高中物理學(xué)業(yè)水平考試模擬試卷(四)

高中物理學(xué)業(yè)水平考試模擬試卷(四)(時間:60分鐘,分值:70分)選擇題部分一、選擇題(本題共18小題,每小題2分,共36分。每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的,不選、多選、錯選均不得分)1.無人機(jī)是一種由無線電遙控設(shè)備或自身程序控制裝置操縱的無人駕駛飛行器(如圖所示)。一無人機(jī)在某次測試中往返飛行了850km,用時1h12min,飛行期間以920km/h掠過監(jiān)測點,這些數(shù)據(jù)分別指(D)A.位移值、時間、平均速度值 B.路程、時間、平均速度值C.位移值、時刻、瞬時速度值 D.路程、時間、瞬時速度值2.物理量按照有無方向,相加時是遵從平行四邊形定則還是算術(shù)法則,可分為矢量與標(biāo)量。下列各組物理量中,都屬于矢量的是(B)A.力、功 B.位移、加速度 C.電流、電壓 D.磁通量、電場強(qiáng)度解析:力、位移、加速度、電場強(qiáng)度既有大小,又有方向,且相加時遵循平行四邊形定則,是矢量;功、電流、電壓、磁通量只有大小,沒有方向,是標(biāo)量,故選B。3.下列說法符合史實的是(B)A.庫侖最早測定了元電荷的數(shù)值B.法拉第引入了場的概念,并提出用電場線描述電場C.奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場,并提出分子電流假說解釋磁現(xiàn)象D.牛頓被譽(yù)為是第一個“稱出”地球質(zhì)量的科學(xué)家解析:庫侖發(fā)現(xiàn)了點電荷的相互作用規(guī)律,密立根通過油滴實驗最早測定了元電荷的數(shù)值,故A錯誤;法拉第引入了場的概念,并提出用電場線描述電場,故B正確;奧斯特發(fā)現(xiàn)電流周圍存在磁場,安培提出分子電流假說解釋磁現(xiàn)象,故C錯誤;被譽(yù)為第一個“稱出”地球質(zhì)量的科學(xué)家是卡文迪許,故D錯誤。4.如圖所示,小朱同學(xué)用與水平方向成θ角的輕繩拉質(zhì)量為m的木箱,木箱沿水平面做勻速直線運動,繩的拉力恒為F,則木箱所受合力大小為(A)A.0 B.FC.Fcosθ D.mgFsinθ解析:因為木箱做勻速直線運動,所以合力為0,選項A正確。5.在真空中將羽毛和蘋果同時從同一高度由靜止釋放,并拍下頻閃照片.下列照片符合事實的是(C)解析:在真空中物體只受重力作用,加速度均為g。由于物體從靜止開始下落,根據(jù)h=12gt26.火車在長直水平軌道上勻速行駛,車廂內(nèi)有一個人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處,這是因為(D)A.人跳起后,車廂內(nèi)的空氣給人一個向前的力,這力使人向前運動B.人跳起時,車廂對人有一個向前的摩擦力,這力使人向前運動C.人跳起后,車?yán)^續(xù)向前運動,所以人下落后必定向后偏一些,只是由于時間很短,距離太小,不明顯而已D.人跳起后,在水平方向人和車水平速度始終相同解析:人向上跳起,發(fā)現(xiàn)仍落回到車上原處,是因為在跳起前人與車相對靜止,而人具有慣性,跳起后,人與車在水平方向仍具有相同的速度,所以仍落回原處。故A,B,C錯誤,D正確。7.如圖所示,在孩子與爸爸“掰手腕”的游戲中,下列說法正確的是(B)A.爸爸“掰倒”孩子時,爸爸對孩子的力大于孩子對爸爸的力B.爸爸“掰倒”孩子時,爸爸對孩子的力等于孩子對爸爸的力C.孩子“掰倒”爸爸時,孩子對爸爸的力大于爸爸對孩子的力D.孩子“掰倒”爸爸時,孩子對爸爸的力小于爸爸對孩子的力解析:爸爸對孩子的力與孩子對爸爸的力是作用力與反作用力。8.如圖所示,一輛汽車正通過一段彎道公路,視汽車做勻速圓周運動,則(C)A.該汽車速度恒定不變B.汽車左右兩車燈的線速度大小相等C.若速率不變,則跟公路內(nèi)道相比,汽車在外道行駛時所受的向心力較小D.若速率不變,則跟晴天相比,雨天路滑時汽車在同車道上行駛時所受的向心力較小解析:拐彎過程中汽車各部位周期相等,因此角速度相等,根據(jù)v=rω可知,汽車外側(cè)的線速度大,且線速度方向不斷變化,選項A,B均錯;汽車拐彎時靜摩擦力提供向心力,由f=mv29.電線是家庭裝修中不可或缺的基礎(chǔ)建材,電線的質(zhì)量直接關(guān)系到用電安全。某型號電線每卷長度為100m,銅絲直徑為1.6mm。為檢驗其是否采用了導(dǎo)電性能比較差的劣質(zhì)銅,現(xiàn)給整卷電線加上1.50V恒定電壓,測得通過電線的電流為1.20A,由此可知此電線所用銅的電阻率約為(B)×109Ω·×108Ω·m×107Ω·×106Ω·m解析:根據(jù)歐姆定律,電線的電阻R=UI=1.501.20Ω=1.25Ω,根據(jù)電阻定律R=ρlS=ρlπ(d2)10.山西刀削面堪稱天下一絕,傳統(tǒng)的操作方法是一手托面,一手拿刀,直接將面削到開水鍋里。如圖所示,面剛被削離時與開水鍋的高度差h=0.8m,與鍋的水平距離L=0.5m,鍋的半徑R=0.5m,若將削出的面的運動視為平拋運動,要使其落入鍋中,其水平初速度v0可為(B)A.1m/s B.3m/s C.4m/s D.5m/s解析:面在空中做平拋運動的時間為t=2hg=0.4s,落入鍋中水平最小速度vmin=Lt=1.25m/s,落入鍋中水平最大速度vmax=L11.如圖所示,靜止在水平地面上的純凈水桶(裝滿水)總質(zhì)量是18kg,現(xiàn)有某同學(xué)用100N豎直向上的力提水桶,下列說法正確的是(D)A.水桶的重力就是地球?qū)λ暗奈.地面受到的壓力大小為180NC.此時水桶受到的合力大小為80N,方向豎直向下D.此時水桶受到的合力為零12.對下列電學(xué)儀器的敘述正確的是(D)A.圖甲中,電容器外殼上所標(biāo)的“1.0F”是指該電容器工作時的實際帶電荷量B.圖乙中,驗電器金屬桿上端做成金屬球狀,是為了利用尖端放電現(xiàn)象C.圖丙中,金屬電阻溫度計常用純金屬做成,是利用了純金屬的電阻率幾乎不受溫度的影響D.圖丁中,磁電式電流表的主要構(gòu)造有蹄形磁鐵和線圈,是利用了磁場對電流的作用解析:“1.0F”是指該電容器的電容,選項A錯;驗電器金屬桿上端做成金屬球狀,是為了防止尖端放電現(xiàn)象,選項B錯;金屬電阻溫度計常用純金屬做成,是利用了純金屬的電阻率隨溫度的升高而明顯增大的特性,選項C錯;磁電式電流表是利用了磁場對電流的作用原理,選項D正確。13.2018年3月3日,由500架無人機(jī)在西安共同表演的一場燈光秀。通過軟件編程使所有無人機(jī)按照規(guī)定路線實現(xiàn)同步編隊飛行,在天空中不斷排列出人物、星空等。若某無人機(jī)M在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,下列說法正確的是(B)A.該無人機(jī)在飛行過程中除了重力不受其他力B.該過程中,無人機(jī)做的是一個變加速運動C.該無人機(jī)在運動過程中,機(jī)械能守恒D.做圓周運動時,無人機(jī)一直處于超重狀態(tài)解析:無人機(jī)M在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動,因此無人機(jī)的動能不變,但重力勢能在變化,因此無人機(jī)機(jī)械能不守恒,選項C錯誤;無人機(jī)在飛行過程中,除了重力應(yīng)該還有飛行升力、阻力等,選項A錯誤;無人機(jī)做勻速圓周運動,加速度大小不變,方向時刻變化,是一個變加速運動,選項B正確;無人機(jī)在最高點時處于失重狀態(tài),在最低點處于超重狀態(tài),選項D錯誤。14.羽毛球運動員在某綜藝節(jié)目中表演羽毛球定點擊鼓,如圖是運動員表演時的羽毛球場地示意圖。圖中甲、乙兩鼓等高,丙、丁兩鼓較低但也等高。若運動員各次發(fā)球時羽毛球飛出位置不變且均做平拋運動,則(B)A.擊中甲、乙的兩球初速度v甲=v乙B.擊中甲、乙的兩球初速度v甲>v乙C.假設(shè)某次發(fā)球能夠擊中甲鼓,用相同速度發(fā)球可能擊中丁鼓D.擊中四鼓的羽毛球中,擊中丙鼓的初速度最大解析:羽毛球飛出后均做平拋運動,由題意知,擊中四鼓的羽毛球在豎直方向的位移關(guān)系有h甲=h乙<h丙=h丁,在水平方向的位移關(guān)系有x甲>x乙,x丙<x丁,則羽毛球在空中飛行的時間關(guān)系有t甲=t乙<t丙=t丁,由x=v0t可知,只有選項B正確。15.目前海王星有14顆已知的天然衛(wèi)星,“海衛(wèi)一”是海王星的衛(wèi)星中最大的一顆。若“海衛(wèi)一”繞海王星的運行軌道視為圓軌道,半徑為r,運行周期為T,將海王星視為質(zhì)量分布均勻且半徑為R的球體,引力常量為G,則海王星的質(zhì)量為(C)A.4π2rGT2解析:海王星對海衛(wèi)一的萬有引力提供其做勻速圓周運動的向心力,由萬有引力定律得GmMr2=mr4π16.如圖所示,a是準(zhǔn)備發(fā)射的一顆衛(wèi)星,在地球赤道表面上隨地球一起轉(zhuǎn)動,b是地面附近近地軌道上正常運行的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,則下列說法正確的是(D)A.衛(wèi)星a的向心加速度等于重力加速度gB.衛(wèi)星c的線速度小于衛(wèi)星aC.衛(wèi)星b所受的向心力一定大于衛(wèi)星cD.衛(wèi)星b運行的線速度大小約等于地球第一宇宙速度解析:根據(jù)萬有引力提供向心力GmMr2=mv2r=mω2r=mr(2πT)2=ma可知v=GMr,ω=GMr3,T=2πr3GM,a=GMr2。衛(wèi)星在a處的向心加速度a=R17.假設(shè)摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率。如果摩托艇發(fā)動機(jī)的輸出功率變?yōu)樵瓉淼?倍,則摩托艇的最大速率變?yōu)樵瓉淼?D)A.4倍 B.2倍 C.3倍 D.2倍解析:設(shè)f=kv,當(dāng)阻力等于牽引力時,速度最大,輸出功率變化前,有P=Fv=fv=kv·v=kv2,變化后有2P=F′v′=kv′·v′=kv′2,聯(lián)立解得v′=2v,D正確。18.如圖是某款家用空氣凈化器及其原理示意圖,污濁空氣通過過濾網(wǎng)后塵埃帶電。圖中充電極b,d接電源正極,集塵極a,c,e接電源負(fù)極(接地)。以下說法正確的是(C)A.通過過濾網(wǎng)后空氣中的塵埃帶負(fù)電B.c,d兩個電極之間的電場方向豎直向下C.塵埃在被吸附到集塵極e的過程中動能增大D.塵埃被吸附到集塵極a的過程中所受電場力做負(fù)功解析:由于d接電源正極,c接電源負(fù)極,所以c,d之間的電場方向為豎直向上,塵埃向負(fù)極偏轉(zhuǎn),說明塵埃帶正電,選項A,B錯誤;塵埃在被吸附到集塵極e的過程中,電場力做正功,動能增大,選項C正確;同理b,a之間的電場豎直向上,因此塵埃被吸附到集塵極a的過程中電場力做正功,選項D錯誤。非選擇題部分二、非選擇題(本題共5小題,共34分)19.(6分)某實驗小組要探究力對物體做功與物體獲得速度的關(guān)系,選取的實驗裝置如圖1所示。(1)除了圖中已有的實驗器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和(選填“交流”或“直流”)電源;

(2)實驗主要步驟如下:①實驗時,為使小車所受合力等于橡皮筋的拉力,在未連接橡皮筋前將木板的左端用小木塊墊起,使木板傾斜合適的角度,啟動電源,輕推小車,得到的紙帶應(yīng)該是(選填“甲”或“乙”);

②小車在一根橡皮筋的作用下由靜止彈出,沿木板運動,此過程橡皮筋對小車做的功為W;③再分別改用完全相同的2根、3根……橡皮筋作用于小車,每次釋放小車時,除由靜止釋放外,還必須(填寫相應(yīng)實驗條件),使得每次每根橡皮筋對小車做的功都為W;

④分析打點計時器打出的紙帶,分別求出小車每次獲得的最大速度v1,v2,v3,…。如圖2是實驗中打出的一條紙帶,為了測量小車獲得的最大速度,應(yīng)選用紙帶的部分進(jìn)行測量;作出Wv圖象,則圖3中符合實際的圖象是;

(3)若該小組實驗時遺忘了上述步驟①操作的情況下也完成了整個實驗,那么當(dāng)小車速度最大時,橡皮筋處于(選填“伸長”或“原長”)狀態(tài)。

解析:(1)中學(xué)所用兩種打點計時器所用電源都為交流電源。(2)①平衡摩擦力后,小車應(yīng)做勻速運動,所以紙帶應(yīng)該是圖乙;③使小車在一根橡皮筋的作用下由靜止彈出,這時橡皮筋對小車做的功為W;再用完全相同的2根、3根……橡皮筋作用于小車,每次由靜止釋放小車時橡皮筋的伸長量都相同,使橡皮筋對小車做的功分別為2W,3W,…。④當(dāng)小車達(dá)到最大速度后,做勻速直線運動,根據(jù)紙帶的GJ段測量最大速度。功與速度的平方相對應(yīng),所以圖象應(yīng)為D。(3)若該小組實驗時遺忘了上述步驟①操作的情況下也完成了整個實驗,那么當(dāng)小車速度最大時,彈力和摩擦力相等,彈簧處于伸長狀態(tài)。答案:(1)交流(2)①乙③伸長量(或形變量或長度)都相同④GJD(3)伸長20.(6分)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,使用的小燈泡規(guī)格為“3V1.5W”,其他可供選擇的器材有:A.電壓表(量程5V,內(nèi)阻10kΩ)B.電壓表(量程15V,內(nèi)阻30kΩ)C.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻0.5Ω)D.電流表(量程3A,內(nèi)阻0.1Ω)E.滑動變阻器(阻值范圍0～5Ω,允許通過最大電流為2.0A)F.滑動變阻器(阻值范圍0～1000Ω,允許通過最大電流為0.6A)G.學(xué)生電源E(6～8V)H.開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)為了提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確程度,電流表選;電壓表選;滑動變阻器選。(均填器材前的字母標(biāo)號)

(2)該同學(xué)正確選擇儀器后連接了如圖所示電路,為保證實驗順利進(jìn)行,并使測量誤差盡量減小,實驗前請你檢查該電路,指出電路在接線上存在的問題:①;

②。

解析:(1)小燈泡的額定電壓為3V,電壓表應(yīng)選A,正常工作時的電流約為0.5A,電流表選C,為方便實驗操作,滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法,選阻值范圍小的E。(2)電路圖中滑動變阻器使用的是限流式接法,應(yīng)采用分壓式接法。由于電流表內(nèi)阻已知,電流表采用內(nèi)接法可以計算出小燈泡兩端的電壓,使測量更準(zhǔn)確。答案:(1)CAE(2)①滑動變阻器應(yīng)采用分壓式接法②電流表應(yīng)采用內(nèi)接法21.(6分)如圖,一長為10cm的金屬棒ab用兩個完全相同的彈簧水平地懸掛在勻強(qiáng)磁場中,磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為0.1T,方向垂直于紙面向里;彈簧上端固定,下端與金屬棒絕緣。金屬棒通過開關(guān)與一電動勢為12V的電池相連,電路總電阻為2Ω。已知開關(guān)斷開時兩彈簧的伸長量均為0.5cm;閉合開關(guān),系統(tǒng)重新平衡后,兩彈簧的伸長量與開關(guān)斷開時相比均改變了0.3cm,重力加速度大小取10m/s2。求:(1)閉合開關(guān)后金屬棒所受安培力的方向;(2)開關(guān)閉合后金屬棒所受安培力的大小;(3)金屬棒的質(zhì)量多大?解析:(1)由左手定則判斷可知金屬棒受到的安培力方向豎直向下。(2)金屬棒通電后,閉合回路電流I=UR=12V2金屬棒受到的安培力大小為F=BIL=0.06N。(3)由平衡條件知,開關(guān)閉合前2kx=mg開關(guān)閉合后2k(x+Δx)=mg+F代入數(shù)值解得m=0.01kg。答案:(1)豎直向下(2)0.06N(3)0.01kg22.(7分)如圖所示,我國“遼寧號”航母的艦載機(jī)采用滑躍起飛方式,即飛機(jī)依靠自身發(fā)動機(jī)從靜止開始加速至滑躍起飛,滑躍仰角為θ。其起飛跑道可視為由長度為l1=1.6×102m的水平跑道和長度為l2=20m的傾斜跑道兩部分組成,水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4m,已知質(zhì)量m=2.0×104kg的艦載機(jī)噴氣發(fā)動機(jī)推力大小恒為F=1.2(1)求飛機(jī)在水平跑道運動的時間;(2)求飛機(jī)在傾斜跑道上的加速度大小;(3)為了使飛機(jī)速度在傾斜跑道的末端達(dá)到4920m/s,外界還需要在整個水平軌道對飛機(jī)施加助推力,求助推力F解析:(1)飛機(jī)在水平跑道上運動時,水平方向受到推力與阻力作用,設(shè)加速度大小為a1,運動時間為t1,則有FFf=ma1,解得a1=5m/s2根據(jù)運動學(xué)規(guī)律,有l(wèi)1=12a1t解得t1=8s。(2)飛機(jī)在傾斜跑道上運動時,沿傾斜跑道受到推力、阻力與重力沿斜面分力作用,設(shè)沿斜面方向的加速度大小為a2,則有FFfmgsinθ=ma2,而sinθ=hl2聯(lián)立解得a2=3m/s2。(3)由題意可知,在水平軌道上,有F推+FFf=