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2021 年河北区普通高中学业水平合格性模拟检测 物理 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,共 100 分,考试用时 60 分钟。第 Ⅰ卷 1 至 5 页,第Ⅱ卷 5 至 8 页。 第Ⅰ卷 一、选择题(本大题共 20 小题,每小题 3 分,共 60 分。在每小题列出的四个选项中,只有 一项是最符合题目要求的) 1. 关于矢量和标量,下列说法中正确的是( ) A. 既有大小又有方向的物理量一定是矢量 B. 只有大小没有方向的物理量是标量 C. 速度、加速度、位移、路程都是矢量 D. 标量的运算一定遵守平行四边形法则 【答案】B 【解析】 【详解】A.既有大小又有方向,运算遵守平行四边形法则的物理量才是矢量,故 A 错误; B.只有大小没有方向的物理量一定是标量,故 B 正确; C.物理量中速度、加速度、位移都既有大小,又有方向,都是矢量,而路程是标量,故 C 错误; D.标量运算的法则是代数加减法则,故 D 错误; 故选 B。 2. 关于定义式 FB IL  (其中 B 表示磁感应强度,F 表示通电导体棒受到的磁场力,I 表示通过导体棒的电 流强度,L 表示导体棒的长度),下列说法正确的是( ) A. B 与 F 成正比 B. I 越大,则 B 越小 C. F 的方向就是 B 的方向 D. B 的大小和方向与 IL 无关,由磁场本身决定 【答案】D 【解析】 【详解】该公式为比值法定义,被定义的物理量与用来定义的物理量无因果关系。磁感应强度描述的是磁 场本身性质的物理量,与放入磁场中的通电导线及受力无关。 关系 D。 3. 下列单位中,是国际单位制中的基本单位的是( ) A. N B. kg C. m/s D. J 【答案】B 【解析】 【详解】在国际单位制中力学基本单位是 m kg s、 、 , N m/s、 和 J 都是导出单位,故 B 正确,ACD。 故选 B。 4. 关于做直线运动物体的速度和加速度的关系,下列说法中正确的是( ) A. 物体的速度为零,加速度必为零 B. 物体的速度增大,加速度必为正值 C. 物体的速度变化量大,加速度必为正值 D. 物体的速度变化率大,加速度必然大 【答案】D 【解析】 【详解】A.物体速度为零时,但是速度的变化率不一定为零,即加速度不一定为零,比如竖直上抛运动的 最高点时,速度为零,但是加速度不是零,故 A 错误; B.加速度和速度的方向相同时,物体做加速运动,若速度为负值,则加速度也为负值,故 B 错误; C.速度变化量大,物体可以做加速运动,也可以做减速运动,加速度不一定为正值,故 C 错误; D.加速度是表示物体速度变化的快慢,物体的速度变化率大,加速度必然大,故 D 正确。 故选 D。 5. 关于惯性的认识,以下说法正确的是( ) A. 学校附近区域机动车限速,是因为车的速度大时惯性大,车难以停下来 B. 宇宙飞船内的物体不存在惯性 C. 乒乓球可以迅速抽杀,是因为乒乓球的惯性小的缘故 D. 置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动,说明惯性与物体的质量无关 【答案】C 【解析】 【详解】AD.因为惯性大小仅由质量决定,与车的速度大小无关,故 AD 错误; B.一切物体都有惯性,故 B 错误 C.乒乓球可以迅速抽杀,是因为乒乓球惯性小的缘故,速度容易改变,故 C 正确。 故选 C。 6. 某区域的电场线分布如图所示,a、b 是该电场中的两点,则下列说法正确的是( ) A. a 点的电场强度较小 B. b 点的电场强度较小 C. a 点的电势较低 D. 同一检验电荷在 a 点和 b 点受到的电场力相同 【答案】A 【解析】 【详解】AB.由电场线的疏密程度表示电场强度的大小,b 处的电场线较密,则有 b aE E ,故 A 正确,B 错误; C.沿着电场线,电势逐渐降低,有 a b  ,故 C 错误; D.由 F qE 可知同一检验电荷在 a 点和 b 点受到的电场力比较可得 b aF F ,故 D 错误; 故选 A。 7. 如图所示,人站在电梯的水平踏板上与电梯一起匀速上升,以下表述正确的是( ) A. 人受到的重力和踏板对人的支持力是一对作用力和反作用力 B. 人受到的重力和踏板对人的支持力是一对平衡力 C. 人受到重力、支持力和水平方向的摩擦力的作用 D. 人受到的重力就是人对踏板的压力 【答案】B 【解析】 【详解】A.作用力和反作用力是同种性质且作用在相互作用的两个物体上的力,人受到的重力的施力物体 是地球,踏板对人的支持力的施力物体是电梯,重力和支持力的受力物体是同一个物体,故 A 错误; B.人与电梯一起匀速上升,对人受力分析,受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,二力平衡,故 B 正 确; C.人不受水平方向的摩擦力,故 C 错误; D.由于人做匀速运动,人受到的重力大小等于人对踏板的压力,但二者是不同性质的力,不能说人受到的 重力就是人对踏板的压力,故 D 错误; 故选 B。 8. 某电场的 A 点电势为 20V、B 点电势为 50V,一个电子由 A 运动到 B,已知电子电量值为 e,则电场力 做的功为( ) A. 30eV B. 30eV C. 70eV D. 70eV 【答案】B 【解析】 【详解】根据电场力做功的定义式有 AB ABW qU 而电子带电量为 q e  ,电压为 30VAB A BU      代入数据可得 ( 30V) 30eVABW e     故选 B。 9. 一个可以看作质点的小球沿半径 0.5mr  的圆周做匀速圆周运动,小球质量为 0.2kg,角速度大小为 4rad/s ,则小球所受向心力 F 大小为( ) A. 2.5N B. 0.4N C. 1.6N D. 0.5N 【答案】C 【解析】 【详解】根据向心力公式 2 20.2 0.5 4 1.6NF mr     故选 C。 10. 三峡水力发电站是我国最大的水力发电站,三峡水库蓄水后,平均水位落差约 100m。假设通过水轮机 以后水的动能为零,下列说法正确的是( ) A. 水下落过程中重力势能增加 B. 水下落过程中机械能增加 C. 水减少的一部分机械能转化为电能 D. 重力对水做负功 【答案】C 【解析】 【详解】AD.水下落的过程中,质量不变,高度降低,重力做正功,所以重力势能减小,故 AD 错误; B.水下落过程中,只有重力做功,所以机械能守恒,故 B 错误; C.水下落过程中,减少的一部分机械能转化为电能,故 C 正确。 故选 C。 11. 一辆大卡车以 15m/s 的速度匀速行驶,遇突发情况刹车减速,假定刹车过程是匀变速运动,其加速度大 小是 25m/s ,则大卡车减速运动的时间及从刹车开始经过 3s 发生的位移分别是( ) A. 3s,22.5m B. 2s,22.5m C. 1 3 s,20m D. 3s,20m 【答案】A 【解析】 【详解】大卡车减速运动至停止运动所用的时间为 0 3svt a   从刹车开始经过 3s 恰好停止运动,逆向分析可得 2 0 1 22.5m2x at  故选 A。 12. 质量为 2.5t 的汽车,发动机的额定功率为 30kW,在水平路面上能以 20m/s 的最大速度匀速行驶,则汽 车在该水平路面行驶时所受的阻力为( ) A. 32 10 N B. 31.5 10 N C. 35 10 N D. 36 10 N 【答案】B 【解析】 【详解】根据 Pm=Fv=fvm 可知汽车在该水平路面行驶时所受的阻力为 30000 N 1500N20 m m Pf v    故选 B。 13. 某同学站在电梯底板上,随电梯一起运动,其v t 图像如图所示(设电梯竖直向上运动的方向为正方向), 根据图像可知( ) A. 在 0-5s 内,电梯向上运动,该同学处于超重状态 B. 在 0-2s 内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态 C. 在 2-4s 内,电梯处于匀速运动状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力 D. 由于该同学的质量未知,所以无法判断他是处于超重状态还是失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】AB.在 0~2s 内,电梯的速度一直为正,说明电梯一直向上运动,图象的斜率为正,说明加速度 向上,即电梯和该同学为向上的匀加速直线运动,该同学处于超重状态,在 2s~4s 内,电梯做匀速直线运 动,该同学处于平衡状态,在4s~5s 内,图象的斜率为负,说明加速度向下,该同学处于失重状态,故 AB 错误; C.在2s~4s 内,电梯做匀速直线运动,处于平衡状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,故 C 正确; D.根据以上分析知判定超重还是失重无需知道质量,故 D 错误; 故选 C。 14. 上海世博会中国馆的所有门窗都采用玻璃,它可将阳光转化为电能并储存起来。国家馆顶上的观景台也 引进了最先进的太阳能薄膜,它能储藏阳光并利用光电转换设备将太阳能转化为电能。已知太阳能电池板 的开路电压为 800mV,短路电流为 40mA,现将该电池板与一阻值为 20Ω的电阻器连成一闭合电路,下列 说法正确的是( ) A. 电池板的电动势为 800mV B. 电池板的内电阻为 40Ω C. 闭合电路的总电阻为 20Ω D. 闭合电路的路端电压为 800mV 【答案】A 【解析】 【详解】A.已知太阳能电池板的开路电压为 800mV,则电池板的电动势 E=800mV,故 A 正确; B.已知短路电流为 40mA,由 = EI r短 得,电池板的内电阻为 800mV= 20Ω40mA Er I   短 故 B 错误; C.闭合电路的总电阻是内阻和外阻的总和,故应为 40Ω,故 C 错误; D.闭合电路的路端电压为 400mVEU RR r    故 D 错误; 故选 A。 15. 两个完全相同的金属小球(可看成点电荷),其中一个球的带电量为 5Q,另一个球的带电量为-7Q,当 它们静止于空间某两点时,静电力大小为 F,现将两球接触后再放回原处,则它们之间静电力的大小为( ) A. 1 35 F B. 35F C. 36 35 F D. 35 36 F 【答案】A 【解析】 【详解】接触前,库仑力为 2 2 35QF k r  接触后,电荷先中和再均分,每个小球的带电量为-Q,库仑力为 2 2 1 35r QF k F   故选 A。 16. 如图所示,一个重为 400N 的木箱放在水平地面上,要使它从原地移动,最少要用 100N 的水平推力。 当木箱被推动之后,只要用 90N 的水平推力就可以使木箱沿水平地面作匀速直线运动。则以下所述正确的 是( ) A. 木箱与地面间的最大静摩擦力大小为 90N B. 木箱与地面间的滑动摩擦力大小为 90N C. 木箱与地面间摩擦力大小始终为 100N D. 当用 120N 的水平推力推木箱时,木箱与地面间的摩擦力为 120N 【答案】B 【解析】 【详解】A.一个重为 400N 的木箱放在水平地面上,要是他从原地移动,最少要用 100N 的水平推力,知 最大静摩擦力为 100N,故 A 错误; B.当木箱被推动之后,只要用 90N 的水平推力就可以使木箱沿水平地面作匀速直线运动,知推力和滑动摩 擦力平衡,滑动摩擦力大小为 90N,故 B 正确; C.木箱在未被推动前,受到的是静摩擦力,大小随推力的增大而增大;当它滑动时,摩擦力等于滑动摩擦 力,大小等于 90N,故 C 错误; D.当用 120N的水平推力推木箱时,木箱滑动,受到的是滑动摩擦力,大小为 90N,故 D 错误; 故选 B。 17. 超导是当今高科技的热点,利用超导体材料可实现无损耗输电。现有一直流电路,输电线的总电阻为 0.4Ω,它提供给用电器的电功率为 40kW,电压为 800V,若用临界温度以下的超导体电缆替代原来的输电 线,保持供给用电器的功率和电压不变,那么节约的电功率为( ) A. 1kW B. 10kW C. 1.6kW D. 1600kW 【答案】A 【解析】 【详解】输电电流为 40kW 50A800V PI U    输送电路的输出电压为 1 800V 0.4 50A 800V 820VU IR      输出功率为 1 1 820V 50A 41kWP U I    若用超导体电缆替代原来的输电线后,由于线路上没有损耗,则输出功率等于提供给用电器的电功率,即 2 40kWP P  所以节约的电功率 1 2 1kWP P P    故选 A。 18. 对于已充电的平行板电容器,可用静电计测量其两极板之间的电势差 U。如图所示,静电计指针的偏角 大小反映电势差 U 的大小。现使 B 板带正电并保持电量不变,则下列说法正确的是( ) A. 若减小两极板之间的距离,则指针张角变大 B. 若将 A 板稍微上移,则静电计指针张角变小 C. 若将玻璃板插入两板之间,则静电计指针张角变大 D. 若增大两极板之间的距离,则电容器的电容减小 【答案】D 【解析】 【详解】A.减小两极板之间的距离,由电容的决定式 4 r SC kd   可知,电容增大,电容器的电量不变,由 QC U  分析可知,板间电压减小,静电计指针张角变小,故 A 错误; B.将 A 板稍微上移时,正对面积减小,由电容的决定式 4 r SC kd   可知,电容增小,电量不变,由 QC U  分析可知,板间电压增大,静电计指针张角变大,故 B 错误; C.将玻璃板插入两板之间,电容的决定式 4 r SC kd   可知,电容增大,电量不变,由 QC U  分析可知, 板间电压减小,静电计指针张角变小,故 C 错误; D.增大两极板之间的距离,由电容的决定式 4 r SC kd   可知,电容减小,故 D 正确; 故选 D。 19. 2020 年 2 月 2 日,在 7000 多人 10 天 10 夜的鏖战下湖北省首个“小汤山模式”医院—武汉蔡甸火神山 医院成功交付。下图是火神山医院的施工现场,几十台吊车正如火如荼的运行。如图所示,一台吊车用绳 子吊起货物,假设两段与水平方向的夹角均为 60的绳子能承受足够大的拉力而不断,绳的质量不计,竖直 方向的绳子能承受的最大拉力为 2200N,已知货物质量为 200kg,重力加速度 g 取 210m/s 。要使竖直方向绳 子不被拉断,则货物上升的最大加速度为( ) A. 20.2m/s B. 20.4m/s C. 20.5m/s D. 21m/s 【答案】D 【解析】 【详解】货物受力如图所示: 当绳子的拉力达到最大时,货物的加速度最大,根据牛顿第二定律有 2T•sin60°-mg=ma 对绳子的节点分析可得 2T•sin60°=2200 代入数据解得最大加速度为 21m/sa  故选 D。 20. 导航系统是一种利用人造卫星对物体进行定位测速的工具。目前世界上比较完善的导航系统有美国的 GPS 系统、中国的北斗系统、欧洲的伽利略系统以及俄罗斯的 GLONASS 系统,其中美国的 GPS 系统采用 的是运行周期为 12 小时的人造卫星,中国的北斗系统一部分采用了同步卫星。现有一颗北斗同步卫星 A 和 一颗赤道平面上方的 GPS 卫星 B,某时刻两者刚好均处在地面某点 C 的正上方,如图所示。下列说法正确 的是( ) A. 卫星 A 的线速度比卫星 B 的线速度大 B. 若两者质量相等,则发射卫星 A 需要更多的能量 C. 若两者质量相等,则卫星 A 所受万有引力大 D. 若两者质量相等,则两卫星所受万有引力大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】A.根据万有引力提供向心力 2 2 Mm vG mR R  解得 GMv R  卫星 A 的轨道半径比 B 的轨道半径大,所以卫星 A 的线速度比卫星 B 的线速度小,故 A 错误; B.发射卫星的轨道越高,所需要的能量越大,故 B 正确; CD.根据万有引力公式 2 MmF G r  卫星 A 的轨道半径比 B 的轨道半径大,两者质量相等,则卫星 A 所受万有引力小,故 CD 错误。 故选 B。 第Ⅱ卷 二、非选择题(本大题共 3 小题,共 40 分) 21. 某同学设计了一个“探究加速度与力、质量的定量关系”实验。下图为该实验装置简图,其中 A 为小 车,B 为电火花打点计时器,C 为装有砝码的小桶,D 为一端带有定滑轮的长方形木板,电源频率为 50Hz。 ①为了补偿小车受到的阻力的影响,需把木板一端垫高,使小车不挂重物时能在木板上做___________(选 填“匀速直线”或“匀加速直线”)运动。此后认为细绳对小车的拉力 F 等于砝码和小桶的总重力 mg,则 F=mg 的前提条件是___________(选填下面两个选项中的“A”或“B”)。 A.小车的质量 M 远大于小桶和砝码的总质量 m B.滑轮的阻力可以忽略不计 ②下图为某次实验得到的纸带(纸带上的点为实际打下的点),根据图中的纸带和相关数据可求出小车的加 速度大小 a ___________ 2m/s 和打点计时器打 B 点时小车的速度 Bv  ___________ m/s(结果保留两位有 效数字)。 【答案】 (1). 匀速直线 (2). A (3). 3.2 (4). 1.6 【解析】 【详解】①[1]在验证牛顿第二定律时小车需平衡摩擦力,需把木板一端垫高,使小车不挂重物时能在木板 上做匀速直线运动; [2]以整体为研究对象,有 ( )mg M m a  解得 mga M m   以 M 为研究对象可知绳子的拉力为 1 Mmg mgF Ma mM m M     为了使细绳对小车的拉力 F 等于砝码和小桶的总重力 mg,则需 M m ,小车的质量 M 远大于小桶和砝 码的总质量 m,故选 A; ②[3]相邻两个计数点间还有一个计时点,故计数点的时间间隔为 2 0.02s 0.04sT    纸带上有连续相等时间内的四段位移,由逐差法可得加速度为 2 2 2 2 2 [(7.21 7.72) (6.70 6.19)] 10 m/s 3.2m/s4 4 0.04 CE ACx xa T        [4]B 点为 AC 两点的中间时刻点,由匀变速直线运动的推论,有 2(6.70 6.19)] 10 m/s 1.6m/s2 2 0.04 AC B xv T     22. 用如图所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关 K 和两个部件 S、T,请完成并根据下列步骤进行电 阻测量: ①旋动部件___________(选填“T”或“K”或“S”),使指针对准电流的“0”刻线; ②将 K 旋转到电阻挡“×100”的位置; ③将插入“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件___________(选填“T”或“K”或“S”),使指针对准 电阻的“0”刻线; ④将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,___________(选 填下面两个选项中的“A”或“B”),再完成测量和读数。 A.将 K 旋转到电阻挡“ 1k ”的位置 B.将 K 旋转到电阻挡“ 10 ”的位置 【答案】 (1). S (2). T (3). A 【解析】 【详解】①[1]首先要对表盘机械校零,所以旋动部件是S; ③[2]接着是欧姆调零,“+”、“-”插孔的表笔短接,旋动部件 T,让表盘指针指在最右端电阻的零刻度 处; ④[3]将两表笔分别与待测电阻相接,发现指针偏转角度过小,为了得到比较准确的测量结果,要使指针指 在中间刻度附近,所以要将倍率调大。原因是指针偏转小,则说明刻度盘值大,现在要指针偏大即刻度盘 值要小,则只有调大倍率才会实现。 故选 A。 23. 如图所示,带电荷量为 q、质量为 m 的小物块处于倾角为53 的光滑斜面上,整个装置被置于水平向右 的匀强电场中,小物块恰好静止。已知重力加速度为 g ,sin53 0.8 , cos53 0.6 。求: (1)匀强电场的电场强度大小 E; (2)若将电场强度变为原来的 3 2 ,求物块的加速度 a ; (3)电场强度变化后物块上滑距离 L=8m 时的速度 v 。 【答案】(1) 4 3 mg q ;(2)4m/s2;(3)8m/s 【解析】 【详解】(1)对物体进行受力分析,根据平行四边形定则得 sin53 cos53mg Eq  解得 sin53 4 cos53 3 mg mgE q q    (2)若将电场强度变为原来的 3 2 ,物体将沿斜面向上做匀加速运动,根据牛顿第二定律得 3 cos53 sin532 Eq mg ma   解得 21 sin53 4m s2a g  (3)根据匀变速速度位移公式得 2 2v aL 解得 2 8m sv aL  24. 如图所示,水平轨道 AB 之间有一质量可忽略的弹簧处于锁定状态,质量为 m=1kg、可视为质点的小滑 块与弹簧接触但未拴接,水平轨道 BC 粗糙,小滑块与水平轨道 BC 间动摩擦因数 0.2  , 2mBC  ,水 平轨道离地面高度 h=5m。某时刻弹簧解除锁定,小滑块被弹簧推开向右运动,到达水平轨道 BC 中点 P 时 弹簧达到原长,小滑块经过 C 点后水平抛出,落地点 D 离抛出点的水平位移为 x=4m,不计空气阻力,重 力加速度 g 取 210m/s 。试求: (1)滑块离开 C 点时的速度大小 Cv ; (2)滑块到达水平轨道 BC 中点 P 时的速度大小 pv ; (3)弹簧锁定时的弹性势能 PBE 。 【答案】(1)4m/s;(2) 2 5m/s ;(3)12J 【解析】 【详解】解:(1)滑块由 C 至 D 过程中做平抛运动,设此过程经历时间为 t,则根据运动学公式 21 2h gt 解得 2 1sht g   水平方向匀速直线运动 Cx v t 解得 4m/sC xv t   (2)PC 之间小滑块做匀减速运动 1 1 1m2x BC  2 2 12C pv v ax  , mg ma  2 5m/spv  (3)BP 之间,用能量的转化与守恒 2 PB 1 1 2 pE mv mgx  解得 PB 12JE  查看更多

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