内容正文:
仿真模拟卷(六)
(时间:60分钟 分值:100分)
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54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.关于物理学史,下列说法不正确的是( )
A.亚里士多德认为“重的物体下落得快”
B.伽利略通过逻辑推理得出重物和轻物下落得同样快,然后用实验证实了自己的结论
C.亚里士多德认为必须有力作用在物体上,物体才能运动
D.伽利略在实验室通过实验证明力不是维持物体运动的原因
【答案】D
【解析】亚里士多德认为物体下落的快慢跟它的轻重有关, 重的物体下落得快,A正确;伽利略通过逻辑推理得出重物和轻物下落得同样快,然后用实验证实了自己的结论,B正确;亚里士多德得出结论,必须有力作用在物体上,物 体才能运动;没有力的作用,物体就要静止在某个地方,C正确;伽利略通过“理想斜面实验”并经过推理得出结论:力不是维持物体运动的原因,D错误。本题选不正确的,故选D。
2.[2023·浙江台州·校考期中]2021年东京奥运会上我国运动员取得了优异成绩。下图所示是比赛精彩瞬间,则相关说法正确的是( )
A.图甲,研究巩立姣掷出的铅球轨迹时,不可将铅球视为质点
B.图乙,研究全红婵10米跳台跳水的动作时,不可将其看作质点
C.图丙,研究陈雨菲扣球时羽毛球的飞行速度,不可将羽毛球看作质点
D.图丁,计算徐诗晓、孙梦雅在500米双人划艇项目中的平均速度时,不可将小艇视作质点
【答案】B
【解析】研究巩立姣掷出的铅球轨迹时,铅球的形状与大小对所研究问题的影响可以忽略,因此可以将铅球视为质点,A错误;研究全红婵10米跳台跳水的动作时,人的形状与大小对所研究问题的影响不能够忽略,因此不可将其看作质点,B正确;研究陈雨菲扣球时羽毛球的飞行速度时,羽毛球的形状与大小对所研究问题的影响可以忽略,因此可将羽毛球看作质点,C错误;计算徐诗晓、孙梦雅在500米双人划艇项目中的平均速度时,小艇的形状与大小对所研究问题的影响可以忽略,因此可将小艇视作质点,D错误。故选B。
3.[2023·浙江舟山·校考期末]某天早上8点整,司机小吴想从白云机场开车去佛山祖庙,他打开手机导航软件,上面给出了如图甲所示的几种方案,他选择了方案一,途中经过某个摄像头时,他瞄了一眼速度表,指针位置如图乙所示,则( )
A.图甲中“1小时23分”指的是时刻
B.“8点整”表示的是时间
C.56千米是路程,也是位移的大小
D.图乙说明此时汽车的瞬时速度大小是70 km/h
【答案】D
【解析】题图甲中“1小时23分”指的是白云机场开车去佛山祖庙的过程中所需要的时间,属于时间间隔,故A错误; “8点整”对应某一瞬间,表示的是时刻,故B错误;题图甲中轨迹为曲线运动,路程是曲线的长度,位移大小是两点间的直线距离,56千米是路程,并不是位移的大小,故C错误;汽车速度表表示的是汽车的瞬时速度大小,指针指向70 km/h,所以此时汽车的瞬时速度大小是70 km/h,故D正确。故选D。
4.大小分别为5 N、9 N的两个力合成,其合力F的最大值为( )
A.4 N B.5 N
C.9 N D.14 N
【答案】D
【解析】当两个力方向相同时合力最大,则有
Fmax=5 N+9 N=14 N,故选D。
5.[2023·浙江金华·学考模拟]如图所示,宇宙中“破坏力”最强的天体“磁星”的危险强度不亚于黑洞,其磁感应强度相当于地球磁场的1000万亿倍,下列有关磁星的磁场说法正确的是( )
A.“磁星”表面磁场太过强大,故在“磁星”表面会出现以实物形式存在的磁感线
B.“磁星”表面的磁场如此强大,故而磁感线非常密集,导致磁感线可能相交
C.磁场只存在于“磁星”外部,而“磁星”内部不存在磁场
D.“磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示
【答案】D
【解析】磁感线是研究磁场而人为描绘出的图形,实际上不存在,A错误;磁感线不会相交也不会相切,B错误;“磁星”外部和内部都存在磁场,C错误; “磁星”表面各点的磁场方向可以用磁感线在该点的切线方向表示,D正确。故选D。
6.在电场中,把电荷量为4×10-9 C的正电荷从A点移到B点,克服静电力做功8×10-8 J,以下说法正确的是( )
A.正电荷在B点具有的电势能是8×10-8 J
B.B点的电势是20 V
C.正电荷的电势能增加了8×10-8 J
D.正电荷的电势能减少了8×10-8 J
【答案】C
【解析】把正电荷从A点移到B点,克服静电力做功8×10-8 J,其电势能增加8×10-8 J,但由于零势能位置未知,所以在B点的电势能不能确定,故A、D错误,C正确;在B点的电势能不能确定,则B点的电势不能确定,故B错误。
7.一个氢原子从低能级跃迁到高能级,该氢原子( )
A.吸收光子,吸收光子的能量等于两能级之差
B.吸收光子,能量减少
C.放出光子,能量增加
D.放出光子,放出光子的能量等于两能级之差
【答案】A
【解析】氢原子能级越高对应的能量越大,当氢原子从较低能级向较高能级跃迁时,吸收光子,能量增加,吸收光子的能量等于两能级之差,故A正确,B、C、D错误。故选A。
8.[2023·浙江绍兴·学考模拟]如图所示,压路机在水平路面上缓慢行驶,路面对压路机的支持力为F1,压路机对路面的压力为F2,关于F1、F2,下列说法正确的是( )
A.F1大于F2
B.F1小于F2
C.F1与F2是一对平衡力
D.F1与F2是一对作用力与反作用力
【答案】D
【解析】路面对压路机的支持力F1和压路机对路面的压力F2是一对作用力和反作用力,大小相等方向相反。故选D。
9.[2023·浙江·学考模拟]人乘坐升降电梯从楼房的底层到达高层,这个过程中可能( )
A.先处于失重状态,后处于超重状态
B.始终处于失重状态
C.始终处于超重状态
D.先处于超重状态,后处于失重状态
【答案】D
【解析】人乘坐升降电梯从楼房的底层到达高层,开始向上加速,加速度方向向上,最后向上减速,加速度方向向下,因此这个过程中人可能先处于超重状态,后处于失重状态。故选D。
10.[2023·浙江湖州·学考模拟]如图所示,在平直的高速公路上,小轿车和大货车并排沿正方向运动,小轿车超大货车时,小轿车的加速度a轿=4 m/s2,大货车的加速度a货=-4 m/s2。对小轿车和大货车的运动,下列判断正确的是( )
A.大货车的加速度比小轿车的加速度小
B.大货车速度一定在减小,小轿车速度一定在增加
C.大货车的速度比小轿车的速度变化慢
D.大货车、小轿车在相等时间内速度变化相同
【答案】B
【解析】加速度的正、负表示方向,绝对值表示大小,大货车、小轿车加速度大小相等,故A错误;小轿车加速度与速度同向,所以做加速运动,大货车加速度与速度方向相反,所以做减速运动,故B正确;加速度大小表示速度变化的快慢,小轿车、大货车速度变化一样快,故C错误;由Δv=a·Δt可知,相等时间内,小轿车、大货车速度变化大小相等,方向相反,故D错误。故选B。
11.下列说法不符合相对论的观点的是( )
A.时间和空间都是绝对的,在任何参考系中一个事件发生的时间和一个物体的长度总不会改变
B.一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度小
C.相对论认为时间和空间与物体的运动状态有关
D.当物体运动的速度v远小于c时,“长度收缩”和“时间膨胀”效果可忽略不计
【答案】A
【解析】时间和空间都是相对的,没有绝对准确的时间和空间,A错误;由l=l0,可知l<l0,B正确;狭义相对论的内容是时间和空间都与物体的运动有关,随着物体运动速度的变化而变化,C正确;由尺缩效应和钟慢效应公式可知,当v远小于c时,尺缩效应和钟慢效应都可以忽略不计,D正确。故选A。
12.下图所示是模拟避雷针作用的实验装置,金属板M、N间有两个等高的金属体A、B,A为尖头、B为圆头。将金属板M、N接在高压电源上,逐渐升高电源电压,首先观察到 ( )
A.A放电 B.B放电
C.A、B一起放电 D.A、B之间放电
【答案】A
【解析】越尖的物体表面电荷的面密度越大,其附近的电场越强,越容易使空气电离,从而产生放电现象。A为尖头,当逐渐增加电压时,先放电,故A正确,B、C、D错误。
13.一个质点做直线运动,它们的速度图像如下面各图所示,在2 s末不能回到出发点的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A项中质点先朝负方向做匀减速直线运动,再朝正方向做匀加速直线运动,vt图像与时间轴所围的面积表示位移,可知2 s内的总位移为0,2 s末回到出发点,A错误;B项中质点先朝正方向做匀速直线运动,再朝负方向做匀速直线运动,2 s内的总位移为0,2 s末回到出发点,B错误;C项中质点在2 s内均朝正方向运动,2 s内的总位移大于0,2 s末不能回到出发点,C正确;质点先朝正方向做匀减速直线运动,再朝负方向做匀加速直线运动,可知2 s内的总位移为0,2 s末回到出发点,D错误。故选C。
14.[2023·浙江嘉兴·学考模拟]如图所示,某兴趣小组同学用无人机练习“投弹”,无人机在离目标20 m的高度匀速飞行,在离目标水平距离为20 m处释放小球,结果小球刚好击中目标,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则小球击中目标时的速度大小为( )
A.10 m/s B.10 m/s
C.20 m/s D.10 m/s
【答案】D
【解析】由题可知,小球下落时间为t==2 s,
则无人机的速度vx==10 m/s,小球落地时竖直方向的分速度vy==20 m/s,则小球落地时的速度大小v==10 m/s,
D项正确。故选D。
15.[2023·浙江丽水·期末联考]若月球绕地球的运动可近似看作匀速圆周运动,并且已知月球绕地球运动的轨道半径r、绕地球运动的周期T,引力常量为G,由此可以知道( )
A.月球的质量m=
B.地球的质量M=
C.月球的平均密度ρ=
D.地球的平均密度ρ′=
【答案】B
【解析】根据万有引力提供向心力有G=m,
可知只能求出中心天体的质量,不能求出环绕天体的质量,解得地球的质量M=,A、C错误,B正确;由于不知道地球的半径大小且月球到地面高度不可忽略,所以无法求出地球的平均密度, D错误。故选B。
16.如图所示,重为G的物块,沿倾角为θ的固定斜面向下运动。当运动到某位置时,其速度大小为v,此时物块所受重力的瞬时功率为( )
A.Gv B.Gvcos θ
C.Gvtan θ D.Gvsin θ
【答案】D
【解析】此时物块所受重力的瞬时功率为
P=Gvcos (90°-θ)=Gvsin θ,故选D。
17.[2023·浙江·学考模拟]如图所示,在等边三角形ABC顶点A和B分别固定垂直纸面的直导线,导线中通有相同电流,则顶点C的磁场方向为( )
A.平行AB方向向右 B.平行AB方向向左
C.沿CB方向从C指向B D.沿CA方向从C指向A
【答案】A
【解析】根据安培定则,通电直导线A在C点磁感应强度方向垂直AC指向右下方,通电直导线B在C点磁感应强度方向垂直BC指向右上方,二者等大,夹角为60°,所以C点合磁感应强度方向(磁场方向)平行AB方向向右。故选A。
18.[2023·浙江舟山·高二统考期末]一款儿童电动汽车的部分参数如图所示,则下列说法正确的是( )
A.电源规格中4.5 A·h中的A·h是电量的单位
B.电机的输出功率等于24 W
C.电机线圈的电阻为6 Ω
D.行驶过程中电机突发故障,被卡住无法转动,此时通过电机的电流为2 A
【答案】A
【解析】根据q=It可知电源规格中4.5 A·h中的A·h是电量的单位,A正确;电机的总功率为P=UI=12×2 W=24 W,电机的内阻会消耗一部分功率产生热量,所以电机的输出功率小于24 W,B错误;由于电机是非纯电阻元件,欧姆定律不适用,所以无法求出电机线圈的内阻,C错误;无法求出电机线圈的内阻,所以当电机卡住时,通过电机的电流无法求出,D错误。故选A。
二、非选择题(本题共5小题,共46分)
19.(8分)图甲为“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图。现有的器材:带铁夹的铁架台、电磁打点计时器、纸带、带铁夹的重锤。
(1)为完成此实验,除了所给的器材,还需要的器材有________(填入正确选项前的字母)。
A.停表 B.刻度尺
C.8 V的交变电源 D.220 V的交变电源
(2)关于此实验,下列说法正确的是________。
A.重物的质量可以不用测量
B.重物最好选择密度较小的木块
C.实验中应先释放纸带,后接通电源
D.可以利用公式v=来求解瞬时速度
(3)若实验中所用重锤质量m=0.1 kg,打出的纸带如图乙所示,O点为开始下落时打出的第一个点,打点时间间隔为0.02 s,则打B点时,重锤动能EkB=________ J,自打O点到打B点,重锤重力势能的减少量为________ J(g取9.8 m/s3,结果保留三位有效数字)。
【答案】(1)BC (2)A 0.171 0.186
【解析】(1)题中使用电磁打点计时器,需要8 V的交变电源,还需要刻度尺测量纸带上的各点到起点的距离。故选B、C。
(2)由机械能守恒定律可得mgh=mv2,故重物的质量可以不用测量,A正确;重物最好选择密度较大的铁块,以减小空气阻力的影响,B错误;实验中应先接通电源,后释放纸带,C错误;若利用公式v=来求解瞬时速度,则当成物体以加速度g自由下落,机械能必然守恒,D错误。故选A。
(3)若实验中所用重锤质量m=0.1 kg,打出的纸带如图乙所示,O点为开始下落时打出的第一个点,打点时间间隔为0.02 s,则打B点时,重锤的速度为vB==1.85 m/s,重锤的动能为EkB=mv≈0.171 J,重锤重力势能减少量为Ep=mglOB=0.182 J
20.(8分)(1)用伏安法测某一电阻:电压表示数为U,电流表示数为I,电阻测量值为R=。如果采用如图甲所示的电路,测量值为R1,如果采用如图乙所示电路,测量值为R2,电阻的真实值为R真,它们之间的关系是:R1________R真, R2________(选填“>”“=”或“<”)R真,这种误差属于________误差。
(2)已知表头G满偏电流为200 μA,表头上标记的内阻值为400 Ω。利用R1和表头构成1 mA的电流表,则定值电阻的阻值应选R1=________ Ω。
【答案】(1)< > 系统 (2)100
【解析】(1)题图甲所示电路采用电流表外接法,系统误差在于电压表的分流,由于电压表分流,使得电流的测量值大于真实值,则电阻的测量值小于真实值,即有R1<R真
题图乙所示电路采用电流表内接法,系统误差在于电流表的分压,由于电流表分压,使得电压的测量值大于真实值,则电阻的测量值大于真实值,即有R2>R真。上述误差是由于实验器材连接引起,因此属于系统误差。
(2)由于R1和表头构成1 mA的电流表,则有
R1== Ω=100 Ω。
21.(8分)[2023·浙江温州·学考模拟]某地区距地面一定高度的空中有两块相距3 km的足够大的云团,受湿气流影响两块云团各以2.5 m/s的速度靠近,不断与空气摩擦带电。设两云团之间电势差保持为3×109 V不变,已知空气电离的电场强度(即发生放电时的电场强度)为3×106 V/m,云团间的电场可视为匀强电场,则大约经过________ s,将会发生放电现象;在这次放电中,若从一块云团移到另一块云团的电量为500 C,闪电历时0.01 s,则此过程中的平均电流强度为________ A。
【答案】400 50000
【解析】设经过t时间后发生放电现象,则由U=Ed可知
3×109 V=3×106×(3000-2×2.5t)(V)
解得t=400 s,由I=可知I= A=50000 A。
22.(10分)[2023·浙江绍兴·阶段练习]2022年11月29日23时08分,搭载“神舟十五号”载人飞船的“长征二号F”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,费俊龙、邓清明、张陆三名航天员顺利进入太空。假设在发射火箭过程中,首先由火箭助推器提供推力,使火箭上升到25 km高空时,速度达到600 m/s,然后助推器脱落,竖直向上匀减速运动后落回地面进行回收。火箭助推器运动过程中所受地球引力可视为不变,且等于在地球表面时的重力,助推器脱落后运动过程中,受到的阻力大小恒为助推器重力的,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)助推器能上升到距离地面的最大高度;
(2)助推器落回地面的速度大小。
【答案】(1)40 km (2)800 m/s
【解析】(1)根据题意可知火箭加速上升的高度h1=25 km,助推器脱落时的速度v1=600 m/s,助推器脱落后向上做匀减速运动,Ff=0.2mg,由牛顿第二定律可得
mg+Ff=ma1,解得a1=12 m/s2,
由位移速度公式可得v=2a1h2,
解得h2=15 km,
助推器上升的最大高度为h=h1+h2=40 km;
(2)助推器从最高点下落过程中,有mg-Ff=ma2,
解得a2=8 m/s2,
由位移速度公式可得v=2a2h,
解得v2=800 m/s。
23.(12分)[2023·浙江台州·阶段练习]如图所示,长度为L=1 m的轻绳,系一质量为m=1 kg的小物块(可视为质点)在竖直平面内做圆周运动,当小物块运动到圆周的最低点时轻绳刚好断裂,小物块以水平速度从光滑水平面A处滑出,绳断前瞬间轻绳能承受的最大张力为74 N,绳断时物块与水平面刚好未接触,光滑水平面AB与倾角为θ=37°足够长的传送带在B点平滑相连,传送带以速度v0=4 m/s逆时针匀速转动,小物块在A点向左运动后从传送带的底端B点滑上传送带,小物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.5,忽略空气阻力,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度g取10 m/s2,求:
(1)小物块运动到圆周的最低点时速度大小;
(2)小物块在传送带上向上运动过程中的加速度大小;
(3)从开始至小物块滑到最远处时,小物块与传送带间摩擦产生的内能。
【答案】(1)8 m/s (2)a1=10 m/s2,a2=2 m/s2 (3)19.2 J
【解析】(1)小物块运动到圆周的最低点时由牛顿第二定律得FTmax-mg=m,
将FTmax=74 N代入解得v=8 m/s,
即小物块运动到圆周的最低点时速度大小是8 m/s。
(2)当v>v0时,对小物块由牛顿第二定律得
mgsin 37°+μmgcos 37°=ma1,
解得a1=10 m/s2,
因为μ<tan 37°,则小物块速度与传送带速度相同后会继续减速;
当v<v0时,有mgsin 37°-μmgcos 37°=ma2,
解得a2=2 m/s2。
(3)设物块从滑上传送带到共速时间为t1,再减速到零时间为t2,则有t1== s=0.4 s,
x物1=t1=2.4 m,
x带1=v0t1=1.6 m,
Δx1=x物1-x带1=0.8 m,
接着物块再减速到零时,有
t2== s=2 s,
x物2=t2=4 m,
x带2=v0t2=8 m,
Δx2=x带2-x物2=4 m,
可得从开始至小物块滑到最远处时,小物块与传送带间摩擦产生的内能Q=μmgcos 37°(Δx1+Δx2)=19.2 J。
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