浙江省湖州市长兴中学2020-2021学年高二（上）学业模拟考试物理试题（含解析）

这是一份浙江省湖州市长兴中学2020-2021学年高二（上）学业模拟考试物理试题（含解析），共17页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

物理学考模拟卷（一）
第I卷（选择题部分）
一、单选题（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. 下面哪一组单位属于国际单位制的基本单位（　　）
A. m、kg、s B. kg、m/s2、s C. m、N、kg D. m/s2、kg、N
【1题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】力学中的基本物理量有三个，它们分别是长度、质量、时间，它们的单位分别为m、kg、s，故A正确，BCD错误．
2. 下列说法符合史实的是（　　）
A. 开普勒在牛顿定律的基础上，总结出了行星运动的规律
B. 牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题
C. 伽利略发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量
D. 卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量
【2题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】ABC．开普勒在第谷的天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上推导出万有引力定律；卡文迪许第一次在实验室里测出了万有引力常量，AC错误，D正确；
B．经典力学也有其适用范围，并不能解决自然界中所有的问题，没有哪个理论可以解决自然界中所有的问题，B错误。
故选D。
3. 下列说法正确的是（　　）


A. 甲图是高速上的指示牌，上面的“77km”、“100km”等指的是位移
B. 乙图是高速上的指示牌，上面的“120”、“100”等指的是平均速度
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“21分钟”指的是时刻
【3题答案】
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A．甲图是高速上的指示牌，上面的“77km”、“100km”等指的是路程，A错误；
B．乙图是高速上的指示牌，上面的“120”、“100”等指的是瞬时速度大小，B错误；
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，C正确；
D．丁图是导航中的信息，上面的“21分钟”指的是时间，D错误。
故选C。
4. 一个篮球从高处落下，以速度v1=10m/s竖直落到水平地面上，碰撞后以速度v2=5m/s反弹，已知篮球与地面碰撞 的时间为0.2s，则碰撞过程篮球的加速度为

A. a=25m/s2，方向竖直向下
B. a=25m/s2，方向竖直向上
C. a=75m/s2，方向竖直向下
D. a=75m/s2，方向竖直向上
【4题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】设篮球初速度的方向为正方向，则初速度v1=10m/s，末速度v2=-5m/s，时间t=0.2s．由加速度公式，有：

所以篮球在水平方向的平均加速度大小为75m/s2，方向为与初速度方向相反，即竖直向上．
A. a=25m/s2，方向竖直向下，与分析不符，故A错误．
B. a=25m/s2，方向竖直向上，与分析不符，故B错误．
C. a=75m/s2，方向竖直向下，与分析不符，故C错误．
D. a=75m/s2，方向竖直向上，与分析相符，故D正确．
5. 如图是国庆阅兵时的标兵站立姿势，身体微微前倾，对于以下说法，正确的是（ ）

A. 手对枪的作用力和枪受到的重力是相互作用力
B. 地面给人的支持力是因为地面发生了形变
C. 手对枪作用力和枪对手的作用力是平衡力
D. 地面给标兵有摩擦力的作用
【5题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．手对枪的作用力和枪受到的重力都作用在枪上，是一对平衡力，故A错误；
B．根据弹力产生的原因可知，地面给人的支持力是因为地面发生了形变，故B正确；
C．手对枪的作用力和枪对手的作用力是两个物体之间的相互作用，是一对作用力与反作用力，故C错误；
D．标兵站立时受到重力与支持力是一对平衡力，若存在摩擦力，则标兵不能平衡，故D错误．
6. 如图所示，只要测量了小明释放直尺到小张捏住直尺这段时间内直尺下落的高度h，就能确定小张的反应时间t，其所依据的关系式是（ ）

A. B. C. D.
【6题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意分析，直尺下落可看做自由落体运动，由自由落体运动公式：

可得：

故ABD错误，C正确；
故选：C；
7. 我国ETC（电子不停车收费系统）已实现全国联网，大大缩短了车辆通过收费站的时间．一辆汽车以20 m/s的速度驶向高速收费口，到达自动收费装置前开始做匀减速直线运动，经4 s的时间速度减为5 m/s且收费完成，司机立即加速，产生的加速度大小为2.5 m/s2，假设汽车可视为质点．则下列说法正确的是（ ）
A. 汽车开始减速时距离自动收费装置110 m
B. 汽车加速4 s后速度恢复到20 m/s
C. 汽车从开始减速到速度恢复到20 m/s通过的总路程为125 m
D. 汽车由于通过自动收费装置耽误的时间为4 s
【7题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】根据平均速度的推论知，汽车开始减速时距离自动收费装置的距离，A错误；汽车恢复到20m/s所需的时间，B错误；汽车加速运动的位移，则总路程，C正确；这段路程匀速运动通过的时间，则通过自动收费装置耽误的时间，故D错误．
8. 在2010年2月加拿大温哥华举行的冬奥会上，进行短道速滑时，滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛，如图为某运动员在冰面上的运动轨迹，图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是（　　）

A. B. C. D.
【8题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】曲线运动中，速度方向沿轨迹的切线方向，轨迹夹在合力与速度方向之间，合力大致指向轨迹凹的一侧。
故选D。
9. 如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，则（　　）

A. ωA=ωB，vAωB，vA=vB
C. ωA=ωB，vA>vB D. ωA<ωB，vA=vB
【9题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】因A、B两点绕同一轴O转动，可知角速度相等，即

根据、，可得

故选C。
10. 一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示．在A点物体开始与弹簧接触，到B点时物体速度为零，然后被弹回．不计空气阻力，下列说法中正确的是

A. 物体从A下降到B的过程中，动能不断变小
B. 物体从B上升到A的过程中，动能不断变大
C. 物体从A下降到B和从B上升到A的过程中，加速度都是先增大后减小
D. 物体在AB之间某点时，系统的重力势能与弹性势能之和最小
【10题答案】
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析：在A下降到B的过程中，开始重力大于弹簧的弹力，加速度方向向下，物体做加速运动，弹力在增大，则加速度在减小，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后在运动的过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，运动的过程中弹力增大，加速度增大，到达最低点，速度为零．知加速度先减小后增大，速度先增大后减小．动能先增大后减小；物体从B回到A的过程是A到B过程的逆过程，返回的过程速度先增大后减小．加速度先减小后增大，故选项ABC错误；系统的动能、重力势能及弹性势能之和守恒，故因为在重力等于弹力的位置物体的动能最大，则此位置系统的重力势能与弹性势能之和最小，故选项D正确．故选D．
考点：牛顿第二定律；能量守恒定律
【名师点睛】此题是弹簧问题，考查牛顿第二定律及能量守恒定律的应用；解决本题的关键知道加速度方向与合力方向相同，当加速度方向与速度方向相同，物体做加速运动，当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动．
11. 架在A、B两根电线杆之间的均匀电线在夏、冬两季由于热胀冷缩的效应，电线呈现如图所示的两种形状，下列说法中正确的是（ ）

A. 夏季与冬季电线对电线杆的拉力大小相等
B. 夏季与冬季电线杆对电线的拉力方向相同
C. 夏季电线对电线杆拉力较大
D. 冬季电线对电线杆的拉力较大
【11题答案】
【答案】D
【解析】
分析】
【详解】以电线为研究对象，夏季和冬季电线杆对电线拉力方向发生变化，即电线重力的两个分力的夹角发生变化，在冬季，两分力夹角更大，所以分力更大，使电线对电线杆的拉力更大。
故选D。
12. 如图所示，某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块，分别落在A、B两处，不计空气阻力。则落到A处的石块（　　）


A. 初速度大，运动时间短 B. 初速度大，运动时间长
C. 初速度小，运动时间短 D. 初速度小，运动时间长
【12题答案】
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】小石块做平抛运动，竖直方向有

解得

由于落在A处的石块竖直位移大，则运动时间长，由于水平初速度，落在A处的石块水平位移小，运动时间长，则初速度小。
故选D。
13. 用控制变量法，可以研究影响电荷间相互作用力的因素.如图所示，O是一个带电的物体，若把系在丝线上的带电小球先后挂在横杆上的P1、P2、P3等位置，可以比较小球在不同位置所受带电物体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度θ显示出来。若物体O的电荷量用Q表示，小球的电荷量用q表示，物体与小球间距离用d表示，物体和小球之间的作用力大小用F表示。则以下对该实验现象的判断正确的是（　　 ）


A. 保持Q、q不变，增大d，则θ变大，说明F与d有关
B. 保持Q、q不变，减小d，则θ变大，说明F与d成反比
C. 保持Q、d不变，减小q，则θ变小，说明F与q有关
D. 保持q、d不变，减小Q，则θ变小，说明F与Q成正比
【13题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】AB．保持Q、q不变，根据库仑定律公式

增大d，库仑力变小，则θ变小，减小d，库仑力变大，则θ变大.F与d的二次方成反比，故AB错误；
C．保持Q、d不变，减小q，则库仑力变小，θ变小，知F与q有关，故C正确；
D．保持q、d不变，减小Q，则库仑力变小，θ变小，根据库仑定律公式

知F与两电荷的乘积成正比，故D错误。
故选C。
14. 如图所示，中国计划2020年左右建成覆盖全球的北斗卫星导航系统．北斗卫星导航系统由5颗静止轨道同步卫星、27颗中地球轨道卫星(离地高度约21 000 km)及其他轨道卫星共35颗组成．则 （ ）

A. 静止轨道卫星指相对地表静止，可定位在北京正上空
B. 中地球轨道卫星比同步卫星运行速度更快
C. 中地球轨道卫星周期大于24小时
D. 静止轨道卫星的发射速度小于第一宇宙速度
【14题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．静止轨道卫星相对于地球是静止的，其轨道只能在赤道上方，故不可能在北京的上空。故A错误。
B．卫星绕地球做圆周运动，轨道半径越大，其运行速度越小，中地球轨道卫星比同步卫星卫星离地心更近，故中地球轨道卫星比同步卫星卫星速度更快，故B正确；
C．卫星的轨道半径越大，周期越大，所以中地球轨道卫星的运行周期小于地球同步卫星运行周期，小于24小时，故C错误。
D．第一宇宙速度7.9km/s是卫星绕地球圆周运动的最大速度，是卫星发射的最小速度，静止轨道卫星的发射速度大于第一宇宙速度，故D错误。
故选B。
15. 下列关于运动电荷在磁场中所受洛伦兹力的方向正确的是
A. B.
C. D.
【15题答案】
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据左手定则判断得出正电荷的洛伦兹力方向向上．故A正确，B错误．
CD．根据左手定则判断可知，负电荷的洛伦兹力方向向上．故CD错误．
16. 新冠肺炎疫情期间，同学们都待在家里认真上网课。有一位同学突然想估算一下全校师生在家上直播课时消耗的总电能。他查阅了相关资料，信息如下表：
学校师生总人数
上课时间/节
每天/节
网络作业时间/h
2000
30min
6
2
使用手机人数占比
使用电脑人数占比
手机的功率/W
电脑的功率/W
20%
80%
5
50
仅考虑信息表中的用电器，试估算全校师生在家上直播课时一天消耗的总电能约为（　　）
A. 4.1×105J B. 8.9×108J C. 1.5×109J D. 2.0×109J
【16题答案】
【答案】C
【解析】
【详解】学生每天在线学习的时间

学生每天使用电脑的总功率

学生每天使用手机的总功率

学生每天学习使用手机和电脑需要消耗的电能为

ABD错误，C正确。
故选C。
17. 如图所示为航母上电磁弹射装置的等效电路图（俯视图），使用前先给超级电容器C充电，弹射时，电容器释放储存电能所产生的强大电流经过导体棒EF，EF在磁场（方向垂直纸面向外）作用下加速．则下列说法正确的是 （ ）

A. 电源给电容器充电后，M板带正电
B. 导体棒在安培力作用下向右运动
C. 超级电容器相当电源，放电时两端电压不变
D. 在电容器放电过程中，电容器电容不断减小
【17题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】电容器下极板接正极，所以充电后N乙极带正电，故A错误；放电时，电流由F到E，则由左手定则可知，安培力向右，所以导体棒向右运动，故B正确；电容器放电时，电量和电压均减小，故C错误；电容是电容器本身的性质，与电压和电量无关，故放电时，电容不变，故D错误．故选B．
18. 如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在这两个过程中，下列说法正确的是


A. 运动员先处于超重状态后处于失重状态
B. 空气浮力对系统始终做负功
C. 加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量
D. 任意相等的时间内系统重力势能的减小量相等
【18题答案】
【答案】B
【解析】
【详解】A．运动员先加速向下运动，处于失重状态；后减速向下运动，超重状态，选项A错误；
B．空气浮力与运动方向总相反，则对系统始终做负功，选项B正确；
C．加速下降时，重力做功等于系统重力势能减小量，选项C错误；
D．因为是变速运动，任意相等的时间内，因为系统下降的高度不相等，则系统重力势能的减小量不相等，选项D错误；
故选B.
第II卷（非选择题）
二、实验题（本题共2小题，共12分）
19. 甲同学准备做探究功与物体速度变化的关系实验,乙同学准备做验证机械能守恒定律实验．丙同学准备做研究匀变速直线运动速度与时间关系实验．

(1)甲同学用电磁打点计时器与学生电源相接，需要连接的电压是________.
(2)关于甲、乙两同学的实验下列说法正确的是____(填字母代号)． 
A.甲同学可以利用纸带上任意两计时点的距离求所需速度
B.甲同学实验时,通过改变小车的释放位置来探究做功与速度变化关系
C.乙同学可以利用v=gt求出某计时点的瞬时速度
D.乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放的目的是为了获取更多的计时点
(3)三个同学实验正确操作后各自获得了一条纸带,下图是某位同学实验中打出的一条纸带的一部分(单位:cm),纸带上标出了连续的6个计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出．打点计时器打“3”点时,小车的速度为____m/s(结果保留两位有效数字)． 

通过分析可得出:这条纸带是____同学得到;以上三个实验中必须要平衡摩擦力是____同学的实验．(以上两空选填“甲”“乙”或“丙”)
【19题答案】
【答案】 ①. 交流6V以下 ②. D ③. 0.23 ④. 丙 ⑤. 甲
【解析】
【详解】(1)[1].电磁打点计时器使用低压交流电源，电压为4V～6V；
(2)[2].A.探究功与物体速度变化的关系的实验中，合外力做的功等于物体动能的变化，所以需选取纸带上相邻的两点距离最大且近似相等的点进行测量，不能是纸带上任意两计时点的距离求所需速度．故A错误；
B.在探究功与物体速度变化的关系的实验中，由于探究的过程中，要求每一条橡皮筋做的功都相等，所以小车的释放位置不能变化．故B错误；
C.乙同学做“验证机械能守恒定律”实验，不能使用v=gt求速度，故C错误；
D.乙同学实验时使重物靠近打点计时器释放的目的是为了获取更多的计时点，提高纸带的使用率．故D正确．
(3)[3].计算纸带点3的速度，24间距为6.42cm-1.75cm=4.67cm=0.0467m，故点3速度为：
；
[4].甲得到的纸带应该是点迹先逐渐变大，然后均匀分布，则该纸带不是甲同学得到的；纸带上相邻的点之间的距离的变化：△x=（3.89cm-1.75cm）-1.75cm=0.39cm=0.0039m
由△x=aT2可得：

因加速度远小于g可知不是乙得到的纸带，则该纸带应为丙得到的纸带；
[5].三个实验中必须要平衡摩擦力是探究功与物体速度变化的关系实验，即甲同学的实验．
20. 某实验小组准备描绘一小灯泡（2.5V，0.75W）的伏安特性曲线，实验室提供了小灯泡、电流表、电压表、干电池、多用电表、开关和导线若干等器材。


（1）由于该实验要用到滑动变阻器，但实验室提供的两只滑动变阻器最大阻值的标称值模糊不清，影响了他们的选择。该小组研究决定先用多用电表粗测两只滑动变阻器的最大阻值，其测量结果如甲、乙图所示，本实验应选择______（选填“甲”或“乙”）滑动变阻器；
（2）按照实验原理，该实验小组设计的实验电路的部分如图丙所示，并已完成了部分实物连线（如图丁），请你在丙、丁图中完成剩余的电路设计________和实物连接____；
（3）在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应位于______（选填“A”或“B”）端。
【20题答案】
【答案】 ①. 甲 ②. ③. ④. A
【解析】
【分析】（1）有题目可知，实验目的是为了准备描绘一小灯泡的伏安特性曲线，因此电压与电流应当从零开始，从而判断滑动变阻器的作用，再进行选择。
（2）由于实验应采用分压式接法，同时灯泡电阻较小，故电流表采用外接法，据此画图。
（3）由图可知，测量电路与滑动变阻器左侧并联，因此开始时为了让电压最小，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片P移到A端。
【详解】（1）[1]描绘小灯泡伏安特性曲线，电压与电流从零开始变化，滑动变阻器应采用分压式接法。因此滑动变阻器的阻值应选择较小的甲。
（2）[2][3]本实验应采用分压式接法，同时由于灯泡电阻较小，故电流表采用外接法，故实验电路图与实物图如图所示


（3）[4]由图可知，测量电路与滑动变阻器左侧并联，因此开始时为了让电压最小，在开关S闭合之前，应把滑动变阻器的滑片P移到A端。
【点睛】描绘一小灯泡的伏安特性曲线时电压与电流应当从零开始。
三、计算题（本大题共3小题，共22分（6分+7分+9分），解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程，只写出最终结果的不得分）
21. 如图所示，把一带电荷量为的小球A用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球B靠近A，当两个带电小球在同一高度相距30cm时，绳与竖直方向成角，取，，且A，B两小球均可视为点电荷，求：
(1)，B两球间的库仑力大小；
(2)球的质量。


【21题答案】
【答案】(1)0.02N；(2)
【解析】
【详解】(1)由库仑定律得

代入数据

(2)由牛顿第三定律知，B所受库仑力与A所受库仑力大小相等，对A受力分析如下图所示

根据物体平衡得

代入数据得

22. 如图所示，一位滑雪者在一段水平雪地上滑雪。已知滑雪者与其全部装备的总质量，滑雪板与雪地之间的动摩擦因数。从某时刻起滑雪者收起雪杖自由滑行，此时滑雪者的速度，之后做匀减速直线运动。取。求：

(1)滑雪者做匀减速运动的加速度大小；
(2)收起雪杖后继续滑行的最大距离。
【22题答案】
【答案】(1) ；(2)25m
【解析】
【分析】
【详解】(1)以滑雪者为研究对象，由牛顿第二定律有

又

解得加速度大小为

(2) 收起雪杖后继续滑行的最大距离为

23. 众所周知，游乐场中的滑滑梯是小朋友最喜欢的游戏之一、如图即为游乐场中滑滑梯的结构示意图，AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧滑道，其半径为R=1.8m，轨道的B点与水平地面相切。质量为m=20kg的小孩由A点静止滑下。
(1)求小孩滑到最低点B时的速度v；
(2)小孩通过光滑的水平面BC，滑上固定曲面所能达到的最高点为D，D到地面的高度为h=1m，求小孩在曲面上克服摩擦力所做的功Wf。


【23题答案】
【答案】(1)6m/s；(2)160J
【解析】
【详解】(1)物体从A滑到B的过程中，由动能定理得：

代入数据解得
v=6m/s
(2)对物体从A到D的整个过程，利用动能定理得

代入数据解得