高中物理學業水平考試模擬試卷(八)(時間:60分鐘,分值:70分)選擇題部分一、選擇題(本題共18小題,每小題2分,共36分。在每小題給出的四個選項中,只有一項是符合題目要求的)1.下列各組物理量全是標量的是(B)A.速度和加速度 B.動能和重力勢能C.電場強度和電勢 D.磁感應強度和電流解析:速度、加速度和磁感應強度、電場強度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而動能、重力勢能和電勢只有大小無方向,是標量;電流雖然有方向,但是不滿足平行四邊形法則,是標量;選項B正確,A,C,D錯誤。2.2018年9月,中國氣象局曾這樣播報了一則臺風預警:臺風“山竹”的中心于16日17時在廣東省登陸,登陸時中心附近最大風力14級(45m/s)。上述消息中的“16日17時”“45m/s”分別指(A)A.時刻和速率B.時刻和平均速度C.時間間隔和瞬時速度D.時間間隔和平均速度解析:由題意可知,16日17時是登陸的時刻,45m/s是瞬時速度的大小,即速率,選項A正確。3.人們根據物理學家對世界的貢獻選出牛頓等十大杰出代表,關于他們的成就與貢獻,下列說法不符合物理學史實的是(D)A.牛頓是動力學的奠基人,最早提出慣性概念,還發現了萬有引力定律B.卡文迪許通過扭秤實驗測定引力常量G的數值,是最早稱量地球質量的人C.伽利略開創了近代物理學的研究方法,最早提出力不是維持物體運動的原因D.法拉第最早提出了電場、磁場的概念,并首次通過油滴實驗測定了電子的電荷量解析:法拉第最早提出了電場、磁場的概念,密立根首次通過油滴實驗測定了電子的電荷量,選項D錯誤。4.在如圖所示的四種情形中,防止離心現象的是(A)A.在甲圖中,火車轉彎時,按規定速度通過 B.在乙圖中,運動員將鏈球甩出C.丙圖是民間藝人在制作棉花糖 D.丁圖是洗衣機甩干時內筒在高速旋轉解析:火車轉彎時,按規定速度通過是防止離心現象,其他幾個都是利用離心現象。5.如圖,一小男孩從右側用5s的時間爬上滑梯,停10s后從滑梯頂端由靜止開始滑到水平地面,用時3s。下列說法正確的是(B)A.他爬上去和滑下來的位移相同B.他整個過程用時18s,指的是時間間隔C.他爬上去和滑下來的平均速度相同D.他爬上去和滑下來的重力做的功相等6.物理學中通常運用大量的科學方法建立概念,如“理想模型”“等效替代法”“控制變量法”等等,下列選項均用到“等效替代”方法的概念是(D)A.質點、電場強度B.平均速度、點電荷C.總電阻、電場強度D.合力與分力、總電阻解析:“質點”采用理想模型的方法,“電場強度”采用比值定義法,故A錯誤;“點電荷”采用理想模型的方法,“平均速度”采用比值定義法,故B錯誤;“總電阻”采用等效替代的方法,“電場強度”采用比值定義法,故C錯誤;“合力與分力”“總電阻”采用的都是等效替代的方法,故D正確。7.如圖所示,質量相同的甲、乙兩人所用繩子相同,甲拉住繩子懸在空中處于靜止狀態;乙拉住繃緊繩子的中點把繩子拉斷了。則(D)A.繩子對甲的拉力小于甲的重力B.繩子對甲的拉力大于甲對繩子的拉力C.乙拉斷繩子前瞬間,繩上的拉力一定小于乙的重力D.乙拉斷繩子前瞬間,繩上的拉力一定大于乙的重力8.快遞小哥用遙控飛行器向80m的高樓送郵包,從地面豎直向上飛行,飛行器的vt圖象如圖所示,則下列說法正確的是(A)A.飛行器做減速運動的時間為12sB.飛行器上升到目的地所需時間為12sC.飛行器加速上升的加速度大小為10m/s2D.飛行器減速上升的加速度大小為1m/s2解析:由圖象可看出飛行器運動總時間為16s,減速運動時間為12s,選項A正確,B錯誤;根據公式a=ΔvΔt,故飛行器加速上升時的加速度大小為2.5m/s2,減速上升時的加速度大小為59.可以設想,如果汽車能獲得足夠的動力,汽車的行駛速度還可以不斷增加。那么,當汽車速度增加到某一值時,汽車將離開地球成為繞地球做圓周運動的“航天汽車”。如果有一輛這樣的“航天汽車”正沿赤道行駛,不計空氣阻力,則該“航天汽車”(C)A.在赤道上行駛時,它對地面的壓力等于重力B.在赤道上行駛的速度增大時,它對地面的壓力增大C.在赤道上行駛的速度達到第一宇宙速度時將脫離地面D.一旦脫離地面,車內的彈簧測力計無法測量力的大小解析:因地球表面是一個球面,汽車在地球表面的運動是圓周運動,重力和支持力的合力提供向心力:mgFN=mv2R,可知速度增加時,壓力減小,選項A,B錯誤;此“航天汽車10.如圖所示,質量為60kg的人站在水平地面上,用定滑輪裝置將質量為m=40kg的重物送入井中.當重物以2m/s2的加速度加速下落時,忽略繩子和定滑輪的質量及繩子與定滑輪間的摩擦及空氣阻力,則人對地面的壓力大小為(g取10m/s2)(D)A.200N B.920NC.320N D.280N解析:先以重物為研究對象,重物受到重力與繩子的拉力,根據牛頓第二定律,有mgF=ma,則F=m(ga)=40×(102)N=320N;再以人為研究對象,人在重力Mg、繩子向上的拉力F、地面的支持力N這三個力的作用下,處于平衡狀態,根據平衡條件有Mg=F+N,則N=MgF=600N320N=280N,由牛頓第三定律可知,人對地面的壓力大小為N′=N=280N,選項D正確。11.如圖所示為中國“立體巴士”,這種新型高大的汽車可跨越車流行駛,行駛速度在60～80km/h,同時它承載的人數大約在1400人左右。某次在十字路口有一約100m長的汽車長隊,立體巴士利用其優勢,從車隊尾部開始剎車,正好與第一輛小車平齊停在十字路口,用時10s,若將上述運動視為勻減速直線運動,根據以上數據能估算出立體巴士(A)A.剎車時加速度的大小 B.剎車時所受的合力大小C.剎車時制動力所做的功 D.勻速行駛時的牽引力大小解析:已知立體巴士的初速度和剎車時間,由a=vt情況。12.歐姆不僅發現了歐姆定律,還研究了電阻定律。有一個長方體金屬電阻,材料分布均勻,邊長分別為a,b,c,且a>b>c。電流沿圖示方向流過該金屬電阻,其中電阻阻值最小的是(A)解析:根據電阻定律R=ρlS正確。13.2018年3月2日上映的《厲害了我的國》的票房和評分都極高。影片中展示了我們國家作為現代化強國的方方面面的發展與進步。如圖是影片中幾個場景的截圖,則下列說法正確的是(D)A.甲圖中火箭點火后加速上升階段,艙內的物體處于失重狀態B.乙圖中的光伏電池能把太陽光的光能全轉化為內能C.丙圖中靜止站立在電纜上的工作人員受到的合力垂直于傾斜的電纜D.丁圖中某根鋼索對橋面的拉力和橋面對該鋼索的拉力是一對作用力和反作用力解析:火箭加速上升,即艙內物體處于超重狀態,選項A錯誤;光伏電池能夠把光能轉化為電能,所以選項B錯誤;丙圖中工作人員所受合力應該為零,選項C錯誤;鋼索對橋面的拉力與橋面對鋼索的拉力屬于相互作用力,選項D正確。14.如圖所示為中國月球探測工程的標志,它以中國書法的筆觸,勾勒出一輪明月和一雙踏在其上的腳印,象征著月球探測的終極夢想。若宇宙飛船在月球表面繞月飛行的周期為T,月球的半徑為R,引力常量為G,若飛船只受月球引力的作用,利用上述數據不能算出(A)A.飛船的質量 B.月球的質量C.月球的密度 D.飛船的向心加速度解析:根據萬有引力提供向心力GmMR2=mv2R=mRω2=m4π2T2R可知v=GMR,ω=GMR3,T=2π題意。15.將一電荷量為+Q的小球放在原來不帶電的金屬球附近,最終所形成的電場線分布如圖所示,a,b為電場中的兩點,則(C)A.a點的電場強度比b點的小B.a點的電勢比b點的低C.負檢驗電荷在a點受的電場力比在b點的大D.負檢驗電荷從a點移到b點,電場力做正功解析:圖中的金屬球在電場中處于靜電平衡狀態,整個金屬球是一個等勢體。根據電場線性質可知Ea>Eb,φa>φb,選項A,B錯誤;負電荷在a點所受的電場力比在b點要大,選項C正確;因為φa>φb,所以負電荷從a點移到b點,電勢能增加,即電場力做負功,選項D錯誤。16.如圖,一個環形電流的中心有一根通電直導線,則關于通電直導線的受力下列說法正確的是(D)A.沿環半徑向外B.沿環半徑向內C.若導線電流方向發生變化則受到的安培力方向反向D.等于零解析:根據安培定則可知,環形電流產生的磁場方向與通電直導線平行,因此通電直導線將不受安培力,所以選項D正確。17.如圖所示,三塊一樣的蹄形磁鐵并排放置在粗糙水平桌面上,S極在上,N極在下,導體棒AB單位長度的電阻為R,導體棒所在位置的磁感應強度相同?？赏ㄟ^1,2,3,4四條電阻不計的柔軟細導線與電動勢為E、內阻為r的電源相連,相鄰兩條細導線間的導體棒長度相同。下列說法正確的是(D)A.1接電源負極,2接電源正極,導體棒向外擺B.對調磁鐵N極與S極位置的同時改變電流方向,導體棒的擺動方向改變C.1,4接電源瞬間導體棒所受磁場的作用力是2,3接電源瞬間的3倍D.通電瞬間,桌面對磁鐵的作用力比沒通電時大解析:1接電源負極,2接電源正極,根據左手定則可知,導體棒所受安培力向里,則導體棒向里擺,選項A錯誤;根據左手定則可知,對調磁鐵N極與S極位置的同時改變電流方向,導體棒所受安培力的方向不變,則擺動方向不變,選項B錯誤;1,4接電源時的電流為I14=El14R+r,2,3接電源時的電流為I23=E118.在某次籃球比賽上,運動員先由站立狀態曲腿下蹲再豎直向上躍起達最大高度后將球投出,如圖所示為小明同學描繪的運動員對地板的作用力隨時間變化的關系圖象,忽略空氣阻力,下列說法正確的是(C)A.圖象中t0至t1缺失部分為曲腿下蹲到最低點的過程B.圖中t2至t4時間段,運動員一直處于超重C.圖中t3時刻運動員速度達到最大,t4時刻剛離開地面D.圖中t3時刻運動員離開地面上升,此后的上升過程運動員的機械能不變解析:由題中可以看出,在t3～t4這段時間內,地板對運動員的作用力小于重力,說明運動員處于失重狀態,選項B錯誤;t3～t4這段時間,人還未離開地板,選項D錯誤;t2到t3這段時間,支持力大于重力,運動員向上加速,t3到t4這段時間,支持力小于重力,運動員開始減速,所以t3時刻運動員的速度最大,t4之后,地板對運動員沒有作用力,說明人已經騰空躍起,選項C正確;根據題目的描述,運動員由站立狀態曲腿下蹲,先加速后減速,所以t0到t1這段時間缺失的部分是運動員曲腿下蹲向下加速的過程,選項A錯誤。非選擇題部分二、非選擇題(本題共5小題,共34分)19.(6分)某同學在做“互成角度的兩個力的合成”的實驗時,利用坐標紙記下了橡皮筋的結點位置O點以及兩彈簧測力計拉力的大小和方向,如圖a所示。(1)試在圖a中作出無實驗誤差情況下F1和F2的合力圖示,并用F表示此力。(2)有關此實驗,下列敘述正確的是(多選)。

A.兩彈簧測力計的拉力可以同時比橡皮筋的拉力大B.橡皮筋的拉力是合力,兩彈簧測力計的拉力是分力C.兩次拉橡皮筋時,需將橡皮筋結點拉到同一位置O,這樣做的目的是保證兩次彈簧測力計拉力的效果相同D.若只增大某一只彈簧測力計的拉力大小而要保證橡皮筋結點位置不變,只需調整另一只彈簧測力計拉力的大小即可(3)如圖b所示是甲和乙兩位同學在做以上實驗時得到的結果,其中哪一個比較符合實驗事實?(力F′是用一只彈簧測力計拉時的圖示)。

解析:(1)以F1,F2為鄰邊作平行四邊形,其對角線即為所求的合力(如圖所示)。(2)兩彈簧測力計的拉力與橡皮筋的拉力的合力為零,它們之間不是合力與分力的關系,B錯誤;結點位置不變,合力不變,當一只彈簧測力計的拉力大小改變時,另一只彈簧測力計的拉力的大小和方向必須都改變,故D錯誤;正確的選項只有A,C。(3)用平行四邊形定則求出的合力可以與橡皮筋拉力的方向有偏差,但用一只彈簧測力計拉結點的拉力與橡皮筋拉力一定在同一直線上,故甲同學實驗得到的結果符合實驗事實。答案:(1)見解析(2)AC(3)甲20.(6分)在“練習使用多用電表”的實驗中:(1)用多用電表測某電阻,擋位旋鈕指“×10”擋,讀數時發現指針偏轉角太大,為使測量結果更加準確,則應改用擋。A.×1 B.×100 C.×1k(2)某次實驗的電路如圖所示,開關閉合后發現燈泡不亮,欲用多用電表檢查該電路(開關處于閉合狀態)何處“斷路”,應使用多用電表的進行檢測。

A.電阻擋 B.電流擋 C.交流電壓擋 D.直流電壓擋(3)在“練習使用多用電表”實驗結束后,如圖中的電表旋鈕狀態符合實驗操作規程的是(選填“甲”或“乙”)。

答案:(1)A(2)D(3)乙21.(6分)如圖所示,在傾角為θ的斜面上,固定一寬度為L的平行粗糙金屬導軌,在導軌上端接入電源和滑動變阻器。一質量為m的金屬桿ab與兩導軌垂直并接觸良好,當滑動變阻器接入電路的阻值為R時,此時桿恰好能沿著導軌勻速下滑。整個裝置處于垂直導軌平面向上的勻強磁場中,導軌與金屬桿的電阻不計。已知電源電動勢為E,內阻為r,金屬桿與導軌的動摩擦因數μ,求:(1)電路中的電流I;(2)其中一個導軌所受的壓力FN;(3)磁感應強度B的大小。解析:(1)根據閉合電路歐姆定律可知,電路中的電流I=ER(2)對金屬桿受力分析如圖所示,由平衡條件可知2FN′=mgcosθ則FN′=12mgcosθ由牛頓第三定律可知,其中一個導軌所受的壓力FN=FN′=12mgcosθ(3)由于金屬桿勻速下滑,根據平衡條件可知,mgsinθ=Ff+BIL,且Ff=μ·2FN′,聯立得B=(R答案:見解析22.(7分)如圖所示,一輛滿載西瓜的卡車從某地由靜止出發,以0.5m/s2的加速度沿直線運動了30s,由于司機疏忽大意,車頭撞在斷橋橋頭的護欄上(車立即停下),碰撞瞬間安全氣囊彈出,司機(上半身,質量為40kg)被氣囊護住相對于地面向前移動了75cm后停住,與此同時車頂上綁住箱子的繩子斷裂,箱子(可看做質點)在車頂上滑行了1m后飛出,已知箱子與車頂的動摩擦因數為0.75,車頂距地面的高度為h1=2.45m,平底河床距離地面h2=2.55m,g=10m/s2。求:(1)卡車與護欄碰撞時的速度大小;(2)氣囊對司機(上半身)的作用力大小;(3)箱子的落點到河岸側壁的距離。(結果中可以保留根號)解析:(1)卡車與護欄碰撞前,卡車一直做勻加速運動,故v=a1t=15m/s。(2)把司機與氣囊相互作用當做勻減速過程,根據0v2=2a2x解得a2=150m/s2,故氣囊對司機的作用力F=ma2=6000N。(3)箱子在車頂上滑行過程,有a3=μg=7.5m/s2,平拋初速度v0=v2-2飛行高度h=h1+h2=5m,則飛行時間t′=2h則箱子落點到河岸側壁的距離