1、模拟检测卷(十)(时间:60分钟满分:100分)一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54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.在国际单位制(SI)中,力学和电学的基本单位(单位符号)有米(m)、千克(kg)、秒(s)、安培(A)。电场的定义式E=Fq中E的单位用上述基本单位可表示为()A.kgmA-3s-1B.kgmA-2s-2C.kgmA-1s-3D.kgm2A-2s-22.下列说法正确的是()A.在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、力为三个基本量B.用质点代替物体的方法与用点电荷代替带电体的方法是完全不同的C.四种基本相互作用是万有引
2、力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用D.平均速度、瞬时速度及加速度的概念,是牛顿首先建立起来的3.2020年11月24日4时30分,在海南文昌航天发射场我国的科学工作者用长征五号遥五运载火箭成功发射了嫦娥五号探测器,并将其送入预定轨道;12月2日,嫦娥五号着陆器和上升器组合体完成了月球钻取采样及封装;12月17日凌晨,嫦娥五号历时23天飞行了近80万千米,带着中国科学家梦寐以求的月球样本,稳稳降落在内蒙古四子王旗,宣告了我国首次月面自动采样返回任务取得圆满成功。针对以上信息,下列说法正确的是()A.2020年11月24日4时30分是指时间间隔B.在研究嫦娥五号飞行轨迹时可以将其视为质点C.
3、研究嫦娥五号在月球上钻取采样时可将其视为质点D.80万千米是指嫦娥五号从发射到返回地球的总位移4.一个磁场的磁感线如图所示,一个小磁针被放入磁场中,则小磁针将()A.顺时针转动,最终停止B.向左移动C.逆时针旋转,最终停止D.向右移动5.如图,在光滑水平桌面上有一弹簧振子,弹簧的劲度系数为k。开始时,振子被拉到平衡位置O的右侧某处,此时弹簧的弹力为F,然后轻轻释放振子,振子从初速度为零的状态开始向左运动,经过时间t到达平衡位置O处,此时振子的速度为v,则在这过程中,振子的平均速度大小为()A.v2B.v2C.FktD.F2kt6.一辆汽车沿平直道路行驶,其x-t图像如图所示,在t=0到t=40
4、 s这段时间内,汽车的平均速度大小是()A.0B.2 m/sC.2.67 m/sD.25 m/s7.下列表述中最符合实际情况的是()A.某高中同学在一次引体向上的上升过程中克服重力做功约为25 JB.将一个鸡蛋从胸前举过头顶,克服重力做功约为10 JC.篮球从2 m高处自由下落到地面的过程中,重力做功的功率约为20 WD.某高中同学步行上楼时克服重力做功的功率约为10 kW8.嫦娥奔月非神话,破壁飞天化玉娥。万户精魂佑火箭,屈原天问下长河。2020年7月23日12时41分,文昌航天发射场上,长征五号遥四运载火箭成功将天问一号火星探测器顺利送入预定轨道。2021年5月15日,天问一号着陆巡视器成
5、功着陆于火星。已知火星与地球的质量之比为110,半径之比为12,则()A.火星与地球的平均密度之比为54B.火星与地球表面的重力加速度大小之比为52C.天问一号分别绕火星与地球做圆周运动的最大速度之比为15D.天问一号分别绕火星与地球做圆周运动的最小周期之比为259.如图所示为飞机起飞时,在同一底片上相隔同样时间多次曝光“拍摄”的照片,可以看出,在同样时间间隔中,飞机的位移不断增大,则下列说法中正确的是()A.从图中可看出飞机是做匀速直线运动B.量取图中数据可以求得飞机在中间位置的速度C.量取图中数据可以求出飞机在该过程的平均速度D.量取图中数据可以判断飞机是否做匀变速直线运动10.图甲是消防
6、车正在机场进行水柱灭火演练的情景,小刘模拟消防水柱的示意图如图乙所示。水在空中运动,A、B为其运动轨迹上的两点,已知水在A点时的速度大小为v=6 m/s,速度方向与竖直方向的夹角为45,它运动到B点时,速度方向与竖直方向的夹角为37(sin 37=0.6),不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,则()A.图中A点是水在空中运动过程的最高点B.水在空中运动过程为变加速曲线运动C.水在B点时的速度大小为8 m/sD.A、B两点间的高度差为0.7 m11.物体的运动图像并不仅限于x-t图像和v-t图像,还有如v-x图像、a-t图像等,不同的图像可以从不同的角度反映物体的运动情况。如图是某物体做
7、直线运动的v2-x图像(v为速度,x为位置坐标),下列关于物体从x=0处运动至x0处的过程分析,其中正确的是()A.该物体做匀加速直线运动B.该物体的加速度大小为a=v022x0C.该物体在位移中点的速度等于12v0D.该物体在运动中间时刻的速度大于12v012.如图所示是起吊重物的吊车,某次操作过程中,液压杆长度收缩,吊臂绕固定转轴O逆时针转动,吊臂上的A、B两点做圆周运动,此时A点的角速度为,OB=2OA=2l,则()A.A点的速度方向垂直于液压杆B.B点的角速度为2C.A、B两点的线速度大小关系:vB=2vAD.B点的向心加速度为2l(第10题图)(第11题图)(第12题图)13.如图是
8、某款能一键自动上水的全自动智能电热壶,当壶内水位过低时能自动加满水,加热之后的水,时间长了冷却,机器又可以自动加热到设定温度。某同学为了研究其工作原理,经进一步查阅厂家相关技术说明了解到:一键加水是由一水泵(电动机)和传感器来实现的,单独对这一部分进行测试时发现,当其两端所加电压U1=10 V时,电动机带不动负载,因此不转动,此时通过它的电流I1=2 A;当其两端所加电压U2=36 V时(通过变压器实现),电动机能带动负载正常运转,这时电流I2=1 A。则下列说法正确的是()A.这种电热壶工作时加热部分的电阻值约为5 B.电动机正常工作时,其输出的机械功率为31 WC.电动机正常工作时,其内阻
9、两端电压为32 VD.使用一天该水壶消耗的电能为36 kWh14.如图所示为影视摄影区的特技演员高空速滑的示意图,钢索与水平方向的夹角=30,质量为m的特技演员(轻绳、轻环质量忽略不计),利用轻绳通过轻质滑环悬吊在滑索下。在匀速下滑过程中,下列说法正确的是()A.演员处于完全失重状态B.绳子对演员的作用力为0C.钢索对滑环的摩擦力为0.5mgD.钢索与滑环间的动摩擦因数为0.515.如图所示,在点电荷Q产生的电场中,实线MN是该点电荷标有电场方向的一条电场线,一带电粒子只在静电力作用下从A沿着虚线运动到B。设该粒子在A、B两点的加速度大小分别为aA、aB,电势能分别为EpA、EpB。下列说法正
10、确的是()A.粒子一定带负电B.点电荷Q靠近M端C.A、B两点的电场强度关系是EA=EBD.该粒子在A、B两点的电势能EpAF1D.无论取什么角度,F2始终大于F1二、非选择题(本题共5小题,共46分)19.(8分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细线、钩码、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有。A.天平B.电压可调的直流电源C.秒表D.电压合适的50 Hz交流电源(2)实验过程中,下列做法正确的是。A.先接通电源,再使小车运动B.先使小车运动,再接通电源C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D.将接好纸带的
11、小车停在距离滑轮和打点计时器相等的位置(3)如图所示为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两个计数点间都有4个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点,如图所示。其中2、3、4三个计数点的位置关系如图,则3这个计数点的读数为,打点计时器打计数点3时小车的瞬时速度大小v3= m/s。20.(8分)某物理实验兴趣小组测定自制盐水的电阻率,在一无盖的长方体玻璃槽中装入一定量的盐水,水槽内腔的长度为40.10 cm,宽度为4.52 cm。(1)某次实验,在槽中倒入适量的盐水,水面的高度为4.50 cm,用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻,选择开关置于“100”挡,发现指针如
12、图甲所示,则该同学接着需要做的实验步骤是换选(选填“10”或“1 k”)挡。(2)为了准确测量电阻,准备了以下实验器材:A.电动势为3 V的电源,内阻约为0.5 B.电动势为15 V的电源,内阻约为0.9 C.阻值为5 的滑动变阻器D.电压表3 V挡,内阻约为3 kE.电压表15 V挡,内阻约为5 kF.电流表15 mA挡,内阻约为1 G.电流表0.6 A挡,内阻约为0.5 实验中要求尽量减小系统误差,保证电表在测量时其最大读数超过量程的12,则电源应选择(选填“A”或“B”)。并用笔画线代替导线,完成乙图连线。(3)准确连线后,测出玻璃槽中盐水的高度为H,电压表示数为U,电流表示数为I,改变
13、玻璃槽中的盐水高度,测出如表所示的5组数据,分析数据后,通过UI1H图线来求电阻率。图丙中已经描出了5个点,请作出图线,求得盐水的电阻率为= m。(结果保留2位有效数字)次数水面高H(cm)电压U(V)电流I(A)12.532.888.723.002.659.533.512.639.844.002.3510.954.502.5213.1丙21.(9分)如图甲,O、N、P为直角三角形的三个顶点,NOP=37,OP中点处固定一电荷量为q1=2.010-8 C的正点电荷,M点固定一轻质弹簧。MN是一光滑绝缘杆,其中ON长a=1 m,杆上穿有一带正电的小球(可视为点电荷),将弹簧压缩到O点由静止释放,
14、小球离开弹簧后到达N点的速度为零。沿ON方向建立坐标轴(取O点处x=0),取OP所在水平面为重力势能零势能面,图乙中和图线分别为小球的重力势能和电势能随位置坐标x变化的图像,其中E0=1.2410-3 J,E1=1.9210-3 J,E2=6.210-4 J,静电力常量k=9.0109 Nm2/C2,sin 37=0.6,cos 37=0.8,g取10 m/s2。(1)求电势能为E1时小球的位置坐标x1和小球的质量m;(2)已知在x=x1处时小球与杆间的弹力恰好为零,求小球的电荷量q2;(3)求小球释放瞬间弹簧的弹性势能Ep。22.(9分)如图所示为测试智能汽车自动防撞系统的性能。质量为1 5
15、00 kg 的智能汽车以10 m/s的速度在水平面匀速直线前进,通过激光雷达和传感器检测到正前方22 m处有静止障碍物时,系统立即自动控制汽车,使之做加速度大小为1 m/s2的匀减速直线运动,并向驾驶员发出警告。驾驶员在此次测试中仍未进行任何操作,汽车继续前行至某处时自动触发“紧急制动”,即在切断动力系统的同时提供12 000 N的总阻力使汽车做匀减速直线运动,最终该汽车恰好没有与障碍物发生碰撞。求:(1)汽车在“紧急制动”过程的加速度大小;(2)触发“紧急制动”时汽车的速度大小和其到障碍物的距离;(3)汽车在上述22 m的运动全过程中的平均速度的大小。23.(12分)如图所示,竖直放置的半径
16、为R=0.2 m的螺旋圆形轨道BGEF与水平直轨道MB和BC平滑连接,倾角为=30的斜面CD在C处与直轨道BC平滑连接。水平传送带MN以v0=4 m/s的速度顺时针方向运动,传送带与水平地面的高度差为h=0.8 m,MN间的距离为LMN=3.0 m,小滑块P与传送带和BC段轨道间的动摩擦因数=0.2,轨道其他部分均光滑。直轨道BC长LBC=1 m,小滑块P质量为m=1 kg。(1)若滑块P第一次到达圆轨道圆心O等高的F点时,对轨道的压力刚好为零,求滑块P从斜面静止下滑处与BC轨道高度差H;(2)若滑块P从斜面高度差H=1.0 m处静止下滑,求滑块从N点平抛后到落地过程的水平位移;(3)滑块P在
17、运动过程中能二次经过圆轨道最高点E点,求滑块P从斜面静止下滑的高度差H范围。参考答案模拟检测卷(十)1.C解析根据电场强度的定义式E=Fq,得E的单位为NC=kgm/s2As=kgmA-1s-3,故选C。2.C解析在力学范围内,国际单位制规定长度、质量、时间为三个基本量,力不是基本物理量,故A错误;用质点代替物体的方法与用点电荷代替带电体的方法都是理想模型法,故B错误;四种基本相互作用是万有引力、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用,故C正确;平均速度、瞬时速度及加速度的概念,是伽利略首先建立起来的,故D错误。3.B解析2020年11月24日4时30分是指时刻,A错误;在研究嫦娥五号飞行轨迹时
18、可以将其视为质点,因为其形状对研究的问题没有影响,B正确;研究嫦娥五号在月球上钻取采样时,需要改变其姿势,所以不能视为质点,C错误;80万千米是指嫦娥五号从发射到返回地球的总路程,D错误。故选B。4.A解析小磁针N极所受力的方向就是磁场方向,磁场方向水平向右,则小磁针受到磁场力的方向水平向右,所以小磁针会沿顺时针转动,最终停止,故选A。5.C解析根据胡克定律,振子被拉到平衡位置O处的右侧某处,此处偏离平衡位置的位移大小为x=Fk经过时间t到达平衡位置O处,则这个过程的平均速度为v=xt=Fkt故选C。6.A解析由图知,t1=0时x1=0,t2=40s时,x2=0,所以在t=0到t=40s这段时
19、间内汽车的位移为x=x2-x1=0,汽车的平均速度大小为:v=xt=0,故A正确。7.C解析高中同学质量约为50kg,引体向上重心上移的距离约为30cm,因此克服重力做功为Ep=mgh=150J,选项A错误;鸡蛋的重量约为50g,则克服重力做功为Ep=mgh=0.5J,选项B错误;一个篮球质量约为600g,自由落体到地面重力做功为W=mgh,下落时间t=2g,代入得P=Wt=0.61020.4=20W,同学步行上楼克服重力功率不可能达到10000W,因此选项C正确。8.C解析星球的密度=M43R3MR3,火地=M火M地R地3R火3=45A选项错误;在星球表面有mg=GMmR2,gMR2,g火g
20、地=R地2M火R火2M地=25B选项错误;天问一号绕星球表面做匀速圆周运动时,速度最大,根据GMmR2=mv2R得v=GMRMR,v火v地=R地R火M火M地=15C选项正确;天问一号绕星球表面做匀速圆周运动时,周期最小,根据GMmR2=m2T2R得T=42R3GMR3M,T火T地=R火3R地3M地M火=52D选项错误。9.D解析通过图片,可以知道飞机在相等时间内的位移在增大,可知飞机做加速直线运动,故A错误。量取图中数据,但不知道图片中飞机和真实飞机的比例关系,无法确定时间和真实位移大小,则无法求出飞机的位移和时间间隔大小,故B、C错误。量取图中数据,若连续相等时间内的位移之差是一恒量,则飞机
21、做匀变速直线运动,故D正确。10.D解析图中A点速度方向不是水平的,则不是水在空中运动过程的最高点,选项A错误;水在空中运动过程中,加速度恒定为g,则为匀加速曲线运动,选项B错误;水在AB两点时水平速度相同,则vAsin45=vBsin37解得B点时的速度大小为vB=52m/s选项C错误;A、B两点间的高度差为h=(vBcos37)2-(vAcos45)22g=0.7m选项D正确。11.B解析由匀变速直线运动的速度位移关系公式v2-v02=2ax可得v2=2ax+v02,可以知道物体的加速度恒定不变,速度均匀减小,故物体做匀减速直线运动,故A错误;由以上分析知,v2-x图像的斜率大小等于2a,
22、由图可得2a=v02x0,则得物体的加速度大小为a=v022x0,故B正确;该物体在运动过程中的平均速度为v02,因为物体做匀减速直线运动,所以该物体在运动中间时刻的速度等于v02,物体在位移中点的速度大于中间时刻的速度,所以物体在位移中点的速度大于v02,故C、D错误。12.C解析吊臂以固定转轴O旋转,因此vA=l,方向垂直于吊臂,因此选项A错误;B点的角速度等于A点角速度,因此选项B错误;根据v=r可知,vB=2vA,选项C正确;根据a=r2可知,B点的向心加速度为a=22l,选项D错误。13.B解析电热水壶工作时加热部分的电阻值R=U2P=(220)21500=32,所以选项A错误;电动
23、机不转时,由部分电路的欧姆定律得r=U1I1=5。电动机能带动负载正常运转,电动机内阻两端电压Ur=I2r=5V,则其输出的机械功率为P=(U-Ur)I2=(36-5)1W=31W,因此选项B正确,C错误。水壶在工作时,只有水温低了才会加热,并不是24小时不间断用额定功率加热,因此,消耗的电能不足36kWh,选项D错误。14.C解析演员既不是失重状态也不是超重状态,选项A错误。由于是匀速往下滑,所以绳子对演员的作用力等于演员的重力mg,选项B错误。以演员、轻绳和轻环整体为研究对象,整体受到重力G、钢索的支持力FN和钢索的滑动摩擦力Ff的作用,受力如图所示。演员匀速下滑,根据受力平衡,Ff=G1
24、=mgsin=0.5mg,支持力FN=G2=mgcos=32mg,滑动摩擦力Ff=FN,联立上述各式可得=33,故C正确,D错误。15.D解析点电荷电性不清楚,因此选项B错。点电荷的电场不是匀强电场,因此选项C错。根据电场线性质得AB,无论点电荷是正电荷还是负电荷,电场力都指向曲线弯曲内侧,即带电粒子一定是正电荷,所以该粒子在A、B两点的电势能EpAF1,故选项C错误,根据数学知识得F2F1=6sin-4sin2的最大值为2.25,最小值为0,可知选项D错误。19.答案(1)D(2)A(3)6.10 cm0.11解析(1)使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源,而天平与秒表均不需要,所以D选
25、项是正确的,A、B、C错误。(2)实验操作时,用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再释放纸带,所以A选项是正确的,B、C、D错误。(3)由图得3这个计数点的读数为6.10cm,根据某段时间内平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有v3=x242T=0.11m/s。20.答案(1)10(2)A(3)0.016解析(1)某次实验,在槽中倒入适量的盐水,水面的高度为4.50cm,用多用电表的电阻挡粗测玻璃槽中盐水的电阻,选择开关置于“100”挡,发现指针如图甲所示,则该同学接着需要做的实验步骤是换选“10”挡。(2)实验中要求尽量减小系统误差,保证电表在测量时其最大读数超过量程的12,则电
26、源应选择A;图乙中的连线如下。(3)在图丙中,作图如下:设水槽内腔的长度为L=40.10cm,宽度为d=4.52cm,水的高度为H,根据电阻定律:R=LS=LHd根据欧姆定律:R=UI整理得:UI=Ld1H其中直线斜率:k=Ld则有:=dLk在直线中选取比较远的两个点(20,175)、(40,335),则有:k=335-17540-20=8有:=dLk=5.2540.108m=0.016m21.答案(1)0.32 m110-3 kg(2)2.5610-6 C(3)5.3810-3 J解析(1)当小球运动到距离q1最近的A点时电势能最大,如图所示根据几何关系可知x1=acos3712cos37=
27、0.32a=0.32mx=x1处小球的重力势能E1=mgx1sin37解得m=E1gx1sin37=110-3kg(2)设在x=x1处小球与固定点电荷间的距离为r,则kq1q2r2=mgcos37,r=x1tan37=0.24m代入数据解得q2=2.5610-6C(3)根据能量守恒定律可得mgasin37+E2-E0=Ep代入数据得Ep=5.3810-3J22.答案(1)8 m/s2(2)8 m/s4 m(3)223 m/s解析(1)根据牛顿第二定律得“紧急制动”过程的加速度a2=Ffm代入数据得a2=8m/s2(2)设触发“紧急制动”时汽车速度为v,其到障碍物的距离为x2,x2=v22a2已
28、知“紧急制动”前的加速度a1=1m/s2,位移x1=v02-v22a1x1+x2=x已知总位移x=22m,v0=10m/s代入得v=8m/s,x2=4m(3)紧急制动前的时间t1=v0-va1=2s“紧急制动”后的时间t2=va2=1s总时间为t=t1+t2=3sv=xt=223m/s23.答案(1)0.4 m(2)0.8 m(3)0.7 mH0.8 m解析(1)滑块P在圆轨道F点的压力刚好为零,则vF=0mg(H-R)-mgLBC=0解得H=LBC+R=0.4m(2)H=1.0m,滑块运动到N点时的速度为vN,从开始到N点应用动能定理mgH-mg(LBC+LBN)=12mvN2-0解得vN=
29、2m/s从N点滑块做平抛运动,水平位移为x=vN2g=0.8m(3)滑块P在运动过程中恰好能第一次经过E点必须具有的高度为H1,从开始到E点应用动能定理mgH1-mgLBC-2mgR=12mvB2-0在E点时有mg=mvE2R解得H1=0.7m滑块滑上传送带时的速度为vMmgH1-mgLBC=12mvM2-0vM=10m/s4m/s滑块做减速运动的位移为L=vM22g=2.5mLMN因此滑块返回M点时的速度也为vM=10m/s,因此能第二次过E点设高度为H2时,滑块从传送带返回M点时的最大速度为v=2gLMN=12m/s从开始到M点应用动能定理mgH2-mgLBC=12mv2-0解得H2=0.8m二次经过E点后,当滑块再次返回圆轨道B点时速度为vBmgH2-3mgLBC=12vB2-0vB=2m/s10m/s所以不会第三次过E点,能二次经过E点的高度H范围是0.7mH0.8m
