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2023-2024学年湖南省平江县高二（下）学业水平合格性仿真模拟物理试卷（专家版二）（含解析）
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这是一份2023-2024学年湖南省平江县高二（下）学业水平合格性仿真模拟物理试卷（专家版二）（含解析），共15页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
1.Science刊登的一篇报道，研究人员发现在蚂蚁体内似乎存在一种“计步器”，将蚂蚁腿加长后，蚂蚁会“过家门而不入”，而“截肢”后的蚂蚁还没有到家就开始寻找巢穴，下列说法正确的是
( )
A. 蚂蚁很小，一定可以看做质点
B. 研究蚂蚁走过的轨迹，可以把蚂蚁看做质点
C. 研究蚂蚁的走路姿态，可以把蚂蚁看做质点
D. 小蚂蚁可以看作质点，大蚂蚁不能看作质点
2.5G网络使用的无线电波通信频率是3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前通信频率在0.3GHz∼3.0GHz间的特高频段的4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率，如图所示5G网络的传输速率是4G网络的50∼100倍。与4G网络相比( )
A. 5G信号的频率更小
B. 5G信号的传播速度超过光速
C. 5G信号相同时间内能传递更大的信息量
D. 5G信号不属于无线电波，它的波长小于可见光
3.下列各图中的电场线，能正确描述两个等量同种点电荷电场的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量( )
A. 一直变小B. 一直变大C. 先变大后变小D. 先变小后变大
5.甲乙两物体沿某一直线运动的v−t图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是
A. 甲、乙两物体均从静止开始运动
B. 甲物体一直做减速运动，乙物体一直做加速运动
C. 甲、乙两物体运动的方向相反
D. 甲、乙两物体运动的方向相同
6.从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子却没有推动，这是因为( )
A. 牛顿第二定律不适用于静止的物体
B. 桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到
C. 推力小于摩擦力，加速度是负值
D. 推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于0，桌子的加速度为0，所以桌子保持原来的静止状态
7.关于马拉车，下列说法正确的是( )
A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B. 马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C. 无论车如何运动，马拉车的力大小总是等于车拉马的力
D. 只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马的力
8.2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行相比，组合体运行的
( )
A. 周期变大B. 速率变大C. 向心力变大D. 向心加速度变大
9.如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是
( )
A. 将磁铁插入螺线管的过程中B. 磁铁放在螺线管中不动时
C. 将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中D. 磁铁静止而将螺线管向上移动
10.一物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地，又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地之间的距离与乙、丙两地之间的距离相等，如图所示，则该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比为
A. 1:2B. 2:1C. 1:3D. 3:2
11.某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中受力情况是
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力、沿半球形切线向上的摩擦力
C. 受重力、支持力、沿半球形切线向下的摩擦力
D. 受重力、支持力、摩擦力、上滑力
12.关于超重和失重，下列说法中正确的是( )
A. 超重就是物体受的重力增加了
B. 失重就是物体受的重力减少了
C. 完全失重就是物体的重力没有了
D. 不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变
13.如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋，做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是( )
A. 老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B. 老鹰受重力和空气对它的作用力
C. 老鹰受重力和向心力的作用
D. 老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用
14.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则( )
A. 重力做功为50JB. 物体的重力势能一定增加50J
C. 物体的重力势能一定减小50JD. 物体的重力势能一定是50J
15.如图所示的电路中，R1=1 Ω，R2=2 Ω，R3=3 Ω，闭合开关，那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1:I2:I3为
A. 1:2:3B. 3:2:1C. 2:1:3D. 3:1:2
16.如图所示的匀强电场中，a、b、c三条虚线分别与电场线垂直。下列说法错误的是
A. a线上各点的电势均相等
B. b线上各点的电势都比c线上各点的电势高
C. a线上各点的电场强度均相同
D. b线上各点的电场强度都比c线上各点的电场强度大
17.如图所示，汽车以速度v通过凹形路面最低点。关于车对地面的压力大小，下列判断正确的是
A. 等于汽车所受的重力B. 小于汽车所受的重力
C. 大于汽车所受的重力D. 速度v越小压力越大
18.高空坠物往往使落下的物体具有很大的动能，非常危险。假如一个质量为5 kg的花盆，从离地面20 m高的阳台由静止坠落，忽略空气阻力，g取10 m/s2，在花盆下落过程中重力的平均功率为
A. 100 WB. 500 WC. 1000 WD. 1500 W
二、填空题：本大题共2小题，共8分。
19.如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为0.60cm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.030s，则遮光条经过光电门的平均速度大小为_______m/s。通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越_______(填“大”或“小”)。
20.如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。该同学采用的是电流表的_________(填“内接法”或“外接法”)，在某次测量中，电压表的示数为10.0 V，电流表的示数为0.50 A，根据测量数据可计算出电阻Rx=_________Ω。
三、实验题：本大题共1小题，共4分。
21.利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：
(1)通过比较重物在某两点间动能增加量ΔEk与重力势能减少量ΔEp就能验证机械能是否守恒。实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重物的质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物减少的重力势能ΔEp=_________。
(2)打点计时器打下A点的速度和打下C点时的速度分别记为vA、vC，可判断vA_________vC(填“大于”“小于”或“等于”)
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
22.如图所示，一辆质量m=1500 kg的汽车在平直公路上做匀加速直线运动。从静止开始运动，汽车在第1 s、第2 s、第3 s内前进的距离分别是0.9 m、2.7 m、4.5 m。求：
(1)汽车的加速度a的大小；
(2)汽车在第2 s末的速度大小v；
(3)汽车所受合外力F的大小。
23.在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为R=4 Ω，电源的电动势E=1.5 V，电源内阻为r=1.0 Ω，闭合开关。求：
(1)闭合开关后，通过电阻箱的电流；
(2)闭合开关后，电压表示数；
(3)闭合开关后，电阻箱R产生的热功率P。
24.如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接。小明乘雪橇从雪道上离冰面高度h=8 m的A处由静止开始下滑，经B处后沿水平冰面滑至C处停止。已知小明与雪橇的总质量m=70 kg，用速度传感器测得雪橇在B处的速度大小vB=12 m/s，不计空气阻力和连接处能量损失，小明和雪橇可视为质点。g取10 m/s2，以水平冰面为参考平面，求：
(1)小明与雪橇在A处时的总重力势能Ep；
(2)在B处时小明与雪橇的总动能Ek；
(3)从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能ΔE。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时，可以把物体当作质点，根据这个条件进行判断。
物体能否看作质点，不是看物体绝对体积和形状，而是看大小和形状对所研究的问题影响能否忽略不计。
【解答】
AC、蚂蚁很小，但研究蚂蚁的爬行动作、走路姿态时，蚂蚁的大小与形状不能忽略不计，不能看成质点，故A错误，C错误；
B、研究蚂蚁走过的轨迹时，蚂蚁的大小与形状可以忽略不计，能看成质点，故B正确；
D、由以上的分析可知，蚂蚁是否可以看作质点，与研究的问题有关，与蚂蚁的大小关系不大。故D错误。
故选：B。
2.【答案】C
【解析】AC.5G信号的频率更大，可知5G信号的光子能量更大，故5G信号相同时间内能传递更大的信息量，故A错误，C正确；
B.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，所以5G信号的传播速度等于光速，故B错误；
D.5G信号属于无线电波，它的波长大于可见光，故D错误。
故选C。
3.【答案】B
【解析】【分析】
等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的。
本题考查电场的叠加，学生需熟记等量同种电荷、等量异种电荷模型，助力高效解题。
【解答】
等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从无限远或正电荷发出，到负电荷或无限远终止的，故B正确，ACD错误。
4.【答案】B
【解析】解：闭合线框磁通量Φ=BS，S为有效面积，当其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，有效面积逐渐增大，所以磁通量一直变大，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据磁通量的定义式可判定磁通量的变化。
本题主要考查了磁通量的计算，解题关键是熟记磁通量公式，Φ=BS，应用条件为匀强磁场，S为有效面积。
5.【答案】D
【解析】【分析】
在v−t图像中，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，速度的正负表示速度方向。
本题的关键要理解v−t图像的物理意义，能根据图像的形状分析物体的运动情况。
【解答】
解：A、由图知，甲物体不是从静止开始运动，乙物体从静止开始运动，故A错误;
B、甲物体先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动，乙物体先做匀加速运动，后做匀速运动，故B错误;
CD、甲、乙两物体的速度均为正，两物体运动的方向相同，故C错误，D正确。
故选：D。
6.【答案】D
【解析】ABC.由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这里的力指的是合外力，当我们用一个力推桌子时没有推动，因为桌子还受地面的摩擦力，只有当推力大于摩擦力时，桌子才会有加速度，桌子不动，说明合外力为零，即推力等于摩擦力，故ABC错误；
D.桌子在竖直方向还受重力，地面支持力，竖直方向合力也为零，故推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止，故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上；
(2)相互作用力的条件是：大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且作用在同一条直线上。
作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不会同时产生和消失。
【解答】马拉车时，不论车如何运动，马拉车的力与车拉马的力都是一对相互作用力，二者总是大小相等的，故C正确。
8.【答案】C
【解析】解：天宫二号绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：
F=GMmr2=m4π2T2r=mv2r=ma
可得：T=2π r3GM，v= GMr，a=GMr2
天宫二号的轨道是固定的，即半径是一定的，可知，对接后组合体运行周期、速率和向心加速度均不变，只有向心力变大。故ABD错误，C正确。
故选：C。
卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，结合圆周运动的规律，逐项分析相关物理量即可。
本题考查了万有引力定律的应用，根据万有引力等于向心力，得出周期、速度和向心加速度的表达式是关键。
9.【答案】B
【解析】AC.在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，回路中有感应电流，指针会偏转，因此AC错误；
B.磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B正确．
D.磁铁静止而将螺线管向上移动，线圈中的磁通量发生变化，会有感应电流产生，故D错误．
本题主要考查感应电流的产生条件，产生感应电流的条件是：闭合回路的磁通量发生变化。根据题中所给条件判断是否有电流产生。
10.【答案】B
【解析】【分析】
根据平均速度的定义式求出前半程和后半程的时间，即可求解该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比。
本题主要考查平均速度相关知识。解决本题的关键掌握平均速度的定义式，绝不能用速度的平均值来求。
【解答】
前半程的运动时间t1=x010，后半程的运动时间t2=x020；则该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比t1t2=21，故B正确，ACD错误。
11.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查物体的受力分析，解题的关键是判定摩擦力的方向及上滑力的有无。
人缓慢爬行，处于平衡状态，合力为0，根据平衡状态分析物体受力。
【解答】
解：以人为研究对象， 此人受自身的重力、屋顶对他的摩擦力、屋顶对他的支持力共三个力作用，因重力是竖直向下的，则上爬受到的摩擦力沿半球形切线向上；向上爬的过程中，人靠摩擦力上滑，不存在上滑力。
12.【答案】D
【解析】【分析】
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度;如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g。
本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了。
【解答】
A.超重是物体对接触面的压力大于物体的重力，物体的重力并没有增加，故A错误；
B.物体对水平支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重，但重力并不减少，故B错误；
C.当物体具有向下的大小为g的加速度时，物体对水平支持物的压力或者对悬挂物的拉力等于零，物体处于完全失重状态。但此时物体重力并不改变，故C错误；
D.不论超重或失重甚至完全失重，物体在同一位置所受重力是不变的，故D正确。
13.【答案】B
【解析】【分析】先对老鹰进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，合力提供向心力，进一步对老鹰受力分析．
向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供．注意向心力不是物体所受到的力，难度不大，属于基础题．
【解答】老鹰在水平面内盘旋，做匀速圆周运动，受重力和空气对它的作用力，两个力的合力充当它做圆周运动的向心力；向心力是根据力的作用效果命名的，不是物体实际受到的力，在分析物体的受力时，不能将其作为物体受到的力，选项B正确。
14.【答案】B
【解析】【分析】
物体做负功可以说成克服物体做功；重力做正功重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．
本题关键是记住两个功能关系：重力势能的变化等于克服重力做的功，动能的变化等于合力做的功．
【解答】
解：物体在运动过程中，克服重力做功50J，也就是说重力对物体做负功，表示为−50J，重力对物体做负功时，物体的重力势能就一定会增加，增加的大小是50J.选项ACD错误，B正确．
故选：B
15.【答案】C
【解析】【分析】
串联电路电流相等，并连电路电流与电阻成反比，先计并联的电路中的电流之比，再计算总电流．
本题关键是明确串联电路电流相等，并联电路电流与电阻成反比。
【解答】
电阻R1、R2并联，电流之比为：I1：I2=R2：R1=2：1；
两个并联电路电流之和等于第三个电阻的电流，故I 1：I2：I3=I1：I2：(I1+I2)=2：1：3，故C正确，ABD错误；
故选C。
16.【答案】D
【解析】【分析】
根据匀强电场的特点，电场强度的大小和方向处处相同；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，即可求解。
本题考查对电场线和等势线的认识，由电场线我们应能找出电场的方向、场强的大小及电势的高低。
【解答】
A.a线是等势线各点的电势相等，故A正确；
B.电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以b线上各点的电势比c线上各点的电势高，故B正确；
C.匀强电场中电场强度的大小和方向处处相同，所以a线上各点的电场强度均相同，故C正确；
D.因为匀强电场中电场强度处处相同，所以b线上各点的电场强度等于c线上各点的电场强度，故D错误。
故选D。
17.【答案】C
【解析】【分析】
汽车在凹形路面的底端受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，通过牛顿第三定律得出汽车对路面的压力。
解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。
【解答】
ABC.汽车通过凹形路面的最低点时，合力竖直向上，向心力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车处于超重状态，所以车对凹形路面的压力比汽车的重力大，故AB错误，C正确；
D.对汽车，根据牛顿第二定律得：N−mg=mv2R，则得N=mg+mv2R，可见，v越大，路面的支持力越大，根据牛顿第三定律得知，车对凹形路面的压力越大，故D错误。
故选：C。
18.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查机械能守恒定律的直接应用，注意在物体下落问题中只要忽略空气阻力即可认为机械能守恒。
忽略空气阻力，花盆下落过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律列式即可求出落地时的动能。
【解析】
根据题意先求重力做功：W=mgh=5×10×20J=1×103J，考虑到花盆下落时做自由落体时间，t= 2hg=2s，根据P=Wt=500 W
故选：B。
19.【答案】 0.2 大
【解析】[1]遮光条经过光电门的平均速度大小为
v=dΔt=0.60×10−20.03m/s=0.2m/s
[2]根据 v=dΔt 可知，通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越大。
20.【答案】外接法；20
【解析】【分析】
本题考查了电流表的接法，明确电路结构即可得解，根据欧姆定律即可计算出电阻来。
【解答】
根据电路图可知电流表放在电压表的外侧，采用的是电流表的外接法；
根据测量数据可计算出电阻Rx=UI=100.50Ω=20Ω；
21.【答案】(1)mghB；(2)小于。
【解析】【分析】
(1)根据图示纸带应用重力势能计算公式求出重力势能的减少量；
(2)重物下落过程速度增大。
本题考查了实验数据处理与实验误差分析，知道实验原理是解题的前提，然后根据重力势能的计算公式可以解题。
【解答】
(1)从O到B过程，重物重力势能的变化量：ΔEP=mghB；
(2)重物下落过程速度增大，故A点速度小于C点。
22.【答案】解：(1)由Δx=aT2可得汽车的加速度a的大小a=2.7−0.91m/s2=1.8m/s2
(2)由v=v0+aT可得汽车在第2 s末的速度大小v=2×1.8m/s=3.6m/s
(3)由牛顿第二定律可得F=ma=1500×1.8N=2700N
【解析】本题主要考查匀变速直线运动规律的综合考查，掌握Δx=aT2，v=v0+aT，以及牛顿第二定律即可求解。
23.【答案】解：(1)根据闭合电路欧姆定律得：I=ER+r=0.3A；
(2)电压表示数U=UR=IR=1.2V；
(3)电阻箱R产生的热功率：P=I2R=0.36W。
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律及热功率的计算，解题的关键是根据闭合电路欧姆定律计算电流，分析路端电压及热功率。
24.【答案】解：(1)小明与雪橇在A处时的总重力势能Ep=mgh=70×10×8J=5600J
(2)在B处时小明与雪橇的总动能Ek=12mv2=12×70×122J=5040J (3)在A点具有的机械能为E1=mgh+0=5600J
在B点具有的机械能为E1=Ek+0=5040J
则从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能ΔE=E1−E2=560J
【解析】(1)根据重力势能的表达式求解重力势能；
(2)根据动能表达式求解动能；
(3)机械能的损失等于初末机械能的差；
本题主要考查动能、重力势能、机械能等概念，掌握公式即可解答。
1.Science刊登的一篇报道，研究人员发现在蚂蚁体内似乎存在一种“计步器”，将蚂蚁腿加长后，蚂蚁会“过家门而不入”，而“截肢”后的蚂蚁还没有到家就开始寻找巢穴，下列说法正确的是
( )
A. 蚂蚁很小，一定可以看做质点
B. 研究蚂蚁走过的轨迹，可以把蚂蚁看做质点
C. 研究蚂蚁的走路姿态，可以把蚂蚁看做质点
D. 小蚂蚁可以看作质点，大蚂蚁不能看作质点
2.5G网络使用的无线电波通信频率是3.0GHz以上的超高频段和极高频段，比目前通信频率在0.3GHz∼3.0GHz间的特高频段的4G网络拥有更大的带宽和更快的传输速率，如图所示5G网络的传输速率是4G网络的50∼100倍。与4G网络相比( )
A. 5G信号的频率更小
B. 5G信号的传播速度超过光速
C. 5G信号相同时间内能传递更大的信息量
D. 5G信号不属于无线电波，它的波长小于可见光
3.下列各图中的电场线，能正确描述两个等量同种点电荷电场的是( )
A. B.
C. D.
4.如图所示，虚线MN左侧存在垂直于纸面的匀强磁场，闭合线框位于纸面内，在其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，穿过线框的磁通量( )
A. 一直变小B. 一直变大C. 先变大后变小D. 先变小后变大
5.甲乙两物体沿某一直线运动的v−t图像如图甲、乙所示，下列说法正确的是
A. 甲、乙两物体均从静止开始运动
B. 甲物体一直做减速运动，乙物体一直做加速运动
C. 甲、乙两物体运动的方向相反
D. 甲、乙两物体运动的方向相同
6.从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子却没有推动，这是因为( )
A. 牛顿第二定律不适用于静止的物体
B. 桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到
C. 推力小于摩擦力，加速度是负值
D. 推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于0，桌子的加速度为0，所以桌子保持原来的静止状态
7.关于马拉车，下列说法正确的是( )
A. 马拉车不动，是因为马拉车的力小于车拉马的力
B. 马拉车前进，是因为马拉车的力大于车拉马的力
C. 无论车如何运动，马拉车的力大小总是等于车拉马的力
D. 只有当马拉车不动或马拉车匀速前进时，马拉车的力大小才等于车拉马的力
8.2017年4月，我国成功发射的天舟一号货运飞船与天宫二号空间实验室完成了首次交会对接，对接形成的组合体仍沿天宫二号原来的轨道(可视为圆轨道)运行．与天宫二号单独运行相比，组合体运行的
( )
A. 周期变大B. 速率变大C. 向心力变大D. 向心加速度变大
9.如图所示，电流表与螺线管组成闭合电路，以下不能使电流表指针偏转的是
( )
A. 将磁铁插入螺线管的过程中B. 磁铁放在螺线管中不动时
C. 将磁铁从螺线管中向上拉出的过程中D. 磁铁静止而将螺线管向上移动
10.一物体以10 m/s的速度从甲地运动到乙地，又以20 m/s的速度从乙地运动到丙地。已知甲、乙两地之间的距离与乙、丙两地之间的距离相等，如图所示，则该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比为
A. 1:2B. 2:1C. 1:3D. 3:2
11.某屋顶为半球形，一人在半球形屋顶向上缓慢爬行(如图所示)，他在向上爬的过程中受力情况是
A. 受重力、支持力
B. 受重力、支持力、沿半球形切线向上的摩擦力
C. 受重力、支持力、沿半球形切线向下的摩擦力
D. 受重力、支持力、摩擦力、上滑力
12.关于超重和失重，下列说法中正确的是( )
A. 超重就是物体受的重力增加了
B. 失重就是物体受的重力减少了
C. 完全失重就是物体的重力没有了
D. 不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力都不变
13.如图所示，一只老鹰在水平面内盘旋，做匀速圆周运动，则关于老鹰受力的说法正确的是( )
A. 老鹰受重力、空气对它的作用力和向心力的作用
B. 老鹰受重力和空气对它的作用力
C. 老鹰受重力和向心力的作用
D. 老鹰受空气对它的作用力和向心力的作用
14.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则( )
A. 重力做功为50JB. 物体的重力势能一定增加50J
C. 物体的重力势能一定减小50JD. 物体的重力势能一定是50J
15.如图所示的电路中，R1=1 Ω，R2=2 Ω，R3=3 Ω，闭合开关，那么通过电阻R1、R2、R3的电流之比I1:I2:I3为
A. 1:2:3B. 3:2:1C. 2:1:3D. 3:1:2
16.如图所示的匀强电场中，a、b、c三条虚线分别与电场线垂直。下列说法错误的是
A. a线上各点的电势均相等
B. b线上各点的电势都比c线上各点的电势高
C. a线上各点的电场强度均相同
D. b线上各点的电场强度都比c线上各点的电场强度大
17.如图所示，汽车以速度v通过凹形路面最低点。关于车对地面的压力大小，下列判断正确的是
A. 等于汽车所受的重力B. 小于汽车所受的重力
C. 大于汽车所受的重力D. 速度v越小压力越大
18.高空坠物往往使落下的物体具有很大的动能，非常危险。假如一个质量为5 kg的花盆，从离地面20 m高的阳台由静止坠落，忽略空气阻力，g取10 m/s2，在花盆下落过程中重力的平均功率为
A. 100 WB. 500 WC. 1000 WD. 1500 W
二、填空题：本大题共2小题，共8分。
19.如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为0.60cm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.030s，则遮光条经过光电门的平均速度大小为_______m/s。通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越_______(填“大”或“小”)。
20.如图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。该同学采用的是电流表的_________(填“内接法”或“外接法”)，在某次测量中，电压表的示数为10.0 V，电流表的示数为0.50 A，根据测量数据可计算出电阻Rx=_________Ω。
三、实验题：本大题共1小题，共4分。
21.利用如图甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验：
(1)通过比较重物在某两点间动能增加量ΔEk与重力势能减少量ΔEp就能验证机械能是否守恒。实验中，先接通电源，再释放重物，得到如图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC。重物的质量用m表示，已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。从打O点到打B点的过程中，重物减少的重力势能ΔEp=_________。
(2)打点计时器打下A点的速度和打下C点时的速度分别记为vA、vC，可判断vA_________vC(填“大于”“小于”或“等于”)
四、计算题：本大题共3小题，共34分。
22.如图所示，一辆质量m=1500 kg的汽车在平直公路上做匀加速直线运动。从静止开始运动，汽车在第1 s、第2 s、第3 s内前进的距离分别是0.9 m、2.7 m、4.5 m。求：
(1)汽车的加速度a的大小；
(2)汽车在第2 s末的速度大小v；
(3)汽车所受合外力F的大小。
23.在如图所示的电路中，电阻箱接入电路的阻值为R=4 Ω，电源的电动势E=1.5 V，电源内阻为r=1.0 Ω，闭合开关。求：
(1)闭合开关后，通过电阻箱的电流；
(2)闭合开关后，电压表示数；
(3)闭合开关后，电阻箱R产生的热功率P。
24.如图所示，雪道与水平冰面在B处平滑地连接。小明乘雪橇从雪道上离冰面高度h=8 m的A处由静止开始下滑，经B处后沿水平冰面滑至C处停止。已知小明与雪橇的总质量m=70 kg，用速度传感器测得雪橇在B处的速度大小vB=12 m/s，不计空气阻力和连接处能量损失，小明和雪橇可视为质点。g取10 m/s2，以水平冰面为参考平面，求：
(1)小明与雪橇在A处时的总重力势能Ep；
(2)在B处时小明与雪橇的总动能Ek；
(3)从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能ΔE。
答案和解析
1.【答案】B
【解析】【分析】
当物体的大小和形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略不计时，可以把物体当作质点，根据这个条件进行判断。
物体能否看作质点，不是看物体绝对体积和形状，而是看大小和形状对所研究的问题影响能否忽略不计。
【解答】
AC、蚂蚁很小，但研究蚂蚁的爬行动作、走路姿态时，蚂蚁的大小与形状不能忽略不计，不能看成质点，故A错误，C错误；
B、研究蚂蚁走过的轨迹时，蚂蚁的大小与形状可以忽略不计，能看成质点，故B正确；
D、由以上的分析可知，蚂蚁是否可以看作质点，与研究的问题有关，与蚂蚁的大小关系不大。故D错误。
故选：B。
2.【答案】C
【解析】AC.5G信号的频率更大，可知5G信号的光子能量更大，故5G信号相同时间内能传递更大的信息量，故A错误，C正确；
B.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速，所以5G信号的传播速度等于光速，故B错误；
D.5G信号属于无线电波，它的波长大于可见光，故D错误。
故选C。
3.【答案】B
【解析】【分析】
等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的。
本题考查电场的叠加，学生需熟记等量同种电荷、等量异种电荷模型，助力高效解题。
【解答】
等量同种电荷是相互排斥的，它们产生的电场线是沿电荷的连线对称的，并且电场线都是从无限远或正电荷发出，到负电荷或无限远终止的，故B正确，ACD错误。
4.【答案】B
【解析】解：闭合线框磁通量Φ=BS，S为有效面积，当其由位置Ⅰ沿直线运动到位置Ⅱ的过程中，有效面积逐渐增大，所以磁通量一直变大，故B正确，ACD错误；
故选：B。
根据磁通量的定义式可判定磁通量的变化。
本题主要考查了磁通量的计算，解题关键是熟记磁通量公式，Φ=BS，应用条件为匀强磁场，S为有效面积。
5.【答案】D
【解析】【分析】
在v−t图像中，平行于时间轴的直线表示匀速直线运动，倾斜的直线表示匀变速直线运动，速度的正负表示速度方向。
本题的关键要理解v−t图像的物理意义，能根据图像的形状分析物体的运动情况。
【解答】
解：A、由图知，甲物体不是从静止开始运动，乙物体从静止开始运动，故A错误;
B、甲物体先做匀速直线运动，后做匀减速直线运动，乙物体先做匀加速运动，后做匀速运动，故B错误;
CD、甲、乙两物体的速度均为正，两物体运动的方向相同，故C错误，D正确。
故选：D。
6.【答案】D
【解析】ABC.由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这里的力指的是合外力，当我们用一个力推桌子时没有推动，因为桌子还受地面的摩擦力，只有当推力大于摩擦力时，桌子才会有加速度，桌子不动，说明合外力为零，即推力等于摩擦力，故ABC错误；
D.桌子在竖直方向还受重力，地面支持力，竖直方向合力也为零，故推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止，故D正确。
故选D。
7.【答案】C
【解析】【分析】(1)二力平衡的条件是：大小相等、方向相反、作用在同一个物体上、且作用在同一条直线上；
(2)相互作用力的条件是：大小相等、方向相反、作用在两个物体上、且作用在同一条直线上。
作用力和反作用力一定是两个物体之间的相互作用力，并且大小相等，方向相反，同时产生同时消失，而平衡力不会同时产生和消失。
【解答】马拉车时，不论车如何运动，马拉车的力与车拉马的力都是一对相互作用力，二者总是大小相等的，故C正确。
8.【答案】C
【解析】解：天宫二号绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：
F=GMmr2=m4π2T2r=mv2r=ma
可得：T=2π r3GM，v= GMr，a=GMr2
天宫二号的轨道是固定的，即半径是一定的，可知，对接后组合体运行周期、速率和向心加速度均不变，只有向心力变大。故ABD错误，C正确。
故选：C。
卫星绕地球做匀速圆周运动时，根据万有引力提供向心力，结合圆周运动的规律，逐项分析相关物理量即可。
本题考查了万有引力定律的应用，根据万有引力等于向心力，得出周期、速度和向心加速度的表达式是关键。
9.【答案】B
【解析】AC.在磁铁插入、拉出过程中线圈中的磁通量均发生变化，回路中有感应电流，指针会偏转，因此AC错误；
B.磁铁放在螺线管中不动时，线圈中的磁通量不发生变化，无感应电流产生，故B正确．
D.磁铁静止而将螺线管向上移动，线圈中的磁通量发生变化，会有感应电流产生，故D错误．
本题主要考查感应电流的产生条件，产生感应电流的条件是：闭合回路的磁通量发生变化。根据题中所给条件判断是否有电流产生。
10.【答案】B
【解析】【分析】
根据平均速度的定义式求出前半程和后半程的时间，即可求解该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比。
本题主要考查平均速度相关知识。解决本题的关键掌握平均速度的定义式，绝不能用速度的平均值来求。
【解答】
前半程的运动时间t1=x010，后半程的运动时间t2=x020；则该物体从甲地到乙地与乙地到丙地的时间之比t1t2=21，故B正确，ACD错误。
11.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查物体的受力分析，解题的关键是判定摩擦力的方向及上滑力的有无。
人缓慢爬行，处于平衡状态，合力为0，根据平衡状态分析物体受力。
【解答】
解：以人为研究对象， 此人受自身的重力、屋顶对他的摩擦力、屋顶对他的支持力共三个力作用，因重力是竖直向下的，则上爬受到的摩擦力沿半球形切线向上；向上爬的过程中，人靠摩擦力上滑，不存在上滑力。
12.【答案】D
【解析】【分析】
当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度;如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g。
本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了。
【解答】
A.超重是物体对接触面的压力大于物体的重力，物体的重力并没有增加，故A错误；
B.物体对水平支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重，但重力并不减少，故B错误；
C.当物体具有向下的大小为g的加速度时，物体对水平支持物的压力或者对悬挂物的拉力等于零，物体处于完全失重状态。但此时物体重力并不改变，故C错误；
D.不论超重或失重甚至完全失重，物体在同一位置所受重力是不变的，故D正确。
13.【答案】B
【解析】【分析】先对老鹰进行运动分析，做匀速圆周运动，再找出合力的方向，合力提供向心力，进一步对老鹰受力分析．
向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供．注意向心力不是物体所受到的力，难度不大，属于基础题．
【解答】老鹰在水平面内盘旋，做匀速圆周运动，受重力和空气对它的作用力，两个力的合力充当它做圆周运动的向心力；向心力是根据力的作用效果命名的，不是物体实际受到的力，在分析物体的受力时，不能将其作为物体受到的力，选项B正确。
14.【答案】B
【解析】【分析】
物体做负功可以说成克服物体做功；重力做正功重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．
本题关键是记住两个功能关系：重力势能的变化等于克服重力做的功，动能的变化等于合力做的功．
【解答】
解：物体在运动过程中，克服重力做功50J，也就是说重力对物体做负功，表示为−50J，重力对物体做负功时，物体的重力势能就一定会增加，增加的大小是50J.选项ACD错误，B正确．
故选：B
15.【答案】C
【解析】【分析】
串联电路电流相等，并连电路电流与电阻成反比，先计并联的电路中的电流之比，再计算总电流．
本题关键是明确串联电路电流相等，并联电路电流与电阻成反比。
【解答】
电阻R1、R2并联，电流之比为：I1：I2=R2：R1=2：1；
两个并联电路电流之和等于第三个电阻的电流，故I 1：I2：I3=I1：I2：(I1+I2)=2：1：3，故C正确，ABD错误；
故选C。
16.【答案】D
【解析】【分析】
根据匀强电场的特点，电场强度的大小和方向处处相同；电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，即可求解。
本题考查对电场线和等势线的认识，由电场线我们应能找出电场的方向、场强的大小及电势的高低。
【解答】
A.a线是等势线各点的电势相等，故A正确；
B.电场线由电势高的等势面指向电势低的等势面，所以b线上各点的电势比c线上各点的电势高，故B正确；
C.匀强电场中电场强度的大小和方向处处相同，所以a线上各点的电场强度均相同，故C正确；
D.因为匀强电场中电场强度处处相同，所以b线上各点的电场强度等于c线上各点的电场强度，故D错误。
故选D。
17.【答案】C
【解析】【分析】
汽车在凹形路面的底端受重力和支持力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，通过牛顿第三定律得出汽车对路面的压力。
解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。
【解答】
ABC.汽车通过凹形路面的最低点时，合力竖直向上，向心力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车处于超重状态，所以车对凹形路面的压力比汽车的重力大，故AB错误，C正确；
D.对汽车，根据牛顿第二定律得：N−mg=mv2R，则得N=mg+mv2R，可见，v越大，路面的支持力越大，根据牛顿第三定律得知，车对凹形路面的压力越大，故D错误。
故选：C。
18.【答案】B
【解析】【分析】
本题考查机械能守恒定律的直接应用，注意在物体下落问题中只要忽略空气阻力即可认为机械能守恒。
忽略空气阻力，花盆下落过程中机械能守恒，根据机械能守恒定律列式即可求出落地时的动能。
【解析】
根据题意先求重力做功：W=mgh=5×10×20J=1×103J，考虑到花盆下落时做自由落体时间，t= 2hg=2s，根据P=Wt=500 W
故选：B。
19.【答案】 0.2 大
【解析】[1]遮光条经过光电门的平均速度大小为
v=dΔt=0.60×10−20.03m/s=0.2m/s
[2]根据 v=dΔt 可知，通过光敏管光电门的时间越短，则说明滑块的速度越大。
20.【答案】外接法；20
【解析】【分析】
本题考查了电流表的接法，明确电路结构即可得解，根据欧姆定律即可计算出电阻来。
【解答】
根据电路图可知电流表放在电压表的外侧，采用的是电流表的外接法；
根据测量数据可计算出电阻Rx=UI=100.50Ω=20Ω；
21.【答案】(1)mghB；(2)小于。
【解析】【分析】
(1)根据图示纸带应用重力势能计算公式求出重力势能的减少量；
(2)重物下落过程速度增大。
本题考查了实验数据处理与实验误差分析，知道实验原理是解题的前提，然后根据重力势能的计算公式可以解题。
【解答】
(1)从O到B过程，重物重力势能的变化量：ΔEP=mghB；
(2)重物下落过程速度增大，故A点速度小于C点。
22.【答案】解：(1)由Δx=aT2可得汽车的加速度a的大小a=2.7−0.91m/s2=1.8m/s2
(2)由v=v0+aT可得汽车在第2 s末的速度大小v=2×1.8m/s=3.6m/s
(3)由牛顿第二定律可得F=ma=1500×1.8N=2700N
【解析】本题主要考查匀变速直线运动规律的综合考查，掌握Δx=aT2，v=v0+aT，以及牛顿第二定律即可求解。
23.【答案】解：(1)根据闭合电路欧姆定律得：I=ER+r=0.3A；
(2)电压表示数U=UR=IR=1.2V；
(3)电阻箱R产生的热功率：P=I2R=0.36W。
【解析】本题考查闭合电路欧姆定律及热功率的计算，解题的关键是根据闭合电路欧姆定律计算电流，分析路端电压及热功率。
24.【答案】解：(1)小明与雪橇在A处时的总重力势能Ep=mgh=70×10×8J=5600J
(2)在B处时小明与雪橇的总动能Ek=12mv2=12×70×122J=5040J (3)在A点具有的机械能为E1=mgh+0=5600J
在B点具有的机械能为E1=Ek+0=5040J
则从A处滑到B处小明与雪橇损失的机械能ΔE=E1−E2=560J
【解析】(1)根据重力势能的表达式求解重力势能；
(2)根据动能表达式求解动能；
(3)机械能的损失等于初末机械能的差；
本题主要考查动能、重力势能、机械能等概念，掌握公式即可解答。
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