2021年 广东省普通高中学业水平合格性考试物理仿真模拟卷03(解析版)

物理仿真模拟卷（三）

第一部分    选择题

一、单项选择题Ⅰ：本大题共12小题，每小题3分。在每小题列出的四个选项中，只有一项最符合题意

1．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和，促进了人类文明的进步，关于物理学中运动与力的发展过程和研究方法的认识，下列说法中正确的是（　　）

A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法

B．伽利略正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律

C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿三定律对于微观、高速的运动情景也适用

D．牛顿发现了万有引力定律，并给出了引力常量的数值

【答案】  A

A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故A项正确；

B．牛顿正确认识运动和力的关系，同时建立惯性定律，故B项错误；

C．牛顿运动定律是研究动力学问题的基石，牛顿三定律适用于宏观、低速的运动情景，对于微观、高速的运动情景不适用，故C项错误；

D．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的数值，故D项错误。

故选A。

2．从波兰中部城市罗兹往返四川成都的直达火车线路“蓉欧快铁”开通于2013年，全长9826公里，行车时间约13天，比历时40至50天的海路运输快许多，关于“蓉欧快铁”，下列说法正确的是（　　）

A．列车长度太长，质量太大，任何时候都不能看成质点

B．研究“蓉欧快铁”线路上的班列行程时，可以将班列看成质点

C．分析班列通过阿拉山口的时间时，可以将班列看成质点

D．只要班列处于运动状态，就可以看成质点

【答案】  B

AB．分析列车总运行时间和总里程的时候班列的大小可以忽略，可以看作质点，A错误，B正确；

CD．列车的长度和阿拉山口比较不能忽略不计，列车不能看作质点，CD错误。

故选B。

3．如图，一个木块放在水平桌面上，在水平方向共受到三个力即F1、F2和摩擦力作用，木块处于静止状态。其中F1=10N、F2=2N，则摩擦力的大小、方向（　　）

A．10N，方向向左    B．2N，方向向右

C．8N，方向向左    D．零

【答案】  C

对木块受力分析，受木块受重力、支持力、F1、F2和静摩擦力，根据共点力平衡条件

解得

方向向左

C正确，ABD错误。

故选C。

4．“跳楼机”以惊险刺激深受年轻人的欢迎，它的基本原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面一定高处，然后让座舱自由落下。一段时间后，制动系统开始启动，使座舱均匀减速，到达地面时刚好停下，下列说法正确的是（　　）

A．游客在下降过程中先经历超重，后经历失重

B．自由落体阶段和制动阶段，游客的平均速度相同

C．自由落体阶段和制动阶段，游客所受合力的冲量相同

D．自由落体阶段和制动阶段，游客的机械能守恒

【答案】  B

A．下降过程加速度先向下，后向上，经历先失重，后超重过程，故A错误；

B．平均速度均为最大速度的一半，故B正确；

C．合力冲量方向相反，自由落体阶段向下，制动阶段向上，故C错误；

D．制动阶段机械能减少，故D错误。

故选B。

5．甲、乙两车在平直公路上沿同一方向行驶，其图象如图所示，在时刻，乙车在甲车前方处，在时间内甲车的位移为x。下列判断正确的是（　　）

A．若甲、乙在时刻相遇，则

B．甲的加速度大小较乙大

C．甲的加速度大小较乙小

D．甲的速度一直较乙大

【答案】  A

A．由图可知，甲车的初速度等于2v0，在t1时间内，甲a车的位移为

乙车的位移

若甲、乙在时刻相遇，则

故A正确；

BCD．图像斜率表示加速度，则有甲的加速度大小为

乙的加速度大小为

所以甲、乙的加速度大小相等，故BCD错误。

故选A。

6．在水平放置的圆柱体轴线的正上方的P点，将一个小球以水平速度v0垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体上Q点沿切线飞过，测得O、Q连线与竖直方向的夹角为，那么小球经过Q点时的速度是（  ）

A．    B．    C．    D．

【答案】  A

测得O、Q连线与竖直方向的夹角为，即水平速度与末速度的夹角为θ，根据平行四边形法可得

解得

A正确；

故选A。

7．质量为m的汽车，启动后在发动机功率P保持不变的条件下在水平路面上行驶，经过一段时间后将达到以速度v匀速行驶的状态，若行驶中受到的摩擦阻力大小保持不变，则在车速为v/3时，汽车的加速度大小为（      ）

A．    B．    C．    D．

【答案】  B

根据题意得，当牵引力等于摩擦力时，匀速运动，根据得：；当速度为v/3时，牵引力，根据牛顿第二定律：，联立解得：，ACD错误B正确．

8．坐落在“熊猫乐园”的摩天轮高30 m，假设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A．在摩天轮转动的过程中，乘客重力势能始终保持不变

B．在摩天轮转动一周的过程中，合力对乘客做功为零

C．在最低点时，乘客所受重力大于座椅对他的支持力

D．在摩天轮转动的过程中，乘客重力的功率保持不变

【答案】  B

A．摩天轮在运动过程中做匀速圆周运动，乘客的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，重力势能在变化，故A错误；

B．在摩天轮转动一周的过程中，动能的变化量为零，由动能定理知，合力对乘客做功为零，故B正确；

C．在最低点时，由重力和支持力的合力提供向心力F，向心力指向上方，所以

Fn=N-mg

则支持力

N=mg+Fn

所以座椅对他的支持力大于重力，故C错误；

D．在摩天轮转动的过程中，乘客的重力大小不变，速度大小不变，但是速度方向时刻在变化，竖直分速度在变化，所以重力的瞬时功率在变化，故D错误。

故选：B。

二、单项选择题Ⅱ：本大题为选做题，分为A、B两组，每题共8小 题，每小题3分，共24分；考生只选择其中一组题作答，并将选做题组类型（A或B）填涂在答题卡相应位置上。在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

选做题A组（选修1-1）

9．如图所示，置于粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧连接，在水平恒力F的作用下物块A、B以相同的加速度a向右运动，已知物块A的质量是物块B质量的2倍，它们与水平面间的动摩擦因数均为μ，重力加速度为g，现撤去水平恒力F，则在此瞬间（　　）

A．物块A的加速度大小为0    B．物块B的加速度大小为0

C．物块A的加速度大小为    D．物块B的加速度大小为

【答案】  C

设AB的质量分别为2m和m，撤去F之前， 对物体B

解得

撤去F的瞬间，弹簧的弹力不变，则B的加速度不变，仍为a；

A受到的合力为

则A的加速度

故选C。

10．在城市车流量大、多路口交汇的地方常设置环岛交通设施，需要通过路口的车辆都按照逆时针方向行进，有效减少了交通事故的发生。假设环岛路为圆形，车道的最大转弯半径为72m；汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍。g取10m/s2，当汽车匀速率通过环形路段时，则汽车的运动（　　）

A．最大速度不能超过24m/s

B．所受的合力为零

C．一定受到恒定的合外力作用

D．受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用

【答案】  A

A．对汽车，静摩擦力提供向心力，故当摩擦力最大时，速度最大

解得

故A正确；

BCD．汽车做圆周运动，受到重力，支持力和摩擦力，合力提供向心力，故所受的合力一定不为0，故B、C、D错误；

故选A。

11．物体以10m/s的速度由坡底冲上一足够长的斜坡，当它返回坡底时的速度大小为8m/s。已知上坡和下坡两个阶段物体均沿同一直线做匀变速直线运动，但上坡和下坡的加速度大小不同.则关于物体上坡、下坡两过程说法正确的是（　　）

A．加速度大小之比为    B．所用时间之比为

C．摩擦力做功之比为    D．合外力做功之比为

【答案】  B

A．将上坡过程看做反向的初速度为零的匀加速运动过程，则根据

v2=2as

可知加速度大小之比为

选项A错误；

B．根据 可知所用时间之比为

选项B正确；

C．上升和下降过程摩擦力和位移均相等，则根据Wf=fs可知摩擦力做功之比为，选项C错误；

D．根据动能定理，合外力做功

则合外力功之比为

选项D错误。

故选B。

12．如图所示，一段细线绕过光滑动滑轮，两端分别固定在天花板上的A点和B点，滑轮上吊着质量为m的重物，不计滑轮重力.在滑轮上施加一水平拉力F使整个装置静止，此时AC段细线与BC段细线垂直，AC与水平方向的夹角为37°，重力加速度为g，sin37°=0.6，cos37°=0.8。水平拉力F的大小为（　　）

A．    B．    C．    D．

【答案】  D

跨过光滑动滑轮两侧细线上拉力相等，设细线上拉力大小为，根据正交分解可得

解得。

故选D。

13．关于元电荷，下列说法中不正确的是（　　）

A．元电荷实质上是指电子和质子本身

B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍

C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19C

D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的

【答案】  A

A．元电荷是最小的电量单位，不是指电子和质子本身，选项A错误，符合题意；

B．所有带电体的电荷量一定等于元电荷的整数倍，选项B正确，不符合题意；

C．元电荷的值通常取e＝1.60×10－19C，选项C正确，不符合题意；

D．电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根用实验测得的，选项D正确，不符合题意；

故选A。

14．加大防雷避雷知识的宣传，提高广大人民群众的防范意识，做好防雷工作，是保障人民群众安全的有效方法。假如在户外我们遭遇雷电，下列防雷措施可行的是（　　）

①不要在大树下避雷雨　②停留在山顶、山脊的凉亭等地方避雷雨　③切勿站立于楼顶上或接近导电性高的物体　④在空旷地带，最好关掉手机电源

A．①②③    B．②③④    C．①②④    D．①③④

【答案】  D

大树、山顶、山脊的凉亭、楼顶等地方是表面具有突出尖端的导体，可能使其周围的空气发生电离而引发尖端放电，故不能避雷雨，故②错误，①③正确；在空旷地带使用手机通话，手机很有可能成为闪电的放电对象，故④正确。综上可知故D正确，ABC错误。

故选D。

15．静电现象在自然界中普遍存在，我国早在西汉末年已有对静电现象的记载《春秋纬考异邮》中有玳瑁吸衣若之说，但下列不属于静电现象的是（　　）

A．梳过头发的塑料梳子吸起纸屑

B．利用避雷针使建筑物避免遭受雷击

C．通过线圈的磁感应强度发生变化，线圈中产生感应电流

D．从干燥的地毯走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉

【答案】  C

A．梳子与头发摩擦会产生静电，吸起纸屑，是静电现象，A不符合题意；

B．利用避雷针使建筑物避免遭受雷击，这是静电现象，B不符合题意；

C．通过线圈的磁感应强度发生变化，线圈中产生感应电流，属于电磁感应问题，不属于静电现象，C符合题意；

D．从干燥的地毯上走过，手碰到金属把手时有被电击的感觉是由于摩擦会产生静电，也是静电现象，D不符合题意。

故选C。

16．关于物理规律的总结和发现，下列说法正确的是（　　）

A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值

B．哥白尼首先发现了行星沿椭圆轨道运行的规律

C．法拉第首先发现了电流的磁效应

D．安培首先发现了磁生电的现象

【答案】  A

A．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值，故A正确；

B．开普勒首先发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故B错误；

C．奥斯特首先发现了电流的磁效应，故C错误；

D．法拉第首先发现了磁生电的现象，故D错误。

故选A。

17．车速表是用来测量车辆瞬时速度的一种装置，其工作原理如图所示。永久磁铁固定在驱动轴上，当车运动时，驱动轴会带动磁铁转动，由于电磁感应，由金属做成的速度盘也会随之转动，从而带动指针指示出相应的速度。则下列说法正确的是转动，从而带动指针指示出相应的速度。则下列说法正确的是（　　）

A．速度盘和磁铁将以相同的角速度同时转动

B．在速度盘转动过程中，穿过整个速度盘的磁通量发生了变化

C．速度盘中产生的感应电流受到的安培力驱使速度盘转动

D．速度盘中的感应电流是速度盘中的自由电子随圆盘转动形成的

【答案】  C

A．当磁铁转动时，由于电磁感应，速度盘也会随磁铁发生转动，但会略有滞后，故A错误；

B．在速度盘转动的过程中，穿过整个速度盘的磁通量不发生变化，故B错误；

C．当磁铁转动时，在速度盘中会产生感应电流，感应电流在磁铁产生的磁场中受到安培力，安培力驱使速度盘转动，故C正确；

D．速度盘中的感应电流是由电磁感应产生的，不是速度盘中的自由电子随圆盘转动形成的，故D错误。

故选C。

18．关于物理规律的总结和发现，下列说法正确的是（　　）

A．法拉第首先发现了电流的磁效应

B．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值

C．哥白尼提出了日心说并首先发现了行星沿椭圆运行的规律

D．安培首先发现了磁生电的现象，使人们对电和磁内在联系的认识更加完善

【答案】  B

A．奥斯特首先发现了电流的磁效应，选项A错误；

B．卡文迪许首先通过实验测出了引力常量G的数值，选项B正确；

C．开普勒首先发现了行星沿椭圆运行的规律，选项C错误；

D．法拉第首先发现了磁生电的现象，选项D错误。

故选B。

19．管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接。焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接。焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为（　　）

A．库仑    B．霍尔    C．洛伦兹    D．法拉第

【答案】  D

由题意可知，圆管为金属导体，导体内部自成闭合回路，且有电阻，当周围的线圈中产生出交变磁场时，就会在导体内部感应出涡电流，电流通过电阻要发热。该过程利用原理的是电磁感应现象，其发现者为法拉第。故选D。

20．在电场强度大小为8.0×104V/m的匀强电场中，沿电场方向相距0.1m的两点间的电势差大小为（　　）

A．8.0×102V    B．8.0×103V    C．8.0×104V    D．8.0×105V

【答案】  B

由匀强电场中，电势差与场强的关系可知，沿电场方向相距0.1m的两点间的电势差大小为

故选B。

选做题B组（选修3-1）

21．某区域的电场线分布如图所示，将一带负电的粒子从A点移到B点，此过程中（　　）

A．电场力做正功，粒子电势能减少    B．电场力做正功，粒子电势能增加

C．电场力做负功，粒子电势能减少    D．电场力做负功，粒子电势能增加

【答案】  A

根据沿电场线方向电势逐渐降低可知，A点的电势低于B点的电势，电场力做功

已知q<0，UAB＝φA-φB<0，故有WAB>0，即电场力做正功，由电场力做功与电势能的变化关系可知，电场力做正功，电势能减小。

故选A。

22．某家用台式计算机在10小时内用了3度电，那么从插座输入该计算机的电流最接近（　　）

A．1.5A    B．1.3A    C．1.1A    D．1.0A

【答案】  B

根据W=IUt，其中U=220V，解得

故选B。

23．在如图所示的平行板器件中，匀强电场E和匀强磁场B互相垂直。一束初速度为的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线②从右侧射出。粒子重力不计，下列说法正确的是（　　）

A．若粒子沿轨迹①出射，则粒子的初速度一定大于

B．若粒子沿轨迹①出射，则粒子的动能一定增大

C．若粒子沿轨迹③出射，则粒子的动能一定增大

D．若粒子沿轨迹③出射，则粒子的电势能可能增大

【答案】  D

初速度为v的带电粒子从左侧垂直电场射入后沿图中直线②从右侧射出，则

AB．若粒子沿轨迹①出射，粒子所受向上的力大于向下的力，但由于粒子电性末知，所以粒子所受的电场力与洛伦兹力方向不能确定，故AB均错误；

C．同理可知，若粒子沿轨迹③出射，粒子所受向下的力大于向上的力，但由于粒子电性末知，所以粒子所受的电场力与洛伦兹力方向不能确定，不能确定动能的变化，故C错误；

D．若粒子沿轨迹③出射，如果粒子带负电，所受电场力向上，洛伦兹力向下，电场力做负功，粒子的电势能增大，故D正确。

故选D。

24．复旦大学科研团队成功制备出具有超高电导率的砷化铌纳米带材料，该材料的电导率是石墨烯的一千倍。电导率是电阻率的倒数，即σ=。下列说法正确的是（　　）

A．电导率的单位是Ω∙m

B．材料的电导率与材料的形状有关

C．材料的电导率越小，其导电性能越强

D．应用该材料可以降低电子器件能耗

【答案】  D

A．电阻率，单位是，电导率，所以其单位是，故A错误；

B．电阻率与材料的形状无关，所以电导率也与材料的形状无关，故B错误；

C．由倒数关系可知，电导率越小，说明电阻率越大，材料的导电性能越弱，故C错误；

D．该材料的电导率是石墨烯的一千倍，说明电导率较大，电阻率较小，导电性能强，使用该材料，可降低器件的能耗，故D正确。

故选D。

25．关于电场和磁场、电场线和磁感线，下列说法正确的是（    ）

A．电场和磁场都是假想的，不是客观存在

B．在电场中的电荷一定受到电场力的作用，在磁场中的运动电荷一定受到磁场力的作用

C．电场线和磁感线是为了形象描述场的强弱和方向而人为引入的

D．电场线发源于正电荷，磁感线发源于N级

【答案】  C

A．磁场和电场一样，都是客观存在的真实的物质，是一种特殊的物质形态，故A错误；

B．在电场中的电荷一定受到电场力的作用，在磁场中的运动电荷不一定受到磁场力的作用，要看磁场的方向与电荷运动的方向是否有一定的夹角，故B错误；

C．电场线和磁感线是为了形象描述场的强弱和方向而人为引入的，是虚拟的，故C正确；

D．电场线发源于正电荷或无穷远，磁感线发源于N级，故D错误。

故选C。

26．如图所示为某机器人中电容式位移传感器工作的简化模型图。当被测物体在左右方向移动时，电介质板随之在电容器两极板之间移动，连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化，进而能测出电容的变化，最后就能探测到物体移动的情况，若静电计的指针偏角为，则（　　）

A．被测物体向左移动时，电容C增大，偏角不变

B．被测物体向左移动时，电容C减小，偏角增大

C．被测物体向右移动时，电容C增大，偏角减小

D．被测物体向右移动时，电容C减小，偏角增大

【答案】  D

AB．当被测物体向左移动时，导致电容器极板间的电介质中增多，根据

可知电容C增大，由于电量Q不变，根据

可知电容器极板间的电压U减小，即θ减小，故AB错误；

CD．当被测物体向右移动时，导致电容器极板间的电介质中减少，根据

可知电容C减小，由于电量Q不变，根据

可知电容器极板间的电压U增大，即θ增大，故C错误，D正确。

故选D。

27．两个相同的电阻R，当它们串联后接在电动势为E的电源上，通过一个电阻的电流为I；若将它们并联后仍接在该电源上，通过一个电阻的电流仍为I，则电源的内阻为（　　）

A．4R    B．R

C．     D．无法计算

【答案】  B

根据闭合回路欧姆定律可得：当两电阻串联接入电路中时

当两电阻并联接入电路中时

由以上两式可得：，故B正确，ACD错误．

28．磁流体发电机原理如图所示，等离子体高速喷射到加有强磁场的管道内，正、负离子在洛伦兹力作用下分别向A、B两金属板偏转，形成直流电源对外供电．则（　　）

A．仅减小两板间的距离，发电机的电动势将增大

B．仅增强磁感应强度，发电机的电动势将减小

C．仅增加负载的阻值，发电机的输出功率将增大

D．仅增大磁流体的喷射速度，发电机的总功率将增大

【答案】  D

【解析】

电荷处于平衡有：，解得：E电=Bdv，由此可知仅减小两板间的距离，发电机的电动势将减小，仅增强磁感应强度，发电机的电动势将增大，故AB错误；根据欧姆定律定律和功率公式可知，当外阻和内阻相等时，输出功率最大，所以增加负载的阻值，发电机的输出功率不一定增大，故C错误；由E电=Bdv，可知仅增大磁流体的喷射速度，电动势将增大，因为总电阻不变，所以输出功率将增大，故D正确．所以D正确，ABC错误．

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．用图甲所示实验装置探究加速度与力关系实验，按正确的要求进行操作，打出的一条纸带如图乙所示，打点计时器使用的是50Hz的交流电源，纸带上的点每5个点取1个记数点，则该木块的加速度a=______m/s2；（结果保留两位有效数字），以悬挂沙桶（含沙）的重力作为小车受到的合外力F，多次改变沙桶（含沙）的质量，测得多组F、a，如果根据实验数据作出的F－a图象如图丙所示，则图象未经过原点的原因可能是______；根据图丙中数据可知小车的质量为______kg。

【答案】  1.1    平衡摩擦力不足（或未完全平衡摩擦力）    0.8

由匀变速直线运动规律推论可得

由图可知，力F大小在之间时，小车加速度仍为零，说明平衡摩擦力不足；

由牛顿第二定律可知，F－a图象的斜率表示小车的质量，则有

30．某同学使用的弹性签字笔，笔内部有一根小弹簧，笔尾处按钮上印有等间距的5条圆形花纹。当用力按压使5条花纹全部压进笔筒时，可使笔内机关控制笔尖伸缩。如图所示，当笔杆竖直放置时，小弹簧无弹力；在笔尾部的按钮上放本书，当它静止时，按钮被压进4条花纹。现将这本书放在水平桌面上，用签字笔尾部按钮水平推书，按钮被压进3条花纹，该书恰好匀速运动；5条花纹全部压进时，书做匀加速直线运动。重力加速度取g=9.8m/s2，求：

（1）书与桌面间的动摩擦因数μ；

（2）书做匀加速直线运动的加速度a。

【答案】  （1）0.75；（2）4.9m/s2

（1）设弹簧劲度系数为k，相邻花纹间距为d，书的质量为m，则书放在笔尾上静止时，由胡克定律得

水平推这本书匀速运动时，由平衡条件得

联立解得

（2）书做匀加速直线运动时，由牛顿第二定律得

由上式解得

a=4.9m/s2

31．如图所示，两端分别系着小球a和b的轻绳跨过轻定滑轮，小球a的质量，用手托住，距离地面的高度。小球的质量，静置于水平地面上，此时对地面的压力恰好为零。现从静止开始释放小球a，取。求：

（1）小球a落地时的速率；

（2）小球b能够上升的最大高度H；

（3）小球a下落h的过程中，轻绳对a做的功。

【答案】  （1）；（2）；（3）

（1）对两球由机械能守恒，有

解得a落地时的速率

（2）小球a落地瞬间，两小球的速率相等，小球a落地后，小球b做竖直上抛运动，设小球b竖直向上运动的位移为，根据机械能守恒定律有

小球b上升到最高点时，距离地面的高度为

联立解得

（3）小球a下落h过程中，对a应用动能定理得

解得