高中物理山东省2023年冬季普通高中学业水平合格考试模拟试题含解析答案
展开一、单选题
1.乒乓球运动技巧性强、运动量适中,非常适合亚洲人的特点,成为我国的国球.关于乒乓球运动下列说法正确的是( )
A.乒乓球较小,任何时候都可以把球看做质点
B.研究球的飞行路程时可以把球看做质点
C.研究球旋转时一定要把球看做质点
D.球在空中飞行的过程中位移的大小等于路程
2.物价变化趋势与市场供给和调控息息相关,若将物价的“上涨”类比成“加速”,将物价的“下跌”类比成“减速”,据此,你认为“物价下跌出现变缓趋势”可类比成( )
A.速度增加,加速度增大B.速度增加,加速度减小
C.速度减小,加速度增大D.速度减小,加速度减小
3.甲乙两物体分别在水平上运动,它们运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲物体做曲线运动
B.乙物体做匀加速直线运动
C.t1时刻甲乙两物体相遇
D.t1时刻甲乙两物体速度相同
4.一辆汽车由静止出发,以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,经过3秒汽车速度的大小是( )
A.B.
C.D.
5.如图所示,重力为20N的物体置于水平桌面上,物体与桌面间的动摩擦因数为0.5, 现用8N的水平拉力F拉物体,则物体所受力的合力大小为( )
A.3NB.0C.2ND.10N
6.一个物体受两个共点的力作用,其大小分别为2N和8N,则这个物体所受这两个力的合力大小可能为( )
A.4NB.5NC.6ND.1N
7.用大小为15N的拉力竖直向上拉一质量为1kg 的物体, 取g=10 m/s2, 则物体的加速度大小为( )
A.1. 5 m/s2B.3 m/s2C.5 m/s2D.15 m/s2
8.某同学站在力传感器上完成下蹲动作。力传感器的示数随时间变化的情况如图所示。图中A、B、C、D四点,反映该同学处于失重状态的是( )
A.A点B.B点C.C点D.D点
9.如图所示,斜坡式自动扶梯与水平面的夹角为,运行的速度为v。小华在自动扶梯上站立不动时,竖直方向的分速度为( )
A.B.C.D.
10.做平抛运动的物体,其水平位移决定于( )
A.物体的质量B.平抛的初速度
C.下落的高度D.平抛的初速度和下落的高度
11.如图,某个走时准确的时钟,分针与时针由转动轴到针尖的长度之比是1.4:1。分针与时针的角速度大小分别为、,分针针尖与时针针尖的线速度大小分别为、。下列关系正确的是( )
A.B.C.D.
12.手指陀螺是现在很流行的一款指尖玩具,拨动之后利用惯性可在指尖做圆周运动,如图所示为一款手指陀螺,陀螺上有两个固定点A、B,其中A比B离转动轴远,问当它转动起来后以下说法不正确的是( )
A.A点的周期和B点的周期相等B.A点的角速度和B点的角速度相等
C.A点的线速度大于B点的线速度D.A点的向心加速度小于B点的向心加速度
13.万有引力定律的表达式是( )
A.B.C.D.
14.若太阳质量为M,某行星绕太阳公转周期为T,轨道可视为半径为r的圆。已知万有引力常量为G,则描述该行星运动的上述物理量满足( )
A.B.C.D.
15.一个做自由落体运动的小球,在下降过程中,下列说法正确的是( )
A.重力势能增大B.动能减小C.重力做正功D.加速度增大
16.将电荷量为的试探电荷放在某电场中的点时所受电场力为,若将该试探电荷电荷量变为时,则电场中点的电场强度为( )
A.B.C.D.
17.如图所示,匀强电场场强E=100V/m,A、B两点相距10cm,A、B两点间的电势差UAB之值为( )
A.10V
B.﹣5V
C.5V
D.V
18.内阻不可忽略的、电动势为的电池两端接一电阻,当有4C的电荷通过电阻时,电路消耗的总电能为( )
A.3JB.4JC.5JD.6J
19.电源的电动势为、外电阻为时,路端电压为,则电源内阻为( )
A.B.C.D.
20.如图所示,虚线I和II之间有垂直于纸面向里的匀强磁场。闭合线圈自高处落下,依次经过a、b、c三个位置。则线圈中没有感应电流产生的是( )
A.位置aB.位置bC.位置cD.三个位置都没有
二、实验题
21.耿浩同学在探究“物体质量一定时加速度与力的关系”实验中,做了如图甲所示的改进,在调节桌面水平后,增加了用力传感器来测细线中的拉力。
(1)关于该实验的操作,下列说法正确的是 。
A.必须用天平测出砂和砂桶的质量
B.应当先接通电源,再释放小车
C.用电火花计时器替代电磁打点计时器可以减小阻力
D.一定要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)实验得到如图乙所示的纸带,已知打点计时器使用的交流电源的频率为,相邻两计数点之间还有四个点未画出,由图中的数据可知,小车运动的加速度大小为 。(计算结果保留两位有效数字)
(3)耿浩同学不断增加砂子的质量重复实验,由实验得到小车的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示,通过分析可知,小车的质量为 kg。(结果保留两位有效数字)
(4)耿浩同学经过思考得出结论:如果忽略小车与水平桌面间的摩擦力,小车的加速度与重力加速度之比总是小于 。
22.用如图所示的电路测量金属丝的电阻率。回答下列问题:
(1)开关S闭合,滑动变阻器的滑片应置于 (选填“左端”或“右端”)。
(2)实验中,电压表的示数为,电流表的示数为,则金属丝电阻的测量值 。
(3)测得金属丝的长度为,直径为,则这段金属丝的电阻率 (用和表示)。
三、解答题
23.当中国航母成为西方媒体报道中的热门词汇后,与之配套的舰载机自然也就成了外界关注的焦点,已知某舰载机在直跑道上做匀加速运动,滑行达到的速度时即可升空(航母静止在海面),求:
(1)舰载机的加速度大小;
(2)舰载机从启动到起飞共滑行多长时间。
24.如图,小明同学将质量m=0.1kg的石块,从h=15m高处以30°角斜向上方抛出,石块落地时的速度大小v=20m/s。不计空气阻力,g取10m/s2。求:
(1)石块从抛出到落地过程中重力做的功W;
(2)石块抛出时的速度大小v0;
(3)石块在最高点的机械能E(以落地点所在水平面为参考平面)。
25.如图所示,长L=1m的轻质细绳上端固定,下端连接一个可视为质点的带电小球,小球静止在水平向右的匀强电场中,绳与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球所带电荷量q=1.0×10−6C,匀强电场的场强E=3.0×103N/C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8。求:
(1)小球所受电场力F的大小和方向;
(2)小球的质量m;
(3)某时刻剪断细绳,经过2s小球的速度大小。
参考答案:
1.B
【详解】AC.体积很小的物体不一定能看做质点,只有当物体的大小对于研究的问题可以忽略不计时,物体才可以看做质点,比如研究球旋转时,要考虑乒乓球的形状,不能看成质点,故AC错误;
B.研究球的飞行路程时,乒乓球的大小对于研究的问题可以忽略不计,可以把球看做质点,故B正确;
D.球在空中飞行的过程中做曲线运动,则位移的大小小于路程,故D错误。
故选B。
2.D
【详解】物价类比成速度,物价上涨快慢可类比成加速度,物价下跌出现变缓趋势,相当于加速度减小;但物价仍然在下跌,则速度仍然减小。
故选D。
3.D
【详解】A.v-t图像描述的都是直线运动,A错误;
B.乙物体速度在随时间均匀减小,做匀减速直线运动,B错误;
CD.t₁时刻两图像相交,表示甲、乙两物体速度相同,而由于不知道两物体初始位置的关系,不确定此时是否相遇,故C错误,D正确。
故选D。
4.B
【详解】根据速度公式可得
故选B。
5.B
【详解】物体的做大静摩擦力
水平拉力小于最大静摩擦力,物体处于静止状态的手里平衡,其合外力为零。
故选B。
6.C
【详解】两个共点力的合力范围为
所以2N和8N的合力为
故选C。
7.C
【详解】由牛顿第二定律得
F-mg= ma
解得
a=5m/s2
故选C。
8.A
【详解】失重状态时,物体具有向下的加速度,即重力大于支持力,则A点反映该同学处于失重状态。
故选A。
9.B
【详解】根据速度的合成与分解可知竖直方向的分速度为
故选B。
10.D
【详解】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,由,解得
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,则水平位移为
可知水平方向的最大距离由初速度和抛出点的高度共同决定。
故选D。
11.A
【详解】CD.分针与时针的转动周期之比为
由可得
故
故CD错误;
AB.由可得
故
故A正确,B错误。
故选A。
12.D
【详解】AB.由于A点与B点在同一物体上,属于同轴转动,则A点的角速度和B点的角速度相等,A点的周期和B点的周期相等,故AB正确,不满足题意要求;
CD.根据
,
由于A比B离转动轴远,可知A点的线速度大于B点的线速度,A点的向心加速度大于B点的向心加速度,故C正确,不满足题意要求,D错误,满足题意要求。
故选D。
13.C
【详解】两个物体之间的引力大小与它们的质量的乘积成正比,与它们之间距离的二次方成反比,数学表达式为
C正确。
故选C。
14.A
【详解】行星绕太阳做匀速圆周运动,太阳对行星的引力提供向心力,有
G=mr
所以
GM=
故选A。
15.C
【详解】ABC.做自由落体运动的小球,只受重力,重力为合外力,在下降过程中,重力做正功,即合外力做正功,小球的重力势能减小,动能增大,故C正确,AB错误;
D.做自由落体运动的小球加速度不变,恒为重力加速度,故D错误。
故选C。
16.B
【详解】根据题意可知,点的电场强度为
该点的电场强度不会随着试探电荷的改变而变化,因而将试探电荷电荷量变为时,电场中点的电场强度仍为。
故选B。
17.C
【详解】由图示可知,AB方向与电场线方向间的夹角θ=60°,AB两点沿电场方向的距离
d=Lcsθ
AB两点间的电势差
UAB=Ed=ELcsθ=100V/m×0.1m×cs60°=5V
故选C。
18.D
【详解】根据题意可得,电路消耗总电能为
故选D。
19.A
【详解】根据题意,设电源内阻为,由闭合回路欧姆定律有
代入数据解得
故选A。
20.B
【详解】根据法拉第电磁感应定律,闭合回路中磁通量发生改变时将会在回路中产生感应电流,在闭合线圈自高处落下,依次经过a、b、c三个位置,其中经过a位置时线圈中的磁通量从无到有逐渐增大,经过b位置时线圈完全在磁场中,通过线圈的磁通量不变,经过c位置时,线圈离开磁场,通过线圈的磁通量逐渐减小,由此可知,线圈经过a、c位置时会产生感应电流,经过b位置时不会产生感应电流。
故选B。
21. BC 2.0 2.5
【详解】(1)[1]AD.实验中用拉力传感器测量小车受的拉力,则不需要用天平测出砂和砂桶的质量,也不需要砂和砂桶的总质量远小于小车的质量,选项AD错误;
B.应当先接通电源,再释放小车,选项B正确;
C.用电火花计时器替代电磁打点计时器可以减小阻力,选项C正确;
故选BC。
(2)[2]相邻两计数点之间还有四个点未画出,则T=0.1s,根据
可得加速度
(3)[3]根据牛顿第二定律
解得
由图像可知
解得
M=2.5kg
(4)[4]设沙和沙桶的质量为m,则如果忽略小车与水平桌面间的摩擦力
即
22. 左端 4.00
【详解】(1)[1]由图可知,滑动变阻器采用的是分压式接法,则开关S闭合,为了保护用电器,滑动变阻器的滑片应置于左端;
(2)[2]由欧姆定律可得,金属丝电阻的测量值
(3)[3]由电阻定律得,这段金属丝的电阻率为
其中
联立解得
23.(1);(2)
【详解】舰载机做初速度为零的匀加速直线运动
(1)由
得舰载机的加速度为
(2)由
得舰载机从启动到起飞共滑行的时间为
24.(1);(2);(3)
【详解】(1)石块从抛出到落地过程中重力做的功
(2)石块从抛出至落地,根据动能定理有
解得石块抛出时的速度大小
(3)石块能达到最大高度
石块在最高点的机械能为
25.(1)3.0×10-3N,方向水平向右;(2)4.0×10-4kg;(3)25m/s
【详解】(1)根据电场强度的定义式可得
解得
方向水平向右;
(2)根据平衡条件可得
解得
(3)剪断细绳,小球的加速度为
所以小球的速度为
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