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1、学考仿真卷(五)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.下列物理量属于矢量的是()A.功率B.速度C.电势D.电容2.北京时间2018年9月1日,某中学首批同学成功搬入新校区.上午8:00,在老校区门口,有30辆公共汽车组成的搬迁车队有序开出,行驶6.7 km,于8:30顺利抵达新校区的西门口.下列有关搬迁的说法中正确的是()A.研究车队经过中山路地道桥的时间,可以将车队视为质点B.上述“行驶6.7 km”指的是路程C.由上述数据,可以计算出车队全程的平均速度D.上述“2018年
2、9月1日上午8:00”指的是时间3.下列关于电荷的有关知识正确的是()A.摩擦起电与感应起电的实质是不同的B.在干燥的冬季,脱毛衣时常常看到电火花,这是一种静电现象C.摩擦起电是创造出新的电荷,感应起电是指电荷在物体上的转移D.带+2 C电荷量的金属球A与带-1 C电荷量的金属球B接触后,就会有1 C电荷消灭图F5-14.一种生活在马粪堆里的微生物水玉霉在繁殖过程中可以在210-3 s内由静止加速到9 m/s,这段时间内它的平均加速度大小为()A.4.5 m/s2B.45 m/s2C.450 m/s2D.4500 m/s2图F5-25.甲、乙两质点在同一时刻从同一地点沿同一方向做直线运动,质点
3、甲做初速度为零、加速度大小为a1的匀加速直线运动,质点乙做初速度为v0、加速度大小为a2的匀减速直线运动至速度减为零后保持静止.甲、乙两质点在运动过程中的xv 图像(位置速度图像)如图F5-2所示,虚线与对应的坐标轴垂直,则()A.在xv图像中,图线a表示质点甲的运动,质点乙的初速度v0=6 m/sB.质点乙的加速度大小a2=2 m/s2C.质点甲的加速度大小a1=1 m/s2D.图线a、b的交点表示两质点同时到达同一位置图F5-36.如图F5-3所示,自动卸货车静止在水平地面上,车厢在液压机的作用下与水平面的夹角缓慢增大,当夹角增大到45时,货物开始下滑.下列说法正确的是()A.在增大到45
4、的过程中,货物受到的支持力变大B.在增大到45的过程中,货物受到的摩擦力变小C.在增大到45后,若继续增大,则货物受到的摩擦力变小D.在增大到45后,若继续增大,则货物受到的合力大小不变图F5-47.如图F5-4所示,同一物块分别放在水平面和固定斜面上,在两个大小相等的力F1、F2作用下运动,F1、F2方向分别平行于水平面和斜面.若物块在力的作用下通过的位移大小相等,则力F1、F2对物块所做的功()A.相等B.与物块和接触面的粗糙程度有关C.在水平面上推力所做的功较多D.在斜面上推力所做的功较多图F5-58.如图F5-5所示,用两根长度均为L的轻绳将一重物悬挂在水平的天花板下,轻绳与天花板的夹
5、角为,整个系统静止时,每根轻绳中的拉力为F1.现将其中一根轻绳剪断,当小球摆至最低点时,另一根轻绳中的拉力为F2.重力加速度为g,下列说法正确的是()A.缩短两悬点之间距离,则拉力F1变大B.剪断绳子后,在最低点时,F2=mgC.F2F1的值有可能为2.0D.轻绳被剪断后,小球在摆动过程中机械能增加图F5-69.如图F5-6所示,环绕太阳运转的小行星“吴健雄星”的半径约为16 km,密度与地球接近.已知地球的半径为6400 km,第一宇宙速度约为8 km/s,地球表面重力加速度g取10 m/s2,则以下说法正确的是()A.地球的公转速度小于“吴健雄星”的公转速度B.地球的公转角速度小于“吴健雄
6、星”的公转角速度C.“吴健雄星”表面的重力加速度约为0.025 m/s2D.“吴健雄星”的第一宇宙速度为4 m/s图F5-710.如图F5-7所示,小球从静止开始沿光滑曲面轨道AB滑下,从B端水平飞出,撞击到一个与地面成=37角的斜面上,撞击点为C.已知斜面上端与曲面末端B相连.若A、B间的高度差为h,B、C间的高度差为H,则h与H的比值hH等于(不计空气阻力,sin 37=0.6,cos 37=0.8)()A.34B.43C.49D.94图F5-811.如图F5-8所示,关于平行板电容器的充、放电,下列说法正确的是()A.开关接1时,平行板电容器充电,且上极板带正电B.开关接1时,平行板电容
7、器充电,且上极板带负电C.开关接2时,平行极电容器充电,且上极板带正电D.开关接2时,平行板电容器充电,且上极板带负电图F5-912.如图F5-9所示,在匀强电场中的A、B两点分别放入两个带正电的点电荷1和2,带电荷量分别为q1、q2,且q1=q2.已知1在A点的电势能为Ep1,2在B点的电势能为Ep2.下列说法正确的是()A.只有当零电势点选在A点时才有Ep1Ep2B.只有当零电势点选在B点时才有Ep1Ep2C.只有当零电势点选在无穷远处时才有Ep1Ep2D.无论零电势点在何处总有Ep1Ep2图F5-1013.如图F5-10所示,ABCD为一个圆台,O点是其对称轴上某点,其中C、A、O以及D
8、、B、O分别在一条直线上.现将正点电荷放在O点,BNC为某个试探电荷在电场力作用下的移动路线,则下列说法正确的是()A.A、B两点的电场强度相同B.C点电势比D点电势高C.负电荷沿BNC从B到C过程中,动能变大D.正电荷沿着BNC从B到C过程中电场力做的功等于该电荷从B到D过程中电场力做的功图F5-11图F5-1214.如图F5-11所示电路中,当滑动变阻器R2的滑片P向上端a滑动时,电流表A及电压表V的示数的变化情况是()A.电流表A示数增大,电压表V示数增大B.电流表A示数增大,电压表V示数减小C.电流表A示数减小,电压表V示数增大D.电流表A示数减小,电压表V示数减小15.老师在课堂上做
9、了一个演示实验:装置如图F5-12所示,在容器的中心放一个圆柱形电极B,沿容器边缘内壁放一个圆环形电极A,把A和B分别与电源的两极相连,然后在容器内放入液体,将该容器放在磁场中,液体就会旋转起来,王同学回去后重复老师的实验步骤,但液体并没有旋转起来,造成这种现象的原因可能是该同学在实验过程中()A.将磁铁的磁极倒置了B.将直流电源的正、负极接反了C.使用的液体为能导电的饱和食盐溶液D.使用的电源为50 Hz的低压交流电源16.3D手势识别技术人机交互领域可以实现非接触的感应和控制,其中比较有代表性的要数Microchip公司的GesTIC技术.它基于电场感应的原理,在电子设备周边的空间中形成一
10、个电场.当手部在空间中运动时会使电场发生畸变,布设在电场中的电极接收器会感应到这种变化,并通过专门的控制芯片进行信号处理,将数据传递给电子设备做出响应,其电场线分布如图F5-13所示.下列说法中正确的是()图F5-13A.电场是由电子设备表面的负电荷产生的B.a点的场强比b点的场强小C.a点的电势比b点的电势高D.会有电流从电子设备流向手指17.如图F5-14所示为两个棒球均以大小为20 m/s的初速度被击出后的轨迹示意图(每一条轨迹都可视为以相等速度向相反方向做平抛运动的轨迹拼接而成),其中A、B轨迹分别对应初速度方向与水平面成60角和30角.假定空气阻力不计,g取10 m/s2,则()图F
11、5-14A.轨迹A对应棒球的飞行时间为2 sB.轨迹B对应棒球的飞行时间为1 sC.轨迹A、B最高点离地高度之比为21D.轨迹A、B对应棒球的水平射程均约为35 m图F5-1518.如图F5-15所示,间距为0.4 m的足够长平行金属导轨所在平面与水平面之间的夹角为37,匀强磁场的磁感应强度大小为B=0.5 T,方向竖直向上.将一根长为0.4 m、质量为20 g的导体棒垂直放置在导轨上,导体棒中通有大小为1 A、方向从a向b的电流.已知导轨与导体棒之间的动摩擦因数为0.5,g取10 m/s2,则()A.导体棒所受的安培力方向垂直于斜面向上B.导体棒在斜面上保持静止C.导体棒所受的安培力大小为0
12、.12 ND.导体棒的加速度大小为13 m/s2二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分)如图F5-16所示为某物理实验小组做“探究功与速度变化的关系”的实验装置.(实验中橡皮筋型号相同)图F5-16(1)除了实验所需的导线、复写纸、纸带,你认为如图F5-17所示的实验器材中还需要的是 (填选项字母).ABCD图F5-17(2)关于橡皮筋做功,下列说法正确的是(填选项前的字母).A.橡皮筋做功的具体数值可以直接测量B.橡皮筋在小车运动的全程中始终做功C.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加D.若橡皮筋伸长量变为原来的2倍,则橡皮筋做功也增加为原来的2倍(3)实验中
13、先后用同样的橡皮筋1条、2条、3条合并起来挂在小车的前端进行多次实验,每次都要把小车拉到同一位置再释放.把第1次只挂1条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为W,第二次挂2条橡皮筋时橡皮筋对小车做的功记为2W橡皮筋对小车做功而使小车获得的速度可根据打点计时器打出的纸带测出.已知打点计时器所接电源频率为50 Hz,根据第4次的纸带(如图F5-18所示)求得小车获得的速度为 (结果保留两位有效数字)m/s.图F5-18若根据多次测量数据画出的Wv草图如图F5-19所示,由图线形状,可知对W与v的关系作出的猜想肯定不正确的是 (填选项前的字母).图F5-19A.WvB.W1vC.Wv2 D.Wv320.(6
14、分)小丁同学对实验室中的线圈(如图F5-20甲所示)产生了浓厚兴趣,决定利用伏安法测量线圈电阻,实验电路图如图乙所示.图F5-20(1)实验前,图乙中滑动变阻器滑片应置于(选填“a”或“b”)端.(2)已知实验中电压表所接量程为03 V,某次实验中电压表示数如图丙所示,则电压表读数为V.(3)改变滑动变阻器滑片,待电路稳定后得到多组电流、电压值如下表所示,请在图F5-21中作出相应的UI图像.电压U(V)0.000.300.500.801.101.401.602.00电流I(mA)0.011.817.427.836.657.055.870.2图F5-21(4)由图像可得该线圈电阻为.21.(6
15、分)一些长下坡路段行车道外侧时常会增设避险车道,该车道是用于速度失控车辆驶离正线安全减速的专用车道,其原理就是利用一段斜坡使汽车减速.某处避险车道的斜坡路段倾角=37.现有一辆质量为2000 kg的汽车无动力冲上斜坡,它在斜坡底端时的速度为30 m/s,向上运动到某一位置时,其动能减少了Ek=1.5105 J,机械能减少了E=3104 J.汽车受到的摩擦阻力大小恒定,试求:(1)汽车向上运动时的加速度大小;(2)汽车在上冲过程中的速度大小变为6 m/s时到斜坡底端的距离;(3)当汽车静止在斜坡上时斜坡对汽车的作用力.22.(7分)如图F5-22所示,质量为m的通电直导线ab放置在倾角为的光滑导
16、轨上,导线与导轨垂直且接触良好,导轨间距为L,导轨上端分别与电源正、负极相连,电流大小为I,要求导线ab静止在导轨上.(1)若磁场的方向竖直向上,则磁感应强度的大小如何?(2)若要求磁感应强度最小,则磁感应强度的方向和大小如何?图F5-2223.(9分)如图F5-23所示,将质量m=0.2 kg、电荷量q=-1.2510-3 C、可视为质点的带电小球从水平绝缘平台右端O点以初速度v0=3 m/s水平抛出,小球飞离平台后立刻进入一段有边界的电场区域,出电场后小球继续运动并由A点进入绝缘竖直平面内的轨道,并恰好经过圆弧轨道最高点C.已知AB段为光滑圆弧,最低点为B,BC段为粗糙圆弧,圆弧半径R=0
17、.4 m,电场强度E=1.6103 N/C,N点与B点的水平距离xNB=2 m,O点与C点的高度差hOC=0.16 m,AOB=53.(g取10 m/s2,sin 53=0.8,cos 53=0.6)(1)小球是否沿A点切线进入圆弧轨道?并求出该电场区域的宽度.(2)求带电小球在轨道最低点B时对轨道的压力大小.(3)在竖直平面内的圆弧轨道上运动过程中,求小球克服摩擦力做的功.图F5-23学考仿真卷(五)1.B解析 功率、电势、电容都是只有大小而没有方向的物理量,是标量,而速度既有大小又有方向,是矢量,选项B正确.2.B3.B4.D解析 根据加速度公式得a=vt=9-0210-3 m/s2=4.
18、5103 m/s2,选项D正确.5.A解析 根据图线可知,a图线的速度随位移增大而增大,b图线的速度随位移增大而减小,所以图线a表示质点甲的运动,当x=0时,乙的速度为6 m/s,即质点乙的初速度v0=6 m/s,故A正确;设质点乙、甲先后通过x=6 m处时的速度均为v,对质点甲,有v2=2a1x,对质点乙,有v2-v02=-2a2x,联立得a1+a2=3 m/s2,当质点甲的速度v1=8 m/s、质点乙的速度v2=2 m/s时,两质点通过相同的位移均为x,对质点甲,有v12=2a1x,对质点乙,有v22-v02=-2a2x,联立得a1=2a2,所以a1=2 m/s2,a2=1 m/s2,故B
19、、C错误;图线a、b的交点表示两质点在同一位置,但不是同时到达该位置,故D错误.6.C解析 在增大到45的过程中,货物处于平衡状态,受到重力mg、支持力FN和摩擦力f,根据平衡条件得FN=mgcos ,f=mgsin ,当 角增大时,FN减小,f增大,故A、B错误;在增大到45后,受到的摩擦力是滑动摩擦力,f=mgcos ,随着角度的增大,摩擦力减小,故C正确;货物开始下滑,存在加速度,则F=mgsin -mgcos ,随着角度的增大,根据关系式可以判断合外力在增大,故D错误.7.A8.C解析 整个系统静止时,每根轻绳中的拉力为F1,即2F1sin =mg,缩短两悬点之间距离,则变大,拉力F1
20、变小,选项A错误;剪断一根轻绳后,小球往下摆动,另一轻绳拉力不做功,所以机械能守恒,当摆动到最低点时,有F2-mg=mv2L ,可知拉力大于重力,选项B、D错误.摆动到最低点时,有mgL(1-sin )=12mv2,在最低点,有F2-mg=mv2L,联立得F2=3mg-2mgsin ,F2F1=3mg-2mgsinmg2sin,当sin =34 时,取最大值,即F2F12.25,选项C正确.9.C解析 根据万有引力提供向心力得GMmr2=mv2r=mr2,则v=GMr,=GMr3,可知地球的公转速度大于“吴健雄星”的公转速度,地球的公转角速度大于“吴健雄星”的公转角速度,选项A、B错误.由GM
21、=gR2,即G43R3=gR2,可知表面重力加速度与半径成正比,g=140 m/s2,选项C正确.根据第一宇宙速度v=GMR=gR,可得v=20 m/s,选项D错误.10.C解析 小球从A到B,由机械能守恒定律得mgh=12mvB2,小球从B到C做平抛运动,水平位移x=vBt,竖直位移y=H=12gt2,又知tan 37=yx=H2gh2Hg=12Hh,则hH=49,C正确.11.A解析 开关接1时,平行板电容器充电,上极板与电源正极相连而带正电,A正确,B错误;开关接2时,平行板电容器放电,放电结束后上、下极板均不带电,C、D错误.12.D13.D解析 由题意知OA=OB,OC=OD,根据点
22、电荷周围场强公式E=kQr2 可知,EA=EB,但电场方向不同,选项A错误;根据正点电荷周围等势线分布可知C=D,选项B错误;电场力做功只与始、末两点的电势差有关,由UBC=UBD,W=qU 可知,正电荷沿着BNC从B到C过程中电场力做的功等于该电荷从B到D过程中电场力做的功,选项D正确.负电荷沿BNC从B到C,电场力做负功,动能减少,选项C错误.14.C解析 当滑片P向上端a滑动时,滑动变阻器连入电路的阻值增大,则电路总电阻增大,电路中电流减小,因为电流表测量电路中电流,则电流表的示数减小,电压表测量R2两端电压,因电路中电流减小,故R1两端电压及内电压均减小,故R2两端电压增大,所以电压表
23、示数增大,故C正确.15.D解析 老师将该容器放在磁场中,液体会旋转起来的原因是液体受到了安培力的作用,因此溶液能导电,且电流方向确定,并有磁场,与磁铁的磁极是否倒置、直流电源的正、负极是否接反都没有关系,故液体不能旋转的原因是使用了交流电源,选项A、B、C错误,选项D正确.16.C解析 由空间电场线的分布及方向可判断,电场是由电子设备表面的正电荷产生的,A错误;由电场线的疏密可知,a点的场强比b点的场强大,B错误;由电场线方向与电势高低的关系可知,a点的电势比b点的电势高,C正确;电场线的方向并不代表电流流向,并且手指也未与屏幕接触,屏幕和手指之间并无电流,D错误.17.D解析 A、B两轨迹
24、对应初速度方向分别与水平面成60角、30角,初速度大小均为v=20 m/s,轨迹的左、右两部分是对称的,则tA=2vsin 60g=23 s,tB=2vsin 30g=2 s,选项A、B错误;轨迹最高点离地高度分别为hA=(vsin 60)22g和hB=(vsin 30)22g,两者之比hAhB=(sin 60)2(sin 30)2=31,选项C错误;两球水平射程相等,x=vcos 30tB=203 m35 m,选项D正确.18.D解析 根据左手定则可判断,通电导体棒所受安培力方向水平向右,故选项A错误.根据安培力公式得F=BIL=0.2 N,故选项C错误.对导体棒受力分析,由平衡条件得FN+
25、Fsin =mgcos ,由牛顿第二定律得mgsin +Fcos -FN=ma,解得导体棒的加速度a=13 m/s2,故选项D正确,选项B错误.19. (1)AB(2)C(3)2.0AB20.(1)a(2)1.70(3)图略(4)30.0(28.032.0均可)21.(1)7.5 m/s2(2)57.6 m(3)2104 N,方向竖直向上解析 (1)增加的重力势能Ep=mgh=Ek-E=1.2105 J向上运动过程,有-F合hsin=-Ek,F合=ma联立解得 a=7.5 m/s2(2)上升过程中,有-2ax=vt2-v02,解得x=57.6 m(3)汽车静止,斜坡对汽车的作用力F=mg=21
26、04 N,方向竖直向上.22.(1)mgtanIL(2)mgsinIL方向垂直于斜面向上解析 (1)若磁场方向竖直向上,从a向b观察,导线受力情况如图所示由平衡条件知,在水平方向上,有F-FNsin =0在竖直方向上,有mg-FNcos =0其中F=BIL联立解得B=mgtanIL.(2)若要求磁感应强度最小,则一方面应使磁场方向与通电导线垂直,另一方面应调整磁场方向使与重力、支持力的合力相平衡的安培力最小,如图所示,由力的矢量三角形可知,当安培力方向与支持力方向垂直时,安培力最小,对应的磁感应强度最小,设其值为Bmin,则BminIL=mgsin 解得Bmin=mgsinIL 根据左手定则判
27、定,磁感应强度方向垂直于导轨向上.23.(1)是0.48 m(2)16.1 N(3)0.82 J解析 (1)小球所受电场力F=E|q|=1.61031.2510-3 N=2 N,方向向上,因此小球在电场区域做匀速直线运动.O、A的高度差hOA=hOC+R+Rcos =0.8 m飞出电场区域后,根据平抛运动规律得hOA=12gt2 ,解得t=0.4 s因此刚落到A点时竖直方向的速度vy=gt=4 m/s 小球做平抛运动落到A点时,有vyv0=tan 53 因此小球在A点恰好沿着切线进入圆弧轨道.A、B两点水平距离xAB=Rsin =0.32 m QA的水平距离xQA=v0t=1.2 m所以电场宽
28、度LNQ=xNB-xQA-xAB=0.48 m. (2)小球到A点时的速度为vA=v02+vy2=5 m/shAB=R-Rcos =0.16 m 由于AB轨道是光滑圆弧轨道,所以小球从A到B过程中机械能守恒,有12mvA2+mghAB=12mvB2 在圆弧轨道最低点B处,有FN-mg=mvB2R 联立解得FN=16.1 N由牛顿第三定律知,小球对轨道的压力大小为16.1 N,方向竖直向下.(3)小球在竖直平面内的圆弧轨道上运动时,从B到C过程中,克服摩擦力做功,在从A到B过程中没有摩擦力做功,根据动能定理得12mvC2-12mvA2=-mghAC+Wf小球在最高点C时的速度vC=gR=2 m/s 解得Wf=-0.82 J 因此在这个过程中,小球克服摩擦力做功为0.82 J.