届浙江省杭州市命题比赛高考选考科目模拟测试十三物理试题解析版.docx
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届浙江省杭州市命题比赛高考选考科目模拟测试十三物理试题解析版
2018届浙江省杭州市命题比赛高考选考科目模拟测试(十三)物理试题(解析版)
一、选择题I
1.下列单位均为导出单位的是
A.牛顿安培B.千克焦耳C.欧姆伏特D.特斯拉秒
【答案】C
【解析】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;牛顿、焦耳、欧姆、伏特、特斯拉为导出单位.故C正确,A、B、D错误;
故选C。
2.如图所示是高速公路旁的交通标志,图中的“100”表示小汽车必须限制在100km/h内行驶,“杭州88km”表示到杭州还有88km.“100km/h”和“88km”分别指
A.平均速度,位移
B.平均速度,路程
C.瞬时速度,位移
D.瞬时速度,路程
【答案】D
【解析】交通标志里的限速标志是每一时刻的速度均不能超过该速度;故为瞬时速度;
里程88km指的是行驶路程,即汽车经过轨迹轨迹的长度;故D正确,A、B、C错误;
故选D。
【点睛】解决本题的关键知道路程和位移的区别,以及知道瞬时速度和平均速度的区别。
3.在物理学发展历史中,许多物理学家做出了卓越的贡献。
下列关于物理学家所做科学贡献的叙述中,正确的是
A.伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点
B.牛顿依据大量的观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律
C.库仑引入“电场”的概念来解释电荷间的相互作用
D.奥斯特发现了磁场对电流的作用力
【答案】A
【解析】A、伽利略用理想斜面实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动原因”的观点,故A正确;
B、开普勒依据大量的观察数据归纳成简洁的三定律,揭示了行星运动的规律,故B错误;
C、法拉第引入“电场”的概念来解释电荷间的相互作用,故C错误;
D、安培发现了磁场对电流的作用力,故D错误;
故选A。
4.如图所示为幼儿园小朋友从滑梯滑下的情景,若不计空气阻力,此时她受到的力为
A.支持力、摩擦力和重力
B.支持力、重力
C.摩擦力、重力
D.支持力、摩擦力
【答案】A
故选A。
5.游乐园的小型“摩天轮”上对称站着质量相等的8位同学,如图所示,“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,某时刻甲正好在最高点,乙处于最低点。
则此时甲与乙
A.线速度相同
B.加速度相同
C.所受合外力大小相等
D.“摩天轮”对他们作用力大小相等
【答案】C
【解析】A、由于“摩天轮”在竖直平面内逆时针匀速转动,所以线速度大小相同,甲线速度方向向左,乙线速度方向向右,故A错误;
B、根据
可知,加速度大小相同,甲加速度方向竖直向下,乙加速度方向竖直向上,故B错误;
C、根据
可知,所受合外力大小相等,故C正确;
D、对甲有
,对乙有
,“摩天轮”对他们作用力大小不相等,故D错误;
故选C。
6.跳伞运动已经成为全球最为普及的航空体育项目之一,也成为年轻人最时髦的极限运动之一,甚至被发展成为一种技巧高超的体育活动。
运动员一般坐飞机从3000米高空跳下,在离地1500米处打开降落伞,这一过程历时约30秒。
关于这一过程,以下说法正确的是
A.运动员仅受重力作用
B.运动员体验到失重现象
C.打开降落伞前的速度约为300m/s
D.打开降落伞前的速度约为173m/s
【答案】B
【解析】AB、这一过程运动员做匀加速下降,由
可得
,所以运动员受重力、空气阻力作用,故A错误;
B、这一过程加速度方向竖直向下,运动员体验到失重现象,故B正确;
CD、由
可知打开降落伞前的速度约为
,故C、D错误;
故选B。
7.如图是某品牌吊扇的相关参数,假设吊扇的吊杆下方的转盘与扇叶的总质量为7kg,则吊扇(g=10m/s2)
A.吊扇的内电阻为880Ω
B.以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25A
C.正常工作时吊扇机械功率等于55W
D.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70N
【答案】B
【解析】由参数可知额定电压220V,额定功率55W,则额定电流
,选项B正确;若电器为纯电阻电路,则电阻为
,因电扇不是纯电阻电路,则内阻不等于880Ω,选项A错误;机械功率等于总功率与内阻消耗功率之差,可知正常工作时吊扇的输出机械功率小于55W,选项C错误;吊扇工作时,给空气向下的作用力,空气给电扇向上的反作用力,可知吊杆对转盘的拉力小于重力70N,选项D错误,故选B.
8.图中实线是一簇未标明方向的由点电荷产生的电场线,虚线是某一带电粒子通过该电场区域时的运动轨迹,a、b是轨迹上的两点。
若带电粒子在运动中只受电场力作用,根据此图可作出正确判断的是
A.粒子一定是从a点向b点运动
B.粒子在a点的加速度比b点的加速度大
C.a点的电势比b点电势高
D.粒子在a点的电势能比在b点时电势能大
【答案】B
【解析】A、粒子不一定是从a点沿轨迹运动到b点,也可能从从b点沿轨迹运动到a点,故A错误;
B、根据电场线的疏密与电场强度的强弱的关系,判断出a点的电场强度大,故a点的电场力的大,根据牛顿第二定律可知,带电粒子在a点的加速度比b点的加速度大,故B正确;
C、粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子受到的电场力大体向左,电场线方向不明,无法判断粒子的电性,无法比较a点与b点电势的高低,故C错误;
D粒子的运动轨迹向左弯曲,说明粒子在a、b两点受到的电场力沿电场线向左,从a到b电场力对粒子做负功,粒子的动能减小,电势能增大,则粒子在a点的速度较大,在b点电势能较大,故D错误;
【点睛】根据电场线的疏密可以判断电场强度的强弱,进而判断电场力的大小;根据电场力做功情况,判断动能和电势能的变化。
9.如图所示,两根相互平行的长直导线过纸面上的M、N两点,且与纸面垂直,导线中通有大小相等、方向相反的电流。
O为MN的中点,P为MN连线的中垂线。
一质子此时恰好经过P点,速度方向指向O点。
下列说法正确的是
A.O点处的磁感应强度为零
B.质子将向右偏转
C.质子将垂直于纸面向外偏转
D.质子将做直线运动
【答案】D
【解析】A、根据右手螺旋定则,M处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,N处导线在o点产生的磁场方向竖直向下,合成后磁感应强度不等于0,故A错误;
BCD、M在P处产生的磁场方向垂直于PM偏下,N在P处产生的磁场方向垂直于PN偏下,根据平行四边形定则,知P处的磁场方向竖直向下,根据左手定则,质子不受到的洛伦兹力作用,将做直线运动,故BC错误,D正确;
故选D。
10.“天舟一号”货运飞船,经历了5个月的在轨飞行后,于2017年9月22日告别“天宫二号”,按预定计划落入大气层并烧毁。
“天舟一号”在轨期间,其轨道是离地面约为380km的圆形轨道,则其
A.速度比7.9km/s要略小
B.周期略小于24h
C.受到地球对它的万有引力几乎为零
D.向心加速度大于9.8m/s2
【答案】A
【解析】A、根据万有引力提供向心力,有
,可知
,由于“天舟一号”在轨期间的轨道半径比地球的半径略大,所以“天舟一号”的线速度比7.9km/s要略小,故A正确;
B、由
可知
,解得“天舟一号”运动的周期约为
,
CD、根据
得,
,则受到地球对它的万有引力略小于它在地球表面的重力,“天舟一号”的向心加速度略小于9.8m/s2,故CD错误;
故选A。
【点睛】根据万有引力提供向心力得出线速度、向心加速度、周期与轨道半径的关系,从而比较大小。
11.北京时间10月4日晚20时7分,一颗小行星以14.6km/s的速度冲向地球,在云南省香格里拉县城西北40公里处与空气摩擦产生高温从而发生爆炸,爆炸当量相当于540吨TNT,有部分陨石掉入地面。
在陨石冲向地面的过程中(假设质量不变)
A.陨石机械能守恒
B.陨石动能的减小量等于陨石克服阻力所做的功
C.陨石重力势能减小量等于动能的增加量
D.陨石重力势能减小量等于重力对陨石做的功
【答案】D
【解析】A、在陨石冲向地面的过程中空气阻力对陨石做功,所以陨石机械能不守恒,故A错误;
BC、根据动能定理,陨石动能的增加量等于空气阻力对陨石做的功与重力对陨石做的功的代数和,故BC错误;
D、根据功能关系可知,陨石重力势能减小量等于重力对陨石做的功,故D正确;
故选D。
12.2013年,杭州正式推出微公交,它是一零排放的纯电动汽车,这为杭州人绿色出行又提供一种方案。
该电动车配有一块12V三元锂电池,容量达260Ah;采用220V普通电压充电,一次完全充电,约需8小时;行驶时,最大时速可达80Km/h,充满电后,可最多行驶80Km。
则以下判断正确的是:
(在计算过程中不考虑各种能转化的效率,可认为电能的价格为0.8元/kw.h)
A.充电电流为260A
B.充满电后储存的电能为3120J
C.折合每公里的电能成本约为0.03元
D.匀速行驶时的阻力约为2.0×103N
【答案】C
【解析】A、充电的功率为
,充电电流为
,故A错误;
B、充满电后储存的电能为
,故B错误;
C、折合每公里的电能成本约为
元,故C正确;
D、由
可知,匀速行驶时的阻力
,故D错误;
故选C。
13.如图所示,两个带电量分别为Q1与Q2的小球固定于相距为d的水平面上,另有一个质量为m,带电量为q的带电粒子A,悬浮于空中不动,此时A离Q1的距离为
d,离Q2的距离为
d。
已知重力加速度为g,静电力常量为k。
则
A.Q1与Q2可能为异种电荷
B.Q1=3Q2
C.Q1=9Q2
D.Q1=
【答案】D
【解析】A、带电粒子A受重力、Q1对其库仑力、Q2对其库仑力作用,悬浮于空中不动,所以Q1与Q2一定为同种电荷,故A错误;
BCD、Q1对其库仑力为
,Q2对其库仑力为
,根据平衡条件可得
,
,联立解得
,故BC错误,D正确;
故选D。
二、选择题Ⅱ
14.下列说法正确的是
A.戴上特制眼镜看3D电影有立体感是利用了光的偏振原理
B.电子的衍射图样说明实物粒子具有波动性
C.氢原子在发生跃迁时释放光子的能量越大,光波的波长越短
D.放射性元素原子核的半衰期长短与原子所处的化学状态有关
【答案】ABC
【解析】A、立电影利用的是光的偏振现象,投射到屏幕上的光是两个方向上的偏振光,然后通过两个方向上的偏振镜片再将它们分离,即可观看到立体电影,故A正确;
B、电子的衍射现象说明实物粒子具有波动性,故B正确;
C、根据
可知,能量越大,频率越高,光波的波长越短,故C正确;
D、半衰期是由原子核内部自身决定的,与地球环境无关,故D错误;
故选ABC。
15.图甲是一台小型发电机的构造示意图,线圈逆时针转动,产生的电动势e随时间t变化的正弦规律图象如图乙所示。
发电机线圈的内电阻不计,外接灯泡的电阻为12Ω。
则
A.在t=0.01s时刻,穿过线圈的磁通量为零
B.电压表的示数为6V
C.灯泡消耗的电功率为3W
D.若其他条件不变,仅将线圈的转速提高一倍,则线圈电动势的表达式e=12sin100πtV
【答案】BC
【解析】试题分析:
在中性面感应电动势最小,磁通量最大;根据图象可知交流电的最大值以及周期等物理量,然后进一步可求出其瞬时值的表达式以及有效值等
解:
A在t=0.01s的时刻,电动势为0,则为中性面,穿过线圈磁通量最大.故A错误;
B电动势的最大值为Em=
,电压表测量的为有效值,故示数为
=6V;故B错误;
C、灯泡消耗的功率P=
=
=3W;故C正确;
D、周期为0.02S,则瞬时电动势的表达式为
.转速提高一倍后,最大值变成12
V,ω=2πn,故角速度变为原来的2倍,表达式应为:
12
sin200πt;故D错误;
故选:
C
点评:
本题考查了有关交流电描述的基础知识,要根据交流电图象正确求解最大值、有效值、周期、频率、角速度等物理量,同时正确书写交流电的表达式.
16.如图所示,一光束包含两种不同频率的单色光,从空气射向两面平行玻璃砖的上表面,玻璃砖下表面有反射层,光束经两次折射和一次反射后,从玻璃砖上表面分为a、b两束单色光射出。
下列说法正确的是
A.a光的频率大于b光的频率B.光束a在空气中的波长较大
C.出射光束a、b一定相互平行D.a、b两色光都是偏振光
【答案】ACD
【解析】A、作出光路图如图所示,可知光从空气射入玻璃时a光的偏折程度较大,则a光的折射率较大,频率较大,故A正确;
B、根据
可知,光束a在空气中的波长较小,故B错误;
C、因为a、b两光在上表面的折射角与反射后在上表面的入射角分别相等,根据几何知识可知出射光束一定相互平行,故C正确;
D、偏振光是垂直于传播方向的平面上,只沿某个特定方向振动,所以a、b两色光都是偏振光,故D正确;
故选ACD。
三、非选择题
17.用图示装置可以用来做“探究加速度与力、质量的关系”的实验
(1)实验过程中,除了图中所示仪器之外,还需用到的器材是________;
A.秒表B.天平C.毫米刻度尺D.干电池组
(2)关于实验操作以下说法正确的有________:
A.应将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力
B.滑轮与小车之间的细线应与长木板平行
C.实验时应先释放小车,再接通打点计时器的电源
D.砂桶与砂的总质量应远小于小车的质量
(3)某次实验打下如图所示的一条纸带,图中各计数点之间还有四个点未标出。
由图可知,实验中,纸带靠近____端连接小车(选填“0”或“5”)。
根据图中数据,可以计算得到打下“3”时的速度大小为_____m/s,小车运动的加速度为_____m/s2(本小题计算结果保留2位小数)
【答案】
(1).
(1)B;
(2).
(2)ABD;(3).(3)0;(4).0.27;(5).0.60;
【解析】
(1)实验过程中,根据
和
可知,间距和时间直接读出,要测小车的质量,故需要天平,故选B;
(2)A、应将长木板的右端适当垫高,以平衡摩擦力,故A正确;
B、滑轮与小车之间的细线应与长木板平行,故B正确;
C、实验时应先接通打点计时器的电源,再释放小车,故C错误;
D、实验时,要求绳子的拉力等于砂桶与砂的总质量,所以砂桶与砂的总质量应远小于小车的质量,故D正确;
故选ABD;
...........................
18.在做“练习使用多用电表”的实验中
(1)关于多用电表使用的一些要求,以下说法正确的是______:
A.测量电阻时,每次更换倍率后,都应进行欧姆调零
B.测量电压时,每次更换量程后,都应进行机械调零
C.测量未知电阻时,应先选用倍率最大的挡位测量
D.测量未知电压时,应先选用量程最大的挡位测量
(2)为了解一个“220V100W”白炽灯的电阻大小,可以用电阻挡进行测量,现将多用电表打到“×10”挡,发现指针偏转太大,为了较准确地进行测量,应换到______挡,如果换挡后经必要步骤,正确测量得到表盘的示数如图所示,则该白炽灯的阻值是_________Ω。
(3)小傅同学想快速得到一节五号电池的电动势,他将多用电表的功能开关打到“2.5V直流”挡,并直接将两表笔接到电池两端,将测到的电压作为电动势,他的这一做法_______(选填“基本没问题”、“严重错误”);而小徐同学想快速得到一节五号电池的内电阻,他将多用电表的功能开关打到“×1”挡,并正确进行欧姆调零后,将两表笔接到电池两端,将得到的电阻值作为电池的内电阻,他的这一做法_______(选填“基本没问题”、“严重错误”)。
【答案】
(1).
(1)AD;
(2).
(2)×1;(3).60;(4).(3)基本没问题;(5).严重错误;
【解析】
(1)A、在测量电阻时,更换倍率后,欧姆表的内部电阻发生了变化,欧姆档的零刻度在最右边,也就是电流满偏,所以必须重新进行调零,故A正确;
B、在测量电压时,根据电流表的原理,电流的零刻度在左边,更换量程后不需要调零,故B错误;
C、在测量未知电阻时,若先选择倍率最大挡进行试测,当被测电阻较小时,电流有可能过大,所以应从倍率较小的挡进行测试,若指针偏角过小,再换用倍率较大的挡,故C错误;
D、在测量未知电压时,为了电压表的安全,必须先选择电压最大量程进行试测,若指针偏角过小,在换用较小的量程进行测量,故D正确;
故选AD;
(2)发现指针偏转太大,说明电阻很小,为了较准确地进行测量,换用倍率较小的挡,即应换到×1挡,由图可知其读数为
;
(3)将多用电表的功能开关打到“2.5V直流”挡,并直接将两表笔接到电池两端,将测到的电压作为电动势,他的这一做法基本没问题;将多用电表的功能开关打到“×1”挡,并正确进行欧姆调零后,将两表笔接到电池两端,电路中有两个电源,将得到的电阻值不能作为电池的内电阻,他的这一做法严重错误。
19.如图为高山滑雪赛道,赛道分为斜面与水平面两部分,其中斜面部分倾角为37°,斜面与水平面间可视为光滑连接.某滑雪爱好者连滑雪板总质量为75kg(可视为质点)从赛道顶端静止开始沿直线下滑,到达斜面底端通过测速仪测得其速度为30m/s.然后在水平赛道上沿直线继续前进180m静止.假定滑雪者与斜面及水平赛道间动摩擦因数相同,滑雪者通过斜面与水平面连接处速度大小不变,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)滑雪者与赛道间的动摩擦因数;
(2)滑雪者在斜面赛道上受到的合外力;
(3)滑雪者在斜面滑雪赛道上运动的时间及斜面赛道的长度.
【答案】
(1)0.25
(2)300N(3)7.5s,112.5m
【解析】【分析】根据匀变速直线运动的速度位移公式求出匀减速直线运动的加速度大小,根据牛顿第二定律求出滑雪者与赛道间的动摩擦因数;根据滑雪者的受力求出在斜面滑道上所受的合外力;根据牛顿第二定律求出在斜面滑道上的加速度,结合速度时间公式求出运动的时间,根据速度位移公式求出斜面赛道的长度;
解:
(1)水平面匀减速v2=2a2s
得a2=2.5m/s2
由牛顿第二定律:
μmg=ma2
得:
μ=0.25
(2)滑雪者在斜面赛道上受到的合外力F=mgsin37°-μmgcos37°=300N
(3)根据牛顿第二定律得在斜面滑道上的加速度
由
得:
由v2=2as得
20.如图所示,倾角为37°的光滑导轨,顶端A点高H=1.45m,下端通过一小段光滑圆弧与薄壁细管做成的玩具轨道相接于最低端B。
玩具轨道由长度为x0的水平轨道BC、半径为R=0.5的圆轨道、足够长的水平轨道CE组成,整个玩具轨道固定在竖直平面内,整个轨道水平部分动摩擦因数μ=0.20,其它全部光滑。
一个质量m=0.50kg的小球在倾斜导轨顶端A以v0=2.0m/s速度水平发射,在落到倾斜导轨上P点(P点在图中未画出)时速度立即变成大小vP=3.0m/s,方向沿斜面向下,小球经过BC,并能恰好经过圆的最高点。
取g=10m/s2,求:
(1)求P点离A点的距离;
(2)x0的大小
(3)小球最终停留位置与B的距离
【答案】
(1)0.75m;
(2)1.64m;(3)7.89m;
【解析】【分析】小球水平方向做匀速运动,竖直方向做自由落体运动,联立两个公式,即可求出落到斜面上的落点离斜面顶端的距离;小球在通过竖直放置的圆轨道时,只要通过最高点的速度为
即可,然后结合动能定理即可求出,由动能定理即可求出小球通过的总路程,然后结合几何关系求出小球最终停止的位置;
解:
(1)小球从A做平抛运动,经过时间t落到倾斜导轨上的P点,水平位移x,竖直位移y,有
由上述式子得
P点位置,即距抛出点l=x/cos37°=0.75m
(2)由恰好经过圆的最高点D,D点时有:
得
由P到D,能量关系:
得
1.64m
(3)从到停止水平距离x,满足能量关系:
得x=7.89m
21.根据单摆周期公式T=2π
,可以通过实验测量当地的重力加速度。
如图甲所示,将细线的上端固定在铁架台上,下端系一小钢球,就做成了单摆。
(1)用游标卡尺测量小钢球直径,示数如图乙所示,读数为________mm。
(2)以下是实验过程中的一些做法,其中正确的有_________。
A.摆线要选择细些的、伸缩性小些的,并且适当长一些
B.摆球尽量选择质量大些、体积小些的
C.为了使摆的周期大一些,以方便测量,开始时拉开摆球,使摆线偏离平衡位置较大的角度
D.改变摆长,多测几组数据,并将测得的摆长和周期分别取平均值,然后代入原理式中计算出重力加速度g
(3)小明同学根据实验数据,利用计算机拟合得到的方程为:
T2=4.04l+0.05。
由此可以得出当地重力加速度为g=__________(结果保留三位有效数字)。
从方程中可知T2与l没有成正比关系,其原因可能是_____。
A.开始计时时,小球可能在最高点B.小球摆动过程中,可能摆角太大
C.计算摆长时,可能加了小球的直径D.计算摆长时,可能忘了加小球半径
【答案】
(1).
(1)18.8;
(2).
(2)AB;(3).(3)9.76;(4).D;
【解析】
(1)游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度,大小:
18mm,再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐:
第刻8度与上方刻度对齐,读数:
0.1×8=0.8mm,总读数:
L=18+0.8=18.8mm;
(2)AB、该实验中,要选择细些的、伸缩性小些的摆线,长度要适当长一些;和选择体积比较小,密度较大的小球,故AB正确;
C、由
可知摆球的周期与摆线的长短有关,与摆角无关,故C错误
D、摆长不变,多测几组数据,然后代入原理式中计算出重力加速度g,再求平均值,故D错误;
故选AB;
(3)由单摆周期公式
可知,
,根据计算机拟合得到的方程可得
,解得
;单摆摆长等于摆线长度与摆球半径之和,把摆线长度作为单摆摆长,摆长小于实际摆长,t2-l图象不过原点,在纵轴上截距不为零,所以其原因可能是计算摆长时,可能忘了加小球半径,故选D。
【点睛】游标卡尺的读数方法是先读出主尺上的刻度,再看游标尺上的哪一刻度与固定的刻度对齐;摆线要选择细些的、伸缩性小些的;摆球尽量选择质量大些、体积小些的摆球振动稳定后,从平衡位置开始计时;摆线偏离平衡位置不大于5°。
22.如图所示,刚性U型金属导轨M1N1N2M2是位于光滑水平桌面上,其左端中接有阻值为R的电阻,它们总的质量为m0.导轨的两条轨道间的距离为l,PQ是质量为m的金属杆,其电阻为r,可在轨道上滑动,滑动时保持与轨道垂直。
杆与轨道的接触是粗糙的,导轨的电阻均不计.初始时,杆PQ于图中的虚线处,虚线的右侧为一匀强磁场区域,磁场方向垂直于桌面,磁感应强度的大小为B.现有一位于导轨平面内的与轨道平行的恒力F作用于PQ上,使之从静止开始在轨道上向右作加速运动.已知经过时间t通过电阻的电流为I0,导轨向右移动的距离为x0(导轨的N1N2部分尚未进人磁场区域).不考虑回路的自感,求:
(1)杆与轨道的摩擦力
(2)PQ离开虚线的距离
(3)在此过程中电阻所消耗的能量.
【答案】
(1)
;
(2)
;(3)
;
【解析】【分析】因U型导轨在滑动摩擦力作用下做匀加速度直线运动,根据牛
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