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1、-1-浙江省 2019-2020 学年高中物理学业水平考试模拟试题（三）(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.在物理学建立、发展的过程中,许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步,关于科学家和他们的贡献,下列说法正确的是(C)A.古希腊学者亚里士多德认为物体下落的快慢由它们的重量决定,牛顿在他的两种新科学的对话中利用逻辑推断,使亚里士多德的理论陷入了困境 B.德国天文学家开普勒对他导师第谷观测的行星数据进行了多年研究,得出了万有引力定律 C.
2、伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法 D.库仑发现了库仑定律,并且进一步提出了“电场”的概念 解析:亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定,伽利略在他的两种新科学的对话中利用逻辑判断,使亚里士多德的理论陷入了困境,故 A 错误;开普勒在分析第谷的数据基础上提出开普勒行星运动定律,但没有得出万有引力定律,故 B 错误;伽利略开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法,选项 C 正确;库仑发现了库仑定律,但是“电场”的概念是由法拉第提出的,选项 D 错误。2.通常,我们认为兔子比乌龟“跑得快”。而在“森林动物运动会”的龟兔赛跑中,由于兔子麻痹轻敌,中途睡了一觉,裁判
3、员判定最先到达终点的乌龟“跑得快”。这前后两个“跑得快”分别是指(B)A.前者是平均速度,后者是瞬时速度 B.前者是瞬时速度,后者是平均速度 C.前后两者都是指平均速度 D.前后两者都是指瞬时速度 解析:通常我们认为兔子比乌龟跑得快,是指它的瞬时速度,而“裁判员”判定乌龟跑得快,是指它的平均速度。3.下列说法正确的是(C)A.物体的加速度不变,其运动状态一定不变 B.体积、质量很大的物体一定不能看成质点 C.1 N/kg=1 m/s2 D.“米”“秒”“牛顿”都属于国际单位制的基本单位 解析:速度是描述物体运动状态的物理量,物体的加速度不变,则其速度一定是变化的,所以物体的运动状态一定改变,故
4、 A 错误;体积、质量很大的物体在一定的条件下能看成质点,如描述地球绕太阳的公转时,地球可以看成质点,故 B 错误;1 N/kg=1 m/s2,故 C 正确;米、秒都是国际单位制的基本单位,牛顿是导出单位,故 D 错误。4.下列说法正确的是(C)-2-A.甲图是高速上的指示牌,上面的“77 km”“100 km”指的是位移 B.乙图是高速上的指示牌,上面的“120”“100”指的是平均速度 C.丙图是汽车上的时速表,上面的“72”指的是瞬时速度的大小 D.丁图是导航中的信息,上面的“26 分钟”“27 分钟”指的是时刻 解析:甲图中高速指示牌上显示的是路程,选项 A 错误;乙图中显示的速度为瞬
5、时速度,选项 B错误;汽车上的时速表显示的速度是瞬时速度,选项 C 正确;导航中显示的时间为估算的运动时间,选项 D 错误。5.如图所示,某一选手将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘,结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力,在其他条件不变的情况下,为使飞镖命中靶心,他在下次投掷时应该(D)A.换用质量稍大些的飞镖 B.适当减小投飞镖的高度 C.到稍远些的地方投飞镖 D.适当增大飞镖投出时的初速度 解析:根据平抛运动的规律,有 h=gt2,x=v0t,化简可得 x=v0。由此可知飞镖质量的大小不会影响投掷结果,选项 A 错误;在其他条件不变的情况下,减小投掷高度时,
6、飞行的水平位移减小,选项 B 错误;在其他条件不变的情况下,增加水平位移,则飞镖下落的高度变大,因此飞镖将离靶心越远,选项 C 错误;增大投掷初速度时,在水平位移不变的前提下,下落高度会减小,因此有可能命中靶心,选项 D 正确。6.如图所示是姚明在比赛中的一张照片,记者给出的标题是“姚明对球施魔力”,下面是几位同学关于照片中篮球的说法,其中正确的是(空气阻力忽略不计)(A)A.球只受到重力的作用 B.球只受到一个沿运动方向的力的作用 C.球此时此刻不受任何外力的作用 D.球受到姚明的一个力和重力的共同作用 7.下列物理量中属于矢量,而且其表达式是采用比值法定义的是(D)-3-A.加速度 a=B
7、.电流强度 I=C.电容 C=D.电场强度 E=解析:所谓比值定义法,就是用两个量的比值定义一个新的物理量,而新的物理量与原来两个量又无关。加速度a=是牛顿第二定律表达式,说明加速度a与外力F成正比,与质量m成反比,不符合比值定义法的共性,故 A 错误;电流强度的定义式是 I=,表达式 I=是欧姆定律,反映了电流与导体两端电压 U 与电阻 R 的关系,不符合比值定义法的共性,故 B 错误;电容的定义是所带电荷量与板间电势差的比值,故C=是采用比值法定义的,但电容C不是矢量,故C错误;电场强度等于电场力与探试电荷的电荷量的比值,采用的是比值定义法,且电场强度 E 是矢量,故 D正确。8.甲班级与
8、乙班级进行拔河比赛,最终甲班级获胜。对这个过程中作用于双方的力的关系,正确的说法是(B)A.甲班级拉乙班级的力一定大于乙班级拉甲班级的力 B.甲、乙班级之间的作用力是一对作用力和反作用力 C.只有在相持阶段,甲班级拉乙班级的力与乙班级拉甲班级的力大小才相等 D.只有在甲班级拉动乙班级过程中,甲班级拉乙班级的力才比乙班级拉甲班级的力大 解析:甲班级拉乙班级的力与乙班级拉甲班级的力,是一对作用力与反作用力,大小相等,故 A错误,B 正确;不论任何时候,作用力和反作用力均是大小相等、方向相反的,故 C,D 错误。9.如图所示,斜面体 M 静止在水平面上,滑块 m 恰能沿斜面自由匀速下滑,现在滑块上加
9、一竖直向下的恒力 F,则与未施加恒力 F 时相比,下列说法错误的是(D)A.m 和 M 间的压力变大 B.m 和 M 间的摩擦力变大 C.水平面对 M 的支持力变大 D.M 和水平面间的摩擦力变大 解析:未施加力 F 之前,m 能够在 M 斜面上匀速下滑,即=tan。现施加一个竖直向下的恒力F,则物体依然能够匀速下滑。根据整体法可以判断,水平面对 M 的支持力由(M+m)g 变为(M+m)g+F,水平方向依然没有摩擦力,摩擦力保持不变,选项 C 正确,D 错误。对 m 的受力分析如-4-图所示,根据平衡条件可知,施加力 F 之后,m,M 之间的压力变大,滑动摩擦力也变大,选项 A,B正确。10
10、.静止在粗糙水平面上的物块在水平向右的拉力作用下做直线运动,t=4 s 时停下,其 v-t 图象如图所示,已知物块与水平面间的动摩擦因数处处相同,则下列判断正确的是(A)A.整个过程中拉力做的功等于物块克服摩擦力做的功 B.整个过程中拉力做的功等于零 C.t=2 s 时刻拉力的瞬时功率在整个过程中最大 D.t=1 s 到 t=3 s 这段时间内拉力不做功 解析:对物块运动全过程应用动能定理得 WF-Wf=0,故 A 正确,B 错误;物块在加速运动过程中受到的拉力最大,故 t=1 s 时拉力的瞬时功率为整个过程中拉力功率的最大值,C 错误;t=1 s 到t=3 s 这段时间内,拉力与摩擦力平衡,
11、拉力做正功,D 错误。11.如图为“探究自由落体运动规律”实验过程中拍摄的频闪照片,从照片中的刻度尺上可读出小球下落的距离,为了根据照片测得当地重力加速度值,还需要记录的是(C)A.小球的直径 B.小球的质量 C.频闪光源的频率 D.小球初速度为零的位置 解析:根据 h=gt2,要求重力加速度 g 值,必须要知道时间 t,故还需要记录频闪光源的频率。12.如图所示,演员正在进行杂技表演。由图可估算出他将一个鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于(A)A.0.3 J B.3 J C.30 J D.300 J 解 析:根 据 生 活 常 识,2 0个 鸡 蛋 大 约 为1 k g,表 演 者 抛
12、出 的 高 度 按 0.5 m计 算,则 抛 出 过 程 中 对 鸡 蛋 做 的 功 为W=m g h=1 0 0.5 J=0.25 J,选项 A 正确。-5-13.某同学在学习了运动学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体的加速度 a、速度 v、位移 x随时间 t 变化的图象,如图所示。若物体在 t=0 时刻,初速度为零,则下列图象中表示物体沿单一方向运动的是(C)解析:唯有 C 中物体经历的是先加速向前,再减速向前的单一方向 运动。14.如图所示,超市为了方便顾客上楼安装了智能化的自动扶梯(无台阶)。为了节约能源,在没有顾客乘行时,自动扶梯以较小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速
13、再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中(A)A.顾客始终受摩擦力作用 B.摩擦力对顾客先做正功后不做功 C.顾客对扶梯的作用力始终竖直向下 D.顾客的机械能先增大后保持不变 解析:由于顾客的重力沿斜面向下分力的作用,顾客始终受摩擦力作用,且摩擦力始终做正功,顾客的机械能始终增大,选项A正确,B,D错误;只有在自动扶梯匀速运动阶段时,顾客对扶梯的作用力方向竖直向下,选项 C 错误。15.2018 年 10 月 25 日,“海洋二号 B”卫星在太原卫星发射中心成功发射,它在地球上方约 500 km 高度的轨道上运行,由于轨道经过地球两极上空,所以该卫星又称为极地轨道卫星。下列说法中正
14、确的是(A)A.海洋二号 B 的轨道平面与地球同步卫星轨道平面垂直 B.海洋二号 B 绕地球运动的周期可能为 24 h C.海洋二号 B 的动能一定大于地球同步卫星的动能 D.海洋二号 B 绕地球运动的半径的三次方与周期二次方的比等于地球绕太阳运动的半径的三次方与周期二次方的比 解析:海洋二号 B 经过地球两极上空,而地球的同步卫星轨道在地球赤道平面内,所以两轨道平面相互垂直,故A正确;海洋二号B的高度小于地球同步卫星的高度,由 G=m可知,半径越小,周期越小,所以海洋二号 B 的周期小于地球同步卫星的周期,即小于 24 h,故 B 错误;由G=m,得 v=,所以卫星的轨道半径越大,速度越小,
15、由于两卫星的质量关系未知,所以无法比较两者的动能,故 C 错误;轨道半径的三次方与周期二次方的比值与中心天体有关,由于海洋二号 B 绕地球转动,而地球绕太阳转动,所以两者的比值不同,故 D 错误。16.如图所示,金属棒 MN 两端由等长的轻质细线水平悬挂,处于竖直向上的匀强磁场中,棒中通以由 M 向 N 的电流,平衡时两悬线与竖直方向夹角均为,如果仅改变下列某一个条件,角的相应变化情况是(A)-6-A.棒中的电流变大,角变大 B.两悬线等长变短,角变小 C.金属棒质量变大,角变大 D.磁感应强度变大,角变小 解析:选金属棒MN为研究对象,根据平衡条件及三角形知识可得tan=,所以当棒中的电流I
16、、磁感应强度 B 变大时,角变大,选项 A 正确,D 错误;当金属棒质量 m 变大时,角变小,C错误;角的大小与悬线长无关,B 错误。17.如图甲所示,在水平地面上的磁体上方,小辉提着挂在弹簧测力计上的小磁体(下部 N 极),向右缓慢移动,沿图示水平路线从 A 缓慢移到 B。则图乙中能反映弹簧测力计示数 F 随位置变化的是(C)解析:条形磁体两极磁性最强而中间磁性最弱,且同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引,当挂着的小磁体向右移动时,相互吸引力逐渐减小,而过了大磁体中点后,相互排斥力逐渐增大,故可以得出弹簧测力计的示数从 A 端到 B 端是逐渐变小的,选项 C 正确。18.如图所示,一小物块被夹
17、子夹紧,夹子通过轻绳悬挂在小环上,小环套在水平光滑细杆上,物块质量为 M,到小环的距离为 L,其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为 F。小环和物块以速度 v 向右匀速运动,小环碰到杆上的钉子 P 后立刻停止,物块向上摆动。整个过程中,物块在夹子中没有滑动。小环和夹子的质量均不计,重力加速度为 g。下列说法正确的是(D)A.物块向右匀速运动时,绳中的张力等于 2F B.小环碰到钉子 P 时,绳中的张力大于 2F C.物块上升的最大高度为 -7-D.速度 v 不能超过 解析:物块向右匀速运动时,绳中的张力等于物块的重力 Mg,因为 2F 为物块与夹子间的最大静摩擦力,当物块向上摆动做圆周运动时,静摩
18、擦力大于 Mg,说明物块做匀速运动时所受的静摩擦力小于 2F,A 项错误;当小球碰到钉子 P 时,由于不计夹子的质量,因此绳中的张力等于夹子与物块间的静摩擦力,即小于或等于 2F,B 项错误;如果物块上升的最大高度不超过细杆,则根据机械能守恒可知,Mgh=Mv2,即上升的最大高度 h=,C 项错误;当物块向上摆动的瞬时,如果物块与夹子间的静摩擦力刚好为 2F,此时的速度 v 是最大速度,则 2F-Mg=M,解得v=,D 项正确。非选择题部分 二、非选择题(本题共 5 小题,共 34 分)19.(6 分)如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流 I 的关系图象,下列说法中正确的是
19、 AC。A.路端电压都为 U0时,它们的外电阻相等 B.电流都是 I0时,两电源的内电压相等 C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 解析:由 U0=I0R 知,路端电压为 U0时甲、乙的外电阻相等,选项 A 正确;根据 U-I 图象,k甲k乙则 r甲r乙,选项 D 错误;内电压 Ur=Ir,当电流为 I0时,显然 Ur 甲Ur 乙,选项 B 错误;从图线与纵轴的截距可知 E甲E乙,选项 C 正确。20.(6 分)为探究小灯泡的电流 I 和电压 U 的关系,即用伏安法描绘这个灯泡的 I U 图线,一物理实验小组对小灯泡两端的电压 U 和电流 I 进行了测量,实验
20、所使用的小灯泡规格为“2.8 V 0.8 W”,具体实验情况如下:(1)实验器材进行了部分连接,请连接完整.-8-(2)开关闭合前滑动变阻器的滑片应在变阻器的 (选填“左端”或“右端”)。(3)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,由图线可求得此灯泡正常工作的电阻为 。解析:(1)描绘小灯泡的伏安特性曲线时,电压要求从 0 开始变化,故滑动变阻器采用分压式接法,实验器材连接如图所示。(2)为了保护小灯泡及电表,开关闭合前,滑动变阻器的滑片应在变阻器的左端。(3)当小灯泡正常工作时,其两端的电压为 2.8 V,通过图线可以发现,此时通过小灯泡的电流为0.28 A,所以灯泡在正常工作时的电阻
21、为 R=10。答案:(1)见解析图(2)左端(3)10 21.(6 分)如图所示的天平可用来测量磁场的磁感应强度。天平的右臂下面挂一个矩形线圈,宽为 L,共 N 匝,线圈的下部悬在匀强磁场中,磁场方向垂直于纸面。当线圈中通有电流 I(方向如图所示),在天平两边加上质量分别为 m1,m2的砝码时,天平平衡;当电流反向(大小不变)时,右边再加上质量为 m 的砝码后,天平又重新平衡。求:(1)线圈所受安培力的大小;(2)磁感应强度的方向;(3)磁感应强度的大小。解析:(1)因为电流反向时,右边再加砝码才能重新平衡,所以此时安培力竖直向上。-9-电流反向时,右侧的安培力变化为 2F安,由平衡条件可知
22、2F安=mg,即线圈所受安培力的大小 F安=mg。(2)由左手定则判断磁场方向垂直于纸面向里,即磁感应强度的方向垂直于纸面向里。(3)又由安培力公式可知 F安=NBIL,即得磁感应强度的大小为 B=。答案:(1)mg (2)垂直于纸面向里 (3)22.(7 分)航空模型兴趣小组设计出一架遥控飞行器,它的质量 m=2 kg,动力系统提供的竖直向上的升力恒为 F=28 N。试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s 时到达高度 H=64 m。设飞行器飞行时所受阻力大小不变,重力加速度 g 取 10 m/s2。(1)求飞行器所受阻力 Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行
23、器飞行 t2=6 s 时动力系统出现故障,升力立即失去。求飞行器飞离地面的最大高度 h。解析:(1)第一次飞行中,设加速度为 a 则有 H=a得 a=2 m/s2 由牛顿第二定律得 F-mg-Ff=ma 解得 Ff=4 N。(2)第二次飞行中,设失去升力时的速度为 v,上升的高度为 h1,则有 h1=a,v=at2 设失去升力后的加速度为 a,上升的高度为 h2 由牛顿第二定律得 mg+Ff=ma 且有 v2=2ah2 解得 h=h1+h2=42 m。答案:(1)4 N(2)42 m 23.(9 分)如图所示,水平实验台表面光滑,其末端 AB 段表面粗糙且可伸缩,AB 总长度为 2 m,动摩擦
24、因数1=0.2。弹簧左端与实验平台固定,右端有一可视为质点,质量为 2 kg(未与弹簧固定连接)的小球。弹簧压缩量不同时,则将弹出去的速度不同。光滑圆弧轨道固定在地面并与一段动摩擦因数2=0.4 的粗糙水平地面无缝连接。实验平台距地面高度 h=0.53 m,BC 两点水平距离 xBC=0.9 m,圆弧半径 R=0.4 m,COD=37,已知 sin 37=0.6,cos 37=0.8。-10-(1)轨道末端 AB 段不缩短,某次压缩弹簧后将小球弹出,小球落在 C 点后进入圆弧轨道,求该次弹簧静止释放时的弹性势能。(2)在上一问中,当小球进入圆弧轨道,沿着圆弧轨道运动后能在 DE 上继续滑行 2
25、 m,求在接触圆弧轨道时损失的机械能。(3)通过调整弹簧压缩量,并将 AB 段缩短,小球弹出后恰好无碰撞从 C 点进入圆弧轨道,求小球从平台飞出的初速度大小以及 AB 段缩短的距离。解析:根据题意,C 点到地面高度 hC=R-Rcos 37=0.08 m 小球从 B 点飞出后做平抛运动,根据平抛运动规律,有 h-hC=gt2,xBC=vBt,联立解得 t=0.3 s,vB=3 m/s 根据能量守恒定律可知 Ep=1mgLAB+m=17 J。(2)小球在 DE 阶段做匀减速直线运动,有 a=2g=4 m/s2,根据匀变速直线运动规律,有-=-2axDE 解得 vD=4 m/s 设小球从 C 沿着
26、光滑圆弧轨道下滑的初速度为 vC,则根据机械能守恒定律,有 mvC2+mghC=m 解得 vC=m/s 而根据小球从 B 点飞出后做平抛运动,求得小球到达 C 点的速度 vC=3 m/s,说明小球在接触圆弧轨道时有机械能损失,损失的机械能E=m-mvC2=3.6 J。-11-(3)小球弹出后恰好无碰撞从 C 点进入圆弧轨道,说明小球落到 C 点时的速度方向正好沿着该点圆弧轨道的切线,设COD 为,则 tan=由于高度没变,所以 vy=gt=3 m/s,且=37,则 v0=4 m/s,对应的水平位移为 x=v0t=1.2 m,所以 AB 段缩短的距离 x=x-xBC=0.3 m。答案:(1)17 J(2)3.6 J(3)4 m/s 0.3 m