柱0.6A,右边接线柱3A);D.滑动变阻器R1(阻值0～10Ω,额定电流2A);E.滑动变阻器R2(阻值0～2kΩ,额定电流0.5A);F.电池组的电动势约为3V(内阻未知),开关一个,导线若干。(1)实验中滑动变阻器应选用(填字母编号)。

(2)甲同学选择合适的器材,连好实物图如图,乙同学检查时发现了3处错误,请指出其中的2处:①;②。

答案:(1)D(2)①滑动变阻器应采用分压式连接方式②电流表应采用外接法接入电路③电压表量程应选择3V挡(只要答对其中两处即可)21.(6分)滑雪是冬季很受欢迎的娱乐活动。如图所示,AB为长度x1=80m倾角为θ的雪面,BC为长度x2=15m的水平雪面,质量m=50kg的游客从A点由静止开始加速直线下滑,通过滑板与雪杖可以改变加速度的大小,滑到BC水平雪面之后匀减速直线滑行,为了安全,整个赛道限速16m/s,且滑到雪道终点C的速度必须不大于1m/s。设游客经过B点时,没有机械能损失,游客可看做质点,已知g=10m/s2。(1)若游客以最大安全速度通过B点,游客在BC段受到的阻力至少多大;(2)若游客从静止开始以a1=3m/s2做匀加速直线运动,运动24m之后,游客担心会超过安全速度,立即采取措施改变加速度,接着以加速度a2做匀变速直线运动,游客通过B点刚好不超速,求a2的大小;(3)若游客在AB雪面上运动最大加速度a3=2m/s2,求游客从A到B的最短时间。解析:(1)由题意可知,vB=16m/s,由运动学规律可得2ax2=vC2解得a=8.5m/s2,故游客在BC段受到的阻力至少为f=ma=425N。(2)游客通过B点刚好不超速,说明vB=16m/s。以a1加速过程中,有v12=2a1x1以a2加速过程中,有vB22a2(x1x1′)将相关数据代入解得a2=1m/s2。(3)游客在AB雪面上加速到最大速度所用的时间t1=vm此时经过的位移Δx=12vmt1=64m之后在AB雪面上做匀速运动,匀速运动所用时间t2=x1故tmin=t1+t2=9s。答案:见解析22.(7分)低空跳伞大赛受到各国运动员的喜爱。如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H=263m的悬崖边跳伞时的情景。运动员离开悬崖时先做自由落体运动,一段时间后,展开降落伞,以a=9m/s2的加速度匀减速下降,已知运动员和伞包的总质量为80kg,为了运动员的安全,运动员落地时的速度不能超过4m/s,g=10m/s2。求:(1)运动员做自由落体运动的最大位移大小;(2)运动员(含伞包)展开降落伞时所受的空气阻力Ff;(3)如果以下落时间的长短决定比赛的胜负,为了赢得比赛的胜利,运动员在空中运动的最短时间约是多大。解析:(1)设运动员做自由落体运动的最大位移为x,此时速度为v0,则v0又v2v02=联立解得x=125m,v0=50m/s。(2)展开降落伞时,对运动员(含伞包),由牛顿第二定律知,FfMg=Ma,得Ff=1520N,方向竖直向上。(3)设运动员在空中的最短时间为t,则有v0=gt1,得t1=v0g=t2=v-v0-a故最短时间t=t1+t2=5s+5.1s=10.1s。答案:(1)125m(2)1520N,方向竖直向上(3)10.1s23.(9分)某次电动小汽车表演如图所示,质量为2kg的小汽车从平台A处出发,以v0=5m/s经过B处飞越斜坡,恰落在斜坡底端的C点,着地之后瞬间车速变为4m/s,之后沿平直轨道CD运动,到达D点时关闭发动机,进入半径为1.8m圆轨道,运动一周后又进入水平轨道向右运动,直到停车线F时刚好停下。已知小汽车与水平面的摩擦阻力恒为