1、学业水平综合检测(一)(本试卷满分:100分)一、选择题(本题共20小题,每小题3分,共60分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)1下列说法正确的是()A只有静止不动的物体才能作为参考系B本场物理考试的时间是90分钟,“90分钟”指的是时刻C汽车上速度计的示数为80 km/h,“80 km/h”指的是平均速度D引入“质点”的概念为我们提供了一种建立理想模型的思维方法解析:选D任何物体都可以作为研究物体运动的参考系,故A错误; 考试时间是90分钟中的“90分钟”指的是时间间隔,故B错误;汽车上速度计的示数为80 km/h指的是汽车瞬间的速度,故为瞬时速度,故C错误;质点是一种理
2、想模型,是抓住主要因素,忽略次要因素的思维方法,故D正确。2.如图1,在建筑工地上,塔吊先将重1 000 N的建筑材料竖直向上吊起10 m,再沿水平方向移动20 m。则在此过程中,重力做的功为()图1A1104 JB.1104 JC3104 JD3104 J解析:选B建筑材料向上吊起过程中在竖直方向上的位移为10 m,重力做负功,故重力做功为WGGh1104 J,B正确。3雨滴在空气中下落,当速度比较大的时候,它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比,与其横截面积成正比,即FfkSv2,则比例系数k的单位是()Akg/m4B.kg/m3Ckg/m2 Dkg/m解析:选B由FfkSv2得1 kgm
3、/s2km2m2/s2,k的单位为kg/m3,B正确。4某质点做匀加速直线运动,零时刻的速度大小为3 m/s ,经过1 s后速度大小为4 m/s, 该质点的加速度大小是()A1 m/s2 B2 m/s2C3 m/s2 D4 m/s2解析:选A根据加速度的定义式知,质点的加速度a m/s21 m/s2,所以选项A正确。5.如图2所示,在方框中有一能产生磁场的装置,现在在方框右边放一通电直导线(电流方向如图3箭头方向),发现通电导线受到向右的作用力,则方框中放置的装置可能是下面哪个()图2图3解析:选C若在方框中放入选项A中的通电螺线管,则因为螺线管的右端是N极,则由左手定则可知,直导线受力方向向
4、里,故A错误;若在方框中放入选项B所示的通电直导线,则由左手定则可知,直导线将上端向里转动,下端向外转动,故B错误;若在方框中放入选项C所示的通电圆环,则因为直导线所在位置的磁场向外,则由左手定则可知,直导线受力方向向右,故C正确;若在方框中放入选项D所示的通电直导线,则由于同向电流相互吸引,直导线受力方向向左,故D错误。6对于万有引力定律的数学表达式FG,下列说法正确的是()A公式中G为引力常量,是人为规定的Br趋近零时,万有引力趋于无穷大Cm1、m2受到的万有引力总是大小相等Dm1、m2受到的万有引力总是大小相等、方向相反,是一对平衡力解析:选C公式FG中G为引力常量,由卡文迪什通过实验测
5、得,而不是人为规定的,故A错误;公式FG只适用于两个可以看作质点的物体,即物体的大小相对两者的间距可以忽略,而当距离趋近零时,它们不再适用万有引力公式,故B错误;m1、m2之间的万有引力是一对相互作用力,根据牛顿第三定律,总是大小相等、方向相反,故C正确、D错误。7如图4所示,地球绕太阳公转,而月球又绕地球转动。它们的运动可近似看成匀速圆周运动。如果要估算太阳对月球与地球对月球的引力之比,已知地球绕太阳公转的周期和月球绕地球运动周期,还需要测量的物理量是()图4A地球绕太阳公转的运动半径B月球绕地球的运动半径C月球绕地球的运动半径和地球绕太阳公转的运动半径D月球的质量和地球绕太阳公转的运动半径
6、解析:选C已知地球绕太阳公转的周期和月球绕地球运动周期,如果再已知地球绕太阳公转的运动半径和月球绕地球的运动半径,即可分别求解太阳的质量和地球的质量;因为地球和月球相对太阳的距离基本相等,则根据FG,可估算太阳对月球与地球对月球的引力之比,故C正确;A、B、D错误。8.飞机做特技表演时,常做俯冲拉起运动,此运动在最低点A附近可看作是圆周运动,如图5所示。飞行员所受重力为G,受到座椅的弹力为F,则飞行员在A点所受向心力大小为()图5AG BFCFG DFG解析:选D在最低点,飞行员竖直方向上受重力和座椅对人向上弹力F,合力方向向上,合力提供向心力,则向心力大小FnFG,故D正确,A、B、C错误。
7、9如图6所示,某同学在百米跑道沿直线进行折返跑,他先从A处向前跑80 m到达B处再向后跑30 m到达C处,这一过程中的位移大小是()图6A110 m B80 mC50 m D30 m解析:选C位移的大小为起点到终点的有向线段的长度,则位移大小为:80 m30 m50 m,故C项正确。10.某同学在玩“蹦极”,如图7所示,已知橡皮绳自然状态的长度是20 m,若不考虑空气阻力,从静止开始下落,g10 m/s2,则该同学()图7A下落第1 s末的瞬时速度大小是10 m/sB下落前2 s的平均速度大小是20 m/sC下落第3 s末的瞬时速度大小是30 m/sD当该同学下落20 m时,速度达到最大值解析
8、:选A由题可知,该同学做自由落体运动的时间:t0 s2 s,1 s末的速度:vgt1101 m/s10 m/s,故A正确;2 s内的位移恰好是20 m,则2 s内的平均速度: m/s10 m/s,故B错误;2 s末橡皮绳拉直,2 s后该同学不再做自由落体运动,所以3 s末的速度不是:v3gt3103 m/s30 m/s,故C错误;2 s末橡皮绳拉直,橡皮绳开始拉长时的拉力小于该同学的重力,所以将继续向下做加速运动,当橡皮绳的拉力等于该同学的重力时,速度最大,所以在2 s末的速度没有达到最大值,故D错误。11.如图8是甲、乙两物体做直线运动的vt图像。下列表述正确的是()图8A甲、乙的速度方向相
9、反B01 s内甲和乙的位移相等C甲和乙的加速度方向相同D甲的加速度比乙的大解析:选D由题图知甲、乙的速度方向相同,选项A错误;01 s内,由图线的“面积”读出甲的位移大于乙的位移,故B错误;图像的斜率等于加速度,则知甲的加速度为负值,乙的加速度为正值,两物体的加速度方向相反,故C错误;甲图线的斜率绝对值大于乙的斜率,则甲的加速度大于乙的加速度,故D正确。12.如图9所示,物体以初速度v0冲上粗糙的斜面,则物体受到的作用力是()图9A重力、弹力、摩擦力B重力、弹力、摩擦力、上冲力C重力、压力、上冲力D重力、弹力、摩擦力、支持力解析:选A不存在上冲力,物体受到的力为:重力、弹力(支持力)、摩擦力。
10、13.如图10所示,一长直木板的上表面放有一小物块,当木板以远离物块的一端O为轴,由水平位置缓慢向上转动(角变大)时,已知滑动摩擦力等于最大静摩擦力,则物块受到的摩擦力 Ff随转过的角度变化的图像可能是图11中的()图10图11解析:选C物块受到的摩擦力在开始为静摩擦力,Ffmgsin ,为正弦规律变化;而滑动后,Ffmgcos ,为余弦规律变化,而滑动摩擦力等于最大静摩擦力,故C正确。14.如图12所示,Q是固定的点电荷,虚线是以Q为圆心的两个同心圆。一个带电粒子在仅受电场力的作用下沿实线所示的轨迹从a处运动到b处,然后又运动到c处,实线与两圆在同一平面内,带电粒子在a、b、c点的加速度大小
11、分别为aa、ab、ac,电势能大小分别为Ea、Eb、Ec,则()图12Aaaabac,EaEcabac,EbEcacaa,EbEcacaa,EaEcEb解析:选D点电荷的电场强度的分布特点是离场源电荷距离越小,场强越大,带电粒子受到的电场力越大,带电粒子的加速度越大,所以abacaa;根据带电粒子轨迹弯曲方向判断知带电粒子在运动的过程中,带电粒子一直受静电斥力作用,从a到b,静电力对带电粒子做负功,电势能增大,则有EbEa,从b到c,静电力对带电粒子做正功,电势能减小,则有EbEc,而且从a到b克服静电力做功数值较多,所以EcEa,综合可得EbEcEa,故D正确。15如图13所示,电阻率均匀的
12、矩形线圈在匀强磁场内运动,甲、丙、丁三个图中线圈在图示平面内平动,乙图中线圈绕转轴转动,以下说法正确的是()图13A图甲中,流过ab边的电流为零,a、b两点间电势差为零B图乙中图示位置处,流过ab边的电流不为零,a、b两点电势差不为零C图丙中,流过ab边的电流为零,a、b两点电势差不为零D图丁中,流过ab边的电流为零,a、b两点电势差也为零解析:选D图甲中,穿过闭合线圈的磁通量不变,流过ab边的电流为零,由于ab切割磁感线产生感应电动势,所以a、b两点间电势差等于感应电动势,不为零,故A错误;图乙中图示位置处,没有任何一条边切割磁感线,流过ab边的电流为零,a、b两点电势差为零,故B错误;图丙
13、中,穿过闭合线圈的磁通量不变,流过ab边的电流为零,没有任何一条边切割磁感线,不产生感应电动势,所以a、b两点电势差为零,故C错误;图丁中,穿过闭合线圈的磁通量不变,流过ab边的电流为零,没有任何一条边切割磁感线,不产生感应电动势,所以a、b两点电势差也为零,故D正确。16关于电磁场和电磁波,以下说法正确的是()A变化的磁场能够在周围空间产生变化的电场B麦克斯韦预言并证实了电磁波的存在C电磁波在介质中的传播速度比在真空中快D电磁波的传播不需要介质,在真空中也能传播解析:选D周期性变化的磁场能够在周围空间产生周期性变化的电场,均匀变化的磁场能够在周围空间产生稳定的电场,故A错误;麦克斯韦预言了电
14、磁波的存在,赫兹证实了电磁波的存在,故B错误;电磁波在介质中的传播速度比在真空中慢,故C错误;电磁波是种物质,可以在真空中传播,传播不需要介质,故D正确。17.如图14所示,a、b、c、d是一个矩形的四个顶点。匀强电场与矩形所在平面平行。已知a点的电势为14 V,b点的电势为18 V,d点的电势为2 V,由此可知c点的电势为()图14A6 V B8 VC10 V D14 V解析:选A在匀强电场的相互平行直线上,由UEdcos ,知在相等距离上的两点之间的电势差相等,即UbaUcd,即bacd,代入数据解得:c6 V,故A正确。18在光滑水平面上,质量为2 kg的物体以2 m/s的速度向东运动,
15、当对它施加向西的力,经过一段时间,速度为2 m/s,方向向西,则外力对物体做功()A16 J B8 JC4 J D0解析:选D由动能定理可知:WFmv2mv2(2)2 J222 J0,故选D。19.如图15所示,静止在光滑水平面上的物体,在水平向右的恒力F作用下开始运动,作用一段时间后撤去恒力F,物体继续向右运动。不计空气阻力,则在整个运动过程中,物体机械能随时间变化的关系是图16中的()图15图16解析:选C物体在拉力F的作用下做匀加速直线运动,因为过程中只有F做功,F做功等于物体机械能增加量,故EFxFat2,之后由于撤去拉力F,物体做匀速直线运动,机械能不变,故C正确。20.如图17所示
16、,甲、乙两人同时从背面和侧面分别用F1150 N、F2200 N的力推质量为50 kg的沙发,F1与F2相互垂直,且平行于地面。沙发与地面间的动摩擦因数0.4。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g10 m/s2,下列说法正确的是()图17A沙发的加速度大小为1 m/s2B沙发将沿着F1的方向移动C沙发不会被推动D由于F1小于最大静摩擦力,因此沙发将沿着F2的方向移动解析:选AF1150 N、F2200 N,FNmg500 N,根据力的合成法则可求得,两个相互垂直的推力的合力为F合250 N,滑动摩擦力:FfFNmg0.45010 N200 N,因为合力大于最大静摩擦力,所以沙发被推动,运
17、动方向沿合力方向。由:Fma可得:a m/s21 m/s2,故A正确,B、C、D错误。二、非选择题(本题共5小题,共40分)21(6分)有一内阻未知(约2 k6 k)、量程为03 V的直流电压表。某同学用一多用电表的欧姆挡,直接去测量该电压表的内阻,则欧姆挡的选择开关应拨至倍率“_”挡。该同学先将红黑表笔短接调零后,应选图18_(填“甲”或“乙”)的方式连接。在实验中,欧姆表的刻度盘如图18丙所示,则电压表的电阻应为_ 。图18解析:当欧姆表的指针指在中间位置附近时,测量值较为准确,电压表内阻约为2 k6 k,表盘中央刻度线约为30,为准确测量电压表内阻,应选择100挡,欧姆表的正极插孔与内部
18、电源的负极相连,与电压表构成一闭合回路,电流从负极流出,进入电压表的正极,应选择图甲;由图示表盘可知,电压表内阻为:40100 4 000 。答案:100甲4 00022(8分)在验证机械能守恒定律的实验中,与纸带相连的质量为1 kg的重锤自由下落,打出的纸带如图19所示,相邻计数点的时间间隔为0.02 s,g取9.8 m/s2。求:图19(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB_ m/s。(保留两位有效数字)(2)某同学根据纸带上的O点到B点的数据,计算出物体的动能增加量Ek0.47 J,重力势能减小量Ep0.48 J,经过多次实验均发现Ek略小于Ep,试分析或解释形成这个现象的原因:
19、_。解析:(1)打点计时器打下计数点B时,物体的速度vB m/s0.97 m/s。(2)由于重锤下落时要克服空气阻力和纸带所受阻力做功,重锤的机械能略减少,即Ek略小于Ep。答案:(1)0.97(2)由于要克服空气阻力和纸带所受阻力做功,重锤的机械能略减少23. (8分)一带电粒子由静止开始经U500 V的电压加速后,沿平行板的中线垂直进入平行板间的匀强电场,如图20所示,若两板间距离d2.0 cm,板长L5.0 cm,要使带电粒子能从平行板间飞出,两极板间所加电压的最大值不超过多少?(不计粒子的重力)图20解析:粒子射出加速电场时,根据动能定理得Uq在偏转电场中yy解得U1160 V。答案:
20、160 V24(8分)在距地面 h10.8 m高的位置以一定速度竖直向上抛出一小球,经 t10.30 s上升h20.45 m后到达最高点,再经 t20.50 s落到地面。求:(1)从抛出到落地这一过程小球的路程s;(2)从抛出到落地这一过程小球的平均速度 v。解析:(1)从抛出到落地这一过程小球的路程s0.8 m20.45 m1.7 m。(2)从抛出到落地这一过程小球的平均速度 m/s1 m/s,方向竖直向下。答案:(1)1.7 m(2)1 m/s,方向竖直向下25. (10分)小明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时,绳突然断掉,球飞行水平距离4d后落地,如图21所示。已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为d,重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。图21 (1)求绳断时球的速度大小v0?(2)问绳能承受的最大拉力多大?解析:(1)由平抛运动的规律得:竖直方向ddgt2水平方向4dv0t解得v04。(2)小球运动到最低点时受到的拉力最大,小球做圆周运动由牛顿第二定律得:Fmgm,解得Fmg由牛顿第三定律可知绳能承受的最大拉力为mg。答案:(1)4(2)mg