1、广东省2021届高中物理学业水平合格性考试模拟测试题（四）本卷共31小题,考生作答23小题,满分100分.考试用时60分钟.第一部分选择题一、单项选择题:本大题共12小题,每小题3分,共36分.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.1.如图所示,小球从6 m高处下落后,竖直弹起2 m.在这个过程中,小球的位移大小和路程分别是()A.2 m4 mB.4 m4 mC.4 m8 mD.2 m6 m2.下列运动中可被看成是自由落体运动的是()A.树上飘下的树叶B.暴雨的雨点C.阳台上掉下的花盆D.飞机上投下的炸弹3.物体从静止开始做直线运动,其运动的位移x随时间t变化的图像如图所示.下列说法正
2、确的是()A.t1t2时间内物体处于静止状态B.t2t3时间内物体做匀加速直线运动C.0t1时间内物体的速度大小比t2t3时间内的大D.t1t2时间内物体的速度大小比t2t3时间内的大4.在力的合成中,下列关于两个分力与它们合力的关系的说法中,正确的是()A.合力一定大于每一分力B.合力一定小于每一分力C.合力的方向一定与分力的方向相同D.两个分力的夹角在0180变化时,夹角越大合力越小5.下列哪组单位全部是国际单位制中的基本单位()A.千克、秒、牛顿B.千克、米、秒C.克、千米、秒D.牛顿、克、米6.一个物体静止在光滑水平面上,现同时给它施加两个水平方向的恒定拉力,F1=9 N,F2=5 N
3、,如图所示,此后物体将()A.向右匀速运动B.向左匀速运动C.向右匀加速运动D.向左匀加速运动7.做曲线运动的物体的速度方向、合力的方向和运动轨迹如图所示,其中正确的是()8.如图所示,小杰在同一位置先后水平抛出三个相同小球,分别落到水平地面的A,B,C三点,不计空气阻力,则()A.落到A点的球初速度最大B.落到B点的球初速度最大C.落到C点的球初速度最大D.三个球的初速度大小相等9.如图所示,质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动,角速度为 ,物块到轴的距离为l,则物块受到的摩擦力大小为()A.ml22B.mlC.ml2 D.ml210.中继卫星定点在东经77赤道上空的同步轨道上
4、,对该卫星下列说法错误的是()A.运行速度小于7.9 km/sB.离地面高度一定,相对地面静止C.中继卫星可以定点在深圳上空D.周期与地球自转周期相同,为24小时11.如图,一物块在粗糙水平地面上受到水平向右、大小为 8 N 的恒力F的作用,在4 s时间内,向右运动2 m,则在此过程中,力F对物体所做的功和平均功率分别为()A.32 J,4 WB.32 J,8 WC.16 J,8 WD.16 J,4 W12.如图所示,在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面上.若以地面为参考平面,且不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.物体落到海平面时的势能为mghB.重力对物
5、体做的功为-mghC.物体在海平面上的动能为mD.物体在海平面上的机械能为m二、单项选择题:本大题为选做题,分为A,B两组,每组共8小题,每小题3分,共24分;考生只选择其中一组题作答.在每小题列出的四个选项中,只有一项最符合题意.选做题A组(选修11)13.导体球A带5Q的正电荷,另一完全相同的导体球B带Q的负电荷,将两导体球接触一会儿后再分开,则B导体球的带电荷量为()A.-QB.QC.2QD.3Q14.如图所示的电场中有M,N两点,下列说法正确的是()A.该电场是匀强电场B.M点的电场强度比N点的小C.同一正电荷在N点受到的电场力比M点的小D.M点和N点的电场方向相同15.如图所示为电流
6、产生磁场的分布图,正确的分布图是()A.B.C.D.16.如图所示,一带正电的离子束沿图中箭头方向通过两磁极间时,它受到的洛伦兹力的方向()A.向上B.向下C.向N极D.向S极17.如图,用一块磁铁接近发光的白炽灯泡,可以看到灯丝颤抖起来.关于这一现象,以下说法中正确的是()A.这是一种电磁感应现象B.这是因为通电的灯丝受安培力作用的结果C.如果灯泡中通过的是恒定电流,也会发生同样的现象D.磁铁靠近不通电的灯泡也会发生同样的现象18.下列关于电容器和电感器在电路中的作用的说法正确的是()A.交变电流的频率越高,电流通过电容器的能力越强B.交变电流的频率越高,电流通过电感器的能力越强C.电容器在
7、电路中的作用是通直流阻交流D.电感器在电路中的作用是通交流阻直流19.现代通信技术是电磁波最辉煌的应用成果之一.从理论上预言电磁波的存在以及第一次用实验验证电磁波存在的科学家分别是()A.法拉第和爱迪生B.麦克斯韦和赫兹C.奥斯特和贝尔D.法拉第和赫兹20.人类发射的绕地球运行的所有航天器,在轨道上工作时都需要电能,所需要的电能通常是通过太阳能电池获得的.太阳能电池把太阳能转化为电能时,要求太阳能电池板总是正对太阳,为达到这一要求,应利用下列哪种传感器来感知太阳的方位()A.力传感器B.光传感器C.温度传感器D.生物传感器选做题B组(选修31)21.下列做法中,属于预防静电危害的是()A.用静
8、电吸附粉尘B.用静电喷涂油漆C.复印机对碳粉的静电吸附D.运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上22.如图所示,在一对带等量异号电荷的平行金属板间,某带电粒子只在电场力作用下沿虚线从A运动到B.则()A.粒子带负电B.从A到B电场强度增大C.从A到B粒子动能增加D.从A到B粒子电势能增加23.连接在电池两极上的平行板电容器,当两极板间的距离减小时,下列说法错误的是()A.电容器的电容C变大B.电容器极板的带电荷量Q变大C.电容器两极板间的电势差U变大D.电容器两极板间的电场强度E变大24.某金属导线的电阻率为,电阻为R,现将它均匀拉长到直径为原来的一半,那么该导线的电阻率和电阻分别变为(
9、)A.4和4RB.和4RC.16和16RD.和16R25.关于闭合电路的性质,下列说法错误的是()A.外电路断路时,路端电压最大B.外电路短路时,电源的功率最大C.外电路电阻变大时,电源的输出功率变大D.不管外电路电阻怎样变化,其电源的内、外电压之和保持不变26.在磁感应强度为B0、方向向上的匀强磁场中,水平放置一根长通电直导线,电流的方向垂直于纸面向里.如图所示,a,b,c,d是以直导线为圆心的同一圆周上的四点,在这四点中()A.b,d两点的磁感应强度相等B.a,b两点的磁感应强度相等C.c点的磁感应强度的值最小D.b点的磁感应强度的值最大27.一根容易形变的弹性导线,两端固定.导线中通有电
10、流,方向如图中箭头所示.当没有磁场时,导线呈直线状态,当分别加上方向竖直向上、水平向右或垂直于纸面向外的匀强磁场时,描述导线状态的四个图示中正确的是()28.电荷量为+q的粒子在匀强磁场中运动,下列说法中正确的是()A.只要速度大小相同,所受洛伦兹力就相同B.若把+q改为-q,且速度大小不变,方向反向,则洛伦兹力的大小、方向均不变C.洛伦兹力方向不一定与电荷速度方向垂直D.粒子只在洛伦兹力作用下运动的动能、速度均不变第二部分非选择题三、非选择题:本大题包括3小题,共40分.29.(12分)某同学用如图所示的实验装置探究加速度与力、质量的 关系.(1)长木板右端用垫木适当垫高的主要目的是.(2)
11、验证“合外力一定时,加速度与质量成反比”时,将砝码盘及盘中砝码所受的重力视为小车及车上砝码受到的合外力.实验中,若小车及车上砝码的质量为120 g,则砝码盘及盘中砝码的总质量最好选择.(选填选项前的字母)A.10 gB.50 gC.100 gD.1 kg实验中,某同学用电磁打点计时器打了一条较为清晰的纸带,他按下图所示选取计数点,在测量各相邻两计数点间的距离时不慎将纸带撕成了几段,但他清楚地知道下图中的甲、乙属于同一纸带,则下图中点2与点3两点之间的距离为cm.已知打点计时器使用的电源频率为50 Hz,由纸带中的数据可求得小车的加速度大小为m/s2(保留3位有效数字).30. (13分)如图所
12、示,滑雪场的弯曲滑道由AB,BC两部分组成,AB段高度差大于BC段高度差.运动员从A点由静止开始沿AB滑道下滑.经过B点后沿BC滑道运动.不计摩擦和空气阻力,规定B点所在水平地面重力势能为零.简要回答下列问题:(1)分析运动员从A到B的过程的能量转化情况;(2)通过分析确定运动员在B点时处于超重还是失重状态;(3)分析确定运动员到达C点时速度是否为零,并大致画出运动员离开C点之后的运动轨迹.31. (15分)如图所示,轻绳一端固定在O点,另一端系住质量m=1.0 kg的小球(可视为质点),A点与O点位于同一水平高度.小球从A点由静止释放后在竖直平面内做圆周运动,到达O点正下方的B点时绳子突然断
13、裂,小球从B点开始做平抛运动并落在水平面上的C点,B点与水平面的高度差h=1.8 m,B,C间的水平距离s=2.4 m,O,A,B,C在同一竖直面内,重力加速度g取10 m/s2,不计一切阻力.求:(1)小球由B点运动到C点的时间t;(2)小球在B点的速度大小vB;(3)小球在A点的重力势能EpA(取地面的重力势能为零).参考答案1.C位移是由初位置指向末位置的有向线段,大小为 4 m;路程是运动轨迹的长度,大小为8 m,故C正确.2.C从树上随风飘下的树叶,所受的空气阻力不可以忽略,所以不能看成自由落体运动,故A不符合题意.暴雨的雨点所受的阻力不可以忽略,所以不能看成自由落体运动,故B不符合
14、题意.阳台上掉下的花盆所受的空气阻力与重力相比可以忽略,所以可以看成自由落体运动,故C符合题意.飞机上投下的炸弹可以看成平抛运动,故D不符合题意.3.Axt图像的斜率表示速度,故0t1时间内和t2t3时间内物体做匀速直线运动,且0t1时间内的速度小于t2t3时间内的速度,t1t2时间内物体速度为零、处于静止状态,故选项A正确.4.D根据平行四边形定则知,合力可能比分力大,可能比分力小,也可能与分力相等,A,B错误;合力的方向不一定与分力方向相同,C错误;根据平行四边形定则可知,分力大小一定,两分力夹角在0180之间变化时,夹角越大合力越小,D正确.5.B千克、米、秒都是国际单位制中的基本单位;
15、而牛顿是导出单位;克不是国际单位制中的基本单位.6.C物体所受的合力F合=F1-F2=4 N,方向水平向右,产生向右的恒定加速度,选项C正确.7.B根据物体做曲线运动的条件,速度应该沿着曲线的切线方向,合力应该指向曲线弯曲的一侧,选项B正确.8.C三个小球从同一高度水平抛出,由h=gt2可知落地时间相同,由s=v0t可知,s越大,水平初速度越大,选项C正确.9.D静摩擦力提供物块做匀速圆周运动的向心力,故摩擦力f=ml2.10.Cv=7.9 km/s为第一宇宙速度,即围绕地球表面运行的速度,因同步卫星轨道半径比地球半径大很多,因此该卫星的线速度应小于7.9 km/s,选项A正确;因同步卫星与地
16、球自转同步,即T,相同,因此该卫星相对地面静止,周期与地球自转周期相同,选项B,D正确;中继卫星是地球同步卫星,只能定点在赤道的上空,不可以定点在深圳上空,选项C错误.11.D恒力F做的功为W=Fx=82 J=16 J;平均功率为P= W=4 W,故D正确.12.D以地面为零势能面,海平面比地面低h,所以物体在海平面时的重力势能为-mgh,故A错误;重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关,抛出点与海平面的高度差为h,并且重力做正功,所以整个过程重力对物体做功为mgh,故B错误;由动能定理W=Ek2-Ek1,有Ek2=Ek1+W=m+mgh,故C错误;整个过程只有重力做功,物体的机械能守
17、恒,抛出时的机械能为m,所以物体在海平面时的机械能也为m,故D正确.13.C两导体球上的电荷先中和后再平分,所以每个导体球上带电荷量的大小为=2Q,故选项C正确.14.C从电场线的分布特征可以判断,该电场不是匀强电场,选项A错误;M点比N点的电场线密集,因此,M点的电场强度比N点的大,选项B错误;由F=qE,同一正电荷在N点受到的电场力比M点的小,选项C正确;电场线上各点的切线方向与该点电场强度方向一致,故M点和N点的电场方向不相同,选项D错误.15.C由安培定则可以判断出直线电流产生的磁场方向,正确,错误.和为环形电流,注意让弯曲的四指指向电流的方向,可判断出错误,正确.故正确选项为C.16
18、.A由图可知,磁场方向从N极指向S极,根据左手定则可知,让四指指向与正电荷运动方向相同,让磁感线穿过手心,根据大拇指的指向即可判断出洛伦兹力的方向,由此可知洛伦兹力的方向向上,故A正确,B,C,D错误.17.B家庭电路的电流是交流电,灯丝中电流方向不断变化,磁铁靠近白炽灯时,灯丝受到安培力的作用,由于电流方向不断变化,灯丝受到的安培力方向也不断变化,灯丝发生颤抖,A,C,D错误,B正确.18.A电容器具有阻直流,通交流,通高频,阻低频的特性,电感器具有通直流阻交流,通低频阻高频的特性.19.B从理论上预言电磁波存在的科学家是麦克斯韦,第一次用实验验证电磁波存在的科学家是赫兹.20.B要感知太阳
19、的方位,应利用光传感器,选项B正确.21.D用静电吸附粉尘、用静电喷涂油漆、复印机对碳粉的静电吸附都属于静电的利用,运输汽油等易燃易爆物品的车辆拖一条铁链在地上属于预防静电的危害,选项D正确.22.C由于带电粒子只在电场力作用下从A运动到B,从粒子运动轨迹的弯曲方向知带电粒子应受到向上的电场力,由于电场强度方向向上,则带电粒子带正电,故A错误;由图可知,这是匀强电场,故B错误;带电粒子从A到B电场力做正功,因此电势能减小,动能增加,故C正确,D错误.23.C由C=知,当d减小时,电容C变大,选项A正确.平行板电容器连接在电池两极上,两极板间的电压为定值,选项C错误.根据Q=CU,U不变,C变大
20、,所以Q变大,选项B正确.E=,U不变,d减小,所以E变大,选项D正确.24.D导体的电阻率反映材料的导电性能,温度一定时同种材料的电阻率是不变的.导线拉长后,直径变为原来的一半,则横截面积变为原来的,因总体积不变,长度变为原来的4倍,由电阻定律计算可知电阻变为原来的16倍.25.C外电路断路时,外电阻R,I=0,所以U=E-Ir=E,路端电压最大,A正确;外电路短路时,电流I=最大,据P=EI得,电源的功率最大,B正确;电源的输出功率为P=UI=I2R=,由此公式可知当R=r 时,电源的输出功率最大,而如果Rr时,R增大,P减小,C错误;根据闭合电路的欧姆定律知,其电源的内外电压之和等于电源
21、的电动势即保持不变,D正确.26.C如图所示,由矢量叠加原理可求出各点的合磁场的磁感应强度,可见b,d两点的磁感应强度大小相等,但方向不同,A错误;a点的磁感应强度最大,c点的磁感应强度最小,B,D错误,C正确.27.D由左手定则判断可知选项A中导线不受安培力;选项B中导线受垂直纸面向里的安培力;选项C中导线受向右的安培力;选项D中导线受向右的安培力.所以选项D正确.28.B因为洛伦兹力的大小不但与粒子速度大小有关,还与粒子速度的方向有关,选项A错误;把+q改为-q且速度大小不变,方向反向时,由左手定则可知洛伦兹力方向不变,再由F=qvB知洛伦兹力大小不变,选项B正确;洛伦兹力方向一定与电荷速
22、度方向垂直,选项C错误;因为洛伦兹力总与速度方向垂直,因此洛伦兹力不做功,粒子动能不变,但洛伦兹力改变粒子的运动方向,使粒子速度的方向不断改变,选项D错误.29.解析:(1)为使得小车所受合外力等于细绳拉力,需要将小车受到的摩擦力平衡掉,将长木板右端垫高的目的就是平衡摩擦力.(2)平衡摩擦力后,只有满足砝码和砝码盘的质量远小于小车和砝码的质量时,小车所受合力才近似等于砝码和砝码盘的重力,故应选择质量最小的A;根据刻度尺的读数规则可知距离为12.00 cm-7.30 cm=4.70 cm;点0与点1间的距离s1=3.70 cm-1.30 cm=2.40 cm,点2与点3间的距离s3=4.70 c
23、m;两个计数点间还有4个点,则相邻两个计数点的时间间隔T=0.1 s;由s3-s1=2aT 2,得a= m/s2=1.15 m/s2.答案:(1)平衡摩擦力(2)A4.704.72均可1.15评分标准:每空3分.30.解析:(1)运动员在重力和支持力作用下从A点到B点加速下滑,重力势能减少,动能增加,由于支持力不做功,故机械能守恒,重力势能转化为动能.(2)运动员在B点时位于圆弧的最低点,向上的支持力和向下的重力的合力提供向心力,故支持力大于重力,处于超重状态.(3)由于C点高度低于A点高度,由机械能守恒知运动员到达C点时速度不为零,在C点将沿切线飞出,做斜抛运动,由于斜抛运动在最高点的速度不为零,故斜抛运动轨迹的最高点应低于A点,轨迹如图所示.答案:见解析评分标准:第(1)(2)问各4分;第(3)问5分.31.解析:(1)小球由B点运动到C点做平抛运动由h=gt2(3分)得t=0.6 s.(2分)(2)小球由B点运动到C点做平抛运动由s=vBt(2分)得vB=4 m/s.(1分)(3)小球从A点运动到B点过程中,由动能定理mgR=m(3分)得R=0.8 m(2分)取地面的重力势能为零,小球在A点的重力势能EpA=mg(h+R)=26 J.(2分)答案:(1)0.6 s(2)4 m/s(3)26 J
