浙江省2019-2020学年高中物理学业水平考试模拟物理试题(五)(解析版)

高中物理学业水平考试模拟试卷（五）

一、选择题

1.下列哪个仪器测量的物理量不是国际单位制中的基本物理量（）

A. 弹簧测力计

B. 刻度尺

C. 秒表

D. 托盘天平

【答案】A

【解析】

【详解】A、弹簧测力计测量的是力的大小，其单位是依据牛顿第二定律由加速度和质量单位导出的导出单位，故A符合题意；

B、刻度尺是测量长度的仪器,是测量的力学基本量，故B不符合题意；

C、秒表是测量时间的仪器,是测量的力学基本量；故C不符合题意；

D、托盘天平是测量质量的仪器,是测量的力学基本量；故D不符合题意；

故选A．

2.下列有关物理学史正确的是（）

A. 牛顿发现了万有引力定律，并预言了引力波的存在

B. 库仑提出了库仑定律，并用油滴实验测得了元电荷的值

C. 伽俐略利用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，并提出了惯性定律

D. 法拉第得出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述了电场和磁场

【答案】D

【解析】

【分析】

根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可.

【详解】A．牛顿发现了万有引力定律，但并没有预言引力波的存在，预言了引力波存在的人是爱因斯坦，故A错误；

B．库仑提出了库仑定律，密立根用油滴实验测得了元电荷的值，故B错误；

C．伽俐略利用理想斜面实验证明了力不是维持物体运动的原因，牛顿提出了惯性定律，故C错误；D．法拉第得出了场的概念，并用电场线和磁感线形象地描述了电场和磁场，故D正确．

故选D．

【点睛】本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一．

3.关于单位制下列说法正确的是（）

A. SI单位制中的单位有7个

B. 力是基本物理量

C. 安培是SI单位制中的基本单位

D. 克是SI单位制中的单位

【答案】C

【解析】

【详解】A．在SI单位制中由7个基本单位，另外还要不少导出单位，A错误；

B．力学中只有三个基本物理量：质量、长度和时间，力不是基本物理量，B错误；

C．安培是电流的单位，SI单位制中的基本单位，C正确；

D．克是质量的常用单位，不属于SI单位制中的单位，D错误。

故选C。

4.用一水平力推水平地面上的木箱，但没有推动，则（）

A. 木箱受到的摩擦力大于水平推力

B. 木箱有与推力方向相反的运动趋势

C. 此过程中的摩擦力与木箱对地面的正压力成正比

D. 木箱与地面的最大静摩擦力等于木箱开始运动时的最小推力

【答案】D

【解析】

【详解】A．木箱不动，则受到的摩擦力应与水平推力平衡，A错误；

B．木箱有与推力方向相同的运动趋势，B错误；

C．因为木箱不动，是静摩擦力，静摩擦力的大小随外力的变化而变化，与正压力无关，最大静摩擦力的大小与正压力成正比，C错误；

D．木箱与地面的最大静摩擦力等于木箱开始运动时的最小推力，D正确。

故选D。

5.白炽灯的工作原理是利用电流的热效应，电流通过金属丝使温度升高，达到炽热，从而发光。下列家用电

器中哪一样电器也是利用电流的热效应工作的（）

A. B. C. D.

【答案】B

【解析】

【详解】ABCD．微波炉、电风扇、电视机都是非纯电阻元件，而电饭煲是纯电阻元件利用电流的热效应工作，ACD错误B正确。

故选B。

6.如图为俄罗斯世界杯阿根廷与冰岛队的比赛场景，运动员将足球顶出，足球向斜上方飞行过程中，(G为重力，F为头对球的作用力，F f为空气阻力)，某时刻的受力描述正确的是（）

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

【详解】斜向上方飞行的足球受到重力和与相对空气运动速度方向相反的阻力作用，故D正确，ABC错误．故选：D

7.某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是（）

A. 易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快

B. 易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快

C. 易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变

D. 易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出

【答案】D

【解析】

【详解】不论上升还是下降，易拉罐均处于完全失重状态，所以水都不会从洞中射出，故D正确，ABC错误．

8.一位体操运动员在水平地面上做倒立动作，下列哪个图中沿每个手臂受到的力最大( )

A. B. C. D.

【答案】D

【解析】

以人为研究对象，人受到重力和沿两手臂方向的支持力作用，沿两手臂方向的支持力的合力与重力大小相等．在合力一定时，两分力的夹角越大，两分力越大，故D正确

综上所述本题答案是：D

9.如图所示为阿拉斯加当地人的一种娱乐方式．他们用一块弹性毯子将小孩竖直抛起，再保持弹性毯子水平，接住小孩．不计空气阻力，下列说法中正确的是（）

A. 用毯子将小孩上抛，毯子对小孩做正功，小孩机械能增加

B. 小孩在空中上升时处于超重状态，下落过程处于失重状态

C. 小孩由最高点下落，一接触到弹性毯子就立刻做减速运动

D. 小孩由最高点下落至速度为零的过程中，小孩机械能守恒

【答案】A

【解析】

【详解】A.用毯子将小孩上抛，毯子对小孩做正功，小孩机械能增加，故A符合题意

B．小孩在空中上升时和下落过程加速度向下，都处于失重状态，故B不符合题意；

C．小孩由最高点下落，一接触到弹性毯子在弹力小于重力之前，加速度向下，还是加速运动，故C不符合题意；

D．小孩由最高点下落至速度为零的过程中，除重力外，毯子的弹力对小孩做负功，小孩机械能守恒减小，故D不符合题意．

10.甲、乙两位同学进行投篮比赛，由于两同学身高和体能的差异，他们分别站在不同的两处将篮球从A、B 两点投出（如图所示），两人投出的篮球都能垂直打中篮板的同一点并落入篮框，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A. 甲、乙抛出的篮球从抛出到垂直打中篮板的运动时间相等

B. 甲、乙抛出的篮球初速度的大小可能相等

C. 甲、乙抛出的篮球初速度的竖直分量大小相等

D. 甲、乙抛出的篮球垂直打中篮板时的速度相等

【答案】B

【解析】

【详解】A.篮球做反方向的平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，高度不等，则运动时间不等；故A错误.

B.反向分析，甲同学抛出的篮球，运动时间长，竖直分速度大，水平分速度小，根据矢量求和可知，合速度可能与乙同学抛出的篮球的合速度相等，即甲、乙抛出的篮球初速度的大小可能相等，故B正确.

C.甲、乙抛出的篮球，竖直方向上高度不等，故初速度的竖直分量大小不等；故C错误.

D.反向分析，甲同学抛出的篮球，运动时间长，水平位移小，故篮球垂直打中篮板时的速度小，故D错误.

11.如图所示，地球和月球的拉格朗日点L 2位于地球和月球连线上月球外侧，处在该点的空间站在地球和月球引力的共同作用下，可与月球一起以相同的周期绕地球运动．以a 1、 a 2分别表示该空间站和月球的向心加速度大小，a 3表示地球同步卫星的向心加速度大小，1v 、2v 、3v 分别对应它们的线速度大小．以下判断正确的是

A. 123123,>>>>a a a v v v

B. 213321,>>>>a a a v v v

C. 321231,>>>>a a a v v v

D. 312312,>>>>a a a v v v

【答案】D 【解析】

【详解】空间站和月球角速度相等，根据a =ω2r ，因为空间站的轨道半径大于月球的轨道半径，所以a 1＞a 2；地球同步卫星的轨道半径小，32

GM

a r ＝

，向心加速度大，故a 3＞a 1＞a 2；空间站与月球具有相同的周期与角速度，根据v=rω知v 1＞v 2，同步卫星离地高度约为36000公里，故同步卫星离地距离小于拉格朗日点L 的轨道半径，根据GM

v r

=知v 3＞v 1，则v 3＞v 1＞v 2； A ．123123,>>>>a a a v v v ，与结论不相符，选项A 错误； B ．213321,>>>>a a a v v v ，与结论不相符，选项B 错误； C ．321231,>>>>a a a v v v ，与结论不相符，选项C 错误； D ．312312,

>>>>a a a v v v ，与结论相符，选项D 正确；

12.根据下面驾驶员安全行驶距离表格，得出的以下结论正确的是（ ） 车速（km/h ） 反应距离（m ） 刹车距离（m ） 停车距离（m ） 60

15

22.5

37.5

A. 驾驶员的反应时间为0.6s

B. 汽车的刹车时间为2.5s

C. 汽车刹车的平均速度为25

3

m/s D. 汽车刹车的加速度为9m/s 2

【答案】C 【解析】

【详解】A ．由数据表格知，车速

050

60 km/h m/s 3

v ==

反应距离015 m x =，在驾驶员的反应时间内汽车做匀速直线运动，则驾驶员的反应时间为

000

15s=0.9s 503

x t v =

= A 错误；

B ．汽车刹车距离22.5 m x =，设刹车时间为t ，由

00

2

v x t +=

得

2222.5s 2.7s

503

x t v ?=

== B 错误；

C ．汽车刹车的平均速度为

0025

m/s 23

v v +=

= C 正确；

D ．刹车时的加速度

2

2006m/s 2v a x

-==-

加速度大小约为26 m/s ，D 错误。 故选C 。

13.一辆汽车紧急刹车，立即做匀减速直线运动，最后停止。已知刹车的位移和从刹车到停止的时间，请根据所学的物理知识判断下列说法正确的是（ ）

A. 仅可以算出汽车的加速度

B. 仅可以算出汽车刚刹车时的速度

C. 仅可以算出汽车全程的平均速度

D. 可以算出汽车的加速度、刚刹车时的速度及全程的平均速度 【答案】D 【解析】

【详解】ABCD ．利用“逆向推理法”，把汽车的运动看成逆向的初速度为零的匀加速直线运动，刹车的位移

212

x at =

由此可以算出汽车的加速度a ，根据

v at =

算出汽车刚刹车时的速度，则全程的平均速度

2

v v +=

ABC 错误D 正确。 故选D 。

14.如图所示，5月28日央视新闻报道：格鲁吉亚物理学家安德里亚仅靠摩擦力将25个网球垒成9层高的直立“小塔”．网球A 位于“小塔”顶层，下面各层均有3个网球，网球B 位于“小塔”的第6层，已知每个网球质量均为m ．下列说法正确的是（ ）

A. 其他网球对B 球的作用力大于B 球的重力

B. 将A 球拿走后，“小塔”仍能保持直立平衡

C. 第8层的三个网球与A 球间的弹力大小各为mg/3

D. 最底层的3个网球受到地板的支持力均为25mg/3 【答案】D 【解析】

【详解】A.以B 球为研究对象，受到重力和其他网球对B 球的作用力，根据二力平衡可知其他网球对B 球的作用力等于B 球的重力，故选项A 错误；

B.拿走A 球后，每个小球的受力就将不均衡，合力不为零，故不能保持直立平衡，故选项B 错误；

C. A 球与第8层的三个网球的球心连线构成了正四面体，设A 球与第8层的三个网球的球心连线与水平面的夹角为θ，根据几何关系则有sin 6

3

θ=

，以A 球为对象，根据力的平衡条件可知sin 3N F mg θ=，则第8层的三个网球对A 球的支持力为6

N F mg =

，故C 错误； D.设地面对最底层的每个网球的支持力为N ，根据整体法则有325N mg =，解得253

mg

N =，故选项D 正确．

15.1kw?h 电能可以做很多事．请估算1kw?h 的电能全部用来托起一位普通高中生，使他提升的高度最接近（ ） A. 2m B. 20m

C. 700m

D. 7000m

【答案】D 【解析】

【详解】根据单位换算得：61kW h 3.610J W =?=?，根据机械能守恒可知：W mg h =?，高中生质量：

50kg m =，联立解得：7000m h ?≈，ABC 错误D 正确

16.如图所示是“巴罗轮”的示意图，下边缘浸入水银槽中的铝盘置于蹄形磁铁的磁场中，可绕转轴转动，当转轴、水银槽分别与电源的正负极相连时，铝盘开始转动，下列说法中不正确的是（ ）

A. 铝盘绕顺时针方向转动

B. 只改变磁场方向，铝盘的转动方向改变

C. 只改变电流方向，铝盘的转动方向改变

D. 同时改变磁场方向与电流方向，铝盘的转动方向不变

【答案】A 【解析】

【详解】A.铝盘、水银与电源构成一个闭合回路，铝盘中有电流，由左手定则可知：铝盘受到的安培力与盘的半径垂直，且沿逆时针方向，则铝盘沿逆时针方向转动，故A 不正确；

B.只改变磁场的方向，由左手定则可知，铝盘受到的安培力方向将与开始时相反，所以铝盘的转动方向改变．故B 正确；

C.电流方向反向，由左手定则可知，安培力方向反向，铝盘的转动方向反向，故C 正确；

D.由左手定则可知，将电流及磁场方向同时改变，铝盘受力方向不变，铝盘的

转动方向不变，故D 正确． 17.如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是…（ ）

A. 重力势能减小，弹性势能增大

B. 重力势能增大，弹性势能减小

C. 重力势能减小，弹性势能减小

D. 重力势能不变，弹性势能增大 【答案】A 【解析】 【分析】

重力势能的变化可根据重力做功判断；弹性势能的变化可根据弹簧的形变量的变化判断．

【详解】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，重力做正功，则小朋友的重力势能减少．弹簧的形变量增大，其弹性势能增加，故A 正确，BCD 错误． 故选A ．

18.自从无人机这个新事物出现以后，针对其干涉隐私、干扰航空安全等的报道就不断，国内某公司研制了新型的反无人机仪器——“未来盾”，据悉该反制系统能够有效实施无人机反制．下图是反制系统“未来盾”的各项参数，则

A. 反制系统正常工作时的电流为0.0625A

B. 反制系统电池容量3.75kWh

C. 反制系统的

总电阻384Ω D. 以上说法均不正确 【答案】A 【解析】

【详解】A ．根据参数可知，反制系统正常工作电流

1.5A 0.0625A 24

P I U =

== 选项A 正确．

B ．反制系统在电池的工作时间内的能量是

331.510 2.5kWh 3.7510kWh W Pt --==??=?

选项B 错误； CD ．根据243840.0625

U R I =

=Ω=Ω ，但是反制系统并不是纯电阻所以无法通过欧姆定律计算其内阻，选项C 、D 说法错误。 故选A 。

二、非选择题

19.做“探究求合力的方法”实验

（1）现有如图1甲所示的器材，小李同学认为仪器有短缺，还需要的测量仪器是图1乙中的___（填对应字母）。

（2）如图2所示，其中A为固定橡皮筋的图钉，O为橡皮筋与细绳的结点，OB和OC为细绳，关于此实验下列操作要求正确的是___（填选项前的字母）。

A.两个分力1F、2F的方向一定要垂直

B.两个分力1F、2F间夹角越大越好

C.两次拉橡皮筋时，需将橡皮筋结点拉至同一位置

D.拉橡皮筋时，弹簧测力计、橡皮筋、细绳应贴近木板且与木板平面平行

（3）某次实验中，拉细绳OB的弹簧测力计指针位置如图3所示，其读数为____。

【答案】(1). C(2). CD(3). 11.40N

【解析】 【分析】

(1)明确弹簧秤的读数方法，注意最小分度。

(2)在实验中使用一根弹簧秤拉细线与两根弹簧秤拉细线的作用效果要相同(即橡皮条拉到同一位置)，本实验采用作合力与分力图示的方法来验证，两细线的夹角不要太小也不要太大，但拉弹簧秤时必须保证与木板平面平行.

(3)根据图示弹簧测力计确定其分度值，然后根据指针位置读出其示数。

【详解】(1)［1］完成本实验需要的

实验器材有:方木板(固定白纸)，白纸(记录方向画图)、刻度尺(选标度)、绳套(弹簧秤拉橡皮条)、弹簧测力计(测力的大小)、图钉(固定白纸)、刻度尺(画平行四边形)、橡皮条(让力产生相同的作用效果的) 。故选C ．

(2)［2］A ．实验要方便、准确，两分力适当大点，读数时相对误差小，夹角不宜太大，也不宜太小，两个分力F 的方向不一定要垂直，故A 错误。

B ．用弹簧秤同时拉细绳时，夹角不能太太，也不能太小，有利于作图即可，两细绳间的夹角通常在60°至120°之间最佳，故B 错误。

C ．本实验研究合力与分力的关系，合力与分力是等效的，同一次实验过程中，O 点位置不能变动，以保证橡皮筋伸长的长度相同，效果相同，故C 正确。

D ．测量力的实验要求尽量准确，为了减小实验中因摩擦造成的误差，操作中要求弹簧秤、细绳、橡皮条都应与木板平行，故D 正确。 故选CD 。

（3）［3］由图示弹簧测力计可知，其分度值为0.1N ，要估读一位，故示数为11.40N 。

20.某高中的STEM 小组决定测量一组水果电池的电动势和内阻。他们将两个金属电极锌片、铜片插入两个水果中就可以做成一组水果电池。由于电流过于微弱，实验小组采用微安表，且微安表的内阻为2000Ω (1)他们应该选择下面哪一个实验电路图__________（选填“甲”或“乙”）；

(2)按照(1)中选好的电路图把丙中的实物图连线补充完整___；

(3)实物图连接好后，当滑动变阻器在阻值较大范围内调节时，电压表示数变化不明显，其原因是所选用的滑动变阻器总阻值____（选填“较大”或“较小”）；

(4)按要求更换滑动变阻器后，改变滑动变阻器连入电路的阻值，根据测量数值作出如图丁所示的U －I 特性曲线，则该组水果电池的内阻r =__Ω（保留两位有效数字）。

【答案】 (1). 甲 (2). (3). 较小 (4). 1.3×

104 【解析】

【详解】(1)[1]由于微安表内阻已知，阻值偏大，所以采用电流表测量干路电流，选择甲图。 (2)[2]根据电路图连接实物图，如图所示。

。

(3)[3]电压表变化不明显，说明电流变化不明显，其原因是选择的滑动变阻器总阻值较小，路端电压较小。 (4)[4]U I -图线的斜率的绝对值表示水果电池的内阻与微安表的内阻之和，即

41.510ΩU

r r I

?+=

=??微 又因为

2000Ωr =微

所以水果电池内阻为

41.310Ωr =?。

21.如图所示，导体棒放置于光滑的水平导轨上，匀强磁场场强0.5T B =，磁场方向垂直纸面向里，电源电动势 1.5V E =，内阻1r =Ω，导体杆间距8cm d =,导体棒的横截面积为S =1.08210m -?。导体棒与水平竖直方向夹角37α=?。通电之后电流表读数0.1A I =，且导体棒保持静止，已知sin370.6?=，cos370.8?=： （1）导体棒的电阻； （2）导体棒的电阻率；

（3）导体棒的安培力的大小及方向。

【答案】（1）14Ω（2）61.410m -?Ω?（3）0.005N ，垂直导体棒指向右上方 【解析】 【分析】

考查安培力，闭合电路的欧姆定律，电阻定律。

【详解】（1）通电之后电流表读数0.1A I =，根据闭合电路的欧姆定律：

E

I R r

=

+ 解得 1.51140.1

E R r I =

-=-Ω=Ω ； （2）由电阻定律：

L

R S

ρ

= 其中：

0.1m cos d

L α

=

= 解得68

14 1.0=m=1.410m 01.1

0RS L ρ--?=??Ω?Ω? ；

（3）导体棒与磁场方向垂直，则导体所受的安培力为：

=0.50.10.1N=0.005N F BIL =??安

由左手定则判断，安培力的方向为垂直导体棒指向右上方。

22.弹跳能力通常也是考量一个人身体素质的重要指标．某中学生体重50kg ，现进行一次弹跳训练，他从站直状态先下蹲使重心下降0.4m ，然后用力蹬地，把人蹬地的力看作恒力，大小为1500N ，重心从静止开始加速升高至人站直，之后离地，若不计空气阻力，求：

（1）该同学在起立过程中的加速度大小； （2）离地后同学能跳起的最大高度？ （3）从开始到最后落地经过多少时间? 【答案】（1）22/m s （2）0.8m （3）1.0s 【解析】 【分析】

（1）根据牛顿第二定律进行求解加速度；

（2、3）先做匀加速运动，然后腾空做匀减速运动，利用运动学公式进行求解；

【详解】（1）由牛顿第二定律可得F mg ma -=，解得：220/a m s =，方向竖直向上；

（2）起跳过程2

12v ah =，解得起跳速度为：124/v ah m s =

=

腾空过程做匀减速运动，则2

22v gh -=-，解得起跳高度为：2

20.82v h m g

==； （3）根据速度与时间关系可知：起跳时间：10.2v

t s a

=

= 腾空上升时间为：20.4v

t s g

-=

=- 由于腾空上升和下降时间相等，故总时间为122 1.0t t t s =+=．

【点睛】本题为匀加速运动与竖直上抛运动想结合，利用牛顿第二定律以及运动学公式进行求解即可．

23.为了研究过山车的原理，某物理小组提出了下列设想∶取一个与水平方向夹角为θ=60?、长为L1=2m的

倾斜轨道AB，通过微小圆弧与长为L2=

3

m的水平轨道BC相连，然后在C处设计一个竖直完整的光滑

圆轨道，出口为水平轨道上D处，如图所示。现将一个小球从距A点高为h=0.9m的水平台面上以一定的初速度v0水平弹出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知小球与AB和BC间的动摩擦

因数均为μ=

3

3

，g取10m/s2，求

(1)小球初速度v0的大小；

(2)小球滑过C点时的速率v C；

(3)要使小球不离开轨道，则竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件。

【答案】6m/s；(2)3m/s；(3)0

【解析】【详解】(1)小球开始时做平抛运动22y v gh=代入数据解得232m/s y v gh=因为0tan60y v v?=所以06m/s tan60y v v==?(2)从水平抛出到C点的过程中，由动能定理得22112011(sin)cos22C mg h L mgL mgL mv mvθμθμ+--=-

代入数据解得

c v =

(3)小球刚刚过最高点时，重力提供向心力，则有

2

11

v mg m R =

221111

222

C mv mgR mv =+ 代入数据解得

1 1.08 m R =

当小球刚能到达与圆心等高时

221

2

C mv mgR = 代入数据解得

2 2.7 m R =

当圆轨道与AB 相切时

32tan 60 1.5m R L =?=

即圆轨道的半径不能超过1.5 m ，综上所述，要使小球不离开轨道，R 应该满足的条件是

0 1.08 m R <≤