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学考仿真卷(九)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.下列物理量中没有单位的是()A.动摩擦因数B.弹簧劲度系数C.引力常量D.静电力常量2.牛顿说过“如果我看得更远一点的话,是因为我站在巨人的肩膀上”,无数科学家的辛勤奋斗造就了今天物理学的成就.下列关于科学家和他们的贡献的说法中符合史实的是()A.牛顿最早提出重的物体和轻的物体下落得一样快B.伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因C.奥斯特最早测量出了引力常量D.法拉第最早发现电流周围存在磁场3.2018年6月20日,法国蒙特勒伊举办的一场田径比赛中,中国百米短跑运动员谢震业跑出了9秒97的成绩,刷新黄种人百米纪录,亚洲速度,重归中国!关于他在这个比赛过程中的说法错误的是()A.位移大小是100 mB.瞬时速度是10.03 m/sC.平均速度是10.03 m/sD.比赛中减速时间小于加速时间图F9-14.如图F9-1所示的工具梯两脚均由两根长粗杆子作边,中间横穿适合攀爬的横杆,用于爬高.现小赵家装修需要用到图中的梯子,关于该梯子,下列说法正确的是()A.只要有中间的保护绳,地面光滑一些也不会因为两脚分开而滑倒B.小赵为了减小梯子对地面的压力,把两脚间的夹角减小一些C.若没有保护绳,小赵觉得体重越大的人上梯子,越容易使梯子滑动D.若没有保护绳,梯子两脚夹角越大,越容易因滑动而倒下5.寒假,小王跟随科技夏令营前往意大利进行游学活动期间,前往了意大利比萨城北面的奇迹广场参观了高55 m的比萨斜塔.若他在登至塔顶时不慎将所围围巾掉落至奇迹广场,则围巾掉落至广场上的下落时间可能为()A.1.6 sB.2.3 s C.3.3 sD.8.5 s6.老鹰在天空中飞翔,图F9-2中虚线表示老鹰在竖直平面内飞行的轨迹,老鹰在图示位置时的速度v及其所受合力F的方向可能正确的是()图F9-27.如图F9-3所示,静止在水平地面上的木箱受到一个方向不变的斜向上的拉力F作用.当这个力从零逐渐增大时,在木箱离开地面前,它受到的摩擦力将()图F9-3图F9-4A.逐渐增大B.逐渐减小C.先逐渐增大,后又减小D.先逐渐减小,后又增大8.小明玩飞镖游戏时,从同一位置先后以速度vA和vB将飞镖水平掷出,依次落在靶盘上的A、B两点,如图F9-4所示,飞镖在空中运动的时间分别tA和tB.不计空气阻力,则()A.vAvB,tAtBB.vAtBC.vAvB,tAvB,tAtB图F9-59.如图F9-5所示为某商场的自动喷水灭火系统,使用时悬挂在5 m高的天花板上,当传感器感知到有火情时,会以2 m/s的速度向水平及下方周围各个方向均匀喷水,忽略水所受到的空气阻力,喷头的灭火面积约为()A.2 m2B.4 m2C.12 m2D.16 m2图F9-610.如图F9-6所示,某同学用硬塑料管和一个质量为m的铁质螺丝帽研究匀速圆周运动,将螺丝帽套在塑料管上,手握塑料管使其保持竖直并在水平方向做半径为r的匀速圆周运动,则只要运动角速度合适,螺丝帽恰好不下滑.假设螺丝帽与塑料管间的动摩擦因数为,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则在该同学手转塑料管使螺丝帽恰好不下滑时,下列分析正确的是()A. 螺丝帽的重力与其受到的最大静摩擦力平衡B. 螺丝帽受到塑料管的弹力方向水平向外,背离圆心C. 此时手转动塑料管的角速度=mgrD. 若塑料管的转动加快,螺丝帽有可能相对塑料管发生运动11.哥白尼提出行星绕太阳做匀速圆周运动,其运动的示意图如图F9-7所示.假设行星只受到太阳的引力,按照哥白尼上述的观点,下列说法中正确的是()A.太阳对各行星的引力相同B.土星绕太阳运动的向心加速度比火星绕太阳运动的向心加速度小C.水星绕太阳运动的周期大于一年D.木星绕太阳运动的线速度比地球绕太阳运动的线速度大图F9-7图F9-812.图F9-8为某电容传声器结构示意图,当人对着传声器讲话时,膜片会振动.若某次膜片振动时,膜片与极板距离增大,则在此过程中()A.膜片与极板间的电容增大B.极板所带电荷量增大C.膜片与极板间的电场强度增大D.电阻R中有电流通过图F9-913.如图F9-9所示,实线是电场线,带电粒子仅在电场力作用下从电场中a点以初速度v0进入电场并沿虚线所示的轨迹运动到b点.关于该粒子,下列说法正确的是()A.在a点的加速度大于在b点的加速度B.在a点的电势能小于在b点的电势能C.在a点的速度小于在b点的速度D.电场中a点的电势一定比b点的电势高图F9-1014.如图F9-10所示的电路中,电源的电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L1和L2都不亮,用电压表测得各部分的电压是Uab=6 V,Uad=0,Ucd=6 V,由此可断定()A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了 D.变阻器R断路图F9-1115.如图F9-11所示,把一根通电的硬直导线ab用轻绳悬挂在通电螺线管正上方,直导线中的电流方向由a向b.闭合开关S瞬间,导线a端所受安培力的方向是()A.向上B.向下C.垂直于纸面向外D.垂直于纸面向里图F9-1216.新能源汽车发展如火如荼地进行着,某太阳能汽车质量仅约为360 kg,输出功率为1440 W,安装有约为6 m2的太阳能电池板和蓄能电池,在有效光照下,该电池板单位面积输出功率为30 W/m2.现有一驾驶员质量为70 kg,汽车最大行驶速度为90 km/h,汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比,下列说法正确的是()A.以恒定功率启动时的加速度大小约为0.3 m/s2B.以最大速度行驶时的牵引力大小约为11.5 NC.保持最大速度行驶1 h至少需要有效光照12 hD.仅使用太阳能电池板提供的功率可获得8.84 m/s的最大行驶速度17.如图F9-13甲所示,质量m=1 kg的小球放在光滑水平面上,在分界线MN的左方始终受到水平恒力F1的作用,在MN的右方除受F1外,还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用,小球从A点由静止开始运动,在05 s内运动的v-t图像如图乙所示,下列说法错误的是()图F9-13A.F1与F2的大小之比为35B.t=2.5 s时,小球经过分界线MNC.t=2.0 s时,恒力F2的功率P=20 WD.在02.5 s的过程中,F1与F2做的总功为零图F9-1418.现代质谱仪可用来分析比质子重很多倍的离子,其示意图如图F9-14所示,其中加速电压恒定.质子在入口处从静止开始被加速电场加速,经匀强磁场偏转后从出口离开磁场.若某种一价正离子在入口处从静止开始被同一加速电场加速,为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口离开磁场,需将磁感应强度增加到原来的12倍,则此离子和质子的质量的比值为()A.11B.12C.121 D.144二、非选择题(本题共5小题,共34分)19.(6分)在“探究小车速度随时间变化的关系”实验中:(1)某同学的实验装置安装中部分结构如图F9-15所示,其中存在的错误或者不合理的地方是.(写出两点)图F9-15(2)已经提供了小车、一端附有滑轮的长木板、纸、细线和导线.为了完成实验,还必须选取的实验器材是图F9-16中的(填选项字母).图F9-1620.(6分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验中,测量相关因素时操作如下:(1)为了测量镍铬合金丝的直径,将合金丝在铅笔上密绕37匝,用刻度尺进行测量,如图F9-17甲所示,合金丝的直径为mm.图F9-17(2)用多用电表粗测合金丝的电阻,粗测前应进行下列两个操作(如图乙所示),首先应进行的操作是 (选填“A”或“B”).(3)长度相同、直径之比为23的康铜丝和镍铬合金丝串联,用如图丙所示的电路图进行测量,用直流2.5 V挡测量镍铬丝两端电压U2时,其示数如图丁所示,则此时镍铬丝两端的电压U2=V.21.(6分)如图F9-18所示,质量为0.1 g的小球带有510-4 C的正电荷,小球套在一根与水平面成37角的细长绝缘杆上,小球与杆间的动摩擦因数为0.5,杆所在空间有磁感应强度为0.4 T的匀强磁场.(g取10 m/s2)(1)小球由静止开始下滑的最大加速度为多少?此时速度为多少?(2)小球下滑过程中最大速率为多少?图F9-1822.(7分)如图F9-19所示,倾角=37、高度为h=0.6 m的斜面AB与水平面BC在B点平滑相连,一质量为m的滑块从斜面顶端A处由静止开始下滑,经过B点后,最终停在C点.已知sin 37 =0.6,cos 37 =0.8,滑块与接触面间的动摩擦因数均为=0.25,不计滑块在 B点的能量损失,求:(1)滑块到达B处时的速度大小;(2)滑块在BC段滑行的距离;(3)滑块在AB段下滑时间与在BC段滑动时间的比值.图F9-1923.(9分)如图F9-20所示,水平平台上一质量m=0.1 kg的小球压缩轻质弹簧(小球与弹簧不拴连)至A点,平台的B端连接两个半径都为R=0.2 m且内壁都光滑的二分之一细圆管BC及CD,圆管内径略大于小球直径,B点和D点处切线均水平,在地面的E点安装了一个可改变倾角的长斜面EF.已知地面DE段长度为1.5 m,且小球与地面之间的动摩擦因数1=0.3,小球与可动斜面EF间的动摩擦因数2=33.现释放小球,小球弹出后进入细圆管,运动到D点时速度大小为5 m/s.(1)求小球经过D点时对管壁的作用力;(2)求小球经过E点时的速度大小;(3)当斜面EF的倾角(在090范围内)为何值时,小球沿斜面上滑的长度最短(小球经过E点时速度大小不变)?并求出最短长度.图F9-20学考仿真卷(九)1.A2.B解析 伽利略是最早提出轻重不同的物体自由下落速度相同的物理学家,故A错误;伽利略的理想斜面实验指出力不是维持物体运动的原因,故B正确;卡文迪许的扭秤实验测量出了引力常量,故C错误;奥斯特最早发现了电流周围存在磁场,故D错误.3.B解析 百米跑道是直线,起点与终点间的位移大小为100 m,选项A正确;平均速度为1009.97 m/s=10.03 m/s,选项B错误,C正确;百米赛跑大部分时间处在加速和匀速阶段,只有很短的减速时间,选项D正确.4.D解析 虽然中间有保护绳,但是向两侧的力过大,绳子可能会断掉,故A错误;把小赵和梯子看成整体,不管两脚间的夹角如何,对地面的压力大小都等于重力大小,故B错误;梯子是否能滑动与梯子两脚间的夹角有关,与人的体重无关,故C错误,D正确.5.D解析 根据自由落体运动规律可知,如果物体从题中高度做自由落体运动,时间在3.3 s左右,但是题目中围巾下落的运动不能当作自由落体运动,所用时间应大于3.3 s,所以8.5 s为可能的时间.6.B解析 物体做曲线运动的条件是合外力与物体的速度方向不在一条直线上,且物体做曲线运动的瞬时速度方向为该点的切线方向,选项B正确.7.C解析 在这个力从零逐渐增大的过程中,木箱要先后经历静止、向右滑动和离开地面等一系列变化过程,在拉力逐渐增大而木箱保持静止的过程中,对木箱受力分析,根据平衡条件知,木箱受到的静摩擦力大小为f=Fcos ,其中为拉力F与水平方向之间的夹角,大小保持不变,所以在这个过程中摩擦力f随着拉力F的增大而逐渐增大;当木箱滑动时,对木箱受力分析,根据平衡条件知,木箱受到的滑动摩擦力大小为f=N=(G-Fsin ),所以拉力F逐渐增大时,摩擦力f逐渐减小.综上可知,在木箱离开地面前,它受到的摩擦力将先逐渐增大,后又减小.8.C解析 飞镖水平掷出后做平抛运动,在竖直方向上做自由落体运动,有h=12gt2,可得t=2hg,因为落在B点的飞镖下落的高度较大,所以其运动的时间长,即tAvB,选项C正确.9.C解析 当水被水平喷出时,落地过程的水平位移最大,此时喷出的水做平抛运动,根据公式h=12gt2,解得时间t=1 s,水平位移x=v0t=2 m,即落地点到中心处最大水平距离为2 m,即到喷头水平距离2 m处的地面圆均有水,灭火面积S=r212 m2,故C正确.10.A解析 螺丝帽受到竖直向下的重力、水平方向的弹力和竖直向上的最大静摩擦力,螺丝帽在竖直方向上没有加速度,根据牛顿第二定律得知,螺丝帽的重力与最大静摩擦力平衡,故A正确.螺丝帽做匀速圆周运动,由弹力提供向心力,所以弹力方向水平向里,指向圆心,故B错误.根据牛顿第二定律得FN=m2r,fm=mg,又fm=FN,联立得=gr,故C错误.若塑料管的转动加快,则角速度增大,螺丝帽受到的弹力FN增大,最大静摩擦力增大,螺丝帽不可能相对管发生运动,故D错误.11.B解析 由于各行星的质量不同,各行星的轨道半径不等,万有引力大小不等,故A错误;根据GMmr2=ma,得a=GMr2,土星的轨道半径大,则土星的向心加速度较小,故B正确;根据GMmr2=mr42T2,得T=42r3GM,水星的轨道半径小于地球的轨道半径,则水星的周期小于地球的周期,小于1年,故C错误;根据GMmr2=mv2r,得v=GMr,木星的轨道半径大于地球的轨道半径,则木星的线速度小于地球的线速度,故D错误.12.D解析 根据C=rS4kd可知,膜片与极板距离增大时,膜片与极板间的电容减小,选项A错误;根据Q=CU可知,极板所带电荷量减小,因此电容器要通过电阻R放电,选项D正确,B错误;根据E=Ud可知,膜片与极板间的电场强度减小,选项C错误.13.C解析 电场线密的地方电场强度大,电场线疏的地方电场强度小,可知EaEb,所以a、b两点比较,粒子在b点时的加速度较大,故A错误;整个过程中,电场力做正功,根据动能定理得,粒子在b点时的动能大于在a点时的动能,则在a点的电势能大于在b点的电势能,所以无论粒子带何种电荷,在b点时的速度总比在a点时的速度大,故B错误,C正确;由于不知道粒子的电性,也不能确定电场线的方向,所以无法确定a点的电势和b点的电势大小关系,故D错误.14.C解析 由Uab=6 V可知,电源完好,灯泡都不亮,说明电路中出现断路故障,且在外电路的a、b之间.由Ucd=6 V可知,灯泡L1与变阻器R是通的,断路故障出现在c、d之间,故灯L2断路,选项C正确.15.D解析 根据右手定则可判断,开关闭合后,螺线管产生的磁场N极在右侧,根据左手定则可判断,a端受安培力垂直于纸面向里,选项D正确.16.D解析 以额定功率启动时,有Pv-f=ma,而刚启动时v很小,则f很小,故刚启动时加速度很大,A错误;根据P额=Fvmax,解得F=57.6 N,故B错误;根据能量守恒定律得1440 W1 h=306 Wt,解得t=8 h,故C错误;汽车行驶时受到的阻力与其速度成正比,设f=kv,则可求得k的大小,当直接用太阳能电池板提供的功率行驶达到最大速度时,牵引力与阻力大小相等,解得v8.84 m/s,故D正确.17.B解析 小球在分界线MN的左方运动时,在水平方向上只受到恒力F1的作用,小球做初速度为零的匀加速直线运动,对应于图乙中01 s所示的过程,根据图乙可知,该过程中的加速度为a1=6 m/s2,所以F1=ma1=1 kg6 m/s2=6 N,方向水平向右;根据图乙,在12.5 s的过程中,小球做匀减速直线运动,加速度大小为a2=4 m/s2,最后速度减为零,可见,这对应于甲图小球在分界线MN右侧的运动情况,F2方向水平向左,根据牛顿第二定律得F2-F1=ma2,所以F2=ma2+F1=10 N,选项A正确,B错误;t1=2.0 s时,小球速度大小为v=2 m/s,恒力F2的功率P=F2v=20 W,选项C正确;在02.5 s的过程中,对小球运用动能定理,可知小球动能的改变量为零,所以F1与F2做的总功为零,选项D正确.18.D解析 带电粒子在加速电场中运动时,有qU=12mv2,在磁场中偏转时,其轨迹半径r=mvqB,联立得r=1B2mUq,由于质子与一价正离子的电荷量相同,B1B2=112,当半径相等时,解得m2m1=144,选项D正确.19.(1)限位孔和小车未在一条直线上;绳子和轨道不平行(2)AC20. (1)0.6(2)B(3)0.57解析 (1)通过刻度尺读出37匝的厚度为22.4 mm,则每匝的厚度为0.6 mm.(2)在使用多用电表测电阻时,应该先选量程再进行欧姆调零,故B正确;(3)电表读数按照第二排刻度对应量程读出为0.57 V.21.(1)6 m/s24 m/s(2)10 m/s解析 (1)以小球为研究对象,由牛顿第二定律得mgsin -f=maqvB+FN-mgcos =0f=FN可得mgsin -(mgcos -qvB)=ma当f=0,即v=mgcosqB=4 m/s时,小球的加速度最大,此时am=gsin =6 m/s2(2)当a=0,即mgsin =(qvB-mgcos )时,小球的速度最大,此时vm=mgsin+mgcosqB=10 m/s22.(1)22 m/s(2)1.6 m(3)58解析 (1)在AB段,滑块受到重力、支持力、滑动摩擦力,设加速度大小为a1,有mgsin -mgcos =ma1,解得a1=4 m/s2根据vB2=2a1xAB,则vB=22 m/s(2)设在BC段滑行的加速度大小为a2,有f=mg,a2=fm=2.5 m/s2根据vB2=2a2xBC,解得xBC=1.6 m(3)由题意可知a1tAB=a2tBC,解得tABtBC=5823.(1)13.5 N,方向竖直向下(2)4 m/s(3)600.69 m解析 (1)小球运动到D点时,根据牛顿第二定律得FN-mg=mvD2R解得FN=13.5 N由牛顿第三定律知,小球对管壁的作用力为13.5 N,方向竖直向下(2)从D到E,小球做匀减速直线运动,根据速度位移公式得vE2-vD2=-21gL解得vE=4 m/s(3)设由E点到最高点的距离为s,根据牛顿第二定律得2mgcos +mgsin =ma根据速度位移公式得s=vE22a可得s=0.43sin(30+) m当=60时,s有最小值,smin=0.43 m=0.69 m.- 11 -
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