仿真模拟卷5.docx
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仿真模拟卷5
仿真模拟卷（五）
物理试题
（时间：
90分钟 满分：
100分）
本卷计算中，重力加速度g均取10m/s2。
一、选择题Ⅰ（本题共13小题，每小题3分，共39分。
在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．如图是一位跳水运动员在空中完成动作时头部的运动轨迹，最后运动员以速度v沿竖直方向入水。
则在轨迹的a、b、c、d四个位置中，头部的速度方向也沿竖直的是
（ ）
A．a位置B．b位置
C．c位置D．d位置
解析 某点速度的方向沿轨迹上该点的切线方向，故只有d位置沿竖直方向，D正确。
答案 D
2．如图所示的v－t图象中，表示物体从静止开始做匀加速直线运动的是
（ ）
解析 初速度为零，且速度逐渐增大，只有C正确。
答案 C
3．如图所示的四幅图表示了磁感应强度B、电荷速度v和洛伦兹力F三者方向之间的关系，其中正确的是
（ ）
解析 据左手定则可知只有B正确。
答案 B
4．下列器件中，属于电容器的是
（ ）
答案 C
5．如图所示，有人用一簇气球使一座小屋成功升空。
当小屋加速上升时，它受到的拉力与重力的关系是
（ ）
A．一对平衡力
B．作用力和反作用力
C．拉力小于重力
D．拉力大于重力
解析 小屋加速上升，拉力和重力一定不平衡，而是拉力大于重力，故A、C错误，D正确；另外拉力和重力都作用于小屋上，所以它们不是一对作用力与反作用力，B错误。
答案 D
6．如图所示是“探究影响通电导线受力的因素”的装置图。
实验时，先保持导线通电部分的长度不变，改变电流的大小；然后保持电流不变，改变导线通电部分的长度。
对该实验，下列说法正确的是
（ ）
A．当导线中的电流反向时，导线受到的安培力方向不变
B．保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的3倍
C．保持电流不变，接通“1、4”时导线受到的安培力是接通“2、3”时的2倍
D．接通“1、4”，当电流增加为原来的2倍时，通电导线受到的安培力减半
答案 B
7．真空中有两个点电荷q1与q2，若将它们的电荷量和间距都变为原来的2倍，则它们间的库仑力变为原来的
（ ）
A.
倍B．1倍
C．2倍D．4倍
解析 根据F＝k
可知，前后两次库仑力大小相等，B正确。
答案 B
8．静止的带电粒子P、Q在电场中的受力如图所示，它们各带什么电荷（ ）
A．P带正电荷，Q带负电荷
B．P带负电荷，Q带正电荷
C．P带正电荷，Q带正电荷
D．P带负电荷，Q带负电荷
解析 正电荷受力方向与该处电场方向相同，负电荷则相反，B正确。
答案 B
9．下列关于电容的说法正确的是
（ ）
A．电容器就是电容
B．电容器A的电容比B的大，说明A的带电荷量比B多
C．电容在数值上等于使两极板间的电势差为1V时电容器需要带的电荷量
D．由公式C＝
知，电容器的电容与电容器两极板间的电压成反比，与电容器所带的电荷量成正比
解析 电容器和电容是两个不同的概念，A错；电容器A的电容比B的大，只能说明电容器A容纳电荷的本领比B强，与是否带电无关，B错；电容器的电容大小和它的两极板所带的电荷量、两极板间的电压无关，D错；由电容的定义知C正确。
答案 C
10．如图所示是电流熔断器（保险丝），它的关键部位熔丝是由电阻率比较大而熔点较低的合金制成的。
保险丝会在电流异常升高到一定的高度和一定热度的时候，自身熔断切断电流，从而起到保护电路安全运行的作用。
若流过某熔丝的电流为I，熔丝的电阻为R，经过时间t，产生的热量是
（ ）
A．IRtB．IRC．I2RD．I2Rt
解析 由焦耳定律知Q＝I2Rt，D正确。
答案 D
11．“好变频1度到天明”——此广告语意为1度电（1kW·h）可使变频空调工作一整夜（以10h计）。
同样的1度电可供额定功率为24W的电扇工作约（ ）
A．1整夜B．2整夜C．3整夜D．4整夜
解析 由W＝Pt容易求得1度电可供该风扇工作大概4整夜，D正确。
答案 D
12．如图所示，半径为R的圆形线圈共有n匝，其中心位置处半径为r的虚线范围内有匀强磁场，磁场方向垂直线圈平面。
若磁感应强度为B，则穿过线圈的磁通量为
（ ）
A．πBR2B．πBr2
C．nπBR2D．nπBr2
解析 磁通量与线圈匝数无关，且磁感线穿过的面积为πr2，而并非πR2，故B项对。
答案 B
13．如图所示，在某次马戏表演中，一根轻质细绳跨过轻质定滑轮，一端系有重物。
一只猴子在驯兽师的引导下，跳起抓住空中细绳的另一端，猴子抓住细绳同时即向上爬行，由此带动重物匀加速上升，而猴子恰好保持离地高度不变。
从猴子抓住细绳开始计时到某一时刻所经时间记为t，时间t内猴子对外所做功记为W。
以
为纵坐标，t为横坐标，作
－t图象，该图象是下图中的
（ ）
解析 设重物的质量为m，上升的加速度大小为a，则t时间内上升高度h＝
at2，猴子对外做功W＝（mg＋ma）h＝
（mg＋ma）at2，则
＝
（mg＋ma）at，故
－t图象应为过原点的直线，B正确。
答案 B
二、选择题Ⅱ（本题共3小题。
每小题2分，共6分。
在每小题列出的四个备选项中，至少有一个选项是符合题目要求的。
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）关于原子核的有关知识，下列说法正确的是
（ ）
A．天然放射性射线中的β射线实际就是电子流，它来自原子的核内
B．放射性原子核经过α、β衰变致使新的原子核处于较高能级，因此不稳定从而产生γ射线
C．氡222经过衰变为钋218的半衰期为3.8天，一个氡222原子核四天后一定衰变为钋218
D．比结合能越大，原子越容易发生衰变
解析 因为半衰期是统计规律，对单个核子没有意义，所以C项错；比结合能描述原子核的稳定性，比结合能越大，原子越稳定，越不易发生衰变，所以D项错。
答案 AB
15．（加试题）如图所示是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的
（ ）
A．周期是0.01s
B．最大值是311V
C．有效值是220V
D．表达式为u＝220sin100πt（V）
解析 由图象可知：
最大值Um＝311V；有效值U＝
＝220V；周期T＝0.02s；表达式u＝311sin100πt（V）。
答案 BC
16．（加试题）如图所示为一列沿x轴正方向传播的简谐横波在某时刻的波形图，B、C两质点沿x轴方向的距离为0.5m，质点B的平衡位置离O点的距离为
（λ为波长）。
经过3s（T>3s），质点B到达平衡位置，同时C到达波峰位置，则
（ ）
A．周期为4.8sB．波长为2m
C．波速为
m/sD．此时质点A到达波谷位置
答案 ABC
三、非选择题（本题共7小题，共55分。
）
17．（5分）
（1）在“研究平抛物体的运动规律”的实验中，在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是
（ ）
A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B．保证小球飞出时，初速度水平
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）
在做平抛实验的过程中，小球在竖直放置的坐标纸上留下三点痕迹，如图是小球做平抛运动的闪光照片，图中每个小方格的边长都是0.54cm，已知闪光频率是30Hz，那么重力加速度g＝________m/s2，小球的初速度是________m/s，球过A点时的速率是________m/s。
（小数点后保留两位）
解析
（1）根据平抛运动的定义可知要保证小球飞出时的初速度水平。
（2）由Δh＝gT2和T＝
得重力加速度大小为g＝9.72m/s2；由x＝v0T得v0＝0.49m/s；先求出A点竖直方向的速度vy＝0.65m/s，合并得vA＝0.81m/s。
答案
（1）B
（2）9.72 0.49 0.81
18．（5分）给你一个电压表、一个电阻箱、开关及导线等，如何根据闭合电路欧姆定律测出一节干电池的电动势和内电阻。
（1）在虚框图中画出电路图；
（2）实验过程中，将电阻箱拨到45Ω时，电压表读数为0.90V；若将电阻箱拨到如图甲所示的________Ω时，电压表的读数如图乙所示是________V。
（3）根据以上实验数据中，可以算出该节干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
解析
（1）需要测量多组电压和电阻值列方程求解，故电压表应与电阻箱并联。
（2）电阻箱读数为1×100Ω＋1×10Ω＝110Ω，电压表读数首先要认识到所选量程，还要注意估读，结果应为1.10V。
（3）由闭合电路欧姆定律列出方程组，可解得电动势E＝1.30V，内电阻r＝20Ω。
答案
（1）电路图如下图所示。
（2）110 1.10 （3）1.30 20
19．（9分）如图所示，质量m＝2t的汽车，以v＝15m/s的速度在水平路面上匀速行驶，紧急刹车后经t＝2s停止运动。
假设刹车过程中轮胎与路面之间只有滑动，不计空气阻力，求：
（1）刹车过程中汽车的加速度大小；
（2）刹车过程中汽车所受滑动摩擦力的大小；
（3）汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数。
解析
（1）刹车时汽车的加速度大小：
a＝
代入得：
a＝7.5m/s2
（2）刹车时汽车所受制动力的大小：
Ff＝ma
代入得：
Ff＝ma＝1.5×104N。
（3）汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数：
μ＝
＝
（或Ff＝μFN＝μmg）
代入得：
μ＝0.75。
答案
（1）7.5m/s2
（2）1.5×104N （3）0.75
20．（12分）如图所示，用一块长L1＝1.0m的木板在墙和桌面间架设斜面，桌子高H＝0.8m，长L2＝1.5m。
斜面与水平桌面的倾角θ可在0～60°间调节后固定。
将质量m＝0.2kg的小物块从斜面顶端静止释放，物块与斜面间的动摩擦因数μ1＝0.05，物块与桌面间的动摩擦因数为μ2，忽略物块在斜面与桌面交接处的能量损失（重力加速度取g＝10m/s2；最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（1）求θ角增大到多少时，物块能从斜面开始下滑；（用正切值表示）
（2）当θ角增大到37°时，物块恰能停在桌面边缘，求物块与桌面间的动摩擦因数μ2；（已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）
（3）继续增大θ角，发现θ＝53°时物块落地点与墙面的距离最大，求此最大距离xm。
解析
（1）要使小物块能够下滑必须满足
mgsinθ>μ1mgcosθ①
解得tanθ>0.05②
（2）物块从斜面顶端下滑到停在桌面边缘过程中物块克服摩擦力做功
Wf＝μ1mgL1cosθ＋μ2mg（L2－L1cosθ）③
全过程由动能定理得：
mgL1sinθ－Wf＝0④
代入数据解得μ2＝0.8⑤
（3）由动能定理得mgL1sinθ－Wf＝
mv2⑥
结合③式并代入数据得v＝1m/s⑦
由平抛运动规律得H＝
gt2，x1＝vt
解得t＝0.4s⑧
x1＝0.4m⑨
xm＝x1＋L2＝1.9m⑩
答案
（1）tanθ>0.05
（2）0.8 （3）1.9m
21．（加试题）（4分）
（1）在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中，两位同学用游标卡尺测量小球的直径如图1、2所示。
测量方法正确的是________（填“图1”或“图2”）。
图3的读数是________mm。
（2）在“用双缝干涉测量光的波长”实验中，经调节后使单缝与双缝相互平行、且沿竖直方向，在目镜后观察到单色光的干涉条纹是________（填图4中的“A”或“B”）。
某同学用间距0.20mm的双缝做实验，调节双缝与屏之间的距离至100.00cm，测得两相邻亮条纹间距为2.80mm，则该单色光的波长为________m。
图4
答案
（1）图2 8.80
（2）B 5.6×10－7
22．（加试题）（8分）如图所示，质量m1＝0.1kg，电阻R1＝0.3Ω，长度L＝0.4m的导体棒ab横放在U形金属框架上。
框架质量m2＝0.2kg，放在绝缘水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，相距0.4m的MM′、NN′相互平行，电阻不计且足够长。
电阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′。
整个装置处于竖直向上的匀强磁场中，磁感应强度B＝0.5T。
垂直于ab棒施加F＝2N的水平恒力，ab棒从静止开始无摩擦地运动，始终与MM′、NN′保持良好接触，当ab棒运动到某处时，框架开始运动。
设框架与水平面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2。
（1）求框架开始运动时ab速度v的大小；
（2）从ab开始运动到框架开始运动的过程中，MN上产生的热量Q＝0.1J，求该过程ab位移x的大小。
解析
（1）ab对框架的压力F1＝m1g，
框架受水平面的支持力FN＝m2g＋F1，
依题意，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则框架受到最大静摩擦力F2＝μFN，ab中的感应电动势E＝BLv，
MN中电流I＝
，
MN受到的安培力F安＝BIL，框架开始运动时F安＝F2，由上述各式代入数据解得v＝6m/s。
（2）闭合回路中产生的总热量Q总＝
Q，
由能量守恒定律，得Fx＝
m1v2＋Q总，
代入数据解得x＝1.1m。
答案
（1）6m/s
（2）1.1m
23．（加试题）（12分）如图所示，小球a、b用等长细线悬挂于同一固定点O。
让球a静止下垂，将球b向右拉起，使细线拉直水平，已知细线长为L，小球a、b的质量分别为2m和m，在小球a上固定有极少量火药。
从静止释放球b，两球碰撞后火药发生爆炸而相互分开，此后观察到系小球a的细线与竖直方向之间的最大偏角为90°。
忽略空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）系小球b的细线与竖直方向之间的最大偏角；
（2）两球在碰撞过程中增加的机械能。
解析
（1）设球b下落至最低点、但未与球a相碰时的速率为v0，由机械能守恒得：
mgL＝
mv
解得：
v0＝
设球a在两球碰后的瞬间速度为v1，方向向左，同理根据机械能守恒定律可得：
v1＝
设球b在两球碰后的瞬间速度为v2，方向向右，以向左为正方向，由动量守恒定律得：
mv0＝2mv1－mv2
解得：
v2＝
对球b在碰撞后根据机械能守恒定律可得：
mgh＝
mv
解得h＝L，即系小球b的细线与竖直方向之间的最大偏角为90°。
（2）两球在碰撞过程中增加的机械能为：
ΔE＝2mgL＋mgL－mgL＝2mgL
答案
（1）90°
（2）2mgL
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