2023年北京市第一次普通高中学业水平合格性考试物理模拟卷（一）

2022年12月北京市普通高中学业水平合格性考试

物理仿真模拟试卷A

第一部分  选择题

一、选择题.本部分共20小题，每小题3分，共60分. 在每个小题给出的四个备选答案中，只有一个是符合题目要求的.

请阅读下述文字，完成下列各题。

如图所示，一辆汽车在平直公路上运动，从某时刻开始计时，汽车在第1s、第2s、第3s内前进的距离分别是5.4m、7.2m、9.0m。

1．下列物理量中，用来描述汽车速度变化快慢的是（　　）

A．位移 B．时间 C．速度 D．加速度

【答案】D

【详解】速度是表示物体位置变化快慢的物理量。

故选D。

2．根据题中所给数据，可以判断汽车正在做（　　）

A．加速运动 B．减速运动 C．匀速运动 D．先加速后减速

【答案】A

【详解】时间增大位移增大，而且相等时间间隔，汽车的位移增加量相同，汽车做加速运动。

故选A。

3．如果汽车做匀变速运动，则汽车在第1s末的速度大小为（　　）

A．5.4m/s B．6.3m/s C．8.1m/s D．9.0m/s

【答案】B

【详解】匀变速运动前两秒内的平均速度等于第一秒末的瞬时速度。

故选B。

小明陪妈妈去超市购物，他在从一层到二层的过程中，站立在自动人行道上，并随自动人行道做匀速运动。自动人行道为如图1所示的坡面平整的斜面，从侧面看可简化为如图2所示的示意图。

4．若该超市一层和二层之间自动人行道的长度约为20m，小明测得他从一层到二层所用的时间约为40s，则自动人行道运行速度的大小约为（　　）

A．2m/s B．1m/s C．0.5m/s D．0.2m/s

【答案】C

【详解】人行道做匀速运动，由速度公式

故选C。

5．在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，关于他的受力情况，下列说法确的是（　　）

A．只受重力 B．只受重力和支持力

C．只受重力和摩擦力 D．受重力、支持力和摩擦力

【答案】D

【详解】人随自动人行道做匀速运动，受力平衡，合力为零，可知，小明受到重力、垂直接触面的弹力，沿斜面向上的摩擦力。

故选D。

6．在小明随自动人行道做匀速运动的过程中，人行道对小明支持力的反作用力是（　　）

A．小明受到的重力 B．小明对人行道的压力

C．人行道对小明的摩擦力 D．小明对人行道的摩擦力

【答案】B

【详解】由牛顿第三定律可知，人行道对小明支持力的反作用力是小明对人行道的压力。

故选B。

排球运动是大家非常喜爱的一种球类运动。如图所示，在运动中，运动员会将排球击打过网。不计空气阻力，取重力加速度

7．以地面为参考系，排球沿水平方向被击出后，在空中做（　　）

A．平抛运动 B．自由落体运动

C．匀速直线运动 D．匀减速直线运动

【答案】A

【详解】以地面为参考系，排球沿水平方向被击出后，在空中做平抛运动，故选A。

8．排球沿水平方向被击出到落地所用时间约为0.80s，则排球被击打时距地面的高度约为（　　）

A．0.64m B．0.84m C．3.2m D．6.4m

【答案】C

【详解】排球沿水平方向被击出到落地所用时间约为0.80s，则排球被击打时距地面的高度约为

故选C。

9．在排球沿水平方向被击出到落地的过程中，排球的动能（　　）

A．逐渐减小 B．逐渐增大

C．保持不变 D．先减小后增大

【答案】B

【详解】在排球沿水平方向被击出到落地的过程中，只有重力做正功，排球的动能逐渐增大，故选B。

10．排球被水平击出后，在空中飞行的过程中，关于其重力所做的功，下列说法正确的是（　　）

A．一直做正功 B．一直做负功

C．一直不做功 D．先做负功后做正功

【答案】A

【详解】排球被水平击出后，在空中飞行的过程中，重力与速度方向的夹角始终小于90°，所以重力一直做正功。

故选A。

11．如果排球沿斜上方被击出，从被击出到落地的过程中，排球的机械能（　　）

A．逐渐减小 B．逐渐增大

C．保持不变 D．先减小后增大

【答案】C

【详解】如果排球沿斜上方被击出，从被击出到落地的过程中，只有重力对排球做功，排球的机械能保持不变，故选C。

电场线、等势面均可形象的描述电场。某区域的电场分布如图所示，带箭头的实线为电场线，虚线为等势面，A 、B、C 三点的电场强度分别为、、，电势分别为、、。

12．关于这三点电场强度和电势的比较，下列判断正确的是（　　）

A． B．

C． D．

【答案】A

【详解】AB根据电场线疏密代表场强可知，CD沿电场线方向电势降低，所以

故选A。

请阅读下述文字完成下列3题

电源、电阻、电流表与开关连接成如图所示的电路。已知电阻，电源的内阻，闭合开关S后，电流表示数I＝0.50A。

13．在通电时间2.0s内，通过电阻R的电荷量q为（    ）

A．2.0C B．1.5C C．1.0C D．0.5C

【答案】C

【详解】根据，解得

故选C。

14．该电源的电动势E为（    ）

A．2.0V B．1.5V C．1.0V D．0.5V

【答案】B

【详解】根据闭合电路欧姆定律

故选B。

15．电阻R产生的热功率P为（    ）

A．0.25W B．0.50W C．0.75W D．1.0W

【答案】B

【详解】根据焦耳定律可得电阻R产生的热功率为

故选B。

请阅读下述文字完成下列2小题

电容器是一种重要的电学元件，它能储存电荷，电容器储存电荷的特性用电容C来表征。

16．可用如图所示的电路对电容器进行充电。在对电容器充电的过程中，下列说法正确的是（    ）

A．电容器所带的电荷量逐渐增大 B．电容器所带的电荷量保持不变

C．电容器两极间的电压保持不变 D．电容器两极间的电压逐渐减小

【答案】A

【详解】AB．充电过程中，电容器所带电荷量逐渐增大，故A正确B错误；

CD．充电过程中，电容器极板间的电压逐渐增大，故CD错误。

故选A。

17．某电容器在充电过程中，其电压U与所带电荷量Q之间的关系是（    ）

A．B．C． D．

【答案】B

【详解】根据电容的定义式变形可得

所以某电容器在充电过程中，U与Q成正比，即U-Q图像为过原点的倾斜直线。

故选B。

引力波是爱因斯坦在其广义相对论中提出的一种关于时空弯曲之中的一种涟漪现象，其能量会以辐射的形式向外扩散。就像是在平静的湖中投入一颗石子，石子泛起的涟漪向外扩散。我国的“天琴计划”所要做的是在太空之中观测引力波的存在，这是一个庞大的计划，牵一发而动全身。此计划一旦成功，那势必会引起世界基础科学的巨大进步。2019年12月20日，我国长征四号火箭已经将“天琴一号”卫星发射升空。“天琴一号”卫星先发射到轨道半径约为地球半径4倍的轨道上运行，稳定工作一段时间后，又升高到轨道半径约为地球半径16倍的轨道上运行。

18．“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，其重力势能（　　）

A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定

【答案】A

【详解】“天琴一号”从低轨道升到高轨道，引力做负功，故重力势能增大。

故选A。

19．“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，其速度（　　）

A．增大 B．减小 C．不变 D．无法确定

【答案】B

【详解】设地球质量为M，“天琴一号”卫星质量为m，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，则有，解得，可知升高后轨道半径增大，故速度减小。

故选B。

20．“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，周期之比为（　　）

A．2：1 B．4：1 C．8：1 D．16：1

【答案】C

【详解】设地球质量为M，“天琴一号”卫星质量为m，轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，则有，解得：

故“天琴一号”在升高后的轨道上运行与在原轨道上运行相比，周期之比为

故选C。

第二部分  非选择题（共40分）

二、填空题共3小题，每空2分，共12分

21．如图所示装置可测出气垫导轨上滑块的速度．已知固定在滑块上的遮光条的宽度为，遮光条经过光电门的遮光时间为，则遮光条经过光电门的平均速度大小为__________（计算结果保留2位有效数字）

【答案】0.2

【详解】（1）已知遮光条经过光电门的宽度当；时间；则由平均速度公式可得：

．

22．在“探究弹力和弹簧伸长的关系”的实验中，使用两条不同的轻质弹簧a和b，得到弹力与弹簧长度的图像如图所示，可知a的原长_________（填“大于”、“小于”、“等于”）b的原长，a的劲度系数_________（填“大于”、“小于”、“等于”）b的劲度系数。

【答案】小于，大于

【详解】ABC．设弹簧的原长为，弹簧伸长后的长度为，根据胡克定律有

解得

可知图像的斜率表示劲度系数，橫截距表示弹簧的原长，则由图可知，

故答案为小于，大于

23．图为某同学用电流表和电压表测量电阻的部分实验电路图。在某次测量中，电压表的示数为10.0V，电流表的示数为0.50A，根据测量数据可计算出电阻________Ω。若仅考虑电压表内阻的影响，实验中电流表的测量值________（选填“大于”或“小于”）通过电阻的电流，会使电阻的测量值________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】     20     大于     偏小

【详解】（1）由欧姆定律可得

（2）（3）由于电压表的分流作用，使电流表的测量值大于通过电阻Rx的电流，会使电阻的测量值偏小。

三、解答题共4小题，共28分。解答应写出文字说明，演算步骤或证明过程

24．如图所示，用F=6.0N的水平拉力，使质量m=3.0kg的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运动。求：

（1）物体加速度的大小a；

（2）物体在第4.0s时速度的大小v。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）根据牛顿第二定律可得物体加速度的大小为

（2）根据速度与时间关系可得物体在第4.0s时速度的大小为

25．如图所示，某匀强电场的电场强度，A、B为同一条电场线上的两点。

（1）现将电荷量的检验电荷放在电场中的A点，求该检验电荷在A点所受电场力的大小F；

（2）将检验电荷从A点移动到B点，若A、B两点相距d=0.10m，求电场力做的功W。

【答案】（1）；（2）

【详解】（1）检验电荷在A点所受电场力的大小

（2）电场力做的功

26．如图所示，旋转餐桌在水平面内以角速度ω绕中心轴匀速转动，餐桌上有一质量为m的餐具在离转轴距离为r处的某点随餐桌一起转动。

（1）求餐具随餐桌转动时的向心力大小F；

（2）为防止餐具滑出而发生危险，在使用旋转餐桌时，应该注意什么。

【答案】（1）；（2）旋转不能过快

【详解】（1）餐具随餐桌转动时的向心力大小

（2）若设餐具与桌面之间的摩擦因数为μ，则当餐具恰不在餐桌上滑动时满足

即 ，则为防止餐具滑出而发生危险，在使用旋转餐桌时，旋转的角速度不能超过，忽应该注意旋转不能过快。

27．如图所示，真空中平行金属板M、N之间距离为d，两板所加的电压为U。一质量为m电荷量q为带正电粒子从M板由静止释放。不计带电粒子的重力。

（1）求两极板之间的电场强度E

（2）求带电粒子到达N板时的速度大小v；

（3）想要增大粒子达到N版的速度，请你提出自己的方案。

【答案】（1）；（2）；（3）增大加速电压，增大粒子比荷

【详解】（1）平行金属板间电场强度为

（2）由动能定理得，解得

（3）增大加速电压，增大粒子比荷

28．滑板是年轻人喜欢的运动项目。滑板爱好者及滑板总质量m = 60kg，以v0 = 2.0m/s的初速度沿斜坡匀加速滑下，斜坡的倾角θ = 30°，经t =4.0s的时间下滑位移x = 40m到达坡底。将人和滑板整体看作质点，设其在下滑过程中所受阻力的大小不变，重力加速度g取10m/s2，求下滑过程中

（1）滑板及人的加速度的大小a；

（2）滑板及人受到的阻力的大小f；

（3）力在空间上的累积效应可以用功表示。力在时间上也有累积效应，可以用冲量I表示。冲量是矢量，恒力F在时间 Δt 内的冲量 ，求滑板及人受到的合力的冲量大小I。

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据匀变速直线运动规律解得

（2）根据牛顿第二定律，有，解得

（3）合力的冲量大小