浙江省2020年1月普通高校招生选考科目考试物理仿真模拟试卷（一）

2020年1月浙江省普通高校招生选考科目考试

物理仿真模拟试题01·解析版

考生须知：

1．本试题卷分选择题和非选择题两部分，共8页，满分100分，考试时间90分钟。

2．考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题卡上。

3．选择题的答案须用2B铅笔将答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。

4．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题卡上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑，答案写在本试题卷上无效。

5．本卷中涉及数值计算的，重力加速度g均取10 m/s2。

一、选择题Ⅰ（本题共10小题，每小题3分，共30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.下列各叙述中，正确的是（      ）

A. 重心、合力和平均速度等概念的建立都体现了等效替代的思想

B. 库仑提出了用电场线描述电场的方法

C. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证

D. 用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如电场强度，电容，加速度都是采用了比值法定义的

【答案】A

【解析】

【详解】A. 重心是物体各部分所受重力的集中作用点，合力与分力是等效关系，求变速直线运动的平均速度时用平均速度代替运动的快慢；所以这三个概念的建立都体现了等效替代的思想。故A正确；

B. 法拉第提出了用电场线描述电场的方法，故B错误；

C. 伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，但并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化推理得到，故C错误；

D. 场强、电容是采用比值法定义的；加速度是加速度的决定式，不是比值法定义，故D错误。

2.小明同学在学校举办的运动会1000m比赛中，在最后的冲刺中发力,到达终点前看到小华在相对自己向前运动，而小强相对自己向后运动，最后小明以3分45秒33跑完全程。下列说法正确的是(    )

A. 小明的成绩3分45秒33是时间间隔

B. 小明跑完全程的位移为1000m

C. 小明看到小华向前运动,一定是以地面为参考系

D. 在研究小强比赛中的总路程时,不能把小强看成质点

【答案】A

【解析】

【详解】A．3分45秒33指的是一段时间，即为时间间隔，故A正确；

B．由于比赛场是圆形，所以1000m指的是路程，故B错误；

C．小明看到小华向前运动，是以小明自己为参考系，故C错误；

D．由于小强的形状和大小相对1000m路程可以忽略，所以在研究小强比赛中的总路程时,可以把小强看成质点，故D错误。

3.如图所示，质量为M的斜面体A置于水平地面上，质量为m的木块B置于A的斜面上，水平推力F作用在A上，A、B均保持静止．则

A. A与B之间不存在摩擦力

B. A与地面之间不存在摩擦力

C. B对A的压力等于mg

D. 地面对A的支持力等于(m+M)g

【答案】D

【解析】

【详解】A．对B受力分析，B受重力，支持力，A对B的摩擦力三力作用平衡，所以A与B之间一定存在摩擦力，故A错误；

B．将AB看成整体，由水平方向平衡可知，A受到地面水平向右的静摩擦力，故B错误；

C．将B重力沿平行斜面和垂直斜面分解可得，B对A的压力等于，故C错误；

D．将AB看成整体，由竖直方向平衡可知，地面对A的支持力等于(m+M)g，故D正确。

4.一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为U→Th＋He，下列说法正确的是

A. 衰变后钍核的动能等于α粒子的动能

B. 衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小

C. 铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间

D. 衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

【答案】B

【解析】

【详解】AB. 衰变过程满足动量守恒，所以衰变后钍核与氦核动量大小相等，方向相反，而动能

所以质量大的钍核动能更小，故A错误B正确。

C. 半衰期是所有原子由半数发生衰变需要的时间，而不是一个原子衰变，故C错误

D.因为衰变过程释放能量，存在质量亏损，所以衰变后α粒子与钍核的质量之和小于衰变前铀核的质量，故D错误。

5.四颗人造卫星a、b、c、d在地球大气层外的圆形轨道上运行,其中a、c的轨道半径相同,b、d在同步卫星轨道上,b、c轨道在同一平面上.某时刻四颗卫星的运行方向及位置如图示,则(    )

A. 卫星a、c的加速度大小相等,且小于b的加速度

B. 因为卫星c在赤道上方,所以卫星c为同步卫星

C. 卫星b、d的线速度大小相等,且大于月球的线速度

D. 若卫星c变轨后在轨道半轻较小的轨道上做匀速圆周运动,则其周期变大

【答案】C

【解析】

【详解】A．根据可知，卫星a、c的加速度大小相等，且大于b的加速度，选项A错误；

B．虽然卫星c在赤道上方，但是运行的高度小于同步卫星的高度，所以卫星c不是同步卫星，选项B错误；

C．根据，因为卫星b、d的运行半径相等且小于月球的轨道半径，则卫星b、d的线速度大小相等，且大于月球的线速度，选项C正确；

D．若卫星c变轨后在轨道半轻较小的轨道上做匀速圆周运动，根据 可知，其周期变小，选项D错误。

6.如图所示，x轴上方有垂直纸面向里的匀强磁场，有两个质量相同，电荷量也相同的带正、负电的电荷（不计重力），以相同速度从O点射入磁场中，最终均从x轴离开磁场，关于正、负电荷在磁场中运动，下列说法正确的是（      ）

A. 两电荷所受的洛伦兹力相同

B. 在磁场中正电荷的运动时间等于负电荷的运动时间

C. 两电荷重新回到x轴时距O点距离相同

D. 两电荷重新回到x轴时速度大小相等，方向不同

【答案】C

【解析】

【详解】A．两电荷电性相反，则由左手定则可知，所受的洛伦兹力大小相同，方向相反，选项A错误；

B．因两个电荷质量相同，电荷量也相等（电量绝对值），它们垂直进入同一匀强磁场中做匀速圆周运动的半径必相等、周期（指完成一个圆周）必相等。当θ不等于90度时，两电荷在磁场中的轨迹一个是小半圆弧，另一个是大半圆弧，所以在磁场中的运动时间就不相等。故B选项错误。

C．由运动轨迹可知，由于两个电荷的轨迹若合拢，肯定能组合为一个完整的圆周，则两电荷重新回到x轴时距O点的距离相同，选项C正确；

D．因离子进入磁场时射入方向与x轴夹角为θ，那么射出磁场时速度方向必与x轴夹角为θ，选项D错误。

7.如图所示，一个半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O点为其球心，碗的内表面及碗口光滑。一根细线跨在碗口上，线的两端分别系有质量为m1和m2的小球。当它们处于平衡状态时，质量为m1的小球与O点的连线跟水平方向的夹角为a= 90°。质量为m2的小球位于水平地面上，设此时竖直的细线对m2的拉力大小为T，质量为m2的小球对地面压力大小为N，则(  )

A.  B.

C.  D. N=m2g

【答案】D

【解析】

【详解】两小球受力分析如图：

AB.先对小球m1受力分析，受重力和支持力，假设细线对小球m1有拉力作用，则小球m1受力不可能平衡，故拉力T为零，故A错误，B错误；

CD.在对小球m2受力分析，由于拉力T为零，受重力和支持力，支持力与重力平衡，故N= m2g，故C错误，D正确。

8.甲、乙两球位于同一竖直直线上的不同位置，甲比乙高出h。将甲、乙两球以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，不计空气阻力，下列条件中有可能使乙球击中甲球的是（    ）

A. 同时抛出，且 B. 甲迟抛出，且

C. 甲早抛出，且 D. 甲早抛出，且

【答案】D

【解析】

【详解】由可得：

可知抛出点的高度越大，平抛运动的时间越长；由图可知甲的抛出点高于乙的抛出点，故要使两球相碰，甲应先抛出；而两物体的水平位移相同，而运动时间甲的要长，由可知甲的速度要小于乙的速度，即：

A. 同时抛出，且与分析不符，故A错误；

B. 甲迟抛出，且与分析不符，故B错误；

C. 甲早抛出，且与分析不符，故C错误；

D. 甲早抛出，且与分析相符，故D正确。

9.如图所示，一宽40 cm的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向里，一边长为20 cm的正方形导线框位于纸面内，以垂直于磁场边界的速度v＝20 cm/s匀速通过磁场区域.在运动过程中，线框有一边始终与磁场区域的边界平行，取它刚进入磁场的时刻t＝0，正确反映感应电流随时间变化规律的图象是(  )

A.  B.

C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】线框进入磁场过程：时间

根据楞次定律判断可知感应电流方向是逆时针方向，感应电流大小

不变

线框完全在磁场中运动过程：磁通量不变，没有感应产生，经历时间

线框穿出磁场过程：时间

感应电流方向是顺时针方向，感应电流大小不变，故C正确。

10.从水平地面竖直向上抛出一物体，其动能Ek和重力势能Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。以地面为参考平面，重力加速度取10m/s2．由图中数据可知（　　）

A. 物体运动过程中机械能守恒

B. 物体的质量为2kg

C. 物体受到的空气阻力恒为5N

D. 物体能上升的最大高度为6m

【答案】C

【解析】

【详解】A．上升4m的过程中，动能减少了60J．重力势能增加了40J，则总机械能较少20J，所以物体在运动过程中机械能不守恒，A错误；
B．当h=4m时，根据公式可得物体的质量为：

，

B错误；

CD．根据图象可知，动能随高度的变化的关系式为：

，

当动能为零时，物体上升到最高，其最大高度为：

，

从开始运动到最高点，根据动能定理有：

，

代入数据解得：

f=5N，

故C正确，D错误；

二、选择题Ⅱ（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有错选的得0分）

11.如图所示为一玻璃工件的截面图，上半部ABC为等腰直角三角形，∠A =90°，下半部是半径为R的半圆，O是圆心，P、Q是半圆弧BDC上的两个点，AD和BC垂直相交于O点。现有一束平行于AD方向的平行光射到AB面上，从A点射入玻璃的光射到P点，已知圆弧BQ与QD的长度相等，圆弧CP长度是DP长度的2倍，光在真空中传播的速度为C，若只考虑光从AB界面一次折射到圆弧界面，则

A. 此玻璃工件的折射率为

B. 射到Q点的光一定发生全反射

C. 能从圆弧界面射出的圆弧长度为

D. 射到圆弧界面的最长时间为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．如图所示：

过A点做AB面的法线，连接AP，连接OP，设从A点射入玻璃的光的入射角为i，折射角为r，则i=45°，设OP与OD夹角为θ1，由于圆弧CP长度是DP的2倍，则，设AP与AD夹角为θ2，由于△ABC为等腰直角三角形，则OA=OP=R，所以△AOP是等腰三角形，，r=∠OAC-θ2=30°，由折射定律有：，解得：

故A正确。

B．设玻璃的临界角为C，，解得：

C=45°

作出射到圆弧上Q点光线FQ，连接OQ，设FQ与BC的夹角为θ3，FQ与OQ的夹角θ4，因为圆弧BQ与QD的长度相等，所以∠BOQ=45°，因为所有入射光平行，所以所有折射光线平行，则θ3=90°-θ2=75° ，θ4=180°-θ3-∠BOQ=60°，由于θ4＞C，所以射到Q点的光一定发生全反射。故B正确。

C．由上可知对应的圆心角是60°，可得圆能从圆弧界面射出的圆弧长度为。故C正确。

D．当光线沿AP射出时，所用时间最长，根据几何关系可得：，速度为：，传播的时间为：

故D错误。

12.如图所示，质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上，质量为m的小物块放在小车的最左端．现用一水平恒力F作用在小物块上，使它从静止开始运动，物块和小车之间摩擦力的大小为Ff，当小车运动的位移为x时，物块刚好滑到小车的最右端．若小物块可视为质点，则(    )

A. 物块受到的摩擦力对物块做的功与小车受到的摩擦力对小车做功的代数和为零

B. 整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为Ffl

C. 小车末动能为Ffx

D. 整个过程物块和小车增加的机械能为F(x＋l)

【答案】BC

【解析】

【分析】

由题意可知考查板块模型中的功能关系，据此计算可得。

【详解】物块受到的摩擦力对物块做的功

小车受到的摩擦力对小车做功

显然二者的代数和不为零，故A错误；

B．由功能关系可得整个过程物块和小车间摩擦产生的热量为

故B正确；

C．取小车为研究对象，由动能定理可得

小车的末动能为Ff x，故C正确；

D．由功能关系可得整个过程物块和小车增加的机械能为，故D错误。

【点睛】物体动能变化的多少可以通过动能定理来计算，合外力做正功（负功），动能增加（减少），机械能变化的多少可以通过计算除重力和系统内弹力以外的力做功来判断，除重力和系统内弹力以外的力做正功，机械能增加，做负功时机械能减少。

13.如图甲所示为一简谐波在t=0时刻的图象，图乙所示为x=4m处的质点P的振动图象，则下列判断正确的是;

A. 这列波的波速是2 m/s

B. 这列波的传播方向沿x正方向

C. t=3.5 s时P点的位移为0.2 m

D. 从t=0到t=3.5s P点振动的路程为2.8 m

【答案】AC

【解析】

【详解】A.由图象可以知道波长 ,周期 ,则波速为:

,

故A正确
B.时刻P点向-y方向振动,有波动和振动的关系可判断波向x负方向传播,故B错误;
C.由质点P的振动图象知,

,

此时P点位于波峰位置,故C正确
D. 由质点P的振动图象知,

所以运动走过的路程为7A=1.4m,故D错误

14.如图所示，长为L、倾角为θ=37°的光滑绝缘斜面处于水平向右的匀强电场中，一带电荷量为q，质量为m的小球（可视为质点），以初速度v0恰能沿斜面匀速上滑，sin37=0.6，cos37=0.8，则下列说法中正确的是(   )

A. 该小球带正电

B. 水平匀强电场的电场强度大小为

C. 小球在B点的电势能小于在A点的电势能

D. A、B两点间的电势差为

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．小球匀速上滑，可知电场力水平向右，则小球带正电，选项A正确；

B．带电小球从A点到B点，动能不变，则重力做功与电场力做功之和为零。即

qELcosθ=mgLsinθ

则

选项B错误；

C．从A到B电场力做正功，电势能减小，则小球在B点的电势能小于在A点的电势能，选项C正确；

D．A、B两点间的电势差为

选项D正确。

三、实验题（本题共2小题，共17分）

15.用如图1所示装置探究钩码和小车（含砝码）组成的系统的“功能关系”实验中，小车碰到制动挡板时，钩码尚未到达地面。

（1）平衡摩擦力时，______（填“要”或“不要”）挂上钩码。

（2）如图2是某次实验中打出纸带的一部分。O、A、B、C为4个相邻的计数点，相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，所用交流电源的频率为50Hz．通过测量，可知打点计时器打B点时小车的速度大小为______m/s。

（3）某同学经过认真、规范的操作，得到一条点迹淸晰的纸带。他把小车开始运动时打下的点记为O，再依次在纸带上取等时间间隔的1、2、3、4、5、6等多个计数点，可获得各计数点到O的距离s及打下各计数点时小车的瞬时速度v。如图3是根据这些实验数据绘出的v2-s图象。已知此次实验中钩码的总质量为0.015kg，小车中砝码的总质量为0.100kg，取重力加速度g=9.8m/s2，根据功能关系由图象可知小车的质量为______kg．（结果保留两位有效数字）

（4）研究实验数据发现，钩码重力做的功总略大于系统总动能的增量，其原因可能是______。

A.钩码的重力大于细线的拉力

B.在接通电源的同时释放了小车

C.未完全平衡摩擦力

D.交流电源的实际频率大于50Hz

【答案】    (1). 不要    (2). 0.36    (3). 0.18    (4). CD

【解析】

【详解】（1）[1]小车下滑时受到重力、细线的拉力、支持力和摩擦力，为了在实验中能够把细绳对小车的拉力视为小车的合外力，则应该用重力的下滑分量来平衡摩擦力，所以在平衡摩擦力时，不挂钩码，但要连接纸带，

（2）[2]相邻的两个计数点之间还有4个打出的点没有画出，计数点间的时间间隔为：

t=0.02×5=0.1s

打B点的速度为：

vB===0.36m/s

（3）[3]对系统，由动能定理得：

mgx=（M+m+m′）v2

整理得：

v2=x

v2-x图象的斜率：

k===1

解得：

M=0.18kg

（4）[4]A.钩码的重力大于拉力，钩码做匀加速运动，不影响拉力做功，故A错误；

B.接通电源的同时释放了小车，只会使得纸带上一部分点不稳定，故B错误；

C.长木板的右端垫起的高度过低，未完全平衡摩擦力时，则摩擦力做负功，会减小系统的机械能，故C正确；

D.交流电源的实际频率大于50Hz，所用的时间为0.02s，比真实的时间间隔大，则代入速度公式中求出来的速度偏小，则动能偏小，故D正确。

16.某学习小组欲探究小灯泡(“3 V　1.5 W”) 的伏安特性，可提供的实验器材如下：

A.电池组：电动势约4.5 V，内阻可不计

B.双量程的电压表：V1：量程为0～3 V，内阻约为3 kΩ；V2：量程为0～15 V，内阻约为15 kΩ

C.双量程的电流表：A1：量程为0～0.6 A，内阻约为1 Ω；A2：量程为0～3 A，内阻约为0.1 Ω

D.滑动变阻器：R1（阻值范围0～10 Ω、允许通过最大电流为2 A）、R2（阻值范围0～100 Ω、允许通过最大电流为1 A）

E开关S，导线若干

在尽量提高测量精度的情况下，请回答下列问题：

（1）电压表应选择_____________ 量程, 电流表应选择_____________ 量程，滑动变阻器选_________。

（2）电流表应接成_________（“内接”或“外接”），滑动变阻器应接成______（“限流式”或“分压式”）。

（3）请在方框内画出实验电路图，并用笔画线代替导线将实物图连接成完整电路______。

(4)闭合开关前，滑动变阻器的滑动片应移到________端(选填“A”或“B”)。

(5)调节滑动变阻器得到电压、电流数据如下表，请在坐标纸上画出小灯泡的U－I图线________。

(6)根据图线可估得小灯泡在常温下的电阻约为________Ω(结果保留2位有效数字)。

【答案】    (1). V1    (2). A1    (3). R1    (4). 外接    (5). 分压式    (6). 略    (7). A    (8). 略    (9). 2.8

【解析】

【详解】（1）[1]小灯泡(“3 V　1.5 W”)的额定电压3V，电压表应选择V1量程；

[2]根据P=UI，额定电流：

故电流表应选择A1量程；

[3] 探究小灯泡的伏安特性，要求电压从零开始变化，应采用分压电路，为调节方便，滑动变阻器应采用总阻值较小的R1；

（2）[4]根据小灯泡的功率，小灯泡的电阻：

远小于电压表V1的内阻，所以应采用电流表外接法；

[5] 由于要求电压从零开始变化，滑动变阻器应接成分压式电路；

（3）[6]电路图、实物连线分别如图所示：

（4）[7]为了小灯泡安全，开关闭合前，滑动变阻器的滑动片应移到A端；

（5）[8]根据表中电压、电流数据，小灯泡的U－I图线________如图所示：

（6）[9] 小灯泡在常温下的电阻等于U－I图线电流较小时直线段的斜率，则：

三、计算题（本题共3小题，共37分）

17.如图，质量为M＝0.2 kg的长木板静止在光滑的水平地面上，现有一质量为m＝0.2 kg的滑块（可视为质点）以v0＝1.2 m/s的速度滑上长木板的左端，小滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.4，小滑块刚好没有滑离长木板，求：（g取10 m/s2）

（1）小滑块的最终速度大小

（2）在整个过程中，系统产生的热量

（3）木板的长度?

【答案】（1）0.6m/s（2）0.072J（3）0.09m

【解析】

【详解】（1）小滑块与长木板系统动量守恒，规定向右为正方向，由动量守恒定律得：

解得最终速度为：

（2）由能量守恒定律得：

代入数据解得热量为：

Q=0.072J

（3）由能量关系可知：

解得

L=0.09m

18.如图所示，两平行金属板间距为d，电势差为U，板间电场可视为匀强电场；金属板下方有一匀强磁场。带电量为+q、质量为m的粒子，由静止开始从正极板出发，经电场加速后射出，进入磁场后经历半个圆周，从P点射出磁场。已知O、P两点间的距离为l，忽略重力的影响，求：

(1)匀强电场场强E的大小；

(2)粒子从电场射出时速度v的大小；

(3)匀强磁场磁感应强度B的大小。

【答案】（1）（2）（3）

【解析】

【详解】(1)根据匀强电场的性质可知电场强度为：

(2)根据动能定理有

所以

(3)由题意可知，粒子在磁场中做匀速圆周运动时，其轨道半径

又根据牛顿第二定律有

所以

19.如图所示,光滑平行金属轨道的倾角为θ,宽度为L.在此空间存在着垂直于轨道平面的匀强磁场,磁感应强度为B.在轨道上端连接阻值为R的电阻.质量为m电阻为R的金属棒搁在轨道上,由静止释放,在下滑过程中,始终与轨道垂直,且接触良好.轨道的电阻不计.当金属棒下滑高度达h时,其速度恰好达最大.试求:

(1)金属棒下滑过程中的最大加速度.

(2)金属棒下滑过程中的最大速度.

(3)金属棒从开始下滑到速度达最大的过程中,电阻R所产生的热量

【答案】(1) gsinθ(2) (3)

【解析】

【详解】(1) 以金属棒为研究对象, 当安培力为零时, 金属棒的加速度最大，由牛顿第二定律得mgsinθ= mam，am = gsinθ。

(2)金属棒切割磁场线产生的感应电动势E=BLv ，感应电流，金属棒在轨道上做加速度减小的加速运动,当所受合外力为零时,速度达最大：mgsinθ=BIL，即：mgsinθ=，最大速度

 (3)从开始运动到金属下滑速度达最大的过程中,由能量守恒可得，电阻R所产生的热量。