2019-2020学年浙江省高中物理学业水平考试模拟试卷（一）

高中物理学业水平考试模拟试卷(一)

(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.下面所列的物理量与其国际单位制(SI)单位不相符的是(　A　)

A.力——kg·m/s B.动能——J 

C.电场强度——N/C D.电容——C/V

解析:力的国际单位是N,1 N=1 kg·m/s2,A错误,B,C,D的国际单位制单位都正确。

2.下列说法正确的是(　A　)

A.高速公路上限速牌上的速度值指瞬时速度大小

B.背越式跳高比赛中研究运动员过杆的技术要领时,可把运动员当成“质点”来处理

C.某运动员的链球成绩为82.29 m,其82.29 m是指链球从离开手到落地的位移大小

D.在400 m比赛中,处于第1跑道的某同学正好跑了完整一圈,他的成绩为50.0 s,则他在整个过程的平均速度为 8 m/s

解析:高速公路上限速牌上的速度指的是瞬时速度的大小,选项A正确;背越式跳高比赛时,运动员过最高点的姿势决定重心的位置,从而影响比赛成绩,因此不能把运动员看做质点,选项B错误;运动员的链球成绩指的是水平距离,并不是位移,选项C错误;在400 m比赛中,跑完整整一圈的位移为零,因此平均速度v==0 m/s,选项D错误。

3.物理是一门高度精确定量化的科学。高中物理中的自由落体运动规律、万有引力常量、电流的热效应、元电荷的数值分别是由不同科学家测得或发现的,他们依次是(　C　)

A.伽利略、牛顿、安培、密立根 B.牛顿、卡文迪许、奥斯特、库仑

C.伽利略、卡文迪许、焦耳、密立根 D.牛顿、开普勒、奥斯特、密立根

4.下列各选项中的负号能表示方向的是(　B　)

A.“-10 J”的功     B.“-10 m/s”的速度 

C.“-10 C”的电荷量 D.“-10 V”的电势

解析:功、电荷量、电势都为标量,它们的正负不表示方向,速度为矢量,其正负表示方向,选项B正确。

5.小明家住26层,他放学后,乘坐电梯从1层直达26层.假设电梯刚启动时做加速直线运动,中间一段做匀速直线运动,最后一段时间做减速直线运动。在电梯从1层直达26层的过程中,下列说法中正确的是(　A　)

A.电梯刚启动时,小明处于超重状态

B.电梯刚启动时,电梯地板对小明的支持力等于小明受到的重力

C.电梯上升的过程中,小明一直处于超重状态

D.小明的速度方向发生了变化

解析:明确电梯的运动过程,根据运动状态确定人的加速度方向,加速度向上时物体处于超重状态,而加速度向下时,物体处于失重状态。电梯刚启动时,小明有向上的加速度,则小明处于超重状态,选项A正确,B错误;电梯启动和向上加速时,加速度向上,而减速运动时,加速度向下,加速度方向发生了变化,故小明先超重后失重,选项C错误;由于电梯方向一直向上,故速度方向没有发生变化,选项D错误。

6.如图所示为我国自主研发、全球首创的“超级电容器”,这种电容器安全性高,可反复充放电100万次以上,使用寿命长达十二年,且容量超大(达到9 500 F),能够在 10 s 内完成充电。则该“超级电容器”(　B　)

A.充电过程中电流是恒定电流

B.充电过程中两极的电压逐渐增大

C.充电时电容器的正极应接电源的负极

D.放电过程中电容器的化学能转化为电能

解析:充电过程中电流逐渐增大,A错误;充电过程中两极的带电荷量逐渐增大,故电压逐渐增大,B正确;充电时电容器的正极应接电源的正极,放电过程中电容器输出的是电能,C,D错误。

7.如图所示,一小男孩通过一根弹簧想把地面上的木箱拖回房间,但试了两次均未拖动。分析图甲、图乙后,下列说法正确的是(　B　)

A.弹簧的弹力等于木箱受到的摩擦力与人所受的摩擦力之和

B.图甲中木箱受到的摩擦力小于图乙中木箱受到的摩擦力

C.图甲中男孩受到的合力小于图乙中男孩受到的合力

D.图甲中男孩受到的合力大于图乙中男孩受到的合力

解析:因两次均未拖动,摩擦力与拉力二力平衡,甲图中的拉力较乙图小,故图甲中木箱受到的摩擦力小于图乙中木箱受到的摩擦力。

8.上虞区城东小学的护鸟小卫士在学校的绿化带上发现一个鸟窝静止搁在三根树杈之间。若鸟窝的质量为m,与三根树杈均接触。重力加速度为g。则(　A　)

A.三根树杈对鸟窝的合力大小等于mg

B.鸟窝所受重力与鸟窝对树杈的力是一对平衡力

C.鸟窝与树杈之间一定只有弹力的作用

D.树杈对鸟窝的弹力指向鸟窝的重心

解析:由力的平衡知识可知,三根树杈对鸟窝的合力大小等于mg,选项A正确;鸟窝所受重力作用在鸟窝上,而鸟窝对树杈的力是作用在树杈上,两力不是一对平衡力,选项B错误;鸟窝与树杈之间也可能存在摩擦力的作用,选项C错误;树杈对鸟窝的弹力方向垂直于树枝方向,不一定指向鸟窝的重心,选项D错误。

9.如图所示,甲乙两位同学利用自由落体原理测量反应时间。甲同学用手捏住直尺上端,乙同学在直尺下方做捏尺准备,但手不碰到尺,此时两手间的距离为h,重力加速度为g。当甲同学放开直尺时,乙同学“立即”捏住直尺。下列说法正确的是(　D　)

A.本次实验可测出甲同学的反应时间

B.本次实验所测的反应时间为

C.要使测量的反应时间更精确,可适当增大h

D.只需记录乙同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度就能测出他的反应时间

解析:本实验测的是乙同学的反应时间,选项A错误;设直尺的下落距离为x,则反应时间为 t=,选项B错误;乙同学的反应时间t=,与甲、乙两同学手间的距离h无关,故C错误;乙同学反应时间内直尺下落的距离等于乙同学准备捏尺时和捏住尺时大拇指下边缘的刻度差,故D正确。

10.人造地球卫星在椭圆轨道上运行,由图中的a点运动到b点的过程中(　A　)

A.万有引力对卫星做正功

B.万有引力对卫星做负功

C.万有引力对卫星先做正功,再做负功

D.万有引力对卫星一直不做功

解析:由于图中万有引力与速度方向夹角始终小于90°,故在此过程中万有引力对卫星做正功,A正确。

11.如图所示为一螺距较大、有弹性的通电螺线管的磁场截面分布图,虚线为螺线管的中轴线(与某一磁感线重合),ab为用绝缘细线悬挂的,位于螺线管的正上方的通电直导线,其电流方向由a到b,电流很小,不影响螺线管磁场,则(　D　)

A.P,Q两点的磁感应强度相同

B.直导线的b端垂直纸面向里转动

C.断开螺线管的电源后,螺线管有沿水平轴线收缩的趋势

D.将不计重力的电子沿中轴线射入螺线管,电子将做匀速直线运动

解析:P,Q两点的磁场方向为该处磁感线的切线方向,即两处磁场方向不同,故P,Q两点的磁感应强度不同,选项A错误;根据左手定则,直导线左侧所受安培力垂直纸面向里,而右侧所受安培力垂直纸面向外,选项B错误;在通电时,线圈的电流方向一致,线圈之间相互吸引,断开电源之后,弹性的线圈就要恢复原状,即螺线管要弹开,选项C错误;在螺线管内部,近乎是匀强磁场,带电粒子沿着轴线射入,不受洛伦兹力,做匀速直线运动,选项D正确。

12.如图所示是起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴O逆时针转动,吊臂上的A,B两点做圆周运动,此时A点的角速度为ω,液压杆的长度为r,OB=2OA=2l,则(　C　)

A.A点的速度方向垂直于液压杆 B.B点的角速度为2ω

C.A,B两点的线速度大小关系vB=2vA D.B点的向心加速度为ω2l

解析:吊臂是以固定转轴O旋转,因此vA=lω,方向垂直于吊臂,选项A错误;B点与A点属于同轴转动,角速度相同,选项B错误;根据v=rω可知,vB=2vA,选项C正确;根据a=rω2可知,B点的向心加速度为

a=2ω2l,选项D错误。

13.在举重比赛中,运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间,才能被裁判视为挺(或抓)举成功。图示为运动员举起杠铃后处于平衡状态。运动员可通过开举前改变两手握杆的距离来调节举起时双臂的夹角,若双臂夹角变大,则(　B　)

A.运动员使杠铃平衡时每只手臂用力减小

B.运动员使杠铃平衡时每只手臂用力增大

C.运动员举起杠铃过程中对杠铃做功不变

D.运动员举起杠铃过程中对杠铃做功增加

解析:平衡时,运动员双臂夹角变大,但两手臂对杠铃作用力的合力不变,故需增大每只手臂的用力,B正确;双臂夹角变大,杠铃上升高度减小,则运动员举起杠铃过程中对杠铃做功减少,故举重时在技术上要有合适的角度。

14.如图所示,卫星A,B,C在相隔不远的不同轨道上,以地球为中心做匀速圆周运动,且运动方向相同。若在某时刻恰好在同一直线上,则当卫星B经过一个周期时,下列关于三个卫星的位置说法中正确的是(　B　)

A.三个卫星的位置仍在一条直线上 

B.卫星A位置超前于B,卫星C位置滞后于B

C.卫星A位置滞后于B,卫星C位置超前于B 

D.由于缺少条件,无法比较它们的位置

解析:由卫星A,B,C的位置可知TA<TB<TC,原因是卫星运动的周期T=。当卫星B运行一个周期时,A转过一周多,C转过不到一周,故选项B正确。

15.如图所示,在水平绝缘杆上用两根等长的平行绝缘金属丝悬挂一质量为m的通电导体棒。将导体棒放置在蹄形磁铁的磁场中,由于安培力的作用,当两根金属丝与竖直方向均成30°角时,导体棒处于平衡状态,若重力加速度为g。则关于导体棒在平衡状态时的说法正确的是(　D　)

A.金属丝所在处的磁感应强度处处相等

B.导体棒受到的安培力大小一定是mg

C.每根金属丝对导体棒的拉力大小一定是mg

D.导体棒受到的安培力与拉力的合力大小一定是mg

解析:根据蹄形磁铁的磁场分布可知,金属丝所在处的磁感应强度并不是匀强磁场,选项A错误;导体棒偏离竖直方向夹角为30°时的受力分析如图所示。根据相应的几何知识可知,

F=mgtan 30°=mg,2FT==mg,则FT=mg,选项B,C错误。由于导体棒保持平衡,所以导体棒所受安培力、拉力的合力与重力等大、反向,选项D正确。

16.摩天轮一般出现在游乐园中,作为一种游乐园项目,与云霄飞车、旋转木马合称是“乐园三宝”。在中国南昌有我国第一高摩天轮——南昌之星,总建设高度为160米,横跨直径为153米,如图所示。它一共悬挂有60个太空舱,每个太空舱上都配备了先进的电子设备,旋转一周的时间是30分钟,可同时容纳400人左右进行同时游览。若该摩天轮做匀速圆周运动,则乘客(　D　)

A.速度始终恒定 B.加速度始终恒定

C.对座椅的压力始终不变 D.受到的合力不断改变

解析:做匀速圆周运动的物体,其速度、加速度以及合力的大小始终不变,但方向却是时刻变化的,选项A,B错误,D正确;乘客对座椅的压力大小及方向都是变化的,选项C错误。

17.如图所示的书架放在1 m高的桌面上,三层书架的层高均为30 cm,隔板厚度不计。假设每本书质量为1 kg,高度为20 cm,每层书架可竖直摆放10本书,一开始所有书全部都平铺在水平地面上。现将书搬上并竖直放满书架,需要做的功为(　B　)

A.435 J B.420 J

C.120 J D.390 J

解析:根据题意,把书放到书架第一层,其重心上升高度为1.10 m,放置在第二层时,重心上升高度为 1.40 m,放置在第三层时,重心上升高度为1.70 m,因此把书放好之后,重力势能总共增加了Ep=10mg(h1+h2+h3)=420 J,因此至少需要做功为420 J,选项B正确。

18.中国版“野牛”级重型气垫船,自重达540吨,装有额定输出功率为8 700 kW的大功率燃汽轮机,最高时速为 108 km/h。假设气垫船航行过程所受的阻力f与速度v成正比,即f=kv,则下列说法正确的是(　C　)

A.该气垫船的最大牵引力为2.9×105 N

B.从题中给出的数据,无法计算k值

C.在输出额定功率下以最高时速航行时,气垫船所受的阻力为2.9×105 N

D.以最高时速一半的速度匀速航行时,气垫船发动机的输出功率为

4 350 kW

解析:在额定输出功率下以最高时速航行时,v=108 km/h=30 m/s,根据P=Fv得F== N=2.9×105 N,此时匀速运动,则f=F=2.9×105 N,若以恒定牵引力启动时,开始的牵引力大于匀速运动的牵引力,所以最大牵引力大于2.9×105 N,故C正确,A错误;根据f=kv得k==

N·s/m=9.67×103 N·s/m,故B错误;以最高时速一半的速度匀速航行时,F′=f′=k=9.67×103× N=1.45×105 N,则P′=F′v′=1.45×105×15 W=2 175 kW,故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)(1)如图,下列实验器材中,在“探究加速度与力、质量的关系”、“探究做功与速度变化的关系”、“验证机械能守恒定律”三个学生实验中都必须要选用的是　　　　(填器材编号)。 

(2)如图所示为实验过程中得到的其中一条纸带,所用电源频率为50 Hz,纸带上的点为实际打出的点,则打点计时器打F点时纸带的瞬时速度为　　　　 m/s,此纸带最有可能是以下三个实验中的　　　　实验得到的。 

A.探究加速度与力、质量的关系

B.探究做功与速度变化的关系

C.验证机械能守恒定律

(3)“探究做功与速度变化的关系”实验中,图中橡皮筋与小车连接方式正确的是　　　　;(左右二图为A,B连接方式的放大图)实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其目的是　　　　　　　　　。 

A.防止小车不能被橡皮筋拉动

B.保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功

C.防止纸带上打点不清晰

解析:(1)三个学生实验中都必须要选用的是电火花打点计时器和刻度尺,故选B,C。

(2)打点计时器打F点时纸带的瞬时速度为vF== m/s

=1.15 m/s;因为Δx=0.4 cm,则a== m/s2=10 m/s2≈g可知,此纸带最有可能是验证机械能守恒定律时得到的纸带,故选C。

(3)此实验中的橡皮筋不能与小车一端固定住,必须要使得小车能脱离橡皮筋,所以图A是正确的。实验操作中需平衡小车受到的摩擦力,其目的是保证橡皮筋对小车做的功等于合外力对小车做的功,故选B。

答案:(1)BC　(2)1.15　C　(3)A　B

20.(6分)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻,被测电源是两节干电池串联成的电池组。可供选择的实验器材如下:

A.电流表,量程0～0.6 A,0～3 A 

B.电流表,量程0～100 μA,0～100 mA

C.电压表,量程0～3 V,0～15 V 

D.滑动变阻器,0～1 000 Ω,0.1 A

E.滑动变阻器,0～20 Ω,2 A F.开关一个,导线若干

(1)为了尽量得到较准确的实验结果,电流表应选　　　,量程应选　　　,电压表量程应选　　　,滑动变阻器应选　　　　。 

(2)有甲、乙两个可供选择的电路如图所示,应选　　　　电路进行实验,实验中误差是由于　　　　表的读数比真实值偏　　　　(选填“大”或“小”)而引起的。 

解析:(1)由于电路中电流会大于0.1 A,电流表应选A,量程为0～0.6 A,由于电源电动势为3 V,故电压表量程应选0～3 V,由于电池内电阻较小,故滑动变阻器用E。

(2)甲图测得的电阻是电流表内阻RA与电源内阻r的串联值,由于RA与r相差不多,因而误差较大,乙图测得的电阻是电压表内阻RV与电源内阻r的并联值,由于RV≫r,因而误差较小,应选用乙电路。乙图中由于电压表的分流,电流表的读数比真实干路电流偏小。

答案:(1)A　0～0.6 A　0～3 V　E

(2)乙　电流　小

21.(6分)如图所示,两根光滑足够长平行金属导轨相距为L,电阻忽略不计。导轨平面与水平面成θ角,下端连接阻值为2r的定值电阻和电源,且电源电动势为E,内阻为r。质量为m、阻值为r的均匀金属棒放在两导轨上,棒与导轨垂直并保持良好接触。接通开关S后。

(1)求金属棒的发热功率;

(2)现垂直于金属导轨平面斜向下施加一个匀强磁场,金属棒恰好能够匀速下滑,求磁感应强度大小B。

解析:(1)根据闭合电路欧姆定律,电路中的电流

I==,

则金属棒的发热功率P棒=。

(2)由题意可知,磁场方向垂直于导轨平面斜向下,且金属棒匀速下滑,根据左手定则,可判断出金属棒所受安培力沿导轨平面向上,对金属棒的受力分析如图所示。

由平衡条件可知BIL=mgsin θ

且I=

解得B=。

答案:见解析

22.(7分)如图所示是某药房机器人搬送药瓶的示意图,药瓶放在水平托盘中,机器人从一个柜台沿直线运送到另一个柜台。已知机器人先由静止开始匀加速运动时间t1=4.0 s,速度达到v=1.0 m/s后,接着匀速运动时间t2=18 s,最后以加速度a=0.5 m/s2做匀减速运动,速度减为0时刚好到达另一柜台。已知每个药瓶的质量m=2.0 kg,运动过程中药瓶与机器人始终保持相对静止。

(1)求匀加速运动过程中的加速度大小;

(2)求匀减速运动过程中每个药瓶受到的摩擦力大小;

(3)求整个运动过程中的平均速度大小。

解析:(1)设匀加速运动过程中的加速度大小为a1,则

v=a1t1

解得a1=0.25 m/s2。

(2)设匀减速运动过程中药瓶受到的摩擦力大小为f,则f=ma=1.0 N。

(3)设加速过程位移为x1,匀速过程位移为x2,减速过程位移为x3,时间为t3,则

x1=vt1=2.0 m

x2=vt2=18 m

x3==1.0 m

t3==2 s

故整个运动过程的平均速度

===0.875 m/s。

答案:见解析

23.(9分)如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B点,C是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0 m,现有一个质量为m=0.2 kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离 h=1.6 m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5,取g=10 m/s2。求:

(1)物体第一次通过C点时对轨道的压力;

(2)要是物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长;

(3)若斜面已经满足(2)要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中物体克服摩擦力做了多少功?

解析:(1)物体从E到C,由机械能守恒得

mg(h+R)=m

在C点,由牛顿第二定律得

FN-mg=m

联立解得支持力FN=12.4 N

由牛顿第三定律知物体对轨道的压力大小为12.4 N,方向竖直向下。

(2)从E～D～C～B～A过程,由动能定理得

WG-Wf=0

WG=mg[(h+Rcos 37°)-LABsin 37°]

Wf=μmgLABcos 37°

联立解得LAB=2.4 m。

(3)因为mgsin 37°>μmgcos 37°(或μ<tan 37°),

所以物体不会停在斜面上。

物体最后以C为中心,B为一侧最高点,沿圆弧轨道做往返运动。

从E点开始直至稳定,

系统克服摩擦力所做的功W=ΔEp

ΔEp=mg(h+Rcos 37°)

联立解得W=4.8 J,

在运动过程系统克服摩擦力所做的功为 4.8 J。

答案:(1)12.4 N,方向竖直向下

(2)2.4 m

(3)4.8 J