2020-2021学年天津市河北区高二上学期普通高中学业水平合格性模拟测试物理试题 解析版

这是一份2020-2021学年天津市河北区高二上学期普通高中学业水平合格性模拟测试物理试题 解析版，共17页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

第Ⅰ卷
一、选择题（本大题共20小题，每小题3分，共60分。在每小题列出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的）
1. 关于矢量和标量，下列说法中正确的是（ ）
A. 既有大小又有方向的物理量一定是矢量
B. 只有大小没有方向的物理量是标量
C. 速度、加速度、位移、路程都是矢量
D. 标量的运算一定遵守平行四边形法则
【答案】B
【解析】
分析】
【详解】A．既有大小又有方向，运算遵守平行四边形法则的物理量才是矢量，故A错误；
B．只有大小没有方向的物理量一定是标量，故B正确；
C．物理量中速度、加速度、位移都既有大小，又有方向，都是矢量，而路程是标量，故C错误；
D．标量运算的法则是代数加减法则，故D错误；
故选B。
2. 关于定义式（其中B表示磁感应强度，F表示通电导体棒受到的磁场力，I表示通过导体棒的电流强度，L表示导体棒的长度），下列说法正确的是（ ）
A. B与F成正比B. I越大，则B越小
C. F的方向就是B的方向D. B的大小和方向与IL无关，由磁场本身决定
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】该公式为比值法定义，被定义的物理量与用来定义的物理量无因果关系。磁感应强度描述的是磁场本身性质的物理量，与放入磁场中的通电导线及受力无关。
关系D。
3. 下列单位中，是国际单位制中的基本单位的是（ ）
A. NB. kgC. D. J
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】在国际单位制中力学基本单位是，和都是导出单位，故B正确，ACD。
故选B。
4. 关于做直线运动物体的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A. 物体的速度为零，加速度必为零B. 物体的速度增大，加速度必为正值
C. 物体的速度变化量大，加速度必为正值D. 物体的速度变化率大，加速度必然大
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．物体速度为零时，但是速度的变化率不一定为零，即加速度不一定为零，比如竖直上抛运动的最高点时，速度为零，但是加速度不是零，故A错误；
B．加速度和速度的方向相同时，物体做加速运动，若速度为负值，则加速度也为负值，故B错误；
C．速度变化量大，物体可以做加速运动，也可以做减速运动，加速度不一定为正值，故C错误；
D．加速度是表示物体速度变化的快慢，物体的速度变化率大，加速度必然大，故D正确。
故选D。
5. 关于惯性的认识，以下说法正确的是（ ）
A. 学校附近区域机动车限速，是因为车的速度大时惯性大，车难以停下来
B. 宇宙飞船内的物体不存在惯性
C. 乒乓球可以迅速抽杀，是因为乒乓球的惯性小的缘故
D. 置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AD．因为惯性大小仅由质量决定，与车的速度大小无关，故AD错误；
B．一切物体都有惯性，故B错误
C．乒乓球可以迅速抽杀，是因为乒乓球惯性小的缘故，速度容易改变，故C正确。
故选C。
6. 某区域的电场线分布如图所示，a、b是该电场中的两点，则下列说法正确的是（ ）
A. a点的电场强度较小
B. b点的电场强度较小
C. a点的电势较低
D. 同一检验电荷在a点和b点受到的电场力相同
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AB．由电场线的疏密程度表示电场强度的大小，b处的电场线较密，则有，故A错误，B正确；
C．沿着电场线，电势逐渐降低，有，故C错误；
D．由可知同一检验电荷在a点和b点受到的电场力比较可得，故D错误；
故选B。
7. 如图所示，人站在电梯的水平踏板上与电梯一起匀速上升，以下表述正确的是（ ）
A. 人受到的重力和踏板对人的支持力是一对作用力和反作用力
B. 人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力
C. 人受到重力、支持力和水平方向的摩擦力的作用
D. 人受到的重力就是人对踏板的压力
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．作用力和反作用力是同种性质且作用在相互作用的两个物体上的力，人受到的重力的施力物体是地球，踏板对人的支持力的施力物体是电梯，重力和支持力的受力物体是同一个物体，故 A 错误；
B．人与电梯一起匀速上升，对人受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，二力平衡，故 B 正确；
C．人不受水平方向的摩擦力，故C错误；
D．由于人做匀速运动，人受到的重力大小等于人对踏板的压力，但二者是不同性质的力，不能说人受到的重力就是人对踏板的压力，故 D 错误；
故选B。
8. 某电场A点电势为20V、B点电势为50V，一个电子由A运动到B，已知电子电量值为e，则电场力做的功为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据电场力做功的定义式有
而电子带电量为，电压为
代入数据可得
故选B。
9. 一个可以看作质点的小球沿半径的圆周做匀速圆周运动，小球质量为0.2kg，角速度大小为，则小球所受向心力F大小为（ ）
A. 2.5NB. 0.4NC. 1.6ND. 0.5N
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】根据向心力公式
故选C。
10. 三峡水力发电站是我国最大的水力发电站，三峡水库蓄水后，平均水位落差约100m。假设通过水轮机以后水的动能为零，下列说法正确的是（ ）
A. 水下落过程中重力势能增加B. 水下落过程中机械能增加
C. 水减少的一部分机械能转化为电能D. 重力对水做负功
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AD．水下落的过程中，质量不变，高度降低，重力做正功，所以重力势能减小，故AD错误；
B．水下落过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，故B错误；
C．水下落过程中，减少的一部分机械能转化为电能，故C正确。
故选C。
11. 一辆大卡车以15m/s的速度匀速行驶，遇突发情况刹车减速，假定刹车过程是匀变速运动，其加速度大小是，则大卡车减速运动的时间及从刹车开始经过3s发生的位移分别是（ ）
A. 3s，22.5mB. 2s，22.5mC. s，20mD. 3s，20m
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】大卡车减速运动至停止运动所用时间为
从刹车开始经过3s恰好停止运动，逆向分析可得
故选A。
12. 质量为2.5t的汽车，发动机的额定功率为30kW，在水平路面上能以20m/s的最大速度匀速行驶，则汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】根据
Pm=Fv=fvm
可知汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为
故选B。
13. 某同学站在电梯底板上，随电梯一起运动，其图像如图所示（设电梯竖直向上运动的方向为正方向），根据图像可知（ ）
A. 在0-5s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态
B. 在0-2s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C. 在2-4s内，电梯处于匀速运动状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D. 由于该同学的质量未知，所以无法判断他是处于超重状态还是失重状态
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AB．在0～２s内，电梯的速度一直为正，说明电梯一直向上运动，图象的斜率为正，说明加速度向上，即电梯和该同学为向上的匀加速直线运动，该同学处于超重状态，在2s～4s内，电梯做匀速直线运动，该同学处于平衡状态，在４s～５s内，图象的斜率为负，说明加速度向下，该同学处于失重状态，故AB错误；
C．在２s～４s内，电梯做匀速直线运动，处于平衡状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，故C正确；
D．根据以上分析知判定超重还是失重无需知道质量，故D错误；
故选C。
14. 上海世博会中国馆的所有门窗都采用玻璃，它可将阳光转化为电能并储存起来。国家馆顶上的观景台也引进了最先进的太阳能薄膜，它能储藏阳光并利用光电转换设备将太阳能转化为电能。已知太阳能电池板的开路电压为800mV，短路电流为40mA，现将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，下列说法正确的是（ ）
A. 电池板的电动势为800mV
B. 电池板的内电阻为40Ω
C. 闭合电路的总电阻为20Ω
D. 闭合电路的路端电压为800mV
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】A．已知太阳能电池板的开路电压为800mV，则电池板的电动势E＝800mV，故A正确；
B．已知短路电流为40mA，由得，电池板的内电阻为
故B错误；
C．闭合电路的总电阻是内阻和外阻的总和，故应为40Ω，故C错误；
D．闭合电路的路端电压为
故D错误；
故选A。
15. 两个完全相同的金属小球（可看成点电荷），其中一个球的带电量为5Q，另一个球的带电量为-7Q，当它们静止于空间某两点时，静电力大小为F，现将两球接触后再放回原处，则它们之间静电力的大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】接触前，库仑力为
接触后，电荷先中和再均分，每个小球的带电量为-Q，库仑力为
故选A。
16. 如图所示，一个重为400N的木箱放在水平地面上，要使它从原地移动，最少要用100N的水平推力。当木箱被推动之后，只要用90N的水平推力就可以使木箱沿水平地面作匀速直线运动。则以下所述正确的是（ ）
A. 木箱与地面间的最大静摩擦力大小为90N
B. 木箱与地面间的滑动摩擦力大小为90N
C. 木箱与地面间摩擦力大小始终为100N
D. 当用120N的水平推力推木箱时，木箱与地面间的摩擦力为120N
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．一个重为400N的木箱放在水平地面上，要是他从原地移动，最少要用100N的水平推力，知最大静摩擦力为100N，故A错误；
B．当木箱被推动之后，只要用90N的水平推力就可以使木箱沿水平地面作匀速直线运动，知推力和滑动摩擦力平衡，滑动摩擦力大小为90N，故B正确；
C．木箱在未被推动前，受到的是静摩擦力，大小随推力的增大而增大；当它滑动时，摩擦力等于滑动摩擦力，大小等于90N，故C错误；
D．当用120N的水平推力推木箱时，木箱滑动，受到的是滑动摩擦力，大小为90N，故D错误；
故选B
17. 超导是当今高科技的热点，利用超导体材料可实现无损耗输电。现有一直流电路，输电线的总电阻为0.4Ω，它提供给用电器的电功率为40kW，电压为800V，若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电线，保持供给用电器的功率和电压不变，那么节约的电功率为（ ）
A. 1kWB. 10kWC. 1.6kWD. 1600kW
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】输电电流为
输送电路的输出电压为
输出功率为
若用超导体电缆替代原来的输电线后，由于线路上没有损耗，则输出功率等于提供给用电器的电功率，即
所以节约的电功率
故选A。
18. 对于已充电的平行板电容器，可用静电计测量其两极板之间的电势差U。如图所示，静电计指针的偏角大小反映电势差U的大小。现使B板带正电并保持电量不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 若减小两极板之间的距离，则指针张角变大
B. 若将A板稍微上移，则静电计指针张角变小
C. 若将玻璃板插入两板之间，则静电计指针张角变大
D. 若增大两极板之间的距离，则电容器的电容减小
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．减小两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容增大，电容器的电量不变，由分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故A错误；
B．将A板稍微上移时，正对面积减小，由电容的决定式可知，电容增小，电量不变，由分析可知，板间电压增大，静电计指针张角变大，故B错误；
C．将玻璃板插入两板之间，电容的决定式可知，电容增大，电量不变，由分析可知，板间电压减小，静电计指针张角变小，故C错误；
D．增大两极板之间的距离，由电容的决定式可知，电容减小，故D正确；
故选D。
19. 2020年2月2日，在7000多人10天10夜的鏖战下湖北省首个“小汤山模式”医院—武汉蔡甸火神山医院成功交付。下图是火神山医院的施工现场，几十台吊车正如火如荼的运行。如图所示，一台吊车用绳子吊起货物，假设两段与水平方向的夹角均为的绳子能承受足够大的拉力而不断，绳的质量不计，竖直方向的绳子能承受的最大拉力为2200N，已知货物质量为200kg，重力加速度g取。要使竖直方向绳子不被拉断，则货物上升的最大加速度为（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】货物受力如图所示：
当绳子的拉力达到最大时，货物的加速度最大，根据牛顿第二定律有
2T•sin60°-mg=ma
对绳子的节点分析可得
2T•sin60°=2200
代入数据解得最大加速度为
故选D。
20. 导航系统是一种利用人造卫星对物体进行定位测速的工具。目前世界上比较完善的导航系统有美国的GPS系统、中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统以及俄罗斯的GLONASS系统，其中美国的GPS系统采用的是运行周期为12小时的人造卫星，中国的北斗系统一部分采用了同步卫星。现有一颗北斗同步卫星A和一颗赤道平面上方的GPS卫星B，某时刻两者刚好均处在地面某点C的正上方，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 卫星A的线速度比卫星B的线速度大
B. 若两者质量相等，则发射卫星A需要更多的能量
C. 若两者质量相等，则卫星A所受万有引力大
D. 若两者质量相等，则两卫星所受万有引力大小相等
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】A．根据万有引力提供向心力
解得
卫星A的轨道半径比B的轨道半径大，所以卫星A的线速度比卫星B的线速度小，故A错误；
B．发射卫星的轨道越高，所需要的能量越大，故B正确；
CD．根据万有引力公式
卫星A的轨道半径比B的轨道半径大，两者质量相等，则卫星A所受万有引力小，故CD错误。
故选B。
第Ⅱ卷
二、非选择题（本大题共3小题，共40分）
21. 某同学设计了一个“探究加速度与力、质量的定量关系”实验。下图为该实验装置简图，其中A为小车，B为电火花打点计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，电源频率为50Hz。
①为了补偿小车受到的阻力的影响，需把木板一端垫高，使小车不挂重物时能在木板上做___________（选填“匀速直线”或“匀加速直线”）运动。此后认为细绳对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重力mg，则F=mg的前提条件是___________（选填下面两个选项中的“A”或“B”）。
A.小车的质量M远大于小桶和砝码的总质量m
B.滑轮的阻力可以忽略不计
②下图为某次实验得到的纸带（纸带上的点为实际打下的点），根据图中的纸带和相关数据可求出小车的加速度大小___________和打点计时器打B点时小车的速度___________ m/s（结果保留两位有效数字）。
【答案】 (1). 匀速直线 (2). A (3). 3.2 (4). 1.6
【解析】
【分析】
【详解】①[1]在验证牛顿第二定律时小车需平衡摩擦力，需把木板一端垫高，使小车不挂重物时能在木板上做匀速直线运动；
[2]以整体为研究对象，有
解得
以M为研究对象可知绳子的拉力为
为了使细绳对小车拉力F等于砝码和小桶的总重力mg，则需，小车的质量M远大于小桶和砝码的总质量m，故选A；
②[3]相邻两个计数点间还有一个计时点，故计数点的时间间隔为
纸带上有连续相等时间内的四段位移，由逐差法可得加速度为
[4]B点为AC两点的中间时刻点，由匀变速直线运动的推论，有
22. 用如图所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关K和两个部件S、T，请完成并根据下列步骤进行电阻测量：
①旋动部件___________（选填“T”或“K”或“S”），使指针对准电流的“0”刻线；
②将K旋转到电阻挡“×100”的位置；
③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件___________（选填“T”或“K”或“S”），使指针对准电阻的“0”刻线；
④将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，___________（选填下面两个选项中的“A”或“B”），再完成测量和读数。
A．将K旋转到电阻挡“”的位置
B．将K旋转到电阻挡“”的位置
【答案】 (1). S (2). T (3). A
【解析】
【分析】
【详解】①[1]首先要对表盘机械校零，所以旋动部件是S；
③[2]接着是欧姆调零，“+”、“-”插孔的表笔短接，旋动部件T，让表盘指针指在最右端电阻的零刻度处；
④[3]将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量结果，要使指针指在中间刻度附近，所以要将倍率调大。原因是指针偏转小，则说明刻度盘值大，现在要指针偏大即刻度盘值要小，则只有调大倍率才会实现。
故选A。
23. 如图所示，带电荷量为q、质量为m的小物块处于倾角为的光滑斜面上，整个装置被置于水平向右的匀强电场中，小物块恰好静止。已知重力加速度为g ， ，。求：
(1)匀强电场的电场强度大小E；
(2)若将电场强度变为原来的，求物块的加速度；
(3)电场强度变化后物块上滑距离L=8m时的速度。
【答案】(1)；(2)4m/s2；(3)8m/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)对物体进行受力分析，根据平行四边形定则得
解得
(2)若将电场强度变为原来的，物体将沿斜面向上做匀加速运动，根据牛顿第二定律得
解得
(3)根据匀变速速度位移公式得
解得
24. 如图所示，水平轨道AB之间有一质量可忽略的弹簧处于锁定状态，质量为m=1kg、可视为质点的小滑块与弹簧接触但未拴接，水平轨道BC粗糙，小滑块与水平轨道BC间动摩擦因数，，水平轨道离地面高度h=5m。某时刻弹簧解除锁定，小滑块被弹簧推开向右运动，到达水平轨道BC中点P时弹簧达到原长，小滑块经过C点后水平抛出，落地点D离抛出点的水平位移为x=4m，不计空气阻力，重力加速度g取。试求：
(1)滑块离开C点时的速度大小；
(2)滑块到达水平轨道BC中点P时的速度大小；
(3)弹簧锁定时的弹性势能。
【答案】(1)4m/s；(2)；(3)12J
【解析】
【分析】
【详解】解：(1)滑块由C至D过程中做平抛运动，设此过程经历时间为t，则根据运动学公式
解得
水平方向匀速直线运动
解得
(2)PC之间小滑块做匀减速运动
，
(3)BP之间，用能量的转化与守恒
解得