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学考仿真卷(四)时间:60分钟分值:70分一、选择题(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.通过对物理现象进行分析,透过现象发现物理规律是物理学的重要研究方法,对下列物理现象分析得出的结论正确的是()A.竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零,加速度也为零B.在不需要考虑物体本身的大小和形状时,用质点来代替物体的方法叫微元法C.枪筒里有子弹,扣动扳机后火药刚刚爆炸的瞬间,尽管子弹的速度接近零,但子弹的加速度可以达到5104 m/s2,说明物体的速度大小与加速度的大小没有必然联系D.用比值法定义的物理量在物理学中占有相当大的比例,例如电流I=UR 就是采用比值法定义的2.北京至上海的高铁里程约1318 km,京沪高铁“复兴号”列车提速至350 km/h,使运行时间缩短至4.5 h.下列说法正确的是()A.4.5 h指的是时刻B.350 km/h是指列车的平均速度C.由题中信息可以估算列车在任意一段时间内的平均速度D.研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间,不能将其看作质点3.某同学在100 m跑的测验中,跑了全程时间的一半即6.25 s时的速度为7.8 m/s,到达终点时的速度为9.2 m/s,则该同学在全程中的平均速度为()A.8.1 m/sB.7.8 m/sC.8 m/sD.9.2 m/s4.一物体在水平地面上做匀变速直线运动,以x、v、a、t分别表示物体运动的位移、速度、加速度和时间.在如图F4-1所示描述其运动规律的图像中,可能正确的是()图F4-1图F4-25.如图F4-2所示,质量为m的物体静止在倾角为的斜面上.关于物体能静止在斜面上的原因,同学们有不同的看法,你认为正确的是()A.物体所受的重力小于物体所受的摩擦力B.物体所受的下滑力小于物体所受的摩擦力C.物体所受的重力和弹力的合力小于或等于物体与斜面间的最大静摩擦力D.物体所受的弹力和最大静摩擦力的合力等于物体所受的重力图F4-36.如图F4-3所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30的斜面上,另一端固定一个重力为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力()A.大小为2 N,方向平行于斜面向上B.大小为1 N,方向平行于斜面向上C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上D.大小为2 N,方向竖直向上图F4-47.如图F4-4所示,电子枪向右发射电子束,其正下方水平直导线内通有向右的电流,则电子将 ()A.向上偏转B.向下偏转C.向纸外偏转D.向纸内偏转图F4-58.2018年世界杯葡萄牙对阵西班牙的第88分钟,葡萄牙队球员C罗凭借直接任意球打入球门,赛后根据视频进行测算,任意球点与球门距离为20 m,足球飞起后以高达79.2 km/h的速度从横梁下沿擦进球门.已知球门高约为2.4 m,足球的质量约为400 g,不计空气阻力,则该球员此次踢球过程中对足球做功约为()A.10 JB.105 J C.97 JD.80 J图F4-69.飞行者摩天轮(Singapore Flyer)是一个位于新加坡的巨型摩天轮,该摩天轮高165 m,相当于42层楼高,比英国伦敦的“千禧眼”还要高30 m,轮体半径为150 m,转动一周需要的时间为36 min.摩天轮悬挂透明舱,质量为60 kg的乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,M点为与摩天轮中轴等高处,g取10 m/s2,下列说法正确的是()A.乘客的向心力等于642 NB.因为摩天轮做匀速圆周运动,因此乘客所受的支持力始终等于600 NC.当乘客随摩天轮转至图中M点时,乘客所受的支持力等于600 ND.从最高点向最低点转动的过程中,座椅对乘客的作用力做正功10.2018年1月8日,美国太空探索公司发射了名为“祖玛”的卫星.该卫星极为神秘,无论是其设计、发射目的,还是任务等,都呈保密状态.据称该卫星有可能是一颗具有隐形功能的卫星,该卫星设计运行轨道距地表约411 km.已知地球同步卫星离地面的高度为36 000 km,则下列说法中正确的是()A.“祖玛”的线速度大于7.9 km/sB.“祖玛”的角速度比地球同步卫星的角速度小 C.“祖玛”的运行周期小于24 hD.“祖玛”的向心加速度比地球同步卫星的向心加速度小图F4-711.如图F4-7所示,平行板电容器和电阻及电源组成电路,当减小电容器极板间的距离时,则()A.在回路中有从a经R流向b的电流B.在回路中有从b经R流向a的电流C.回路中无电流D.回路中的电流方向无法确定图F4-812.如图F4-8所示,一辆汽车正在以速度v向前匀速行驶,A、B为轮胎边缘上的两点,C点到车轴轴心的距离为汽车轮胎半径的一半,下列说法正确的是()A.以地面作为参考系,A点线速度等于B点线速度B.以地面作为参考系,A点线速度小于B点线速度C.以车轴作为参考系,A点角速度大于C点角速度D.以车轴作为参考系,A点向心加速度与B点向心加速度相同13.如图F4-9所示,实线表示电场线,虚线表示带电粒子运动的轨迹.带电粒子只受电场力的作用,运动过程中电势能逐渐减小,它运动到b处时的运动方向与受力方向可能正确的是图中的()图F4-914.如图F4-10所示,消防队员在水平地面上进行消防演练,设消防水龙带的喷嘴喷出的水流量是300 L/min,水离开喷嘴的速度为20 m/s,不计空气阻力,则下列说法正确的是()图F4-10A.若水沿水平方向喷射,水流射程约为18 mB.若水竖直向上喷射,水流上升的最大高度约为40 mC.若水沿水平方向喷射,稳定后任一瞬间空中水量约为5 LD.10 s内消防车对水做的功约为1104 J15.在静电场中,电子由a点运动到b点的过程中,克服电场力做功5 eV,则下列说法正确的是()A.电场强度方向一定是沿a、b连线且由a点指向b点B.电子的电势能增加了5 eVC.a点的电势比b点的低D.由于没有确定零电势点,故不能比较a、b两点的电势高低图F4-1116.如图F4-11所示为某品牌的扫地机器人,其内部电机的电阻为0.5 ,额定功率为24 W,额定工作电压为8 V,扫地机器人的锂电池容量为9 Ah,则该机器人()A.额定工作电流为3 AB.额定工作电流为16 AC.充满电后最长工作时间约为9 hD.以额定电流工作时每秒消耗的能量为128 J17.水上飞行器是利用脚上喷水装置产生的反冲动力,可以像海豚一般跃出水面向上腾空近十米,另外配备有手动控制的喷嘴,用于稳定空中飞行姿态.某次表演中表演者在空中竖直面内表演翻跟斗,在飞行至最高点时,恰好做半径为r的圆周运动,此时水的喷射方向水平,表演者离水面高度为h,如图F4-12所示.不计水管对手部控制器的作用及空气对表演者的作用,表演者的质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是()图F4-12A.表演者在最高点的速度为0B.表演者在最高点处的向心加速度为gC.表演者在最高点处所受的合力为mgD.若在最高点突然撤去所有装置,表演者落到水面时水平位移为2hr图F4-1318.如图F4-13所示,一轨道由两等长的光滑斜面AB和BC组成,两斜面在B处用一光滑小圆弧相连接,BA、BC关于竖直线BD对称且BD右侧存在垂直于纸面向里的匀强磁场,B处可认为在磁场中,P是BC的中点.一带电小球从A点由静止释放后能沿轨道来回运动,C点为小球在BD右侧运动的最高点.下列说法正确的是()A.C点与A点不在同一水平线上B.小球向右或向左滑过B点时,对轨道的压力大小相等C.小球向上或向下滑过P点时,其所受的洛伦兹力相同D.小球从A到B的时间是从C到P时间的2倍二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分)某实验小组用如图F4-14甲所示装置做“验证机械能守恒定律”实验.(1)实验中除了打点计时器,还必须用到的测量工具为.(2)在实验操作和数据处理过程中,下列做法必要的是(填选项前的字母).A.用天平测出重物的质量B.为减小长度测量的误差,处理纸带时每五个点取一个计数点C.必须选择打的第1个点与第2个点的间隔约为2 mm的纸带D.必须先接通电源,再释放纸带图F4-14(3)图乙为实验中得到的一条纸带,O为打的第一个点,A、B、C、D、E为纸带上打点计时器打出的五个连续的点,测出这五个点到O点的距离分别为xA、xB、xC、xD、xE.打点计时器所接交流电的频率为f,当地的重力加速度为g,现用OC段验证机械能守恒定律,要验证的表达式为,若实验中算得动能的增加量大于重力势能的减少量,可能的原因是.20.(6分)某课外活动小组用苹果自制了一水果电池组.现在要测量该电池组的电动势和内阻(电动势约为2 V,内阻约为2 k),实验室现有如下器材各一个:多用电表:欧姆挡(1,10,100,1k);直流电流挡(01 mA,010 mA,0100 mA);直流电压挡(02.5 V,010 V,050 V,0250 V,0500 V);电压表:(03 V,015 V);电流表:(00.6 A,03 A);滑动变阻器:R1(010 ),R2 (02000 );开关及导线若干.(1)该小组同学先用多用电表直流电压“02.5 V”挡粗测了电池组的电动势,指针稳定时如图F4-15甲所示,其示数为V.(2)为了更精确地测量该电池组的电动势和内阻,采用伏安法测量,滑动变阻器应选(填器材符号),应选测电压,选测电流.(后两空填电表名称和所选量程)(3)请设计实验电路,并用笔画线代替导线将图乙中相关器材连成实物图.图F4-1521.(6分)如图F4-16所示,“”形金属框架导轨放置在竖直平面内,两腰延长线的夹角为,底边ab水平,长为l,垂直于框架平面有一磁感应强度为B的匀强磁场.在导轨上端放置一根水平金属棒cd,其质量为m,导轨上接有电源,使abdc构成回路,回路电流恒为I,cd棒恰好静止.已知cd棒和导轨之间接触良好,不计摩擦阻力,重力加速度为g.求:(1)cd棒所受的安培力;(2)cd棒与ab边之间的高度差h.图F4-1622.(7分)如图F4-17甲所示,一只蚂蚁在倾角为=37的大理石斜面上沿直线向上拖拉质量为m=1 g的食物.t=0时刻从A点由静止出发,若蚂蚁对食物拖拉的作用力F可以简化成按如图乙所示规律变化;第3 s末运动到B点时速度刚好为0,此时蚂蚁松开食物,食物下滑,第4 s末食物刚好回到A点.已知食物与大理石面间的动摩擦因数=0.7,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2,食物可视为质点,空气阻力忽略不计.(1)求A、B间的距离及食物返回A点时的速度大小;(2)若蚂蚁沿斜面向上拖拉食物时,食物对斜面的压力大小恒为310-3 N,则拖拉过程作用力F的平均功率是多少?(3)若在A点恰好有另外一只蚂蚁,遇到该下滑的食物时,立即给食物施加沿斜面向上的大小为110-3 N的恒力,则食物在距离A点多远处才停下?(忽略接触瞬间的碰撞影响,斜面足够长)图F4-1723.(9分)在某次行动中,蜘蛛侠为了躲避危险,在高为hA=20 m的A楼顶部经过一段距离L0=14.4 m的助跑后从N点水平跳出,已知N点离铁塔中轴线水平距离为L=32 m,重力加速度g取10 m/s2,假设蜘蛛侠可看作质点,蜘蛛丝不能伸长.(1)要使蜘蛛侠能落到铁塔中轴线上,他跳出的初速度至少为多大?(2)由于体能的限制,蜘蛛侠助跑的最大加速度为5 m/s2,在跳出1.6 s后发现按照预定路线不能到达铁塔中轴线上,于是他立即沿垂直速度方向朝铁塔中轴线上某位置P发射蜘蛛丝,使得他在蜘蛛丝的作用下绕P点运动,假设蜘蛛丝从发射到固定在P点的时间可忽略不计,请问他能否到达铁塔中轴线上?如果能,请计算出到达的位置;如果不能,请说明原因.(3)蜘蛛侠注意到在铁塔后方有一个小湖,他决定以5 m/s2的加速度助跑后跳出,择机沿垂直速度方向朝铁塔中轴线上某位置发出蜘蛛丝,在到达铁塔中轴线时脱离蜘蛛丝跃入湖中,假设铁塔足够高,欲使落水点最远,他经过铁塔中轴线时的高度为多少?图F4-18学考仿真卷(四)1.C解析 竖直上抛的物体运动到最高点时速度为零,但仍受到重力,加速度不为零,说明处于非平衡状态,故A错误.质点是实际物体在一定条件下的科学抽象,是采用了建立理想化的物理模型的方法,故B错误.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度是描述运动快慢的物理量,二者没有必然联系,故C正确.比值定义法定义出的物理量往往由其本身的性质决定,由电流的决定式I=UR可得,电流与电压成正比,与电阻成反比,所以该式不属于比值定义法,故D错误.2.D解析 4.5 h对应时间轴上的一段,所以是时间间隔,故A错误;由题可知350 km/h是列车运动的最大速度,不是平均速度,故B错误;不知道各段的位移与时间,所以不能估算列车在任意一段时间内的平均速度,故C错误;当研究“复兴号”列车经过某一站牌的时间时,列车的长度不能忽略,所以不能将其看作质点,故D正确.3.C解析 全程的位移为100 m,总时间为6.252 s=12.5 s,则- 7 -
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