浙江省选考物理模拟试卷(三)
一、选择题Ⅰ(本题共13小题,每小题3分,共39分。每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、错选均不得分)
1.(2017浙江选考10月,2)在国际单位制中,属于基本量及基本单位的是()
A.质量,千克
B.能量,焦耳
C.电阻,欧姆
D.电量,库仑
2.如图,一物块在水平拉力F的作用下沿水平桌面做匀速直线运动。若保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角,物块也恰好做匀速直线运动。物块与桌面间的动摩擦因数为()
A.2-
B.
C.
D.
3.现在有一种观点,认为物理学是一门测量的科学。那么在高中物理中的自由落体运动规律、万有引力常量、电流的热效应、元电荷的数值分别是由不同的科学家测量或发现的,他们依次是()
A.伽利略、牛顿、安培、密立根
B.牛顿、卡文迪许、奥斯特、库仑
C.伽利略、卡文迪许、焦耳、密立根
D.牛顿、开普勒、奥斯特、密立根
4.鱼在水中沿直线水平向左减速游动过程中,水对鱼的作用力方向合理的是()
5.质量分别为m1、m2的甲、乙两球,在离地相同高度处,同时由静止开始下落,由于空气阻力的作用,两球到达地面前经t0时间分别到达稳定速度v1、v2,已知空气阻力大小F f与小球的下落速率v成正比,即F f=kv(k>0),且两球的比例常数k完全相同,两球下落的v-t关系如图所示,下列说法正确的是()
A.m1 B. C.释放瞬间甲球的加速度较大 D.t0时间内两球下落的高度相等 6.如图所示,A、B两小球从相同高度同时水平抛出,经过时间t在空中相遇,若两球的抛出速度都变为原来的2倍,则两球从抛出到相遇经过的时间为() A.t B.t C. D. 7.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是() A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变 B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力 C.摩天轮匀速转动,乘客受到的合力为零 D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变 8.某电容式话筒的原理示意图如图所示,E为电源,R为电阻,薄片P和Q为两相互绝缘的金属极板。当对着话筒说话时,P振动而Q可视为不动,在P、Q间距增大过程中() A.P、Q两板构成电容器的电容增大 B.P板电荷量增大 C.M点的电势比N点低 D.M点的电势比N点高 9.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7 kg,则吊扇(g取10 m/s2)() A.吊扇的内电阻为880 Ω B.以额定功率工作时通过吊扇的电流为0.25 A C.正常工作时吊扇机械功率等于55 W D.正常工作时吊杆对转盘的拉力大于70 N 10.某同学自己制作了一个简易电动机,如图所示。其中矩形线圈由一根漆包线绕制而成,漆包线两端分别从线圈的一组对边的中间位置引出,并且作为线圈的转轴。现将线圈架在两个金属支架之间,此时线圈平面位于竖直面内,将永磁铁置于线圈下方。为了使电池与两金属支架连接后线圈能连续转动 ．．．．起来,该同学应将() A.左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉 B.左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉 C.左转轴下侧的绝缘漆刮掉,右转轴上侧的绝缘漆刮掉 D.左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴上侧的绝缘漆刮掉 11.我国卫星移动通信系统首发星,被誉为中国版海事卫星的天通一号01号,在2016年8月6日在西昌卫星发射中心顺利升空并进入距离地球约三万六千千米的地球同步轨道。这标志着我国迈入卫星移动通信的“手机时代”。根据这一信息以及必要的常识,尚不能确定该卫星的() A.质量 B.轨道半径 C.运行速率 D.运行周期 12.如图所示,质量为m、电荷量为Q的带电小球A用绝缘细线悬挂于O点,另一个带电荷量也为Q的带电小球B固定于O点的正下方,已知绳长OA为2l,O到B点的距离为l,平衡时AB带电小球处于同一高度,已知重力加速度为g,静电力常量为k。则() A.A、B间库仑力大小为 B.A、B间库仑力大小为2mg C.细线拉力大小为mg D.细线拉力大小为 13. (2017浙江选考10月,13)如图所示是具有登高平台的消防车,具有一定质量的伸缩臂能够在5 min内使承载4人的登高平台(人连同平台的总质量为400 kg)上升60 m 到达灭火位置。此后,在登高平台上的消防员用水炮灭火,已知水炮的出水量为 3 m3/min,水离开炮口时的速率为20 m/s,则用于() A.水炮工作的发动机输出功率约为1×104 W B.水炮工作的发动机输出功率约为4×104 W C.水炮工作的发动机输出功率约为2.4×106 W D.伸缩臂抬升登高平台的发动机输出功率约为800 W 二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题2分,共6分,每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得2分,选对但不全的得1分,有选错的得0分) 14.【加试题】以下关于天然放射现象,叙述正确的是() A.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 B.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应 C.紫外线照射到金属锌板表面时能够发生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大 D.玻尔在研究原子结构中引进了量子化的观念 15.【加试题】如图所示,理想变压器的原线圈接在u=220sinπt V的交流电源上,副线圈接有R=55 Ω的负载电阻,原、副线圈匝数之比为2∶1,电流表、电压表均为理想电表。下列说法正确的是() A.原线圈的输入功率为220W B.电流表的读数为1 A C.电压表的读数为110 V D.副线圈输出交变电流的周期为50 s 16.【加试题】如图,一列简谐横波沿x轴正方向传播,实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s 时的波形图。已知该简谐波的周期大于0.5 s。关于该简谐波,下列说法正确的是() A.频率为1.5 Hz B.波速为6 m/s C.t=2 s时,x=2 m处的质点经过平衡位置 D.t=1 s时,x=1 m处的质点处于波峰 三、非选择题(本题共7小题,共55分) 17.(5分)某实验小组采用如图甲所示的装置探究功与速度变化的关系,小车在橡皮筋的作用下弹出后,沿木板滑行,打点计时器工作频率为50 Hz。 (1)为了消除运动过程中所受摩擦的影响,调整时应将木板(选填“左”或“右”)端适当垫高以平衡摩擦力。 (2)实验中,某同学打出一段纸带如图乙所示,相邻两计时点距离依次为:AB=3.50 cm、BC=3.80 cm、CD=DE=EF=FG=GH=4.00 cm,则匀速运动的速度v=m/s。 (3)根据多次测量的数据,画出橡皮筋对小车做功W与小车匀速运动速度v的草图如图丙所示,根据图线形状猜想,W与v的关系可能为。 A.W∝ B.W∝v-1 C.W∝v-2 D.W∝v2 18.(5分)某实验小组要探究一小灯泡的伏安特性曲线,并研究小灯泡在不同电压下的实际功率,实验电路如图甲所示: (1)实验闭合开关前,滑动变阻器的划片应在(选填“a”或“b”)端。 (2)实验中闭合开关,把滑动片向一端移动过程中,发现电流表与电压表均有明显读数且读数几乎不变,则电路中出现故障的元件可能是(选填“A”或“B”)。 A.小灯泡 B.滑动变阻器 (3)该小组根据实验数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图丙所示,可判定在图乙中小灯泡的功率与加在两端电压的平方U2的图象正确的是(选填“1”“2”或“3”)。 19. (9分)为提高冰球运动员的加速能力,教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1 (2)满足训练要求的运动员的最小加速度。 20.(12分)如图所示,在光滑的水平平台上有一质量m=0.1 kg的小球压缩轻质弹簧(小球与弹簧不拴连)使其具有E p=0.2 J的弹性势能,平台的B端连接两个半径都为R且内壁都光滑的四分之一细圆管BC及细圆管CD,圆管内径略大于小球直径,B点和D点都与水平面相切。在地面的E处有一小圆弧(图中未画出,小球在经过E处时的动能不损失)且安装了一个可改变倾角的长斜面EF,已知地面DE长度为0.3 m且与小球间的动摩擦因数μ1=0.5,小球与可动斜面EF间的动摩擦因数μ2=。现释放小球,小球弹出后进入细圆管,运动到B点时对上管壁有F N=1 N的弹力。g取10 m/s2,求: (1)细圆管的半径R; (2)小球经过D点时对管壁的压力大小; (3)当斜面EF与地面的倾角θ(在0~90°范围内)为何值时,小球沿斜面上滑的长度最短?并求出最短长度。 21.(4分)【加试题】根据单摆周期公式T=2π,可以通过实验测量出当地的重力加速度。如图所示,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)(多选)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,并且尽可能长一些 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,使摆线相距平衡位置有较大的角度 D.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,在释放摆球的同时开始计时,当摆球回到开始位置时停止计时,时间间隔Δt即为单摆周期T E.拉开摆球,使摆线偏离平衡位置不大于5°,释放摆球,当摆球摆动稳定后,从平衡位置开始计时,记下摆球做50次全振动所用的时间Δt,则单摆周期T= 22.(10分)【加试题】在某生产车间的流水线中,有一装有货物的小车从倾角为θ的光滑斜坡上下滑,撞击挡板后停下,货物被工人取走(如图1)。为了减少小车对挡板的冲击,某同学设想了一个电磁缓冲装置,在小车的底部固定与小车前端平齐、匝数为n、边长为L、总电阻为R 的正方形闭合线框;在斜坡的下端加上宽度同为L的匀强磁场,磁感应强度为B,方向垂直斜坡向下,如图2所示(小车未画出)。若小车和货物的总质量为m1,线框的质量为m2,小车在线框的下边离底部挡板距离为d时静止释放,线圈进入磁场后,小车立即做减速运动,已知小车在撞击挡板前已经匀速运动。求: (1)线框刚进入磁场时的速度v大小和小车匀速运动的速度v2大小; (2)若采用适当粗些的导线绕制线框,保持匝数、边长、形状不变,能否减小小车匀速运动的速度,从而增大缓冲的效果?请说明理由。 (3)小车运动过程中线框产生的焦耳热。 23.(10分)【加试题】如图甲所示,y轴右侧空间有垂直xOy平面向里随时间变化的磁场,同时还有沿y轴负方向的匀强电场(图中电场未画出),磁感应强度随时间变化规律如图乙所示(图中B0已知,其余量均为未知)。t=0时刻,一质量为m、电荷量为+q的带电粒子以速度v0从坐标原点O沿x轴正方向射入电场和磁场区域,t0时刻粒子到达坐标为(x0,y0)的点A(x0>y0),速度大小为v,方向沿x轴正方向,此时撤去电场,t2时刻粒子经过x轴上x=x0点,速度沿x轴正方向,不计粒子重力,求: (1)0~t0时间内O、A两点间电势差U OA; (2)粒子在t=0时刻的加速度大小a; (3)B1的最小值和B2的最小值的表达式。 答案： 一、选择题 1.A【解析】国际基本物理量有质量、长度、时间、电流、发光强度、热力学温度、物质的量,所以正确答案为A。 2.C【解析】F水平时,有F=μmg;当保持F的大小不变,而方向与水平面成60°角时,则F cos60°=μ(mg-F sin60°),联立解得μ=,故选C。 3.C【解析】伽利略最早利用斜面实验研究了自由落体运动规律;卡文迪许利用扭秤实验测出了万有引力常量;焦耳发现了电流的热效应;密立根通过油滴实验测出了元电荷的数值。所以选C。 4.C【解析】鱼在水中沿直线水平向左减速游动,加速度方向水平向右,鱼受到的合力方向水平向右,即重力G与F的合力水平向右,如图所示,因此选C。 5.B【解析】由题图知甲乙两球匀速运动的速度关系有v1>v2,由受力平衡得mg=kv,联立得m1>m2,且,故B正确,A错误;释放瞬间两球的速度均为零,阻力为零,故加速度均为g,选项C错误;图线与时间轴围成的面积等于物体的位移,由题图可知t0时间内甲下落的高度较大,故选项D错误。 6.C【解析】设第一次抛出时A球的速度为v1,B球的速度为v2,则A、B间的水平距离x=(v1+v2)t,第二次两球的速度为第一次的2倍,但两球间的水平距离不变,则x=2(v1+v2)T,联立得T=t/2,所以C正确,A、B、D错误。 7.B【解析】机械能等于动能和重力势能之和,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动,动能不变,重力势能时刻发生变化,则机械能在变化,故A错误; 在最高点对乘客受力分析,根据牛顿第二定律有mg-F N=m,座椅对他的支持力F N=mg-m 乘客随座舱做匀速圆周运动,需要有合外力提供给他做向心力,所以乘客所受合力不能为零,故C错误; 乘客重力的瞬时功率P=mgv·cosθ,其中θ为线速度和竖直方向的夹角,摩天轮转动过程中,乘客的重力和线速度的大小不变,但θ在变化,所以乘客重力的瞬时功率在不断变化,故D 错误。 8.D【解析】电容式话筒与电源串联,其电压保持不变。在P、Q间距增大的过程中,根据电容决定式C=,可知电容减小;又根据电容定义式C=得知电容器所带电荷量减小,P极板上电荷量减小,电容器放电,放电电流通过R的方向由M到N,则M点电势高于N点电势,故A、B、C错误,D正确。 点睛:本题关键掌握电容的决定式C=、电容的定义式C=,要熟悉各个物理量之间的关系,抓住不变量进行分析。 9.B【解析】吊扇为非纯电阻电路,所以A错误。 额定功率工作时通过吊扇的电流I==0.25 A,所以B正确。 正常工作时吊扇机械功率等于额定功率减去热功率,小于55 W,所以C错误。 工作时风向下吹,空气对吊扇的作用力向上,所以吊杆对转盘的拉力小于70 N,D错误。10.D【解析】若将左、右转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,则当线圈在图示位置时,线圈的上下边受安培力水平而转动,转过半周后再次受到相反方向的安培力而使其停止转动,选项A错误。 左转轴上侧的绝缘漆刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉,电路不能接通,故不能转起来;同理C也不能转动,所以选项B、C错误。 若将左转轴上下两侧的绝缘漆都刮掉,右转轴下侧的绝缘漆刮掉,这样当线圈在图示位置时,线圈的上下边受安培力水平而转动,转过半周后电路不导通,转过一周后再次受到同样的安培力而使其转动,选项D正确。 11.A【解析】根据以上的内容可知,不能求出卫星的质量,故A不能确定; 卫星进入距离地球约三万六千千米的地球同步轨道,可知其周期是24 h,由,以及=mg (其中M表示地球的质量,R表示地球的半径,g是地球表面的重力加速度,其中g一般取9.8 m/s2)联立即可求出该卫星的轨道半径和运行周期,故B、D可以确定; 卫星的速率v=,结合B、D中的半径与周期即可求出速率,故C可以确定。 12.D【解析】AB间距为l,库仑力大小为,A错误。 A点受重力、库仑力、绳子拉力而平衡,如图所示,由三角函数关系可知,库仑力大小为mg,B 错误;细绳拉力大小为2mg,C错误;细绳拉力大小也可以用库仑力大小来表示,D正确。13.B【解析】人连同平台克服重力的功率为P台= W=800 W,因伸缩臂具有一定的质量,所以伸缩臂抬升登高平台的发动机的输出功率要大于800 W,选项D错误。在一秒钟内,喷出去水的质量为m=ρV=103×kg=50 kg,喷出去水的重力势能为W G=mgh=50×10×60 J=3×104 J,水的动能为mv2=1×104 J,所以1秒钟内水增加的能量为4×104 J,所以水炮工作的发动机输出功率为4×104 W,选项B正确,A、C错误。 二、选择题 14.ABD【解析】卢瑟福通过对α粒子散射实验结果分析,提出了原子的核式结构模型,选项A正确;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的热核反应,选项B正确;光电子的最大初动能与紫外线的频率有关,与紫外线的照射强度无关,当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的数量增多,光电流增大,选项C错误;玻尔在研究原子结构中引进了量子化的概念,提出了轨道量子化和能级等,选项D正确。 15.B【解析】电表的读数均为有效值,原线圈两端电压有效值为220 V,由理想变压器原、副线圈两端电压与线圈匝数成正比,可知副线圈两端电压有效值为110 V,C错误;流过电阻R的电流为2 A,可知负载消耗的功率为220 W,根据能量守恒可知,原线圈的输入功率为220 W,A错误;由P=UI可知,电流表的读数为1 A,B正确,由交流电压瞬时值表达式可知,ω=100π rad/s,周期T=0.02 s,D错误。 16.ABC【解析】由波形图可知,波长为4 m;实线为t=0时的波形图,虚线为t=0.5 s时的波形图,波沿x轴正方向传播,又该波的周期大于0.5 s,则0~0.5 s时间内波传播的距离Δx=λ,T=0.5 s,故周期T= s,频率为1.5 Hz,A正确。波速v=λf=6 m/s,B正确。由2 s=3T,t=0时,x=2 m处的质点在平衡位置,t=2 s时,该质点同样经过平衡位置,C正确。由1 s=T,t=0 时,x=1 m处的质点在波峰位置,t=1时,该质点在波谷位置,D错误。 三、非选择题 17.答案(1)左(2)2(3)D 解析(1)平衡摩擦力时,将左端垫高形成斜面,使重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡; (2)由题给条件可知,小车自C点开始匀速运动,则匀速运动的速度v= m/s=2 m/s; (3)根据题图结合数学知识可知,该图象形式和y=x n(n=2,3,4…),形式相符合,故选D。18.答案(1)a(2)B(3)3 解析(1)此电路是分压电路,滑动变阻器的aP部分与小灯泡并联,开始时应使小灯泡两端电压最小,故滑片应置于a端。 (2)电流表与电压表均有明显读数,说明灯泡所在电路正常,滑动中示数几乎不变,说明滑动变阻器没有起到应有的作用,故可能存在故障的滑动变阻器,故填B。 (3)由P=,随着小灯泡两端电压的增大,灯丝温度升高,电阻增大,P随U2的变化变缓,即图线为3。 19.答案(1)(2) 解析(1)设冰球与冰面间的动摩擦因数为μ,则冰球在冰面上滑行的加速度a1=μg① 由速度与位移的关系知-2a1s0=② 联立①②得μ=③ (2)设冰球运动的时间为t,则t=④ 又s1=at2⑤ 由③④⑤得a=⑥ 20.答案(1)0.2 m(2)7 N(3)60°0.39 m 解析(1)E P=得v B=2 m/s F N+mg=得R=0.2 m (2)mg·2R= F D-mg=得F D=7 N 根据牛顿第三定律知小球过D点时对管壁的压力大小为7 N (3)从B开始,到运动至斜面上最高处,利用动能定理可得 mg·2R-μ1mgL DE-mgs sinθ-μ2mgs cosθ=0- 得s= 所以当θ=60°时, 有最小值s m= m≈0.39 m 21.答案(1)18.6(2)ABE 解析(1)十分度游标尺的第6个刻度线与主尺刻度线对齐,所以读数为18.6 mm。 (2)对于单摆,摆线质量可忽略且不可伸长,所以应选伸缩性小的细线,摆球应选密度较大、体积小的钢球;为使摆的周期大一些,由T=2π知,摆线应长些,所以选项A、B正确;摆角应小于5°,要减小周期测量的误差,计时起点应选在摆球的平衡位置,且测量多次(N)全振动的总时间(Δt),然后再算出周期T=,选项E正确。 22.答案(1)分别为 (2)能,理由见解析 (3)(m1+m2)gd sinθ-。 解析(1)小车下滑d-L距离的过程,由机械能守恒定律得 (m1+m2)g(d-L)sinθ=(m1+m2)v2 可得v= 小车匀速运动时,所受的安培力大小为 F=nBIL=nBL= 由平衡条件得(m1+m2)g sinθ=F 联立解得v2= (2)由v2=得v2 则知,保持匝数、边长、形状不变,导线加粗时,截面积S增大,由上式知能减小小车匀速运动的速度v2,从而增大缓冲的效果。 (3)根据能量守恒定律,小车运动过程中线框产生的焦耳热为 Q=(m1+m2)gL sinθ+ 联立解得Q=(m1+m2)gd sinθ- 23.答案(1)(2)(3)B1=,B2= 解析(1)带电粒子由O点到A点运动过程中,由动能定理得 qU OA=mv2- 解得U OA= (2)设电场强度大小为E,则 -U OA=U AO=Ey0 t=0时刻,由牛顿第二定律得 qv0B0-qE=ma 解得a= (3)如右图所示,t0~t1时间内,粒子在小的虚线圆上运动,相应小圆最大半径为R,对应的磁感应强度最小值为B1,则 R= 又qvB1=m 解得B1的最小值B1= t1时刻粒子从C点切入大圆,大圆最大半径为x0,对应的磁感应强度的最小值为B2,则qvB2=m B2=
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