广东省2020年普通高中学业水平考试物理合格性考试模拟试卷（八）
高中学业水平合格性考试模拟测试卷(八)
(考试时间:60分钟;满分:100分)
第一部分 选择题
一、单项选择题Ⅰ:本大题共12小题,每小题3分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.
1.伽利略的理想斜面实验证明了( D )
A.要物体静止必须有力作用,没力作用物体就运动 B.要物体运动必须有力作用,没力作用物体就静止
C.物体不受力作用时,一定处于静止状态 D.物体不受力作用时,也可以一直运动下去
解析:伽利略理想斜面实验证明了物体的运动不需要力来维持,没有力作用,若物体具有初速度也一直可以运动下去,故D正确.
2.关于矢量和标量,下列说法正确的是( D )
A.标量只有正值,矢量可以取负值
B.温度计读数有正有负,所以温度是矢量
C.当物体做单向直线运动时,路程就是位移,这种情况下,矢量与标量没有区别
D.位移-10 m比5 m大
解析:标量和矢量都既可以取正值,也可以取负值.比如温度有-20 ℃,故A错误;温度计读数有正有负,但温度只有大小没有方向,所以温度是标量,故B错误;当物体做单向直线运动时,路程等于位移大小,但位移是矢量,而路程是标量,它们的物理意义不同,故C错误;位移-10 m
的大小为10 m,可知位移-10 m比5 m大,故D正确.
3.一个物体从静止开始做匀加速直线运动,以T为时间间隔,在第三个T时间内位移是3 m,第三个T时间末的瞬时速度为3 m/s,则( D )
A.物体的加速度是1 m/s2 B.第一个T时间末的瞬时速度为0.6 m/s
C.时间间隔T=1 s D.物体在第1个T时间内的位移为0.6 m
解析:初速度为0的匀加速直线运动,连续相等时间内通过的位移之比为1∶3∶5,据此判断第一个T时间内的位移x1=×3 m=0.6 m,选项D正确;第二个T时间内的位移x2=×3 m=1.8 m,由-0=2a(x1+x2+x3)得a= m/s2,选项A错误;由Δx=aT2得1.8 m-x1=aT2,解得T= s,选项C错误;第一个T时间末的瞬时速度v1=aT=1 m/s,选项B错误.
4.物体在共点力作用下,下列说法正确的是( C )
A.物体的速度在某一时刻等于零时,物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C.物体所受合外力为零时,就一定处于平衡状态
D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态
解析:处于平衡状态的物体从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上看,物体所受合外力为零.某一时刻速度为零的物体,所受合外力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错误;物体相对另一物体静止时,该物体不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此时物体处于非平衡状态,故选项B错误;选项C符合平衡条件正确;物体做匀加速运动,速度大小变化,物体不处于平衡状态,故选项D错误.
5.人乘电梯匀速上升,在此过程中人受到的重力为G,电梯对人的支持力为FN,人对电梯的压力为FN′,则下列说法中正确的是( A )
A.G与FN是一对平衡力 B.G与FN′是一对平衡力
C.G与FN是一对相互作用力 D.G与FN′是一对相互作用力
解析:人站在匀速上升的电梯中,随电梯匀速上升,所以其重力与电梯对他的支持力是一对平衡力,故A正确,B错误;该人对电梯存在压力,同时电梯会给人一个反作用力,故FN与FN′是一对相互作用力,C,D错误.
6.一物体沿倾角为α的斜面下滑时,恰好做匀速直线运动,若物体以某一初速度冲上斜面,则上滑时物体加速度大小为( C )
A.gsin α B.gtan α C.2gsin α D.2gtan α
解析:对物体下滑时进行受力分析,如图(甲).由于恰好做匀速直线运动,根据平衡知识得:
mgsin α=Ff
物体以某一初速度冲上斜面,对物体受力分析,如图(乙).
物体的合力F合=mgsin α+Ff=2mgsin α
根据牛顿第二定律得a==2gsin α
故选C.
7.
如图所示,为一皮带传动装置,右轮半径为r,a为它边缘上一点;左侧是一轮轴,大轮半径为4r,小轮半径为2r,b点在小轮上,到小轮中心的距离为r.c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上.若传动过程中皮带不打滑,则( B )
A.a点和b点的角速度大小相等 B.a点和c点的线速度大小相等
C.a点和b点的线速度大小相等 D.a点和c点的向心加速度大小相等
解析:由于a,c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点,则va=vc,故B正确;b,c两点为共轴的轮子上两点,则ωb=ωc,rc=2rb,则vc=2vb,所以va=2vb,根据v=rω,可得ωc=ωa,即ωb=ωa,故A,C错误;a点和c点的线速度大小相等,半径之比为1∶2,根据公式a=,可知,aa∶ac=2∶1,故D错误.
8.
正在光滑水平板上做匀速圆周运动的物体m,通过板中间的小孔与钩码M相连,如图所示.如果减小M的重量,物体m仍旧做匀速圆周运动且线速度大小不变,则物体m的轨道半径r,角速度ω的大小变化情况是( A )
A.r增大,ω变小 B.r增大,ω变大
C.r减小,ω不变 D.r减小,ω变大
解析:M的重力提供m做圆周运动的向心力,减小M的重量,向心力减小,但线速度不变,根据向心力表达式Mg=可知,m轨道半径增加,角速度减小.
9.人造卫星以地心为圆心,做匀速圆周运动,下列说法正确的是( B )
A.半径越大,线速度越小,周期越小 B.半径越大,线速度越小,周期越大
C.所有卫星的速度均是相同的,与半径无关 D.所有卫星角速度都相同,与半径无关
解析:人造卫星在万有引力的作用下做圆周运动,由万有引力提供向心力可得,半径越大,线速度越小,角速度越小,周期越大.故B正确.
10.1977年发射升空的旅行者1号经过了41年的飞行,确认已飞出了太阳系,则旅行者1号的发射速度v0( D )
A.v0<7.9 km/s B.7.9 km/s
16.7 km/s
解析:第三宇宙速度是:从地球表面出发,为摆脱太阳系引力场的束缚,飞向星际空间所需的最小速度,其值约为16.7 km/s.旅行者1号摆脱了太阳系引力场的束缚,所以发射速度v0>16.7 km/s,故D正确.
11.
跳台滑雪是利用自然山形建成的跳台进行的滑雪运动之一,起源于挪威.运动员脚着特制的滑雪板,沿着跳台的倾斜助滑道下滑,借助下滑速度和弹跳力,使身体跃入空中,在空中飞行约4～
5秒钟后,落在山坡上.某滑雪运动员(可视为质点)由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道AB,从滑道的A点滑行到最低点B的过程中,由于摩擦力的存在,运动员的速率不变,则运动员沿AB下滑过程中( C )
A.所受合外力始终为零 B.所受摩擦力大小不变
C.合外力做功一定为零 D.机械能始终保持不变
解析:运动员做曲线运动,合力方向与速度不共线,所受的合力不为零,选项A错误;运动员所受的摩擦力等于重力沿曲面向下的分力,可知运动员沿AB下滑过程中,摩擦力减小,选项B错误;根据动能定理可知,动能的变化量为零,可知合外力做功一定为零,选项C正确;运动员的动能不变,势能减小,则机械能减小,选项D错误.
12.在离地面高为h处竖直上抛一质量为m的物块,抛出时的速度为v0,当它落到地面时的速度为v,用g表示重力加速度,则在此过程中物块克服空气阻力所做的功等于( C )
A.mgh-mv2-m B.-mv2-m-mgh
C.mgh+m-mv2 D.mgh+mv2-m
解析:对物块从h高处竖直上抛到落地的过程,根据动能定理可得mgh-Wf=mv2-m,解得Wf=mgh+m-mv2,选项C正确.
二、单项选择题Ⅱ:本大题为选做题,分为A,B两组,每组共8小题,每小题3分,共24分;考生只选择其中一组题作答.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.
选做题A组(选修11)
13.
如图所示是某匀强电场的电场线分布图,A是电场中的一点,下列判断中正确的是( B )
A.A点的电场强度方向向左
B.A点的电场强度方向向右
C.负点电荷在A点所受电场力的方向向右
D.正点电荷所受电场力沿电场线方向减小
解析:电场线跟等势面垂直,并且由电势高的等势面指向电势低的等势面,A处在匀强电场中由图可知电场线方向水平向右,故A处正电荷受力方向为水平向右,电场中某点的电场强度的方向与正电荷在该点所受的电场力的方向相同,由此可知A点的电场强度方向向右,故A项错误,B项正确;负点电荷在A点所受电场力的方向应与电场强度方向相反,即负点电荷在A点所受电场力的方向向左,故C项错误;匀强电场中各处电场强度均相同,正点电荷所受电场力沿电场线方向不变,故D项错误.
14.
如图所示,在水平直导线正下方,放一个可以自由转动的小磁针,直导线通以向右的恒定电流,不计其他磁场的影响,则小磁针( C )
A.保持不动 B.N极向下转动
C.N极将垂直于纸面向里转动 D.N极将垂直于纸面向外转动
解析:根据安培定则可以方便地判断通电直导线周围的磁场分布,右手握住导线,让伸直的拇指所指的方向与电流方向一致,弯曲的四指所指方向就是磁感线的环绕方向.由图可知该通电导线的磁感线的环绕方向为在导线下方是垂直纸面向里,小磁针N极指向与磁感线的方向一致,故小磁针N极将垂直纸面向里,故由以上分析可知A,B,D项错误,C项正确.
15.下列哪些措施是为了防止静电产生的危害( D )
A.静电复印 B.在高大的烟囱中安装静电除尘器
C.静电喷漆 D.在高大的建筑物顶端装上避雷针
解析:静电复印是利用异种电荷相互吸引而使碳粉吸附在纸上,属于静电应用,故A项错误;静电除尘时除尘器中的空气被电离,烟雾颗粒吸附电子而带负电,颗粒向电源正极运动,在高大的烟囱中安装静电除尘器属于静电应用,故B项错误;喷枪喷出的油漆微粒带正电,因相互排斥而散开,形成雾状,被喷涂的物体带负电,对雾状油漆产生引力,把油漆吸到表面,静电喷漆属于静电应用,故C项错误;当打雷的时候,由于静电感应,在高大的建筑物顶端积累了很多的静电荷,容易导致雷击事故,所以在高大建筑物的顶端安装避雷针可以把静电荷引入地下,保护建筑物的安全,属于防止静电,故D项正确.
16.以下有关在真空中传播的电磁波的说法正确的是( B )
A.频率越大,传播的速度越大 B.频率不同,传播的速度相同
C.频率越大,其波长越大 D.频率不同,传播速度也不同
解析:在真空中传播的电磁波,传播的速度与光速c相同,根据λ=
可知,频率f越大,波长越小.
17.
如图所示,电流表与螺线管组成闭合电路,将条形磁铁分别以速度v和2v插入螺线管,则电流表指针偏转角度( B )
A.第一次大 B.第二次大
C.一样大 D.不能确定
解析:电流表指针偏转角度大说明通过的电流大,电路中电阻一定,电流大说明电路中产生的感应电动势大,闭合电路中感应电动势的大小,跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比,故当速度大时磁通量的变化率大,由此可知B项正确,A,C,D项错误.
18.关于电磁波的下列说法,正确的是( A )
A.电磁波可以在真空中传播 B.电磁波不能在空气中传播
C.麦克斯韦第一次通过实验验证了电磁波的存在 D.法拉第第一次通过实验验证了电磁波的存在
解析:电磁波的传播不需要介质,同频率的电磁波,在不同介质中的速度不同,A项正确,B项错误;麦克斯韦首先预言了电磁波的存在,赫兹于1888年首先证实了电磁波的存在,故C,D项错误.
19.当人走向银行门口时,门就会自动打开,是因为门上安装了下列哪种传感器( C )
A.温度传感器 B.压力传感器 C.红外线传感器 D.声音传感器
解析:高于绝对零度的物质都可以产生红外线,一般人体都有恒定的体温,一般在37 ℃,所以会发出特定波长的红外线,被动式红外探头就是靠探测人体发射的红外线而进行工作的,故C项正确;A,B,D所用传感器并非用于自动门上的传感器.
20.电视机不可与带磁物质相邻,则下列哪种物品能与电视机放在一起( D )
A.收音机 B.音箱 C.电磁炉 D.灯具
解析:灯具不具有磁性.
选做题B组(选修31)
21.两个完全相同的金属球A和B带电荷量之比为1∶7,相距为r.两者接触一下放回原来的位置,若两电荷原来带异种电荷,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是( C )
A.4∶7 B.3∶7 C.9∶7 D.16∶7
解析:两个完全相同的金属小球,将它们相互接触再分开,带电荷量先中和后平分,设金属球A和B带电荷量为Q和 -7Q,所以A,B所带的电荷相等都为3Q,根据库仑定律得F=k,F′=k,解得F′=F,则后来两小球之间的静电力大小与原来之比是9∶7,故选项C正确.
22.
如图所示,一带正电的物体位于M处,用绝缘丝线系上带正电的小球,分别挂在P1,P2,P3
的位置,可观察到小球在不同位置时丝线偏离竖直方向的角度不同.则下面关于此实验得出的结论中正确的是( D )
A.此实验中采用了等效替代的方法
B.电荷之间作用力的大小与两电荷的性质有关
C.电荷之间作用力的大小与两电荷所带的电荷量有关
D.电荷之间作用力的大小与两电荷间的距离有关
解析:在研究电荷之间作用力大小的决定因素时,采用控制变量的方法进行,如本实验,根据小球的摆角可以看出小球所受作用力逐渐减小,由于没有改变电性和电荷量,不能研究电荷之间作用力和电性、电荷量的关系,故A,B,C错误,D正确.
23.下列关于电场强度的说法中,正确的是( C )
A.公式E=只适用于真空中点电荷产生的电场
B.由公式E=可知,电场中某点的电场强度E与试探电荷在电场中该点所受的静电力成正比
C.在公式F=k中,k是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的电场强度大小;而k是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的电场强度大小
D.由公式E=可知,在离点电荷非常近的地方(r→0),电场强度E可达无穷大
解析:电场强度的定义式E=适用于任何电场,选项A错误;电场中某点的电场强度由电场本身决定,与电场中该点是否有试探电荷以及引入的试探电荷所受的静电力无关,选项B错误;点电荷间的相互作用力是通过电场产生的,选项C正确;公式E=是点电荷产生的电场中某点电场强度的计算式,当r→0时,所谓的“点电荷”
已不存在,该公式已不适用,选项D错误.
24.一只白炽灯泡,正常发光时的电阻为121 Ω,当这只灯泡停止发光一段时间后的电阻应是( B )
A.大于121 Ω B.小于121 Ω C.等于121 Ω D.无法判断
解析:由于金属的电阻率随温度的升高而增大,故白炽灯泡正常发光时的电阻大,停止发光一段时间后,灯丝温度降低,电阻减小,故选B.
25.一太阳能电池板,测得它的开路电压为800 mV,短路电流为40 mA.若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻连成一闭合电路,则它的路端电压是( D )
A.0.1 V B.0.2 V C.0.3 V D.0.4 V
解析:由已知条件得E=800 mV.
又因I短=,所以r== Ω=20 Ω.
所以U=IR=R=×20 V=0.4 V,选项D正确.
26.
如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”实验的部分装置,导体棒处于磁场中,设三块磁铁可视为相同,忽略导体棒的电阻,下列操作能使导体棒通电瞬间所受安培力变为原来二分之一的是( B )
A.仅移去一块蹄形磁铁
B.仅使棒中的电流减小为原来的二分之一
C.仅使导体棒接入端由②,③改为①,④
D.仅使导体棒接入端由①,④改为②,③
解析:安培力F=BIL,仅移去一块蹄形磁铁,则L1=L,F1=F,选项A错误;仅使棒中的电流减小为原来的二分之一,则F2=F,选项B正确;仅使导体棒接入端由②,③改为①,④,则F3=3F,选项C错误;仅使导体棒接入端由①,④改为②,③,则F4=F,选项D错误.
27.如图所示为电流产生磁场的分布图,分布图正确的是( C )
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
解析:由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,①正确,②错误.③和④为环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出④正确,③错误.故正确选项为C.
28.
如图所示,a,b,c三枚小磁针分别在通电螺线管的正上方、管内和右侧,当这些小磁针静止时,小磁针N极的指向是( C )
A.a,b,c均向左 B.a,b,c均向右
C.a向左,b向右,c向右 D.a向右,b向左,c向右
解析:
小磁针静止时N极的指向与该点磁感线方向相同,如果a,b,c三处磁感线方向确定,那么三枚小磁针静止时N极的指向也就确定了.所以,只要画出通电螺线管的磁感线如图所示,即可知a磁针的N极向左,b磁针的N极向右,c磁针的N极向右.
第二部分 非选择题
三、非选择题:本大题包括3小题,共40分.
29.(15分)在探究弹簧弹力大小与伸长量关系的实验中,第一组同学设计了如图1所示的实验装置.在弹簧两端各系一轻细的绳套,利用一个绳套将弹簧悬挂在铁架台上,另一端的绳套用来悬挂钩码.先测出不挂钩码时弹簧的长度,再将钩码逐个挂在弹簧的下端,每次都测出钩码静止时相应的弹簧总长度L,再算出弹簧伸长的长度x,并将数据填在下面的表格中.
测量次序
1
2
3
4
5
6
弹簧弹力F/N
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
弹簧的总长度L/cm
13.00
15.05
17.10
19.00
21.00
23.00
弹簧伸长的长度x/cm
0
2.05
4.10
6.00
8.00
10.00
(1)在图2所示的坐标纸上已经描出了其中5次测量的弹簧弹力大小F与弹簧伸长的长度x对应的数据点,请把第4次测量的数据对应点描绘出来,并作出Fx图线.
(2)根据(1)所得的Fx图线可知,下列说法正确的是 .(选填选项前的字母)
A.弹簧弹力大小与弹簧的总长度成正比
B.弹簧弹力大小与弹簧伸长的长度成正比
C.该弹簧的劲度系数为25 N/m
D.该弹簧的劲度系数为0.25 N/m
(3)第二小组同学将同一弹簧水平放置测出其自然长度,然后竖直悬挂完成实验.他们得到的Fx图线用虚线表示(实线为第一组同学实验所得).下列图线最符合实际的是 .
(4)某同学想粗略测量一个原长约20 cm的弹簧的劲度系数,但他手头只有一个量程是20 cm的刻度尺,于是他在弹簧的中央固定一个用于读数的指针,如图3所示.弹簧下端未悬挂钩码,静止时指针对应的刻度为L1;弹簧下端挂一质量为m的钩码,静止时指针对应的刻度为L2.已知当地的重力加速度为g,则该弹簧的劲度系数可表示为 .
解析:(1)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图像如图所示.
(2)由图示Fx图像可知,弹簧的弹力F与伸长量x的图像是过原点的一条倾斜直线,F与x成正比,故A错误,B正确;由胡克定律F=kx可知,劲度系数为k=,由图示Fx图像可知,弹簧的劲度系数为k===25 N/m,故C正确,D错误.
(3)弹簧竖直悬挂时,弹簧在自身重力作用下要伸长,即竖直悬挂时弹簧的原长比水平放置在桌面上所测原长要长,两种情况下弹簧的劲度系数相同,两图像平行,由图示图线可知,C正确,A,B,D错误.
(4)由题意可知,弹簧的伸长量x=2(L2-L1),由胡克定律与平衡条件得mg=kx,解得k=.
答案:(1)图像见解析 (2)BC (3)C (4)
评分标准:第(1)(2)(3)问每问4分;第(4)问3分.
30.(10分)一个质量m=2 kg的物体在水平拉力F的作用下,在光滑水平面上从静止开始做匀加速直线运动,经过时间t=6 s的位移x=54 m.求:
(1)物体加速度的大小a;
(2)水平拉力F的大小.
解析:(1)根据匀变速直线运动位移公式x=at2得,
a== m/s2=3 m/s2.
(2)对物体受力分析,物体受到重力、支持力和水平拉力,竖直方向上受力平衡.
根据牛顿第二定律可得F=ma=2×3 N=6 N.
答案:(1)3 m/s2 (2)6 N
评分标准:每问5分.
31.(15分)
如图所示,竖直放置的光滑圆弧轨道半径为L,底端切线水平且轨道底端P距水平地面的高度也为L,Q为圆弧轨道上的一点,它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为60°.现将一质量为m,可视为质点的小球从Q点由静止释放,重力加速度大小为g,不计空气阻力.求:
(1)小球在P点时的速度大小;
(2)改变小球的释放位置,使小球落地点B到轨道底端P的正下方A的距离为2L,小球从释放到落地的运动过程中,重力做的功.
解析:(1)小球滑到圆弧轨道底端的过程机械能守恒,令P点重力势能为0,则有
mgL(1-cos 60°)=mv2
解得v=.
(2)小球离开P点后做平抛运动,所用时间为t,则小球下落的高度为
L=gt2
水平位移为2L=v′t
解得v′=;
小球从释放到P点机械能守恒,设释放点距P点高为h,则有
mgh=mv′2
解得h=L
所以,小球从释放到落地,重力做的功为
W=2mgL.
答案:(1) (2)2mgL
评分标准:第(1)问6分;第(2)问9分.
