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1、学考仿真卷(三)时间:60分钟分值:70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.发现万有引力定律和提出电荷周围存在着电场的科学家分别是()A.哥白尼、库仑B.开普勒、奥斯特C.牛顿、法拉第D.卡文迪许、安培2.嘉兴某校姚老师某日早上8:00从学校开车带着刘老师出发去殷家荡研究运动学,仪表盘上显示行驶45 km后在9:30到达殷家荡某处山脚下.下列说法正确的是()A.在研究汽车经过短桥的时间时,可以将车视为质点B.车在高速路上行驶时,坐在姚老师车上的刘老师却感觉车没动,他是以自己为参考系C.这里的8:00
2、和9:30指的是时刻,之间的间隔是时间,但因为时间不可以倒流,所以时间是矢量D.根据题中数据可以求出姚老师开车全程行驶的平均速度3.2016年里约奥运会田径男子400 m决赛中,范尼凯克以43秒03的成绩打破了迈克尔约翰逊保持了17年之久的43秒18的原世界纪录,获得了冠军.下列说法正确的是()A.400 m表示位移B.43秒03表示时刻C.比赛过程中,范尼凯克的教练为了研究他的技术动作,范尼凯克不能看成质点D.范尼凯克的平均速度约为9.3 m/s图F3-14.甲、乙两个质点同时从同一地点向同一方向做直线运动,它们的vt图像如图F3-1所示,则()A.乙比甲运动得快B.乙追上甲时距出发点40
3、mC.4 s内,甲的平均速度大于乙的平均速度D.在2 s末乙追上甲图F3-25.在中央电视台“挑战不可能”节目中,选手正沿倾斜钢丝小心翼翼地缓慢上行.在这一过程中()A.选手所受合力竖直向上B.选手受到钢丝的摩擦力沿钢丝斜向下C.钢丝对选手的作用力垂直于钢丝向上D.钢丝对选手的支持力和选手对钢丝的压力是一对作用力和反作用力图F3-36.课堂上,老师准备了“L”形光滑木板和三个完全相同、外表面光滑的匀质圆柱形积木,要将三个积木按如图F3-3所示(截面图)方式堆放在木板上,则木板与水平面夹角的最大值为()A.30B.45C.60D.907.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度
4、反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球做匀变速运动,则足球在这段时间内的加速度大小为()A.100 m/s2B.60 m/s2C.40 m/s2D.20 m/s2图F3-48.张军同学到广州塔游玩时,从物理学角度设想了电梯的运动简化模型,认为电梯的速度v是随时间t变化的.若电梯在t=0时由静止开始上升,v-t图像如图F3-4所示,张军的质量m=70 kg,忽略一切阻力.下列说法正确的是(g取10 m/s2)()A.张军乘电梯上升过程中,一直处于超重状态B.整个过程张军对电梯的压力始终为700 NC.张军乘电梯上升的高度约是600 mD.电梯对张军的支持力的最大功率是2.8 kW9.如图F3-5甲
5、所示,某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处.滑轮的质量和摩擦均不计,货物获得的加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的关系图像如图乙所示.由图可以判断下列说法错误的是(重力加速度为g)()甲乙图F3-5A.图线与纵轴的交点的纵坐标 M 的值为-gB.图线的斜率等于货物质量的倒数1mC.图线与横轴的交点的横坐标N的值为mgD.图线的斜率等于货物的质量m图F3-610.如图F3-6所示,从某高度水平抛出一小球,小球经过时间t到达地面时,速度与水平方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g.下列说法正确的是()A.小球水平抛出时的初速度大小为gttan B.小球在t时间内的位移方向与水平方向
6、的夹角为2C.若小球初速度增大,则平抛运动的时间变长D.若小球初速度增大,则减小图F3-711.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图F3-7所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则()A.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的压缩量越大B.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大C.小球在A点时弹簧的弹性势能与h的大小无关D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大12.“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空,在与“天宫二号”空间实验站对接前,“天舟一号”在距离
7、地面约380 km的圆轨道上飞行,则其()A.线速度小于第一宇宙速度B.周期大于同步卫星的周期C.角速度小于地球的自转角速度D.向心加速度大于地面的重力加速度图F3-813.如图F3-8所示,在一次“小学生健康体质测试”时,体重为40 kg的五年级女生小丽因每分钟150次的成绩在跳绳单项评分中被评为优秀,则她每秒钟因克服重力做功而消耗的能量最接近()A.80 JB.160 JC.240 JD.320 J14.小明同学设计空气净化方案,第一种除尘方式是:在圆桶顶面和底面间加上电压U,尘粒所受静电力方向平行于轴线竖直向下,如图F3-9甲所示;第二种除尘方式是:在圆桶轴线处放一直导线,在导线与桶壁间
8、加上的电压也等于U,尘粒所受静电力方向垂直于轴线指向桶壁,如图乙所示.已知空气阻力与尘粒运动的速度成正比,假设每个尘粒的质量和带电荷量均相同,重力可忽略不计,则()图F3-9A.甲图中,尘粒做匀加速直线运动B.乙图中,尘粒做类平抛运动C.两种方式,尘粒都做匀速运动D.两种方式,电场对单个尘粒做功的最大值相等图F3-1015.某电动摩托车配备电池组容量为35 Ah,能量高达2100 Wh,专用快速充电器的充电电流为8 A.全新设计的电机额定功率高达3000 W.为了解决电动摩托车续航问题,设计团队采用EBS能量回收系统,每次刹车时的动能被刹车能量回收系统充分收集采用,即在刹车过程中,将滑行过程动
9、能重新转化为电能,给锂电池充电,让续航再增加10%.根据厂商的行驶测试数据:采用EBS能量回收模式,在载重为25 kg,以速度20 km/h匀速不间断行驶的续航里程为170 km.设阻力始终保持不变,下列说法正确的是()A.电池组的电荷量为1.26105 C B.充电80%需要的时间约为6 hC.电池组的电能为1.26105 J D.以速度5 km/h匀速不间断行驶的续航里程为680 km16.设计师设计了一个非常有创意的募捐箱,如图F3-11甲所示,把硬币从投币口放入,硬币从出币口滚出,接着在募捐箱上类似于漏斗形的部位(如图丙所示,O点为漏斗形口的圆心)滚动很多圈之后从中间的小孔掉入募捐箱.
10、如果把硬币在不同位置的运动都可以看成匀速圆周运动.摩擦阻力忽略不计,则关于某一枚硬币在a、b两处的说法正确的是()图F3-11A.在a、b两处做圆周运动的圆心都为O点B.向心力的大小Fa=FbC.角速度的大小abD.周期的大小TaTb图F3-1217.如图F3-12所示,弹簧测力计下挂有一长为L、质量为m的金属棒,金属棒处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,棒上通有方向如图F3-12所示的电流I,金属棒处于水平静止状态,此时弹簧测力计示数大小为F,重力加速度为g.金属棒以外部分的导线没有处于磁场中且质量不计.下列说法中正确的是()A.金属棒所受的安培力方向竖直向上B.金属棒所受的安培力大小为mg-F
11、C.若将电流增大为原来的2倍,则平衡时弹簧测力计示数会增大为2FD.若将磁感应强度和金属棒的质量同时增大为原来的2倍,则平衡时弹簧测力计示数会增大为2F图F3-1318.如图F3-13所示,实线表示水平匀强电场中未知方向的电场线,虚线a、b、c、d、e表示匀强电场内间距相等的一组等势面(同一虚线上各点电势相同,且相邻等势面间电势差相等),一电子在如图所示纸面内运动,经过a时的动能为E0,从a到c的过程中克服电场力所做的功为E02.下列说法正确的是()电场线方向向左若电子初速度方向与a面垂直,则电子恰好能到达e面若电子初速度方向与a面成60角,则电势能的最大增量为3E04若电子最远到达c面,则a
12、到c过程中电子在竖直方向上的距离是a、c间距的一半A.B.C.D.二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分) (1)在使用电磁打点计时器来分析物体运动情况的实验中有如下步骤:A.固定电磁打点计时器B.安装纸带C.松开纸带让物体带着纸带运动D.接通低压交流电源E.取下纸带F.断开开关这些步骤正确的排列顺序为(填选项前的字母).根据打点计时器所打的纸带,我们可以不利用公式就能直接得到的物理量是(填选项前的字母).A.时间间隔B.位移C.加速度D.平均速度(2)在做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,如图F3-14甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两
13、相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,则相邻两个计数点间的时间间隔为s.其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6=10.26 cm.下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度.位置BCDEF速度/(ms-1)0.7370.8010.9280.994图F3-14以A点为计时起点,在图乙的坐标系中画出小车的速度时间关系图线.由图像求出的小车的加速度a=m/s2.(保留两位有效数字)20.(6分)在“测定电池的电动势和内阻”的实
14、验中:(1)要完成实验,需要的器材为图F3-15中的(填图中的序号).图F3-15(2)根据实验测得的5组数据所画出的UI图线如图F3-16所示,则干电池的电动势E=V,内阻r=.(小数点后均保留两位)图F3-1621.(6分)如图F3-17所示,PQ和MN为水平平行放置的金属导轨,相距L=1 m.导体棒ab跨放在导轨上,棒的质量为m=0.2 kg,棒的中点用细绳经光滑轻质定滑轮与一物体相连(绳与棒垂直),物体的质量为M=0.3 kg.导体棒与导轨间的动摩擦因数为=0.5,匀强磁场的磁感应强度B=2 T,方向竖直向下.为了使物体匀速上升,应在棒中通入多大的电流?方向如何?(g取10 m/s2)
15、图F3-1722.(7分)某次冰壶比赛中,场地尺寸如图F3-18所示,OA长为5 m,OC长为43.89 m,以C为圆心的圆(内部区域称为“营垒”)半径R=1.83 m.运动员将静止于O点的冰壶(可视为质点)沿中轴线加速推出,经过4 s使冰壶到达A点后脱手,此时冰壶的速度为2 m/s.已知冰面与冰壶间的动摩擦因数=0.008,g取10 m/s2.(1)求冰壶在从O到A过程中的平均速度大小;(2)脱手后冰壶经过多长时间速度减小为1 m/s?(3)当冰壶速度减小到1 m/s时,刷冰员进入冰道上“刷冰”(使冰转化成薄薄的一层水),从而使得冰面与冰壶间的动摩擦因数=2,试判断冰壶能否进入营垒区.图F3
16、-1823.(9分)跳台滑雪运动员脚着专用滑雪板,不借助任何外力,从起滑台起滑,在助滑道上获得较大速度,于台端飞出,沿抛物线在空中飞行,在着陆坡着陆后,继续滑行至水平停止区静止.图F3-19为一简化后的跳台滑雪的雪道示意图.助滑坡由倾角为=37的斜坡AB和半径为R1=10 m的光滑圆弧BC组成,两者相切于B.A、B的高度差h1=30 m,竖直跳台CD高度为h2=5 m,着陆坡DE是倾角为=37的斜坡,长L=130 m,下端与半径为R2=20 m光滑圆弧EF相切,且EF下端与水平停止区相切于F.运动员从A点由静止滑下,通过C点后以速度vC=25 m/s水平飞出并落到着陆坡上,然后运动员通过技巧使
17、垂直于斜坡的分速度降为0,以沿斜坡的分速度继续下滑,经过EF到达停止区FG.已知运动员连同滑雪装备总质量为80 kg,不计空气阻力,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2.(1)求运动员在C点时对跳台的压力大小;(2)求滑雪板与斜坡AB间的动摩擦因数;(3)运动员落点距离D有多远?(4)运动员在停止区靠改变滑板方向增加制动力,若运动员想在60 m之内停下,则制动力至少是总重力的几倍?(设两斜坡粗糙程度相同,计算结果保留两位有效数字)图F3-19学考仿真卷(三)1.C解析 发现万有引力定律的是牛顿,提出电荷周围存在着电场的是法拉第,选项C正确.2.B解析 在研究汽车经过短
18、桥的时间时,汽车的长度不能忽略,故不可以将车视为质点,故A错误;车在高速路上行驶时,坐在陈老师车上的刘老师却感觉车没动,他是以自己为参考系的,故B正确;这里的8:00和9:30指的是时刻,之间的间隔是时间,时间是标量,故C错误;根据题中数据可以求出姚老师开车全程行驶的平均速率,但不能求出平均速度,故D错误.3.C解析 400 m跑道是弯道,则400 m表示路程,选项A错误; 43秒03表示时间,选项B错误;比赛过程中,范尼凯克的教练为了研究他的技术动作,范尼凯克的大小和形状都不能忽略,不能看成质点,选项C正确;范尼凯克的平均速率约为40043.03 m/s9.3 m/s,选项D错误.4.B解析
19、 甲做匀速直线运动,乙做匀加速直线运动,前2 s乙的速度小于甲的速度,而2 s后乙的速度大于甲的速度,即2 s后乙比甲运动得快,A错误;2 s末两者的速度相等,但两者图线与横坐标轴围成的面积不相等,即此时两者没有相遇,4 s时两个质点的位移相等,乙追上甲,此时两质点的位移为104 m=40 m,B正确,D错误;4 s内两者的位移相等,所用时间相等,所以两者的平均速度相等,C错误.5.D解析 由于选手缓慢上行,所以选手所受合外力为零,选项A错误;选手所受的静摩擦力沿钢丝向上,选项B错误;由于缓慢上行,所以钢丝对选手的作用力应该与重力平衡,即竖直向上,选项C错误;钢丝对选手的作用力与选手对钢丝的压
20、力是相互作用力,选项D正确.6.A7.A解析 足球做匀变速运动,以初速度方向为正方向,则初速度为8 m/s,末速度为-12 m/s,根据加速度的定义式,有a=v-v0t=-12-80.2 m/s2=-100 m/s2,A正确.8.C解析 从图像中可知张军乘电梯上升过程中先匀加速运动,后匀速运动,再匀减速运动;张军匀减速上升时处于失重状态,支持力小于重力,由牛顿第三定律可知,对电梯的压力也小于重力;上升高度可以从图像与时间轴围成的面积求出,为600 m;电梯对张军支持力的最大功率是P=Fv=7704 W=3.08 kW,故选项C正确.9.D解析 对货物受力分析,受到重力mg和拉力T,根据牛顿第二
21、定律得T-mg=ma,变形得a=1mT-g,当a=0时,T=mg,即图线与横轴的交点的横坐标N的值为mg,故C正确;当T=0时,a=-g,即图线与纵轴的交点的纵坐标M的值为-g,故A正确;图线的斜率表示质量的倒数1m,故B正确,D错误.10.D解析 经过时间t到达地面时,竖直方向的分速度为vy=gt,而vyv0=tan ,所以v0=gttan,选项A错误;根据平抛运动的规律,速度偏转角正切值是位移偏转角正切值的两倍,选项B错误;根据h=12gt2可知平抛运动的时间不变,选项C错误.根据vyv0=tan 可知,水平速度变大时,竖直方向分速度不变,所以变小,选项D正确.11.C解析 小球最后静止在
22、A点,处于平衡状态,则F弹=mg,根据胡克定律得,弹簧的压缩量x=F弹k,与h无关,则小球静止在A点时弹簧的弹性势能与h也无关,故A、B错误,C正确;A点是小球所受的弹力与重力平衡的位置,小球第一次到达A点时,弹簧的压缩量与最终小球静止在A点时弹簧压缩量相等,则此时弹簧的弹性势能与最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能相等,故D错误.12.A解析 人造卫星绕地球做匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,设卫星的质量为m,轨道半径为r,地球质量为M,有GMmr2=mv2r=m2r=m2T2r=ma,可得v=GMr,=GMr3,a=GMr2,可知轨道半径越大,则周期越长,线速度、角速度、向心加速度越小,
23、故选项B、C、D错误,选项A正确.13.A解析 小丽每次跳绳升高的高度约为0.08 m,则一次克服重力做功W=mgh=32 J,每秒钟可以跳2.5次,所以每秒钟克服重力做功W总=W2.5=80 J,选项A正确.14.D解析 甲图中,尘粒除了受到电场力,还受到随速度增大的阻力,故尘粒不可能做匀加速直线运动,选项A错误.同理乙图中尘粒也不满足类平抛运动的受力特征,选项B错误.根据题目中已知的信息,可知尘粒不可能做匀速运动,选项C错误.在电场中,电场力做功W=qU,选项D正确.15.A解析 电池组的能量为2100 Wh,即电池组的能量W=Pt=21003600 J=7.56106 J,电池组的电荷量
24、Q=It=1.26105 C,选项A正确,C错误;电池组充电80%需要的时间t=0.8QI冲=0.8358 h=3.5 h,因此选项B错误;电动摩托车的续航里程不与速度成反比,则电动摩托车续航里程不是680 km,选项D错误.16.C解析 在运动过程中,硬币做圆周运动的圆心在漏斗的中心轴线上,选项A错误;硬币在旋转下落过程中,设在某位置的切线与水平面夹角为,则F向=mgtan ,mgtan =mr2,可得=gtanr,位置往下时,变大,运动半径变小,则FaFb,aTb,D错误.17.D解析 根据左手定则可以判断出,金属棒所受的安培力方向竖直向下,A错误;金属棒受到弹簧测力计拉力、重力、安培力的
25、作用,根据平衡条件可得F=F安+mg,则F安=F-mg,B错误;若将电流增大为原来的2倍,则F=2F安+mg=2(F安+mg)-mg=2F-mg,C错误;若将磁感应强度和金属棒的质量同时增大为原来的2倍,则F=2(F安+mg)=2F,D正确.18.B解析 从a到c过程,克服电场力做功,即电场力做负功,电子的电势能增加,所以ac,电场线方向向右,错误;Wac=qUac,由于是匀强电场,所以Wae=2Wac,即Wae=-E0,从a到e过程中,根据动能定理得Wae=Eke-Eka,所以Eke=0,正确;在水平向左的电场力作用下,水平方向上速度减小到零时,电场力做负功最多,即电势能增加最多,为Ep=1
26、2m32v02=34E0,正确;设速度与电场方向夹角为,则Wac=-12mvx2,由此可知vx=22v0,则vy=vx=22v0,电子在水平方向上做匀减速直线运动,在竖直方向上做匀速直线运动,因此x水x竖=12vxtvyt=12,错误.19.(1)ABDCFEAB(2)0.10.864图略0.6420.(1)(2)1.45(1.441.46均可)2.50(2.472.53均可)21.2 A由a指向b解析 对导体棒ab受力分析,由平衡条件得,竖直方向上有FN=mg水平方向上有BIL-f-Mg=0又f=FN联立解得I=2 A由左手定则可判断,电流方向由a指向b.22.(1)1.25 m/s(2)12.5 s(3)不能解析 (1)OA段位移x1=5 m,历时t1=4 s,则