天津市和平区2023-2024学年高二上学期学业水平模拟考试物理试卷(含答案)

这是一份天津市和平区2023-2024学年高二上学期学业水平模拟考试物理试卷(含答案)，共18页。试卷主要包含了单选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．第19届杭州亚运会于2023年9月23日至10月8日举行，我国运动健儿取得了201金111银71铜的优异成绩。亚运会的运动项目里面包含了许多物理知识，下列说法正确的是( )
A.研究女子单人10米跳台跳水金牌得主全红婵的跳水姿态，全红婵可看作质点
B.巩立姣以19米58的成绩夺得女子铅球金牌，19米58指铅球在空中运动的路程
C.谢震业在男子100米决赛中以9秒97获得金牌，这里的“9秒97”是指时间间隔
D.双人赛艇运动员邹佳琪和邱秀萍获得亚运会首金，比赛时两位运动员认为彼此静止，因为选择的参考系是水面
2．下列物理量中，属于矢量的是( )
A.磁感应强度B.电流强度C.功率D.动能
3．在国际单位制中，下列单位都属于基本单位的是( )
A.牛顿、米B.千克、秒C.安培、伏特D.欧姆、库仑
4．我国《道路交通安全法》第六十七条规定：高速公路最高时速不得超过，下列说法中正确的是( )
A.该限速值约为12m/s
B.限速值是指汽车行驶的平均速度
C.汽车限速是因为汽车速度越大，惯性越大，难以刹车
D.汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故
5．对真空中传播的红外线和紫外线，下列说法正确的是( )
A.频率相同，传播的速度不同B.频率不同，传播的速度相同
C.波长不同，传播的速度不同D.波长相同，传播的速度相同
6．如图所示，门把手上A、B两点到转轴上O点的距离之比为，匀速转动门把手时，下列说法正确的是( )
A.A、B两点的线速度大小之比为
B.A、B两点的角速度之比为
C.A、B两点的向心加速度大小之比为
D.A、B两点转过的路程之比为
7．某物体做自由落体运动，静止释放后某时刻其速度大小为，此时物体下落的高度为（）( )
A.B.C.D.
8．真空中两个静止的点电荷间的库仑力大小为F，若仅将两个点电荷之间的距离变为原来的2倍，则它们之间的库仑力大小变为( )
A.B.C.2FD.4F
9．把长为20cm的直导线全部放入磁感应强度为的匀强磁场中，保持导线和磁场方向垂直。当直导线中通以的电流时，该直导线受到的磁场力大小为( )
A.B.C.D.
10．如图所示，用手握住玻璃杯做以下动作时，下列对杯子所受的摩擦力描述正确的是( )
A.水平匀速移动杯子，摩擦力为零
B.匀速向上移动杯子，摩擦力向下
C.匀速向下移动杯子，摩擦力向上
D.保持杯子静止，手握的力越大摩擦力越大
11．一种叫作心脏除颤器的设备（简称AED），通过一个充电的电容器对心颤患者皮肤上的两个电极板放电，让一部分电荷通过心脏，刺激心颤患者的心脏恢复正常跳动。如图是一次心脏除颤器的模拟治疗，AED设备的电容器电容是，充电至8kV工作电压，如果电容器在2ms时间内完成放电，则该电容器( )
A.充电完成后所带电量为
B.击穿电压为8kV
C.放电过程中电容越来越小
D.放电过程中电流的平均值为100A
12．在如图所示的实验装置中，能够用来研究产生感应电流的条件的是( )
A.B.
C.D.
13．一辆汽车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度—时间图像如图所示。那么这辆汽车在和两段时间内，下列说法正确的是( )

A.加速度大小之比为
B.位移大小之比为
C.平均速度大小之比为
D.所受的合外力做功之比为
14．体重为500N的小明站在放置于电梯底部的体重计上。某段时间体重计的示数为400N，则此段时间( )
A.小明处于超重状态
B.小明对体重计的压力小于体重计对他的支持力
C.电梯的加速度方向可能竖直向上
D.仅根据已知条件，不能确定电梯的运动方向
15．小明家的太阳能电池，因户外使用时间较久，厂家标记的参数已模糊不清。为了了解相关参数，小明测量了此电池不接负载时两极间电压为，接上的电阻时两极间电压为。则此电池的电动势和内阻分别为( )
A.和B.和C.和D.和
16．如图所示，水平面上放置着质量分别为m、3m的A、B两个物体，A、B间、B与地面间的摩擦因数均为μ，现施加水平拉力，使A、B一起向右匀速运动，重力加速度为g，则水平拉力和A、B间的摩擦力分别为( )
A.，B.，0
C.，D.，0
17．如图所示，象棋子压着纸条，放在光滑水平桌面边缘处。第一次沿水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的P点。将棋子、纸条放回原来的位置，第二次仍沿原水平方向将纸条抽出，棋子落在地面上的Q点。两次相比( )
A.纸条对棋子的摩擦力做功一样多
B.第二次棋子落地速度与水平方向夹角更小
C.第二次棋子的重力势能减少得更多
D.第二次棋子离开桌面至落地过程动能增量更大
18．2023年9月21日，“天宫课堂”第四课正式开讲，这是中国航天员首次在中国空间站梦天实验舱内进行授课。若中国空间站绕地球的运动可视为匀速圆周运动，其轨道半径为r。已知地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，忽略地球自转影响，则( )
A.漂浮在实验舱中的宇航员不受地球引力
B.地球的质量为
C.空间站绕地球运动的向心加速度大小为
D.空间站绕地球运动的线速度大小为
19．关于能量和能源，下列说法正确的是( )
A.人类在不断地开发和利用新能源，所以能量可以被创造
B.在能源的利用过程中，能量在数量上有所减少
C.能量耗散反映了自然界中的宏观过程具有方向性
D.核聚变比核裂变的产能效率高，目前核电站中大多采用核聚变来发电
20．如图为某品牌电动自行车及所用电动机的技术参数，不计自身机械损耗，若该车在额定状态下以最大行驶速度行驶，则下列选项正确的是( )
A.电动机消耗的电功率为400WB.电动机的线圈电阻为
C.电动车受到的牵引力为D.电动车受到的阻力为
二、实验题
21．(1)某学习小组“探究两个互成角度的力的合成规律”。图甲中，轻质小圆环挂在橡皮条的一端，另一端固定，橡皮条的长度为GE。图乙中，用手通过两个弹簧测力计共同拉动小圆环，小圆环处于O点，橡皮条伸长的长度为EO。图丙中，用一个力F单独拉住小圆环，仍使它处于O点。
①关于该实验，下列说法正确的有_____。
A.不需要记录甲图中E点的位置
B.乙图中，实验时两细绳必须垂直
C.应在细绳上用笔尖记录间距较近的两点来确定细绳的方向
D.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计
②本实验采用的科学方法是______。
A.理想实验法B.控制变量法C.等效替代法D.建立物理模型法
③该实验中，小圆环与弹簧测力计间相连的细绳______（选填“可用”或“不可用”）细橡皮条替代。
④若乙图中两弹簧测力计的读数分别为、，且、的夹角为锐角，则______（选填“能”或“不能”）用一个量程为5N的弹簧测力计测出、的合力。
(2)某实验小组在“测定金属丝电阻率”的实验过程中：
①利用米尺测量出金属丝接入电路的长度L，利用螺旋测微器测量金属丝的直径为d。
②估算被测电阻丝的阻值约，已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为，电流表内阻约，电压表内阻约。为使金属丝两端电压调节范围更大，并使测量结果尽量准确，应选用下图所示的______（填电路图旁的字母代号）为本次实验的最佳电路。但用此最佳电路测量的结果仍然会比真实值偏_____（填“大”或“小”）。此时测得电流为I、电压为U。
A.B.
C.D.
③本实验中金属丝的电阻率为______（用题中给出的字母表示）。
三、计算题
22．如图所示，动摩擦因数为的水平的绝缘地面上分布着水平向右的匀强电场。水平地面上放有质量均，电荷量的小物块，小物块在外力作用下静止。撤去外力后，经过，小物块的速度达到了，重力加速度，，求：
(1)运动过程中小物块加速度a的大小；
(2)这段时间小物块位移L的大小；
(3)匀强电场电场强度E的大小。
23．如图，AB是倾角为的足够长的粗糙直轨道，BCD是光滑的竖直圆弧轨道，AB恰好在B点与圆弧相切，圆弧的半径为R。一个质量为m的物体（可以看作质点）从直轨道上的P点由静止释放，结果它能在两轨道间做往返运动。已知P点与圆弧的圆心O等高，物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，求：
(1)当物体第一次通过圆弧轨道最低点E时，对圆弧轨道的压力F的大小；
(2)物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程s；
(3)为使物体能够从圆弧轨道的最高点D飞出且不会打到斜面P点的上方，释放点距B点的距离应满足什么条件。
参考答案
1．答案：C
解析：A.研究全红婵在女子10米台决赛中的姿态，全红婵不可看作质点，故A错误；
B.巩立姣以19米58的成绩夺得女子铅球金牌，“19米58”是比赛中铅球在水平方向的位移，不是铅球在空中运动的路程，故B错误；
C.谢震业在男子100米决赛中以9秒97获得金牌，“9秒97”是指时间间隔，故C正确；
D.双人赛艇运动员邹佳琪和邱秀萍认为彼此静止，是以运动员自己为参考系，以水面为参考系两人是运动的，故D错误。
故选C。
2．答案：A
解析：既有大小又有方向，相加是遵循平行四边形定则的物理量是矢量，只有大小，没有方向的物理量是标量，电流强度、功率、动能都是标量，磁感应强度是矢量。
故选A。
3．答案：B
解析：国际单位制规定了七个基本物理量，分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量，它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而由物理量之间的关系式推导出来的物理量的单位叫做导出单位。力学国际基本单位有三个：米、千克、秒，其它的都是导出单位。故B正确。
故选B。
4．答案：D
解析：A.该限速值约为
故A错误；
B.某高速公路上的限速指的是限制的瞬时速度，故B错误；
C.惯性大小只与质量有关，与速度无关，故C错误；
D.汽车限速是因为汽车速度越大，刹车距离越大，容易发生交通事故，故D正确。
故选D。
5．答案：B
解析：真空中红外线和紫外线的传播速度是相同的，红外线的频率小于紫外线，根据
可知红外线的波长比紫外线的波长长。
故选B。
6．答案：A
解析：B.门把手上A、B两点都绕O点同轴转动，则角速度相等，故A、B两点的角速度之比为，故B错误；
A.由，可知A、B两点的线速度大小之比为
故A正确；
C.由，可知A、B两点的向心加速度大小之比为
故C错误；
D.门把手上的点转过的路程为
由于A、B两点转过的角度θ相同，所以A、B两点转过的路程之比为
故D错误。
故选A。
7．答案：C
解析：由运动学公式
此时物体下落的高度为
故选C。
8．答案：B
解析：设两点电荷的电荷量分别为、，由库仑定律可得原来它们之间的库仑力为
变化之后它们之间的库仑力为
故选B。
9．答案：D
解析：当磁场的方向与电流方向垂直时
故选D。
10．答案：C
解析：各选项中杯子做匀速运动或静止，则杯子受力平衡，在竖直方向重力竖直向下，所以静摩擦力必须向上，且大小和重力大小相同。
故选C。
11．答案：D
解析：A.充电完成后所带电量为
故A错误；
B.根据题意可知击穿电压大于8kV，故B错误；
C.电容器的电容大小是由电容器本身结构所决定的，与电容器带电量无关，故C错误；
D.放电过程中通过人体组织的平均电流为
故D正确。
故选D。
12．答案：A
解析：A.导体棒在磁场中运动时，如果电流表发生偏转，则回路中产生了感应电流，如果不偏转，则没有产生感应电流，因此能够用来研究产生感应电流的条件，A正确；
B.通电后，小磁针在导线周围发生偏转，用来研究通电导线周围的磁场方向，B错误；
C.闭合电键时，导体棒在磁场中运动，用来研究通电导线在磁场中的受力情况，C错误；
D.闭合电键后，铁定吸引铁销，用来研究通电螺线管通电后相当于电磁铁，D错误。
故选A。
13．答案：B
解析：A.速度—时间图像的斜率表示加速度，根据
可知内与内速度变化大小相同，所用时间之比为，所以加速度大小之比为，A错误；
B.速度—时间图象与时间轴围成的面积表示位移，设最大速度为v，故内位移为
内的位移为
又因为
所以位移大小之比为
B正确。
C.由于位移大小之比为，时间之比为，由平均速度公式，可知平均速度大小之比为，C错误；
D.由动能定理可得，内合外力做功为
内合外力做功为
故所受的合外力做功大小之比为，D错误。
故选B。
14．答案：D
解析：ACD.对小明受力分析
由牛顿第二定律
可得加速度方向竖直向下，小明处于失重状态，电梯可能向上做减速运动，可能向下做加速运动，故AC错误，D正确；
B.根据牛顿第三定律可得，小明对体重计的压力等于体重计对他的支持力，故B错误。
故选D。
15．答案：A
解析：不接负载时两极间电压为，则电池的电动势为；根据闭合电路欧姆定律有
代入数据解得
故选A。
16．答案：B
解析：A、B一起向右匀速运动即处于平衡状态，它们所受的合力为0，则A、B间没有摩擦力，即
对A、B整体有
故选B。
17．答案：B
解析：A.棋子离开桌面后做平抛运动，由平抛运动的特点有
，
由于棋子下落高度h相同，可知时间t相同；由于第二次水平分位移较大，所以第二次做平抛运动的初速度大，由动能定理可知第二次纸条对棋子的摩擦力做功较多，故A错误；
B.设落地时速度与水平方向夹角为θ，则
第二次做平抛运动的初速度大，可知第二次棋子落地时速度与水平方向夹角较小，故B正确；
C.两次棋子下落的高度相同，则两次棋子的重力势能减少相同，故C错误；
D.根据动能定理可知，动能的增量等于合外力的功，由于不计空气阻力，则合力的功即为重力的功，由题可知重力的功相等，故动能的增量相等，故D错误。
故选B。
18．答案：D
解析：A.漂浮在实验舱中的宇航员受到地球引力的作用，所受引力提供圆周运动的向心力，故A错误；
B.在地球表面上，有
可得地球的质量为
故B错误；
C.由万有引力提供向心力
其中
可得空间站绕地球运动的向心加速度大小为
故C错误；
D.由万有引力提供向心力
其中
可得空间站绕地球运动的线速度大小为
故D正确。
故选D。
19．答案：C
解析：A.根据能量守恒定律，能量是不能够被创造的，故A错误；
B.在能量转化的过程中，虽然能的总量并不减少，但能量品质降低了，故B错误；
C.能量耗散反映了自然界中的宏观过程具有方向性，例如，内燃机燃烧汽油把化学能转化为机械能，最终机械能又会转化为内能，而最终的内能人们很难再重新利用，所以在能源的利用过程中，有一些能源是不可再生的，所以需要节约能源，故C正确；
D.轻核聚变比重核裂变产能效率高，目前核电站中大多采用核裂变来发电，故D错误。
故选C。
20．答案：D
解析：A.电动机消耗的电功率为
故A错误；
B.电动机的热功率
解得电动机的线圈电阻为
故B错误；
CD.电动车受到的牵引力与阻力大小相等，根据功率公式可知
故C错误D正确。
故选D。
21．答案：(1)①AD/DA②C③可用④不能(2)B；小(3)
解析：(1)①A.橡皮条的长度为GE，实验要的是橡皮条伸长的长度，因此不需要记录甲图中E点的位置，故A正确；
B.乙图中，实验时两细绳的夹角表示两个分力的夹角，因此两细绳不一定必须垂直，故B错误；
C.应在细绳上用笔尖记录间距较远的两点来确定细绳的方向，以减小实验误差，故C错误；
D.在读取弹簧测力计的示数时必须正视弹簧测力计，使读数更准确，故D正确。
故选AD。
②合力与分力作用效果相同，所以本实验采用的科学方法是等效替代法。
故选C。
③该实验中，小圆环与弹簧测力计间相连的细绳用橡皮条替代时，橡皮条的弹力大小即为弹簧测力计的读数，因此细绳可用橡皮条替代。
④若乙图中两弹簧测力计的读数分别为，若两个力的夹角为90°，则这两个力的合力大小为5N，若的夹角为锐角，可知的合力大小要大于5.00N，因此不能用一个量程为5N的弹簧测力计测出的合力。
(2)为使金属丝两端电压调节范围更大，应该采取分压式接法，由于待测电阻远小于电压表内阻，采取外接法，所以电路图选择B；由于电压表分流作用，导致电流表示数大于待测电阻的电流，根据欧姆定律可知，测量值小于真实值。
(3)根据
解得
22．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)小物块做匀变速直线运动，有
解得
(2)由匀变速直线运动公式有
解得这段时间小物块位移
(3)根据小物体受力和牛顿定律有
解得
23．答案：(1)(2)(3)
解析：(1)由题意可知，对物体从P点下滑到E点过程满足动能定理
在E点物体受力
根据牛顿第三定律
(2)最终物体以B（还有B关于OE的对称点）为最高点，在圆弧底部做往复运动，物体从P点运动到速度为零的B点满足
解得
(3)物体从静止释放到D点满足动能定理
小物体恰好过D点，满足
小物体从D点飞出做平抛运动，恰好落到P点
解得
自重
45kg
额定电压
48V
载荷
85kg
额定电流
10A
最大行驶速度
25km/h
额定输出功率
400W