内容正文:
仿真模拟卷(一)
(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.[2023·浙江舟山·学考模拟]下列几个单位不属于国际单位制基本单位的是( )
A.米(m) B.秒(s) C.焦耳(J) D.千克(kg)
【答案】C
【解析】千克(kg)、米(m)、秒(s)都是国际单位制的基本单位;焦耳(J)是国际单位制的导出单位。故A、B、D错误,C正确。故选C。
2.下列各组物理量中,全部是矢量的是( )
A.位移、时间、速度
B.质量、力、加速度
C.位移、加速度、电场强度
D.功、功率、温度
【答案】C
【解析】位移、速度既有大小也有方向是矢量,时间是标量,故A不符合题意;力、加速度既有大小也有方向,是矢量,质量是标量,故B不符合题意;位移、加速度、电场强度既有大小也有方向,是矢量,故C符合题意;功、功率、温度只有大小没有方向,是标量,故D不符合题意。故选C。
3.[2023·浙江杭州·高一统考期末]关于质点,下列说法正确的是( )
A.甲图:研究如何才能踢出香蕉球时,可以把足球看作质点
B.乙图:研究列车从杭州到北京的路程时,可以把列车看作质点
C.丙图:研究雄鹰为什么能在空中翱翔时,可以把雄鹰看作质点
D.丁图:研究运动员起跑动作时,可以把运动员看作质点
【答案】B
【解析】研究如何才能踢出香蕉球时,足球的形状不可忽略,不可以把足球看作质点,故A错误;研究列车从杭州到北京的路程时,列车的形状、大小对所研究的问题影响很小,可以忽略不计,可以把列车看作质点,故B正确;研究雄鹰为什么能在空中翱翔时,雄鹰的形状不可忽略,不可以把雄鹰看作质点,故C错误;研究运动员起跑动作时,运动员的形状、姿态不可忽略,不可以把运动员看作质点,故D错误。故选B。
4.[2023·浙江丽水·学考模拟]下列实例中的“速度”为瞬时速度的是( )
A.100 m短跑中,运动员冲过终点时的速度为12 m/s
B.动车在“成都东到天府国际机场”这一路段行驶的速度是170 km/h
C.汽车以100 km/h的速度通过长江大桥
D.物体在第2秒内运动的速度为100 m/s
【答案】A
【解析】100 m短跑中,运动员冲过终点时的速度为12 m/s,指的是瞬时速度,A正确;动车在“成都东到天府国际机场”这一路段行驶的速度是170 km/h,指的是平均速率,B错误;汽车以100 km/h的速度通过长江大桥,指的是平均速度,C错误;物体在第2秒内运动的速度为100 m/s,指的是平均速度,D错误。故选A。
5.如图所示,一只青蛙静止在水平的荷叶上面,不考虑青蛙质量的改变。下列说法正确的是( )
A.青蛙受到支持力的作用是由青蛙形变产生的
B.荷叶受到的压力是由青蛙形变产生的
C.青蛙受到的重力没有施力物体
D.假如把该青蛙从云南转移到东北,其重力大小不变
【答案】B
【解析】弹力是因为发生弹性形变的物体要恢复原状而产生的,因此青蛙受到弹力的作用是由荷叶形变产生的,故A错误;荷叶受到的压力是由青蛙形变产生的,故B正确;青蛙受到的重力的施力物体是地球,故C错误;云南和东北重力加速度大小不同,根据重力G=mg,可知该青蛙的重力大小发生改变,故D错误。故选B。
6.[2023·浙江温州·阶段练习]2000年国际乒联将乒乓球由小球改为大球,改变前直径是0.038 m,质量是2.50 g;改变后直径是0.040 m,质量是2.70 g。对此,下列说法正确的是( )
A.球的直径大了,所以惯性大了,球的运动状态更难改变
B.球的质量大了,所以惯性大了,球的运动状态更难改变
C.球的直径大了,所以惯性大了,球的运动状态更容易改变
D.球的质量大了,所以惯性大了,球的运动状态更容易改变
【答案】B
【解析】惯性的大小只跟质量有关,与其他任何因素无关,则球的质量大了,惯性大了,球的运动状态更难改变。故A、C、D错误,B正确。故选B。
7.[2023·浙江金华·学考模拟]一个木块以一定的初速度冲上一个粗糙的斜面,下列对木块上滑过程中的受力分析正确的是( )
A B C D
【答案】D
【解析】木块受到重力、支持力和摩擦力的作用,重力竖直向下,支持力垂直斜面向上,物体相对于斜面向上运动,摩擦力沿斜面向下。故选D。
8.如图所示,当工人师傅用扳手拧螺母时,扳手上的P、Q两点的转动半径之比为
2∶3,其角速度分别为ωP和ωQ,线速度大小分别为vP和vQ,则( )
A.ωP∶ωQ=2∶3,vP∶vQ=1∶1
B.ωP∶ωQ=3∶2,vP∶vQ=1∶1
C.ωP∶ωQ=1∶1,vP∶vQ=3∶2
D.ωP∶ωQ=1∶1,vP∶vQ=2∶3
【答案】D
【解析】扳手上的P、Q两点随扳手同轴转动,角速度相等,即ωP∶ωQ=1∶1。由v=rω可得vP∶vQ=rP∶rQ=2∶3。故选D。
9.电子显示握力器(图甲)是一种锻炼人手腕、手臂力量的小型健身器材。在进行握力训练时可以简化成如图乙所示状态,此时弹簧被压缩静止。弹簧原长L0,受到握力后弹簧长度变为L(在弹性限度内),弹簧的劲度系数为k,则下列说法正确的是( )
A.图乙中的F1、F2可以不相等
B.弹簧的形变量是L
C.弹簧的弹力是k(L0-L)
D.显示器上显示的握力大小为kL
【答案】C
【解析】此时的弹簧处于静止状态,根据二力平衡可知 F1、F2的大小一定相等,故A错误;由于弹簧处于压缩状态,所以弹簧的形变量为ΔL=L0-L,故B错误;根据胡克定律可得,弹簧的弹力是F=kΔL=k(L0-L),故C正确;显示器上显示的握力大小应为k(L0-L),故D错误。故选C。
10.[2023·浙江绍兴·阶段练习]闭合线圈从左往右匀速运动,经过如图所示位置时,能产生感应电流的是( )
A B C D
【答案】C
【解析】产生感应电流的条件是闭合回路内磁通量发生变化。由题图可知,线圈从左往右匀速运动,经过如图所示位置时,只有C选项图中磁通量发生了变化。故选C。
11.下列说法一定正确的是( )
A.物体运动速度越大,则加速度越大
B.物体运动速度变化越大,则加速度越大
C.物体运动速度变化越快,则加速度越大
D.物体运动加速度大于零,做加速运动
【答案】C
【解析】根据a=可知物体运动速度越大,加速度不一定越大;物体运动速度变化Δv越大,Δt未知,则加速度不一定越大。故A、B错误;物体运动速度变化越快,意味着单位时间内的速度变化量越大,加速度越大,故C正确;若物体加速度与速度反向,则加速度大于零时,速度小于零,做减速运动,故D错误。故选C。
12.[2023·浙江湖州·阶段练习]在2022年卡塔尔世界杯赛场上,梅西在一次主罚定位球时,踢出的足球划出一条完美弧线,轨迹如图所示。下列关于足球在飞行过程中的说法正确的是( )
A.在空中只受到重力的作用
B.合外力的方向与速度方向在一条直线上
C.合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧
D.合外力的方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
【答案】D
【解析】若足球在空中只受到重力的作用,则其应该做抛体运动,不会划出一条完美弧线绕过人墙,故A错误;足球做曲线运动,则合外力的方向与速度方向不在一条直线上,故B错误;做曲线运动的物体,合外力的方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向,故C错误,D正确。故选D。
13.如图所示,实线为电场线,虚线为等势线,A、B、C为电场中的三个点,下列说法不正确的是( )
A.电场中A点的电势低于C点的电势
B.电场中B点的电场强度大于C点的电场强度
C.电子在B点受到的电场力水平向左
D.电子在B点的电势能大于在C点的电势能
【答案】C
【解析】沿电场线方向,电势逐渐降低,A不符合题意;电场线越密,电场强度越大,B不符合题意;电子在B点受到的静电力方向水平向右,C符合题意;从B点到C点静电力做正功,电势能减小,所以电子在B点的电势能大于在C点的电势能,D不符合题意。故选C。
14.[2023·浙江·阶段练习]游乐场中的摩天轮如图所示,摩天轮边缘挂着座舱供游客乘坐观光。当摩天轮在竖直面内匀速转动时,游客( )
A.机械能守恒 B.所受合外力不断变化
C.始终处于失重状态 D.在最高位置可能处于平衡状态
【答案】B
【解析】当摩天轮在竖直面内匀速转动时,机械能等于动能和重力势能的总和,在这个过程中游客的动能不变,重力势能在不断的变化,故机械能在变化,A错误;当摩天轮在竖直面内匀速转动时,合力提供向心力,大小不变,但方向时刻发生变化,B正确;处于失重状态的物体具有向下的加速度,当摩天轮在竖直面内匀速转动时,加速度的方向时刻在变化,有时失重,有时超重,C错误;在最高位置时,游客依然受到向下的合外力,用来提供向心力,故此时不是处于平衡状态,D错误。故选B。
15.如图所示,有一辆满载西瓜的汽车在水平路面上向左沿直线做匀加速运动,加速度大小为a,其中一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的合力为F,则关于F的大小和方向的判断正确的是( )
A.F的大小为m B.F的大小为ma
C.F的方向向右偏上 D.F的方向水平向左
【答案】A
【解析】由题意可得,质量为m的西瓜A所受合外力水平向左,又因为受竖直向下的重力,还受到其他西瓜对它的作用力的合力F,如图所示:
由三角形知识以及牛顿第二定律可得F===m,
由图还可得F的方向向左偏上,故A正确,B、C、D错误。
故选A。
16.[2023·浙江宁波·联考]口罩中使用的熔喷布经驻极处理后,对空气的过滤增加静电吸附功能。驻极处理装置如图所示,针状电极与平板电极间存在高压,针尖附近的空气被电离后,带电尘埃在电场力的作用下运动,被熔喷布捕获。已知正、负极间的电压为U,尘埃受到的重力可以忽略不计,则针状电极附近带的电荷量为q、质量为m的带负电尘埃被熔喷布捕获时的速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】已知正、负极间的电压为U,有qU=mv2,尘埃被熔喷布捕获时的速度大小为v=。故选B。
17.如图所示,R1为热敏电阻(阻值随温度升高而减小),R2和R3均为定值电阻,电源电动势为E、内阻为r,电压表和电流表均为理想电表。如果R1的温度降低,则( )
A.电压表示数增大,电流表示数减小
B.电压表、电流表示数均增大
C.电压表示数减小,电流表示数增大
D.电压表、电流表示数均减小
【答案】A
【解析】如果R1的温度降低,其电阻增大,电路总电流减小,电流表示数减小,电源内阻电压及R2电压减小,电压表示数增大,选项A正确。故选A。
18.[2023·浙江宁波·阶段练习]以前人们盖房打地基叫打夯,夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有五人。四个人分别握住夯锤的一个把手,一个人负责喊号,喊号人一声号子,四个人同时向上用力将夯锤提起,号音一落四人同时松手,夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时,设夯锤的质量为m,将夯锤提起时,每个人都对夯锤施加竖直向上的力,大小均为,持续的时间为t,然后松手,夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。重力加速度为g,不计空气阻力,则( )
A.夯锤上升的最大高度为gt2
B.松手时夯锤的动能为mg2t2
C.在下落过程中,夯锤速度增大,机械能增加
D.在上升过程中,夯锤超重,在下落过程中,夯锤失重
【答案】A
【解析】夯锤加速上升阶段,由牛顿第二定律4·-mg=ma,松手时夯锤的速度为v=at,此时夯锤的动能为Ek=mv2,松手后,夯锤做竖直上抛运动,则上升的最大高度为h=at2+,解得h=gt2,Ek=,故A正确,B错误;在下落过程中,仅有重力做功,夯锤机械能守恒,C错误;加速上升过程中,夯锤处于超重状态,竖直上抛过程中,夯锤处于完全失重状态,D错误。故选A。
二、非选择题(本题共5小题,共46分)
19.(8分)[2023·浙江·学考模拟](1)打点计时器接________(选填“交变”或“直流”)电源,当频率是50 Hz时,打点计时器每隔________秒打一个点。
(2)电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是________。(多选)
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(3)在“练习使用打点计时器”的实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,如图所示,相邻点的时间间隔为0.02 s,纸带旁边是一把最小刻度为1 mm的直尺,则拖着纸带做直线运动的物体在AC这段时间内的平均速度为________ m/s;物体运动到B点的瞬时速度为________ m/s。(小数点后保留两位数字)
【答案】(1)交变 0.02 (2)AB (3)0.22 0.22
【解析】(1)打点计时器接交变电源,当频率是50 Hz时,打点计时器每隔0.02秒打一个点。
(2)打点计时器每隔0.02 s打下一个点,因此根据点数可以直接得到时间间隔,A正确;利用刻度尺直接测量两点间的距离即可得出位移,B正确;平均速度需要运用物理公式得到,C错误;瞬时速度需要通过匀变速直线运动的推论求出,D错误。故选A、B。
(3)根据平均速度的定义,AC这段时间内的平均速度就等于从A到C的位移跟所用时间的比值,位移的大小可以从刻度尺上直接读出xAC=4.00 cm,从A到C共10个点,9个时间间隔,所以从A到C所用的时间t=0.02 s×9=0.18 s,所以AC这段时间内的平均速度为v== m/s=0.22 m/s;
为了尽量精确地反映物体在B点的运动快慢,我们尽量在靠近B点的地方取得数据。例如,取靠近B点的左右两个点,左边点在刻度尺上的读数是1.77 cm,右边点在刻度尺上的读数是2.65 cm,那么Δx=2.65 cm-1.77 cm=0.88 cm,两点间相隔的时间为Δt=0.02 s×2=0.04 s,所以B点的瞬时速度vB== m/s=0.22 m/s。
20.(8分)[2023·浙江湖州·阶段练习]某同学用伏安法测量导体的电阻率,现有量程为0~3 V、内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0~0.6 A、内阻约为0.1 Ω的电流表。采用分压电路接线,待测电阻丝Rx阻值约为5 Ω。
(1)图甲是未完成的实物连线图,图中a为待测导体右端接线柱,b为电流表负极接线柱,c为滑动变阻器左上端接线柱,d为滑动变阻器左下端接线柱。导线①应连接________(选填“a”或“b”)。导线②应连接________(选填“c”或“d”)。
(2)正确接线后,实验测得的数据如下表,请在图乙中作出UI图线。
U/V
0.30
0.40
0.80
1.10
1.20
1.60
I/A
0.07
0.09
0.18
0.22
0.27
0.35
(3)用作图法求得Rx的阻值为________ Ω。(结果保留两位有效数字)
(4)某次用螺旋测微器测金属丝直径d,用游标卡尺测金属丝的长度l,示数如图丙所示,则d=________ mm,l=________ cm。
(5)写出该金属丝的电阻率的表达式:________________(用U、I、d、l表示)。
【答案】(1)a d
(2)
(3)4.7(4.5 ~ 4.8均可) (4)1.843(1.842~1.844) 4.240 (5)
【解析】(1)由于电流表内阻与待测电阻阻值接近,因此只能采用电流表外接法,以减小实验误差,故导线①应接a;
由题意可知,本实验采用分压接法,故导线②要与d接通。
(2)根据表中的数据作出的UI图像如下图所示:
(3)UI图像的斜率表示电阻,则有Rx== Ω≈4.7 Ω(4.5~ 4.8 Ω均正确)。
(4)由题图丙所示螺旋测微器可知,其示数为
d=1.5 mm + 34.3 × 0.01 mm=1.843 mm
(1.842 ~ 1.844 mm均正确)。
游标卡尺示数为
l=42 mm + 8 × 0.05 mm=42.40 mm=4.240 cm 。
(5)由欧姆定律有Rx=,由电阻定律有Rx=ρ,金属丝的横截面积S=π2,联立得ρ=。
21.(8分)[2023·浙江台州·学考模拟]电场中某区域的电场线分布如图所示,已知A点的电场强度E=3.0×104 N/C。将电荷量q=-3.0×10-8 C的点电荷放在电场中的A点。该点电荷所受静电力的大小为________ N,方向________。若将该电荷从A移到B,则静电力________(选填“做正功”“做负功”或“不做功”),静电力大小________(选填“变大”“变小”或“不变”),电势能________(选填“增加”“减少”或“不变”)
【答案】9×10-4 向右 做负功 变大 增加
【解析】该点电荷所受静电力的大小为
FA=qE=3.0×10-8×3.0×104 N=9×10-4 N,
负电荷受静电力方向与电场线方向相反,即方向向右。
若将该负电荷从A移到B,顺着电场线方向移动,静电力做负功;由于电场线的疏密程度表示电场强度的大小,又根据F=qE可知从A移到B静电力大小变大。电场力做负功,其他形式的能转化为电势能,即电势能增加。
22.(10分)[2023·浙江绍兴·高一统考期末]如图所示,某品牌小轿车连同司机的总质量为m=2000 kg,当小轿车受到大小为F1=1000 N的牵引力时,恰好以v0=10 m/s的速度在平直路上匀速运动。现司机突然加大油门,小轿车受到大小为F2=3000 N的牵引力作用开始做匀加速直线运动。假设小轿车运动时所受的阻力保持不变。
(1)求小轿车加速过程中的加速度大小。
(2)求小轿车加速10 s后达到的速度大小。
(3)若小轿车加速10 s后关闭发动机,求小轿车从开始加速到停下位移的大小。
【答案】(1)1.0 m/s2 (2)20 m/s (3)550 m
【解析】(1)根据题意,设小轿车加速过程中所受阻力为Ff,加速度大小a1,则有Ff=F1=1000 N,由牛顿第二定律有F2-Ff=ma1,得a1=1.0 m/s2。
(2)根据题意,设小轿车加速10 s后达到的速度大小为v1,有v1=v0+a1t1,解得v1=20 m/s。
(3)根据题意,设小轿车加速10 s的位移大小为x1,有x1=v0t1+a1t,解得x1=150 m,设小轿车减速过程中加速度大小为a2,由牛顿第二定律有Ff=ma2,解得a2=0.5 m/s2,设小轿车减速过程中位移大小为x2,有x2=,解得x2=400 m,则小轿车从开始加速到最后停下经过的位移大小为x=x1+x2=550 m。
23.(12分)[2023·浙江·学考模拟]如图所示,竖直面内有光滑斜面AB和光滑半圆轨道BC在B点平滑连接,半圆轨道的半径为R。一质量为m的小球从A点由静止滚下,恰好能通过半圆轨道最高点C点,之后小球又恰好垂直落到斜面AB上,小球可视为质点,重力加速度g已知,求:
(1)A点到水平面BD的高度H;
(2)斜面AB的长度L。
【答案】(1)R (2)R
【解析】(1)因小球恰好能通过半圆轨道最高点C点,则
mg=m,从A到C由动能定理得mg(H-2R)=mv,解得H=R;
(2)小球离开C点后做平抛运动,垂直打在斜面上,设斜面倾角为θ,则vy==gt,由几何关系得tan θ=,解得tan θ=,斜面AB的长度L==R。
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