2020年高中学业水平物理模拟试题

2020年高中学业水平物理模拟试题

2019 年高中学业水平物理模拟试题 1．测匀变速直线运动的加速度实验中，接通电源与让纸带随物体开始运动，这两个操 作的时间关系正确的是 ( ) A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．先释放纸带或先接通电源都可以 2．某同学从楼顶让一石块自由下落，测得石块到达地面的时间是 2 s，则楼房的高度 为(g＝10 m/s 2)( ) A． 20 m B．40 m C．45 m D．60 m 3．在某运动过程中，重力对物体做功 200 J ，则 ( ) A．物体的动能一定增加 200 J B．物体的动能一定减少 200 J C．物体的重力势能一定增加 200 J D．物体的重力势能一定减少 200 J 4．在利用自由落体“探究动能定理”的实验中，下列器材中不需要的是 ( ) A．重物 B．纸带 C．天平 D．电源 5．一辆汽车在 4 s 内做匀加速直线运动，初速度为 2 m/s ，末速度为 10 m/s ，在这段 时间内 ( ) A．汽车的加速度为 4 m/s 2 B．汽车的加速度为 8 m/s 2 C．汽车的平均速度为 6 m/s D．汽车的平均速度为 10 m/s 6．已知物体在 4 N 、 5 N 、8 N 三个共点力的作用下处于平衡状态，若撤去其中 8 N 的力，那么其余两个力的合力大小为 ( ) A． 4 N B．5 N C．8 N D．9 N 7.如图所示， 一个球形物体静止于光滑水平面上， 并与竖直光滑墙壁接触， A、B 两点是球跟墙和地面的接触点，则下列说法中正确的是 ( ) A．物体受重力、 B 点的支持力、 A 点的弹力作用 B．物体受重力、 B 点的支持力作用 C．物体受重力、 B 点的支持力作用、地面的弹力作用 D．物体受重力、 B 点的支持力作用、物体对地面的压力作用 8.利用如图所示的装置探究加速度与力、质量的关系，下列 说法中正确的是 ( ) A．保持小车所受拉力不变，只改变小车的质量，就可以探究加速度与力、质量的关系 B．保持小车质量不变，只改变小车的拉力，就可以探究加速度与力、质量的关系 C．先保持小车所受拉力不变，研究加速度与力的关系；再保持小车质量不变，研究加 速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 D．先保持小车质量不变，研究加速度与力的关系；再保持小车受力不变，研究加速度 与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量的关系 9．某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚启动时 ( ) A．该同学处于超重状态 B．该同学处于失重状态 C．该同学的重力变大 D．该同学的重力变小 10 ．将小球以 3 m/s 的速度水平抛出，它落地速度为 5 m/s ，小球在空中的运动时间 为(g＝10 m/s 2)( ) A． 0.2 s B．0.3 s C．0.4 s D．0.5 s 11 ．一个质量为 1 kg 的物体被人用手由静止开始匀加速向上提升了 1 m ，这时物体的 速度为 2 m/s ，则下列结论中错误的是 ( ) A．手对物体做功 12 J B．合力对物体做功 12 J C．合力对物体做功 2 J D．物体克服重力做功 10 J 12. 用图示装置验证机械能守恒定律，由于电火花计时器两限位 孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大的阻力，这样实验造 成的结果是 ( ) A．重力势能的减少量明显大于动能的增加量 B．重力势能的减少量明显小于动能的增加量 C．重力势能的减少量等于动能的增加量 D．以上几种情况都有可能 二、单项选择题Ⅱ：本大题为选做题，共 16 小题，每小题 3 分；试题分为 A、B 两组， 考生只选择其中一组作答．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 1－1) 13 ．把一条导线平行地放在磁针的上方附近，当导线中有电流时，磁针会发生偏转 (即 电流的磁效应 )．首先观察到这个实验现象的物理学家是 ( ) A．奥斯特 B．爱因斯坦 C．牛顿 D．伽利略 14 ．磁感应强度是一个矢量，磁场中某点磁感应强度的方向是 ( ) A．正电荷在该点的受力方向 B．沿磁感线由 N 极指向 S 极 C．小磁针 N 极或 S 极在该点的受力方向 D．在该点的小磁针静止时 N 极所指 方向 15 ．商场里常用电子秤，电子秤中使用的是 ( ) A．温度传感器 B．压力传感器 C．超声波传感器 D．红外线传感器 16 ．我国神舟七号航天员翟志刚首次实现了中国航天员在太空的舱外活动，神舟七号 载人航天飞行取得了圆满成功， 这是我国航天发展史上的又一里程碑． 舱外的航天员与舱内 的航天员近在咫尺，但要进行对话，一般需要利用 ( ) A．紫外线 B．无线电波 C．γ射线 D．X 射线 17 ．真空中有两个静止的点电荷， 它们之间的作用力为 F，若它们的带电量都增大为原 来的 2 倍，距离减小为原来的 1/2 ，则它们之间的相互作用力变为 ( ) A． F/2 B．F C．4 F D．16 F 18 ．下列各图中，运动电荷的速度方向、磁场方向和电荷的受力方向之间的关系正确 的是 ( ) 19 ．在“研究影响通电导体所受磁场力大小的因素”实验中用到的物理方法是 ( ) A．理想化模型法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．理想实验法 20.如图，将欧姆表与光敏电阻相连，以下说法正确的是 ( ) A．若用不透光的黑纸将 RG 包裹起来，表针示数变小 B．若用不透光的黑纸将 RG 包裹起来，表针示数不变 C．若用手电筒光照射 RG，表针示数变小 D．若用手电筒光照射 RG，表针示数不变 选做题 B 组 (选修 3－1) 21 ．在静电场中 ( ) A．电场强度处处为零的区域内，电势一定也处处为零 B．电场强度处处相同的区域内，电势一定也处处相同 C．电场强度的方向总是跟等势面垂直 D．电势降低的方向就是电场强度的方向 22 ．太阳能电池已经越来越多地应用于我们的生活中，有些太阳帽前安装的小风扇就 是靠太阳能电池供电的．可以测得某太阳能电池的电动势为 0.6 V ，这表示 ( ) A．电路中每通过 1 C 电荷量，太阳能电池把 0.6 J 的太阳能转变成电能 B．无论接不接入外电路，太阳能电池两极间的电压都为 0.6 V C．太阳能电池在 1 s 内将 0.6 J 的太阳能转变成电能 D．太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池 (电动势为 1.5 V)将化学能转 化为电能的本领大 23 ．对于欧姆定律的理解，下列说法中错误的是 ( ) A．由 I＝ U R，通过电阻的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B．由 U＝IR，对一定的导体，通过它的电流越大，它两端的电压也越大 C．由 R＝ U I ，导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过它的电流成反比 D．对一定的导体，它两端的电压与通过它的电流的比值保持不变 24.如图，两平行的带电金属板水平放置．若在两板中间 a 点从静止释放 一带电微粒， 微粒恰好保持静止状态． 现将两板绕过 a 点的轴 (垂直于纸面 )逆时针旋转 45 °， 再由 a 点从静止释放一同样的微粒，该微粒将 ( ) A．保持静止状态 B．向左上方做匀加速运动 C．向正下方做匀加速运动 D．向左下方做匀加速运动 25 ．在如图所示的四种电场中，分别标记有 a、b 两点．其中 a、b 两点电场强度大小 相等、方向相反的是 ( ) A．甲图中与点电荷等距的 a、b 两点 B．乙图中两等量异种点电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点 C．丙图中两等量同种点电荷连线的中垂线上与连线等距的 a、b 两点 D．丁图中非匀强电场中的 a、b 两点 26.如图所示是电阻 R 的 I－U 图象，图中 α＝45 °，由此得出 ( ) A．通过电阻的电流与两端电压成反比 B．电阻 R＝0.5 Ω C．因 I－U 图象的斜率表示电阻的倒数，故 R＝1/tan α＝1.0 Ω D．在 R 两端加上 6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 3.0 C 27.如图所示，两根平行长直导线相距 2l，通有大小相等、方向相同的恒 定电流， a、 b、 c 是导线所在平面内的三点，左侧导线与它们的距离分别为 l 2 、l 和 3l.关于 这三点处的磁感应强度，下列判断正确的是 ( ) A． a 处的磁感应强度大小比 c 处的大 B．b、c 两处的磁感应强度大小相等 C．a、c 两处的磁感应强度方向相同 D．b 处的磁感应强度不为零 28 ．如图所示，两根垂直纸面平行放置的直导线 a 和 b，通有等值电 流．在纸面上距 a、b 等远处有一点 P，若 P 点合磁感应强度 B 的方向水平 向左，则导线 a、b 中的电流方向是 ( ) A． a 中向纸里， b 中向纸外 B．a 中向纸外， b 中向纸里 C．a、b 中均向纸外 D． a、b 中均向纸里 三、非选择题：本大题包括 3 个小题，共 40 分． 29 ．(10 分)某同学设计了一个探究加速度 a 与物体所受合力 F及质量 m 的关系的实验， 如图所示，图甲为实验装置简图 (交流电的频率为 50 Hz) ． (1) 图乙为某次实验得到的纸带，根据纸带可求出小车的加速度大小为 ________m/s 2(保 留两位有效数字 )． (2) 保持沙和沙桶质量不变， 改变小车质量 m ，分别得到小车加速度 a 与质量 m 及对应 的 1 m 数据如下表： 实验次数 物理量 1 2 3 4 5 6 7 8 小车加速度 a/(m ·s－ 2) 1.90 1.72 1.49 1.25 1.00 0.75 0.50 0.30 小车质量 m /kg 0.25 0.29 0.33 0.40 0.50 0.71 1.00 1.67 1 m /kg － 1 4.00 3.45 3.03 2.50 2.00 1.41 1.00 0.60 请画出 a－ 1 m 图线，并依据图线求出小车加速度 a 与质量倒数 1 m 之间的关系式是 ________． (3) 保持小车质量不变，改变沙和沙桶质量，该同学根据实验数据作出 了加速度 a 随合力 F 变化的图线，如图所示．该图线不通过原点，请你分 析其主要原因是 ________________________________________________________________________． 30 ．(12 分)质量为 4 kg 的物体放在与水平面成 30 °角、足够长的粗糙斜面底端，物体 与斜面间的动摩擦因数 μ＝ 3 3 ，作用在物体上的外力与斜面平行，随时间变化的图象如图 所示，外力作用在物体上的时间共 8 s，根据所给条件 (sin 30 °＝ 1 2，cos 30 °＝ 3 2 ，g 取 10 m/s 2)求： (1) 物体所受的摩擦阻力为多大？ (2) 物体在 0～ 4 s 内的加速度为多少？运动的位移为多少？ (3) 物体从运动到停止走过的总位移为多少？ 31 ．(18 分)如图所示，半径 R＝0.1 m 、内径很小的粗糙半圆管竖直置于水平地面上， 质量为 m ＝0.1 kg 的小球，以一定的初速度进入管内，通过最低点 A 时，对管壁下部的压 力大小为 10 mg ，通过最高点 B 时，对管壁上部的压力大小为 3mg ，求： (1) 小球通过最低点 A 的速度大小 vA 与最高点 B 的速度大小 vB； (2) 小球从最高点飞出后到落地的水平位移大小； (3) 从 A 到 B 过程中，小球克服摩擦力所做的功． 一、单项选择题Ⅰ 1．【解析】选 A.先接通电源，后释放纸带可以充分利用纸带，在纸带上留下更多的点 迹 . 2．【解析】选 A.根据自由落体的运动规律 h＝ 1 2gt 2 可以算出 h＝20 m. 3．D 4．【解析】选 C.本实验不需要测出重物的质量． 5．【解析】 选 C.汽车的加速度 a＝ (v t－v0)/ t＝(10 －2)/4 m/s 2 ＝2 m/s 2.故 A、B 错误． 汽 车的平均速度 v ＝(v 0＋vt)/2 ＝6 m/s. 故 C 正确， D 错误． 6．C 7．【解析】选 B.根据球形物体处于平衡状态，可知物体只受重力、 B 点的支持力作用 这两个力的作用． 8．D 9．【解析】选 A.电梯刚启动时，电梯加速度向上，电梯对人的支持力大于重力，该同 学处于超重状态． 10 ．【解析】选 C.竖直方向速度 vy＝ v2－v20＝ 5 2－3 2 m/s ＝4 m/s ，运动的时间 t ＝ v y g ＝ 4 10 s＝0.4 s. 11 ．【解析】 选 B.根据物体的运动的状态， 由 v2－v20＝2as 可得， 物体的加速度 a＝ v2－ v20 2s ＝ 2 2－0 2 ×1 ＝2 m/s 2，对物体受力分析可知， F－ mg ＝ ma，所以 F＝mg ＋ ma＝12 N ，所以 手对物体做功为 W＝Fh＝12 ×1 J＝ 12 J，所以 A 正确；物体受到的合力大小为 F 合 ＝ma ＝2 N ，所以合力的功为 W 合＝F 合 h＝2×1 J＝2 J，所以 B 错误， C 正确；物体重力做的功 为 W G＝－ mgh ＝－ 10 J ，所以物体克服重力做功 10 J ，所以 D 正确． 12 ．A 二、单项选择题Ⅱ 选做题 A 组 (选修 1－1) 13 ．A 14.D 15.B 16.B 17 ．【解析】 选 D.真空中有两个静止的点电荷， 它们之间的作用力为 F，根据库仑定律， 有： F＝k q 1q 2 r2 ，若它们的带电量都增大为原来的 2 倍，距离减小为原来的 1 2，它们之间的相 互作用力变为： F′＝k 2q1×2q 2 r 2 2 ，故 F′＝16 F，故选 D. 18 ．B 19.C 20.C 选做题 B 组 (选修 3－1) 21 ．C 22.A 23.C 24.D 25.C 26 ．【解析】选 D.由 I－U 图象可知，图线是一条过原点的倾斜直线，即 I 和 U 成正比， A 错误；而电阻 R＝ U I ＝ 10 5 Ω＝2 Ω，B 错误；由于纵横坐标的标度不一样，故不能用 tan α计算斜率表示电阻的倒数， C 错误；在 R 两端加上 6.0 V 电压时， I＝ U R＝ 6.0 2 A＝3.0 A ， 每秒通过电阻横截面的电荷量 q＝It ＝3.0 ×1 C ＝3.0 C ， D 正确． 27 ．A 28.A 三、非选择题 29 ．【解析】 (1) 用逐差法计算加速度． 由纸带上的数据可知： x1＝6.19 cm ，x2＝6.70 cm ， x3＝ 7.21 cm ， x4 ＝ 7.72 cm. 电火花计时器的打点周期为 T＝ 0.02 s ，故加速度 a＝ x4＋x 3－x2 －x1 4×（2T） 2 ＝3.2 m/s 2. (2) 根据题目提供的小车加速度 a 与质量 m 对应的倒数 1 m 的有关数据， 可在坐标系中描 出 8 个对应点，用一条直线“连接”各点，使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点大 致均匀分布在直线的两侧，得到的 a－ 1 m 图线如图所示，由图可得 a＝ 1 2m . (3) 由图可分析，当加速度 a 为零时，拉力 F 并不为零，说明实验前没有平衡摩擦力或 者未完全平衡摩擦力． 【答案】见解析 30 ．【解析】 (1) 如图，对物体进行受力分析可得： G1＝mg sin 30 °＝20 N FN ＝G2＝mg cos 30 °＝20 3 N Ff＝ μFN ＝ 3 3 ×20 3 N ＝20 N. (2) 由牛顿第二定律可得， 0 ～4 s 内物体的加速度： a＝ F－G1－Ff m ＝ 5 m/s 2 4 s 时的速度： v1＝at ＝ 20 m/s 0～4 s 内位移： x1 ＝ 1 2 at 2＝40 m. (3)4 ～6 s 内拉力为 0，物体匀减速运动，加速度： a′＝ －G1－Ff m ＝ －20 －20 4 m/s 2＝－ 10 m/s 2 t′＝ 0－v1 a′ ＝2 s 物体运动 2 s 速度恰好减为 0，通过的位移： x2＝vt ′＝ 20 2 ×2 m ＝20 m 6～10 s 和 0～4 s 运动相同， x3＝x1＝40 m 10 ～12 s 和 4 ～6 s 运动相同， x4＝x2＝20 m 由于 G1＝ Ff，故 12 s 后物体将静止在斜面上 物体运动的总位移： x＝x1＋x2＋x 3＋x4＝120 m. 【答案】 (1)20 N (2)5 m/s 2 40 m (3)120 m 31 ．【解析】 (1) 如图所示，对小球进行受力分析，由牛顿第二定律得 A 点： FN A－mg ＝m v2 A R B 点： FNB＋mg ＝m v2B R 根据牛顿第三定律， FN A＝10 mg ，FNB＝3 mg 解得 vA＝3 m/s vB＝2 m/s. (2) 小球从最高点飞出后做平抛运动，竖直方向上有 2R＝ 1 2gt 2 水平位移 x＝vBt 解得 t ＝0.2 s x＝0.4 m. (3) 从 A 到 B，根据动能定理得 －mg ·2 R－W f＝ 1 2mv 2B－ 1 2mv 2A 解得 W f＝0.05 J. 【答案】 (1)3 m/s 2 m/s (2)0.4 m (3)0.05 J