2017 年安徽省普通高中学业水平考试科学基础(物理部分)一、选择题(包括10小题,每小题2分,共20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,多选不给分。
)1.下列各组物理量中,都是标量的是A. 质量、时间B. 速度、动能C. 位移、路程D. 功、加速度【答案】A【解析】速度、位移、加速度等既有大小又有方向,为矢量,而质量、时间、动能、路程、功等都只有大小没有方向,为标量,A正确.2.2017 年5 月5 日,中国国产大飞机C919(如图)首飞取得圆满成功.飞机在跑道上沿直线减速滑行时A. 飞机体积很大,一定不能看成质点B. 飞机的惯性因速度的减小而减小C. 飞机的加速度方向与速度方向相同D. 飞机所受的合力方向与速度方向相反【答案】D 【解析】飞机的体积很大,但当研究飞机的飞行时间时,其体积大小为次要因素可以忽略,能看做质点,A错误;惯性的大小只和质量有关,与飞机的运行状态无关,B错误;减速滑行,加速度方向和速度方向相反,C错误D正确.【点睛】判断物体能不能看做质点,判断依据不是质点的质量大小和体积大小,而是我们所研究的问题,当物体的形状和体积对我们所研究的问题影响不大或者可以忽略时,物体可以看至质点,小物体不一定能看做质点,如研究原子核的内部结构时,原子核不能看做质点,大物体不一定不能看做质点,如研究地球公转时,地球可以看做质点.3.如图所示,物体静止在固定的斜面上,下列说法正确的是A. 物体对斜面的压力等于物体所受的重力B. 斜面对物体的摩擦力等于物体所受的重力C. 物体所受的重力与斜面对物体的支持力是一对平衡力D. 斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对作用力与反作用力【答案】D【解析】物体对斜面的压力大小等于重力沿垂直斜面方向上的分力,不等于重力,物体受到的摩擦力大小等于重力沿斜面向下的分力,不等于重力,所以物体受到的重力和斜面对物体的作用力(支持力和摩擦力的合力)与重力是一对平衡力,ABC错误;斜面对物体的支持力和物体对斜面的压力是一对作用力与反作用力,D 正确.4.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是A. 做平抛运动的物体,其速度是变化的B. 做平抛运动的物体,其加速度是变化的C. 做匀速圆周运动的物体,其速度是不变的D. 做匀速圆周运动的物体,其加速度是不变的【答案】A【解析】做平抛运动的物体,受到重力作用,加速度恒定,不为零,故其速度是变化的,A正确B错误;做匀速圆周运动的物体,受到的合力方向时时刻刻指向圆心,大小恒定,所以加速度方向变化,加速度大小恒定,即加速度是变化的,而速度方向时刻变化的着,所以速度也是变化的,CD错误.5.某质点由静止开始自南向北做直线运动,其v-t图象如图所示,出图可知,该质点A. 在0~1s内的位移大小为3mB. 在t=4s时的速度方向向南C. 在3~5s内加速度大小为1.5m/s2D. 在t=5s时回到出发点【答案】C【解析】【详解】A .v-t 图像与坐标轴围成的面积表示位移,故在0~1s 内的位移大小为1131 1.5m 2x =⨯⨯= A 错误;B .根据题意可知向北为正方向,而在t =4s 时速度为正,故质点向北运动,B 错误;C .图像的斜率表示加速度,故3~5s 内的加速度为2203m/s =-1.5m/s 2a -=即大小为21.5m/s ,C 正确;D .在0~5s 内质点的速度恒为正,即一直朝着正方向运动,所以在5s 末质点不会回到原点,D 错误. 故选C 。
【点睛】在速度时间图像中,需要掌握三点,一、速度的正负表示运动方向,看运动方向是否发生变化,只要考虑速度的正负是否发生变化,二、图像的斜率表示物体运动的加速度,三、图像与坐标轴围成的面积表示位移,在坐标轴上方表示正方向位移,在坐标轴下方表示负方向位移.6.如图所示,三根轻绳 OA 、OB 、OC 共同悬挂一小球并处于静止状态,其中 OA 是水平的,A 端、B 端固定,则拉力最大的绳 A. 必定是 OAB. 必定是 OBC. 必定是 OCD. 可能是 OA ,也可能是 OC【答案】B【解析】【详解】设小球的重力为G ,对O 点受力分析,如图所示,设OC 与竖直方向的夹角为θ,且OC T G =,根据矢量三角形可知cos OB G T G θ=>sin tan cos OC OA OC OB T T T T θθθ==< 故OB 绳的拉力最大;故选B .7.我国发射的第一艘货运飞船“天舟一号”与“天官二号”空间实验室完成剐接后,其组合体在离地面 高度约为 380km 的轨道上绕地球飞行.已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为 36000km ,将组合体 和同步卫星的运动都看成匀速圆周运动,则组合体的A. 线速度小于同步卫星的线速度B. 角速度小于同步卫星的角速度C. 周期小于同步卫星的周期D. 向心加速度小于同步卫星的向心加速度【答案】C【解析】 【详解】A .根据22Mm v G m r r=可知 GM v r=轨道半径越大,线速度越小,故同步卫星的线速度小于组合体的线速度,A 错误;B .根据公式22Mm G m r rω=可知 3GM rω=轨道半径越大,角速度越小,故同步卫星的角速度小于组合体的角速度,B 错误;C .根据2224Mm G m r r Tπ=可知32r T GMπ= 轨道半径越大,周期越大,故同步卫星的周期大于组合体的周期,C 正确; D .根据2Mm G ma r=可得 2GM a r = 轨道半径越大,向心加速度越小,故同步卫星的向心加速度小于组合体的向心加速度,D 错误. 故选C 。
8.如图所示,将一个质量为 m 的石块(可视为质点)从离地面高度为 H 的 O 点以初速度υ0 水平抛出,途 经离地面高度为 h 的 P 点并落到水平地面上.不计空气阻力,重力加速度为 g ,选择地面为参考平面, 则石块经过 P 点时的A. 水平分速度大于υ0B. 动能为2012mv C. 重力势能为201+()2mv mg H h - D. 机械能为201+2mv mgH 【答案】D【解析】【详解】A .石块做平抛运动,在水平方向上做0v 的匀速直线运动,故经过P 点时水平方向上分速度大小为0v ,A 错误;B .从O 到P ,只有重力做功,根据动能定理可得201()2k mg H h E mv -=- 故P 点的动能为201()2k E mg H h mv =-+ 选项B 错误;C .以地面为零势能面,P 点距离地面的高度为h ,故重力势能为mgh ,选项C 错误;D .过程中机械能守恒,P 点的机械能等于抛出点的机械能,为201+2mv mgH ,选项D 正确. 故选D 。
9.在平行于纸面水平向右的匀强磁场中,一垂直纸面的直导体棒通以方向向里的电流 I ,下列各图中正确表示导体棒在磁场中所受安培力 F 方向的是 A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】伸开左手,让磁感线垂直穿过手心,四指指向电流方向,拇指指向为安培力方向,故安培力F 竖直向下;故选B 。
10.某正弦式电流的图象如图所示,该电流的A. 周期为 0.25sB. 频率为 10HzC. 有效值为 2D. 最大值为 2A【答案】C【解析】从图中可知该交流电的周期为0.20T s =,故频率1150.20f Hz T ===,AB 错误;该交流电的最大值为10A m i =,故有效值为52A 2m I ==,C 正确D 错误. 11.下列关于电磁波的说法正确的是A. 电磁波不具有能量B. Χ射线和γ射线都不是电磁波C. 电磁波在真空中的传播速度等于光速D. 不同频率的电磁波在真空中的波长都相等【答案】C【解析】电磁波既能传递信息,也能传递能量,A 错误;Χ射线和γ射线都是电磁波,B 错误;电磁波在真空中的传播速度等于光速,C 正确;电磁波在真空中传播的速度相等,根据c fλ=可知不同频率的电磁波的波长不相等,D 错误.二、非选择题12.(1)小明在利用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,得到如图所示的一条纸带,A 、B 、C 、D 为 四个计数点,相邻两点间的距离分别为 x 1=5.10cm 、x 2=7.30cm 、x 3=9.50cm ,相邻两点间的时间间隔均为 0.1s ,则在打下 C 点时,纸带运动的速度为_____m/s. 【答案】0.84【解析】根据匀变速直线运动过程中中间时刻速度推论可知2237.309.50100.84/2220.1BD C x x x v m s T T -++===⨯=⨯. 【点睛】做分析匀变速直线运动情况时,其两个推论能使我们更为方便解决问题,一、在相等时间内走过的位移差是一个定值,即2x aT ∆=,二、在选定的某一过程中,中间时刻瞬时速度等于该过程中的平均速度.13.如图,一个圆盘在水平面内绕中心轴匀速转动,角速度为 2rad/s ,盘面上距圆盘中心 0.2m 处有一个 质量为 0.5kg 的小物体随盘一起做匀速圆周运动,则圆盘对物体的静摩擦力大小为_____N .【答案】0.4【解析】小物块受到的静摩擦力充当向心力,即2f m r ω=,解得220.520.20.4f m r N N ω==⨯⨯=.14.某汽车在水平路面上以 60kW 的恒定功率沿直线行驶,所受阻力恒为 2000N ,则发动机在 300s 内做的功为_____J ,汽车能达到的最大速度为_____km/h.【答案】 (1). 1.8×107 (2). 108 【解析】根据W Pt =可知发动机300s 内做的功为376010300 1.810J W =⨯⨯=⨯,当阻力和牵引力相等时,速度最大,故3601030/108/2000m P P v m s km h F f ⨯=====. 15.一质量为 m 、电荷量为﹣q 的带电小球在竖直方向的匀强电场中处于静止状态,重力加速度为 g ,则电场的方向为竖直向_____(选填“上”或“下”),场强大小为_____.【答案】 (1). 下 (2).mg q 【解析】因为小球处于静止状态,所以合力为零,小球受重力和电场力作用,而重力方向竖直向下,所以电场力方向必然竖直向上,又因为小球带负电,故电场方向竖直向下,且有mg Eq mg E q=⇒=. 【点睛】注意负电荷受到的电场力方向和电场方向相反.16.额定电流为5A 、电阻为44Ω的电暖器正常工作10min ,产生的热量为_________J .【答案】6.6×105 【解析】根据焦耳定律可知电暖气产生的热量为2255441060 6.610J Q I Rt ==⨯⨯⨯=⨯.17.如图所示,在超重机的拉力作用下,质量为2.0×103kg 的物体竖直向上做匀加速直线运动,由静止开始4s 内上升的高度为4m .不计空气阻力,g 取10m/s2.求物体在该过程中①加速度的大小;②所受拉力的大小.【答案】①a =0.5m/s 2②2.1×104N 【解析】 ①物体做初速度为零的匀加速直线运动,根据212h at =,得22h a t=,解得20.5/a m s = ②物体上升过程中,受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力作用,根据牛顿第二定律得F mg ma -=,故F mg ma =+,解得42.110F N =⨯;18.如图所示,粗糙的水平轨道AB 与半径为R 的光滑半圆轨道BC 在B 点相切,轨道ABC 固定在竖直平面内,C 为半圆轨道的最高点.质量为m 的小物块从A 点以水平向右的初速度沿AB 滑行.已知AB 间的距离为s ,物块与AB 间的动摩擦因数为μ,不计空气阻力,重力加速度为g .①若物块恰能运动到B 点停下来,求物块在A 点的初速度大小;②若物块恰能通过C 点,求物块通过C 点时的速度大小和在A 点的初速度大小.【答案】①=2A v gs μ'=52A v gR gs μ+【解析】①物块从A 点到B 点的过程中,根据动能定理得2102A mgs mv μ-=-,解得2A v gs μ=; 解法2:物块从A 点到B 点的过程中,根据牛顿第二定律得mgs ma μ-=, 又有2as =0-2A v ,解得=2A v gs μ②物块通过C 点时,根据牛顿第二定律得20v mg m R =,解得0=v gR物块从A 点到C 点的过程中,根据动能定理得2'2011222A mgs mg R mv mv μ--⋅=-,解得'A v . 【点睛】本题的关键要掌握:小物体刚好到达圆管形轨道最高点的临界条件:重力等于向心力.应用动能定理应注意的几个问题:(1)明确研究对象和研究过程,找出始末状态的速度.(2)要对物体正确地进行受力分析,明确各力做功的大小及正负情况(待求的功除外).(3)有些力在物体运动过程中不是始终存在的.若物体运动过程中包括几个阶段,物体在不同阶段内的受力情况不同,在考虑外力做功时需根据情况区分对待。