2023年江苏省普通高中学业水平合格性考试物理模拟卷(二)(含考试版+全解全析+参考答案)
展开2023年1月江苏省普通高中学业水平合格性考试
物理仿真模拟试卷A 参考答案
一、选择题(本大题共45小题,每小题2分,共90分。每个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、错选均不给分)
1.质点是一种理想模型。在研究某一问题时,如果物体的大小与形状可以忽略,物体就可以视为质点。如图描绘了一名运动员在跳远中助跑、起跳、飞行、落坑几个瞬间的动作。下列情况中可以把运动员看成质点的是( )
A.研究运动员的跳远成绩时
B.研究运动员的助跑动作时
C.研究运动员的起跳动作时
D.研究运动员的飞行动作时
【答案】A
【详解】研究运动员的跳远成绩时,运动员的大小与形状可以忽略,运动员可以看看作质点;
研究运动员的助跑动作时、研究运动员的起跳动作时、研究运动员的飞行动作时,如果把运动员看成质点就无法研究其动作了,因此在这些过程中不能把运动员看成质点,故A正确,BCD错误。
故选A。
2.下列物理量属于矢量的是( )
A.功 B.路程 C.时间 D.速度
【答案】D
【详解】速度有大小、有方向,是矢量,功、时间、路程只有大小没有方向,是标量。
故选D。
3.下列选项中都属于国际单位制中基本单位的是( )
A.千克、千米 B.焦耳、安培
C.牛顿、库仑 D.米、秒
【答案】D
【详解】国际单位制中基本单位有:米、千克、秒、摩尔、开尔文、安培、坎德拉.其它国际单位为导出单位。
故选D。
4.孙老师从响水中学开车去陈港网红沙滩,导航显示:全程43km,历时55分钟,途经326省道时限速80km/h。下列说法正确的是( )
A.“全程43km”是指位移
B.“55分钟”是指时刻
C.“限速80km/h”是指瞬时速度
D.导航定位时,汽车不能看成质点
【答案】C
【详解】A.“全程43km”是指路程,选项A错误;
B.“55分钟”是指时间,选项B错误;
C.“限速80km/h”是指瞬时速度,选项C正确;
D.导航定位时,汽车的大小可忽略不计,能看成质点,选项D错误。
故选C。
5.如图是体育摄影中“平行追拍法”的成功之作摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的而模糊的背景是运动的摄影师用自己的方式表达了运动的美。请问摄影师选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳 C.自己 D.周围步行的人
【答案】C
【详解】摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的而模糊的背景是运动的,说明在拍摄时运动员相对于摄影师时静止的,背景相对于摄影师是运动的,因此这里的参考系是摄影师自己,ABD错误C正确,故选C。
6.2021年6月17日9时22分,神舟十二号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射,15时54分神舟十二号载人飞船采用自主快速交会对接模式成功对接于天和核心舱前向端口,与此前已对接的天舟二号货运飞船一起构成三舱组合体,距离地面约400km,整个交会对接过程历时约6.5小时,18时48分,航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱,标志着中国人首次进入自己的空间站。下列关于神舟十二号载人飞船和天和核心舱说法正确的是( )
A.“9时22分”指的是时间间隔
B.神舟十二号载人飞船和天和核心舱交会对接过程中,载人飞船可以看作质点
C.神舟十二号载人飞船刚刚升空时速度很小,加速度却很大
D.三舱组合体的运行周期大于地球同步卫星的运行周期
【答案】C
【详解】A.“9时22分”指的是时刻而不是时间间隔,故A错误;
B.神舟十二号载人飞船和天和核心舱交会对接过程中要考虑载人飞船与天和核心舱的对接部位是否吻合,不能将载人飞船看作质点,故B错误;
C.神舟十二号载人飞船刚刚升空时速度很小,加速度却很大,故C正确;
D.根据万有引力提供向心力有
可得
则轨道半径越大,周期越大,三舱组合体距离地面约400km,地球同步卫星距离地面约36000km,即三舱组合体的运行周期小于地球同步卫星的运行周期,故D错误。
故选C。
7.A、B两质点由静止开始运动,其图像如图所示,已知图中两阴影部分的面积相等,则( )
A.质点A做直线运动,质点B做曲线运动
B.质点B做变加速运动,加速度先增大后减小
C.质点A运动的位移为12m,4s时相遇
D.由图所示,质点B在时,加速度为零
【答案】D
【详解】A.速度时间图像描述的都是直线运动,所以质点A和质点B均做直线运动,故A项错误;
B.速度时间图像的斜率为质点的加速度,且其图线远离时间轴,则质点速度增加。由图可知,质点B的图像在远离时间轴,所以其速度在增加,又因为其斜率先减小后增加,所以其加速度也是也是先减小后增大。所以质点B做变加速运动,故B错误;
C.速度时间图像中的图像与时间轴围成的面积为质点的位移,由题图可知其的位移为
结合图像可知时质点A和质点B的位移相同,但因为不知两质点是否从同一地点出发,所以无法判断4s时是否相遇,故C项错误;
D.因为速度时间图像的斜率为加速度,由图可知2s时质点B图像的斜率为零,所以其此时加速度为零,故D项正确。
故选D。
8.在“探究两个互成角度的力的合成规律”的实验中,某小组利用如图所示的装置完成实验,橡皮条的一端C固定在木板上,用两只弹簧测力计把小圆环拉到某一确定的O点。则下列叙述正确的是( )
A.该实验中CO的拉力是合力,AO和BO的拉力是分力
B.两次操作不需要将小圆环拉到相同位置
C.实验中AO和BO的夹角越小越好
D.在实验中,弹簧测力计必须保持与木板平行,读数时视线要正对弹簧测力计的刻度线
【答案】D
【详解】A.实验中AO、BO的拉力是分力,合力的方向与CO的拉力的方向相反,所以OC的拉力不是合力,故A错误;
B.实验中两次拉伸橡皮条,注意将小圆环拉到相同位置,以保证两次操作中作用效果是相同的,故B错误;
C.实验中AO和BO的夹角不宜太大也不宜太小,故C错误;
D.弹簧测力计与木板平行以保证合力与分力在同一平面内,正对弹簧测力计的刻度线读数可以减小偶然误差,故D正确。
故选D。
9.伽利略为了研究自由落体的运动规律,利用斜面做了上百次的实验。如图所示,让小球从斜面上同一位置由静止下滑,测出经历不同的时间和小球其间下滑过程对应的距离,若比值为定值,小球的运动即为匀变速直线运动。下列叙述符合实验事实的是( )
A.当时采用斜面做实验,是为了便于测量小球运动的速度
B.当时采用斜面做实验,是为了便于测量小球运动的距离
C.改变斜面倾角,小球从不同倾角斜面上由静止下滑,大小都几乎不变
D.将小球在斜面上运动的实验结论外推至当斜面倾角为时,比值大小也将几乎不变,说明自由落体运动为匀变速直线运动
【答案】D
【详解】AB.在伽利略时代,没有先进的计时仪器,因此伽利略让小球从斜面上滚下来用来“冲淡”重力,目的是便于测量小球运动的时间,故AB错误;
C.改变斜面倾角,小球从不同倾角斜面上由静止下滑,加速度不相等,则大小发生变化,故C错误;
D.将斜面实验的结果合理“外推”至当斜面倾角为90°时,比值大小也将几乎不变,说明自由落体运动为匀变速直线运动,故D正确。
故选D。
10.一个质量均匀的铅球静止在水平的角落里,如图所示,并与竖直的墙面相接触,A、B两点是铅球与墙和地面的接触点,则下列说法正确的是( )
A.铅球受二个力,重力、地面的支持力
B.铅球受三个力,分别是重力、地面的支持力和墙面的弹力
C.两个物体相互接触,就一定能产生弹力
D.铅球受到地面的支持力,是因为球发生了弹性形变而产生的
【答案】A
【详解】AB.铅球虽然与墙面接触,但未与墙面相互挤压从而使二者发生形变,所以铅球不受墙面的弹力。而铅球与地面之间存在相互挤压,因此铅球受二个力,重力和地面的支持力,故A正确,B错误;
C.两个物体相互接触,但没有相互挤压从而使二者发生形变,就不会产生弹力,故C错误;
D.铅球受到地面的支持力,施力物体是地面,是因为地面发生了弹性形变而产生的,故D错误。
故选A。
11.如图所示,工人师傅分别采用甲、乙两种方法,将重为G物=500N的货物运送到相同高度,甲、乙两种方法中滑轮重均为G轮=10N,工人所用拉力分别为F甲、F乙,机械效率分别为η甲、η乙不计摩擦和绳重,则下列判断正确的是( )
A.F甲>F乙,η甲<η乙 B.F甲
【答案】D
【详解】甲方法中,为定滑轮,定滑轮只改变力的方向不改变力的大小,不计摩擦和绳重情况下则没有对外做额外功,所以
乙方法中,为动滑轮,所以
综上
F甲>F乙,η甲>η乙
故ABC错误,D正确。
故选D。
12.2021年12月9日中国空间站首次太空授课活动中,航天员王亚平做了一个“水球开花”实验。她将用纸做的小花轻轻放在水球表面,纸花迅速绽放。关于该实验现象下列说法正确的是( )
A.纸花“开放”过程中水面对小花做正功
B.水球表面上水分子间的作用力表现为斥力
C.表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离小
D.水球表面对纸花的作用力和纸花受到的重力是一对平衡力
【答案】A
【详解】A.在水球表面分子力表现为引力,纸花绽放的过程,分子力与移动方向相同,可知水面对小花做做正功,故A正确;
BC.由于液体表面层由于蒸发等原因等导致分子数较少,则表面层水分子间的平均距离比内部分子间的平均距离大,故水球表面上水分子间的作用力表现为引力,故BC错误;
D.水球表面对纸花的支持力和纸花受到的重力是一对平衡力,故D错误。
故选A。
13.如图所示,水平地面上的物体A,在斜向上的拉力F的作用下,向右做匀速运动,则下列说法中正确的是( )
A.物体A可能只受到二个力的作用
B.物体A可能只受到三个力的作用
C.物体A一定受到了四个力的作用
D.物体A对水平地面的压力大小为Fsinθ
【答案】C
【详解】ABC.物体一定受到重力,拉力F的作用产生两个作用效果,水平向右拉物体和竖直向上拉物体,由于物体向右做匀速直线运动,物体受力平衡,水平方向必有摩擦力与拉力F在水平方向分力平衡,即一定有摩擦力,必定有支持力,因而物体一定受到四个力的作用,AB错误,C正确;
D.因为物体受力平衡,在竖直方向支持力有
FN=mg−Fsinθ
由牛顿第三定律可知,物体对水平地面的压力大小为mg−Fsinθ,D错误。
故选C。
14.比较一个物体在高速运动、低速运动和静止时的惯性大小,可知( )
A.高速运动时的惯性最大 B.低速运动时惯性最大
C.静止时的惯性最大 D.三种情况下惯性一样大
【答案】D
【详解】物体的惯性只与物体的质量有关,与速度大小无关,则三种情况下惯性一样大。
故选D。
15.某质点作直线运动,速度随时间变化的关系式为v=(4t+4)m/s,则对这个质点运动描述,正确的是( )
A.初速度为4 m/s B.加速度为2 m/s2
C.加速度为1 m/s2 D.10 s时的速度为24 m/s
【答案】A
【详解】匀变速直线运动速度与时间关系为
所以质点的初速度为4m/s,加速度为4m/s2,10 s时的速度为44 m/s,故A正确,BCD错误。故选A。
16.足球静止在地面上,被运动员飞起一脚,在的时间内变为的速度向东飞出,此过程中足球的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】此过程中足球的加速度大小为
故选C。
17.如图甲所示,A、B两物块静止叠放在水平地面上.水平拉力F作用在A上,且F从0开始逐渐增大,B的加速度与F的关系图像如图乙所示,则A的加速度与F的关系图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】设A的质量为,B的质量为,AB间的动摩擦因数为,B与地面间的动摩擦因数为,则
当,AB处于静止状态,加速度都为0;
当,AB开始一起加速运动,设当,AB刚好要发生相对运动,以AB为整体,由牛顿第二定律
以B为对象,由牛顿第二定律
联立解得
则当 ,AB一起做匀加速直线运动,加速度为
当 ,AB发生相对滑动,对A由牛顿第二定律
解得
a-F的斜率变大,由以上分析可知A的加速度与的关系图像可能为C选项。
故选C。
18.下列说法不正确的是( )
A.做曲线运动的物体,速度的方向必定变化
B.做曲线运动的物体,速度的大小必定变化
C.做曲线运动的物体,其轨迹是一条曲线
D.做曲线运动的物体,其加速度必定不为零
【答案】B
【详解】A.做曲线运动的物体,速度的方向必定变化,故A正确,与题意不符;
B.做曲线运动的物体,速度的大小不一定变化。故B错误,与题意相符;
C.做曲线运动的物体,其轨迹是一条曲线。故C正确,与题意不符;
D.做曲线运动的物体,速度方向时刻在改变,故其加速度必定不为零。故D正确,与题意不符。
故选B。
19.下列生活实例中,是离心现象的是( )
A.汽车急刹车时,乘客身体向前倾斜 B.电梯加速下降时,乘客感觉发晕
C.航天飞船发射时,宇航员感到压迫 D.赛车高速转弯时,赛车冲出赛道
【答案】D
【详解】A.汽车急刹车时,乘客身体向前倾斜,这是惯性造成的,选项A错误;
B.电梯加速下降时,乘客感觉发晕,这是由失重造成的,选项B错误;
C.航天飞船发射时,宇航员感到压迫,这是由超重造成的现象,选项C错误;
D.赛车高速转弯时,赛车冲出赛道,这是由于离心现象造成的,选项D正确。
故选D。
20.在长征二号F遥十三运载火箭托举神舟十三号载人飞船升空的过程中,地面上的观测者观测到火箭某时刻速度大小为v,方向与水平地面成θ角,如图所示,则火箭水平方向的分速度为( )
A.vsinθ B.vcosθ
C. D.
【答案】B
【详解】把火箭的速度分解在竖直方向及水平方向上,可得火箭在水平方向的分速度为
vx=vcosθ
故选B。
21.下列说法正确的是( )
A.图甲中,有些火星的轨迹不是直线,说明炽热微粒不是沿砂轮的切线方向飞出的
B.图乙中,两个影子在x、y轴上的运动就是物体的两个分运动
C.图丙中,小锤用较大的力去打击弹性金属片,A、B两球可以不同时落地
D.图丁中,做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力大于所需要的向心力
【答案】B
【详解】A.题图甲中炽热微粒是沿砂轮的切线方向飞出的,但是由于重力及其他微粒的碰撞而改变了方向,故A错误;
B.题图乙中沿y轴的平行光照射时,在x轴上的影子就是x轴方向的分运动,同理沿x轴的平行光照射时,在y轴上的影子就是y轴方向的分运动,故B正确;
C.无论小锤用多大的力去打击弹性金属片,只会使得小球A的水平速度发生变化,而两小球落地的时间是由两球离地面的高度决定的,所以A、B两球总是同时落地,故C错误;
D.做变速圆周运动的物体所受合外力F在半径方向的分力等于所需要的向心力,故D错误。
故选B。
22.如图,固定在地面的斜面体上开有凹槽,槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球,各球编号如图。斜面与水平轨道OA平滑连接,OA长度为。现将六个小球由静止同时释放,小球离开A点后均做平抛运动,不计一切摩擦。则在各小球运动过程中,下列说法正确的是( )
A.球1的机械能守恒 B.球6在OA段机械能增大
C.球6的水平射程最大 D.六个球落地点各不相同
【答案】B
【详解】A.当所有球都在斜面上运动时机械能守恒,当有球在水平面上运动时,后面球要对前面的球做功,小球1机械能不守恒,选项A错误;
B.球6在OA段由于球5的推力对其做正功,其机械能增大,选项B正确;
C.由于有部分小球在水平轨道上运动时,斜面上的小球仍在加速,所以可知离开A点时球6的速度最小,水平射程最小,选项C错误;
D.当1、2、3小球均在OA段时,三球的速度相同,故从A点抛出后,三球落地点也相同,选项D错误。
故选B。
23.如图所示,在圆规匀速转动画圆的过程中( )
A.任意相等时间内通过的位移相同
B.笔尖的速率不变
C.两相同时间内转过的角度不同
D.笔尖做的是匀速运动
【答案】B
【详解】A.任意相等时间内通过的位移大小相同,但方向不一定相同,故A错误;
B.圆规匀速转动画圆的过程中,线速度大小不变,即笔尖的速率不变,故B正确;
C.圆规匀速转动画圆的过程中,角速度不变,则相同时间内转过的角度相同,故C错误;
D.笔尖的速度大小不变,但方向一直改变,不是匀速运动,故D错误。
故选B。
24.如图是神舟十二号飞船,A、B、C是其帆板上的三点,其中A、B相对O距离相等,C点距离O点最远,飞船进行调姿时,围绕过O点垂直于平面ABC的轴转动180°,则旋转过程中,下列判断正确的是( )
A.A、B两点的向心加速度大小相等
B.A、C两点周期不相同
C.B、C两点线速度大小相等
D.B、C两点角速度不相同
【答案】A
【详解】D.A、B、C三点同轴转动,角速度相同,故D错误;
A.根据
A、B两点的向心加速度大小相等,故A正确;
B.根据
A、C两点周期相同,故B错误;
C.根据
B、C两点线速度大小不相等,故C错误。
故选A。
25.C919大型客机是我国具有自主知识产权的大型喷气式民用飞机.如果客机绕地球做匀速圆周运动,空气阻力大小不变,不考虑油料消耗导致客机质量变化.关于客机,下列说法正确的是
A.处于平衡状态 B.速度变化率为零
C.发动机的功率不变 D.向心力完全由地球引力提供
【答案】C
【详解】AB.由于客机绕地球做匀速圆周运动,需要合力提供向心力,合力不为零,不是平衡状态,根据牛顿第二定律可知,加速度不为零,速度变化,故AB错误;
C.由于客机绕地球做匀速圆周运动,动能和引力势能不变,空气阻力大小不变,克服阻力做功的功率不变,根据能量守恒定律可知,发动机的功率不变,故C正确;
D.由于客机绕地球做匀速圆周运动,向心力由重力、发动机的牵引力、空气阻力大小的合力来提供,故D错误;
故选C.
26.2020年月7月23日在文昌发射场,我国研发的“天问一号”火星探测器由长征五号遥四运载火箭发射升空,成功进入预定轨道。经过长达半年的航行,2020年2月10日,携带着“祝融号”火星车的“天问一号”探测器成功被火星引力捕获,顺利进入环火轨道,在为期3个月的环火运行探测后,于2021年5月15日成功在火星乌托邦平原南部着陆。在“天问一号”靠近火星的过程中,火星对“天问一号”的引力( )
A.保持不变 B.先变大后变小
C.越来越小 D.越来越大
【答案】D
【详解】在“天问一号”靠近火星的过程中,火星对“天问一号”的引力可知,r逐渐减小则F越来越大,故选D。
27.2021年10月16日,搭载“神舟十三号”载人飞船的“长征二号”F遥十三运载火箭,顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空,标志着中国人首次长期进驻空间站。2021年12月9日15时40分“天宫课堂”第一课开讲,2022年3月23日15时40分,“天宫课堂”第二课在中国空间站正式开讲并直播。以下说法正确的是( )
A.“神舟十三号载人飞船”的发射速度大于地球第一宇宙速度
B.宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时,空间站中的人和物体不受地球引力作用
C.只需知道空间站的运动周期和地球半径就可以计算出地球的质量和地球密度
D.载人飞船加速后可追上在同轨道上的核心舱并实施对接
【答案】A
【详解】A.第一宇宙速度为地球人造卫星的最小发射速度,故“神舟十三号载人飞船”的发射速度大于地球第一宇宙速度,A正确;
B.宇航员王亚平在进行太空转身和浮力消失实验时,空间站中的人和物体仍受地球引力作用,B错误;
C.根据万有引力提供向心力
解得
可知需要知道空间站的运动周期、轨道半径和地球半径才可以计算出地球的质量和地球密度,C错误;
D.载人飞船加速后会离开原轨道做离心运动,不能追上在同轨道上的核心舱并实施对接,D错误;
故选A。
28.运输物资的汽车以额定功率上坡时,为增大汽车的牵引力,司机应使汽车的速度( )
A.减小 B.增大
C.保持不变 D.先增大后保持不变
【答案】A
【详解】由功率公式可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大,此时更容易上坡,故选项A正确,BCD错误。
【点睛】司机用“换挡”的办法来减速行驶是为了获得更大的牵引力来上坡,由可知,在功率一定的情况下,当速度减小时,汽车的牵引力就会增大。
29.某同学研究“在小车质量不变的情况下,小车的加速度与小车受力的关系”的实验,根据数据画出a﹣F图象如图所示,该同学在实验中出现的问题可能是( )
A.摩擦力没有平衡 B.长木板的倾斜角过大
C.小车的质量发生了变化 D.绳子拉力方向没有与长木板平行
【答案】B
【详解】从图象可知,图象纵轴的截距大于0,即在拉力F=0时物体的加速度大于0,此时物体力受合外力大于0,说明平衡摩擦力时,长木板倾角过大,重力的下滑分力大于摩擦力(平衡摩擦力过度),B正确。
故选B。
30.如图所示,一轻质弹簧竖直放置,现有一小球从A点自由下落,压缩弹簧至最低点B,则从A到B过程中,小球的重力势能( )
A.一直增大 B.一直减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】B
【详解】小球从A到B过程中,高度一直降低,根据EP=mgh可知,则小球的重力势能一直减小。
故选B。
31.如图,广州塔摩天轮位于塔顶450米高空处,摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成,沿着倾斜的轨道做匀速圆周运动,则坐于观光球舱中的某游客的哪个物理量是不变的( )
A.向心加速度
B.机械能
C.动能
D.动量
【答案】C
【详解】A.向心加速度是矢量,其方向时刻在变,故A错误;
BC.匀速圆周运动,速度大小不变,则其动能不变;因为轨道倾斜,则高度在发生变化,重力势能发生变化,所以其机械能变化,故B错误,C正确;
D.匀速圆周运动虽然速度大小不变,但方向时刻在变,所以动量时刻变化,故D错误。
故选C。
32.在弹性限度内,将一根弹簧从原长开始拉伸。在此过程中,弹簧的弹性势能( )
A.逐渐减小 B.逐渐增大 C.先增大后减小 D.先减小后增大
【答案】B
【详解】弹簧的弹性势能随形变量的增加而增大,则当将一根弹簧从原长开始拉伸的过程中,弹簧的弹性势能逐渐变大。
故选B。
33.当重力对物体做正功时,物体的( )
A.重力势能一定增加,动能一定减小
B.重力势能一定减小,动能一定增加
C.重力势能不一定减小,动能一定增加
D.重力势能一定减小,动能不一定减小
【答案】D
【详解】当重力对物体做正功时,由功能关系可知,重力势能一定减小;
根据动能定理知道
当重力对物体做正功时,物体可能还受到其他的力做功,所以对物体做的总功可能是正功,也有可能是负功,也有可能为0,所以物体的动能可能增加,也有可能减小,也有可能不变。
D正确,ABC错误。
故选D。
34.下列说法中正确的是( )
A.丝绸与玻璃棒摩擦后,丝绸带正电
B.目前,实验测得的带电体所带电荷量的最小值是2.4×10-19C
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
D.闪电表明电荷是可以“无中生有”的
【答案】C
【详解】A.丝绸与玻璃棒摩擦后,玻璃棒带正电,丝绸带负电,故A项错误;
B.目前,实验测得的带电体所带最小电荷量为1.6×10-19 C,故B项错误;
C.同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引,故C项正确;
D.根据电荷守恒定律D项错误.
35.真空中,A、B两点电荷的电荷量均为Q,当它们分别相距为r和时,彼此间的库仑力大小之比为( )
A.4∶1 B.1∶4 C.16∶1 D.1∶16
【答案】C
【详解】相距为r时,它们之间的库仑力大小为
当相距为4r时,它们之间的库仑力大小为
故
故C正确。
故选C。
36.某区域的电场线分布如题图所示,a、b是电场中的两点,场强大小分别为Ea、Eb。下列判断正确的是( )
A.Ea<Eb B.Ea>Eb
C.Ea=Eb D.无法判断
【答案】B
【详解】根据电场线的性质,电场线越密的地方电场强度越大,通过观察可知,a点场强较大,则Ea>Eb。
故选B。
37.某种气体—电子放大器的局部结构是由两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜构成,其上存在等间距小孔,其中相邻两孔截面上的电场线和等势线的分布如图所示。下列说法正确的是( )
A.点所在的线是电场线
B.点的电场强度比点大
C.、两点间的电势差的值比、两点间的小
D.将电荷沿图中的线从移动时电场力做功不为零
【答案】D
【详解】A.因上下为两块夹有绝缘介质的平行金属薄膜,则点所在的线是等势线,A错误;
B.因处的电场线比点处密集,则点的电场强度比点大,B错误;
C.因、两处所处的线为等势线,可知、两点间的电势差的值比、两点间的大, C错误;
D.因、两点在同一电场线上,电势不相等,则将电荷沿图中的线从移动时电场力做功不为零,D正确。
故选D。
38.下列四个电学器材中,电容器是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.A为定值电阻,A错误;
B.B为滑动变阻器,B错误;
C.C为电流表,C错误;
D.D为可变电容器,D正确;
故选D。
39.网络使用的无线电波通信频率是以上的超高频段和极高频段,比目前通信频率在间的特高频段的网络拥有更大的带宽和更快的传输速率,如图所示网络的传输速率是网络的50~100倍。与网络相比( )
A.信号的波长更长
B.信号的传播速度更大
C.信号相同时间内能传递更大的信息量
D.信号的衍射更明显,因此基站搭建更稀疏
【答案】C
【详解】A.因5G信号的频率更高,则波长更小,故A错误;
B.任何电磁波在真空中的传播速度均为光速,故传播速度相同,故B错误;
C.5G信号的带宽更大,并且由于5G信号频率更高,根据
可知光子能量更大,故相同时间内传递的信息量比4G更大,故C正确;
D.由于5G信号的频率更高,则波长小,其衍射更不明显,因此基站搭建更密集,故D错误。
故选C。
40.家用电热水器,在使用时具有漏电危险,当发生漏电时,电流会经过水管中的水与人体相连从而发生意外事故。“隔电墙”可以在一定程度上保护人体的安全,其装置如图甲所示,其内部结构是一个螺旋状的绝缘管道,结构如图乙,它实质上是将水管的水道变得更细更长,安装位置如图丙。下列说法正确的是( )
A.“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻来减小电流从而保护人体安全
B.“隔电墙”是靠减小水流速度来减小电流从而保护人体安全
C.“隔电墙”是通过增加管道中水的电阻率从而保护人体安全
D.“隔电墙”能完全隔断电流从而保护人体安全
【答案】A
【详解】根据电阻定律可知
水的电阻率不变,在该情况下,将水流变长,横截面积变小来增大电阻,减小电流,从而对人体起到保护作用,但不能完全隔断电流。
故选A。
41.如图所示是某保密室的防盗报警电路,当有人闯入保密室时会使开关S闭合。下列说法正确的是( )
A.电磁继电器与发电机工作原理相同 B.电磁铁的磁性强弱只与电流大小有关
C.电磁铁工作时,上端为S极 D.当有人闯入保密室时,b灯亮
【答案】D
【详解】A.电磁继电器是利用电流的磁效应工作的,发电机是利用电磁感应原理制成的,选项A错误;
B.电磁铁的磁性强弱和电流大小、线圈的匝数及有无铁芯有关,选项B错误;
C.根据安培定则可知,电磁铁工作时,上端为N极,选项C错误;
D.当有人闯入保密室时会使开关S闭合,电磁铁有磁性,吸引衔铁向下移动,b灯所在电路接通,b灯亮,选项D正确。
故选D。
42.如图所示,空间存在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场。现将一段圆弧形导线ab竖直置于磁场中,圆弧的圆心为O点,半径为R。当导线中通以从a到b的恒定电流I时,通电导线受到的安培力( )
A.大小为 B.大小为
C.方向垂直纸面向外 D.方向垂直ab向下
【答案】A
【详解】AB.根据安培力的计算式
L为有效长度,a到b的连线长度
解得
故A正确,B错误;
CD.圆弧形导线等效于a到b的直线段,电流由a到b,由左手定则知安培力的方向垂直纸面向里,故CD都错误。
故选A。
43.某同学测量一个圆柱体工件的电阻率,分别使用游标卡尺和螺旋测微器测量圆柱体工件的直径和长度,某次测量的示数如图甲和乙所示,下列读数都正确的是
A.4.83cm 5.387mm
B.5.03cm 5.313mm
C.5.93cm 5.813mm
D.6.03cm 6.313mm
【答案】B
【详解】甲的读数:5cm+0.01mm×3=5.03cm;
乙的读数:5mm+0.01mm×31.3=5.313mm。
故选B。
44.下图所示为多用电表的原理图,表头内阻为,调零电阻为R,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法正确的是
A.接表内电池正极的是红表笔
B.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
C.用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现指针偏转太小,应改选较大的倍率档
D.测量电阻时,应该先进行欧姆调零,再选倍率档,最后接入电阻进行测量
【答案】C
【详解】A.接表内电池负极的是红表笔,故A错误;
B. 欧姆表零刻度线在刻度盘的最右侧,故B错误;
C. 用多用电表的欧姆档测量某电阻时,发现表头指针偏转角度太小,说明电阻很大,要换用较大倍率挡,故C正确;
D. 测量电阻时,应该先选倍率档,再进行欧姆调零,最后接入电阻进行测量,故D错误.
45.下列有关的说法中正确的是( )
A.开普勒提出日心说,并指出行星绕太阳转动其轨道为椭圆
B.卡文迪许测量出万有引力常量,并提出万有引力定律
C.牛顿证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力
D.导弹的速度可达到,在相对论中属于高速,导弹的长度会明显缩短
【答案】C
【详解】A.最早提出日心说的是哥白尼,故A错误;
B.卡文迪许测量出万有引力常量,牛顿提出的万有引力定律,故B错误;
C.牛顿通过著名的“地—月检验”证明了地面上苹果受到的重力和地球对月亮的吸引力是同一种力,故C正确;
D.在爱因斯坦的狭义相对论中,只有能跟光速相比拟的速度才能称为高速,导弹的速度远小于光速,则没有明显的相对论效应,故D错误。
故选C。
二、 解答题(本大题共5小题,共10分。)
46.一质点作匀变速直线运动,其速度表达式为,则此质点运动的初速度为________,加速度为________。
【答案】
;
【解析】汽车速度表达式为
与速度时间关系公式
对比可知,质点运动的初速度为;质点运动的加速度为。
故答案为: ;
47.如图所示,跳台滑雪运动员经过一段滑行后从斜坡上的点水平飞出,落到斜坡上的点。两点间的竖直高度,斜坡与水平方向的夹角,不计空气阻力,。则运动员在空中的飞行时间为______ ;运动员刚落到点时的速度大小为______ 。
【答案】
;
【解析】解:运动员水平飞出后,做平抛运动则竖直方向上自由落体运动:,
水平方向上匀速直线运动:
水平方向和竖直方向的位移关系为
解得:
落到点时,水平速度
竖直速度,则有
故答案为:;。
根据高度求出平抛运动的时间,结合水平位移和时间求出运动员水平飞出的初速度大小。
根据速度时间公式求出落在点的竖直分速度,结合平行四边形定则求出落在点的速度大小。
解决本题关键是掌握平抛运动的研究方法:运动的分解法,要掌握两个分运动的规律并能熟练运用,当运动员落在斜面上时,要抓住竖直位移与水平位移之比等于斜面倾角的正切这一点来求解。
48.中国载人空间站“天宫”已在轨运行多年,其离地面的高度约为。则“天宫”的运行速度 ______,向心加速度 ______。选填“”、“”或“”
【答案】
.
【解析】解:是第一宇宙速度,是最大的环绕速度,所以“天宫”的运行速度小于,根据和,可知向心加速度小于。
故答案为:,。
是第一宇宙速度,是最大的环绕速度,根据万有引力提供向心力分析向心加速度。
此题考查了人造卫星的相关计算,解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力,通过选择不同的向心力公式,来研究不同的物理量与轨道半径的关系。
49.光滑水平桌面上有一个静止的物体,在的水平恒力作用下开始运动,内前进了,第末的速度为,则第末 的瞬时功率为______,内 的平均功率为______。
【答案】
,
【解析】
【分析】
本题考查瞬时功率和平均功率,两个功率区分开,比较简单。
根据瞬时功率的计算式直接得出第末的瞬时功率;计算内拉力做功,根据平均功率的计算式得出此过程拉力的平均功率。
【解答】第末 的瞬时功率为:。
内拉力做功: ,
内拉力的平均功率:。
50.图甲为某电源的图线,图乙为某小灯泡的图线,则电源的内阻为______,把电源、此小灯泡和的定值电阻串联组成闭合回路,则小灯泡的功率约为______结果均保留两位小数。
【答案】
;。
【解析】解:根据闭合电路欧姆定律可得:,
所以图像的斜率的绝对值表示内电阻,则:
根据甲图可得该电源的电动势为
电源、此小灯泡和的定值电阻串联组成闭合回路,可将的电阻放在电源内部视为内电阻,则等效电源的电动势为、内电阻为。在乙图中作出等效电源的图像如图所示:
交点表示灯泡的实际电压和实际电流。则有:,
所以小灯泡的功率为。
根据闭合电路欧姆定律可得关系,根据图像的斜率的绝对值表示内电阻求解电源内电阻;在乙图中作出等效电源的图像,根据灯泡的实际电压和实际电流求解小灯泡的功率。
对于实验题,要弄清楚实验目的、实验原理以及数据处理、误差分析等问题,一般的实验都是根据教材上给出的实验方法进行拓展,延伸,所以一定要熟练掌握教材中的重要实验。
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