1、【 精品教育资源文库 】 第十四章 实验与探究 仿真模拟试卷 选择题部分 一、选择题 ( 本题共 13 小题，每小题 3 分，共 39 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.张明同学周末陪父母去超市，先用 5 min 的时间找到了水果摊点，买了 4 kg 红富士苹果，又在服装店买了一条长 100 cm 的裤子，又去了体验室，最后在二楼乘速度为 0.65 m/s 的电梯到一楼地下车库，然后开车返回家中，题中给出的单位是国际单位制下的基本单位的是( ) A.min B.kg C.cm D.m/s 答案 B 解析 kg、 m 和 s 是国际单位制
2、下的基本单位的符号， min 是时间的单位， cm 是长度的单位，但都不是基本单位， m/s 是速度的单位，是导出单位，故选 B. 2.建筑工人正在高楼上砌砖，手滑不慎将砖块掉落，发现 2 s 后砖块落到地上断成两块，则估计此楼高度约为 (不计空气阻力 )( ) A.5 m B.10 m C.20 m D.40 m 答案 C 解析 砖块的运动可看做自由落体运动，根据公式 h 12gt2，得 h 12102 2 m 20 m，故选 C. 3.如图 1 所示，小 物体与水平圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动，下列对小物体的受力分析正确的是 ( ) 图 1 A.受重力、支持力 B.受重力、
3、支持力、摩擦力 【 精品教育资源文库 】 C.受重力、支持力、向心力 D.受重力、支持力、向心力、摩擦力 答案 B 解析 物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故 B 正确 . 4.如图 2 所示，为 “ 中国新歌声 ” 娱乐节目所设计的 “ 导师战车 ” ，战车可以在倾斜直轨道上运动 .当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始 沿长 10 米的轨道冲到学员面前，最终刚好停在轨道的末端，此过程约历时 4 秒 .战车在运动过程中，下列说法正确的是 ( ) 图 2 A.战车在运动过程中导师处于失重状
4、态 B.战车在运动过程中所受合外力始终不变 C.战车在倾斜轨道上做匀变速直线运动 D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度 答案 D 解析 根据题意，战车先向下做加速直线运动，最后向下做减速直线运动，加速度竖直方向上的分量先向下，最后向上，导师先失重，最后超重，选项 A 错误；运动过程中，战车的加速度发生变化，根据牛顿第二定律，战车所受合外力也发生变化 ，选项 B 错误；战车在整个运动过程中，加速度发生变化，故不是做匀变速直线运动，选项 C 错误；根据平均速度的定义式 v xt，可以根据题中信息估算导师运动的平均速度，选项 D 正确 . 5.张军同学到中国第一高塔广州塔游玩时，从物理学角度设
5、想了电梯的运动简化模型，认为电梯的速度 v 是随时间 t 变化的，若电梯在 t 0 时由静止开始上升， v t 图象如图 3 所示，张军的质量 m 70 kg，忽略一切阻力 .下列说法正确的是 ( ) 图 3 A.张军乘电梯上升过程中，一直处于超重状态 B.整个过 程张军对电梯的压力始终为 700 N 【 精品教育资源文库 】 C.张军乘电梯上升到塔顶的高度约为 600 m D.电梯对张军的支持力的最大功率是 2.8 kW 答案 C 解析 从题图图象中可知张军乘电梯上升过程中先匀加速运动，再匀速运动，最终匀减速运动；张军匀减速上升时处于失重状态，支持力小于重力，由牛顿第三定律可知，张军对电梯
6、的压力也小于重力，故 A、 B 错误；上升高度可以从图象中图线与横轴所围面积求出为 600 m，故 C 正确；电梯对张军支持力的最大功率是 P Fv 7704 W 3.08 kW，故 D 错误 . 6.游乐场内两支玩具枪在同一位置 先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A 为甲枪子弹留下的弹孔， B 为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为 h，如图 4 所示，不计空气阻力 .关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是 ( ) 图 4 A.甲枪射出的子弹初速度较大 B.乙枪射出的子弹初速度较大 C.甲、乙两枪射出的子弹初速度一样大 D.无法比较甲、乙两枪射出的子弹初
7、速度的大小 答案 A 解析 由 y 12gt2， yByA知 tBtA，又 x v0t， x 相同，故初速度 vAvB，故选 A. 7.如图 5 所示 ， “ 共享单车 ” 极大地方便了老百姓的出行，某高档 “ 共享单车 ” 通过变速器调整链条在轮盘和飞轮的挂入位置，改变行驶速度 .轮盘和飞轮的齿数如下表所示： 名称 轮盘 飞轮 A 轮 B 轮 C 轮 D 轮 E 轮 齿数 N/个 48 39 24 18 13 图 5 则下列说法正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 A.当 A 轮与 C 轮组合时，两轮的转速之比为 11 B.当 A 轮与 C 轮组合时，两轮边缘上的点的线速度大小之比为
8、 12 C.当 B 轮与 E 轮组合时，两轮角速度之比为 13 D.当 B 轮与 E 轮组合时，两轮边缘上的点的向心加速度大小之比为 31 答 案 C 解析 A 轮与 C 轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为 21 ，转速之比为 12 ，故 A、 B 错误； B 轮与 E 轮通过链条连接，轮边缘上的点的线速度大小相等，齿数之比为 31 ，转速之比为 13 ，角速度之比为 13 ，轮边缘上的点的向心加速度之比为13 ，故 C 正确， D 错误 . 8.如图 6 所示， 2017 年 6 月 15 日上午 11 点，首颗 X 射线空间天文卫星 “ 慧眼 ” 成功发射，“ 慧眼
9、” 是我国第一颗 X 射线天文科学卫星 .卫星在距离地面 550 千米的轨道上运行，它装载了高能、中能、低能 X 射线望远镜和空间环境监测器等 4 个探 测有效载荷，通过扫描观测可以完成宽波段、大视场、大有效面积的空间 X 射线成像 .这将显著提升我国大型科学卫星研制水平，实现空间高能天体物理领域由地面观测向天地联合观测的跨越，若已知地球半径与地球质量的具体数值，以及万有引力常量，则能求出 ( ) 图 6 卫星在轨运动的加速度大小 卫星在轨运动的周期 卫星在轨运动的动能 卫星在轨运动的合外力 A. B. C. D. 答案 A 解析 天体运动的向心力来源于天体之间的万有引力，等于天体所受的合外力
10、，已知地球质量 M，地球半径 R 及 万有引力常量 G，由 F GMmr2 man mv2r m4 2rT2 ， Ekmv22 ，可以求出卫星在轨运动的加速度大小与运行周期，动能 Ek、合外力 F 的大小与卫星的质量 m 有关，无法求出，故选 A. 9.如图 7 所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上，其正上方 A 位置有一个小球，小球从静止开始下落，在 B 位置接触弹簧的上端，在 C 位置小球所受弹力大小等于重力，在 D 位置小球速度减小到零 .小球下降阶段，下列说法中不正确的是 ( ) 【 精品教育资源文库 】 图 7 A.在 C 位置小球动能最大 B.在 B 位置小球动能最大 C.从
11、 A C 位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加 D.从 A D 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加 答案 B 解析 小球在 C 位置时重力等于弹力，小球从 A 位置到 C 位置速度一直增大，故小球在 C 位置的速度最大，此时的动能最大，故 A 正确， B 错误；小球从 A C 位置重力势能减小，动能增大，弹簧的弹性势能也增大，减少的重力势能等于动能与弹性势能的增加量之和， C 正确；而在 A 与 D 位置时小球动能都是 0，从 A D 位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加， D 正确；该题 选不正确的，故 B 符合题意 . 10.如图 8所示为太阳能路灯 ， 每只路灯的光
12、伏电池板有效采光面积约 0.3 m2， 光电转换效率约为15%.晴天时电池板每平方米面积上每小时接收到的太阳辐射能约为 3.610 6 J.如果每天有效日照时间约为 7 h， 那么每只路灯的光伏电池一天产生的电能可供 30 W的路灯工作时间大约是 ( ) 图 8 A.10 h B.15 h C.20 h D.25 h 答案 A 解析 每天 (7 h)太阳能电池板接收的太阳能 W 总 SW0t0 0.33.610 67 J 7.5610 6 J，转化为电能的部分为 W 转 15%W 总 1.13410 6 J，路灯正常工作，有 P P 额 30 W，由 WPt，得 t W转P 1.1341063
13、0 s 3.78104 s 10.5 h，故选 A. 【 精品教育资源文库 】 11.如图 9 所示，甲、乙、丙为真空中分别带有一定电荷量的小球，其中甲小球带有 4q 的正电荷 (q0)，用绝缘支架固定，乙、丙小球用绝缘细线悬挂，处于平衡状态时，三小球球心处于同一水平面且甲、乙及乙、丙小球间距离相等，悬挂乙小球的细线向左倾斜，悬挂丙小球的细线竖直 .下列说法正确的 是 ( ) 图 9 A.乙小球带正电、带电荷量一定为 q B.乙小球带负电、带电荷量一定为 q C.丙小球带正电、带电荷量一定为 4q D.丙小球带负电、带电荷量一定为 4q 答案 B 解析 根据受力平衡条件可知，若乙球带正电，丙
14、球不管带正电还是带负电，都不能使悬挂丙小球的细线竖直，所以乙小球一定带负电，故 A 错误 .对丙小球进行受力分析，甲、丙小球间的距离是乙、丙小球间距离的两倍，由 F kq1q2r2 ，得甲、乙小球带电荷量之比为 41 ，则乙小球带电荷量为 q，故 B 正确 .对乙小球进行受力分析，若丙小 球带正电，则 kq甲 q乙r2 G 乙 tan kq丙 q乙r2 ， G 乙 为小球乙的重力， 为小球乙偏离竖直方向的角度，则丙小球带电荷量一定小于 4q，故 C 错误；对丙小球进行受力分析，若小球丙带负电，则 k4qq丙?2r?2 kqq丙r2 ，丙小球带电荷量大于、等于、小于 4q 都可以，故 D 错误 . 12.如图 10 所示，将长为 L 的导线弯成六分之一的圆弧 (O 点为圆心 )，固定于垂直纸面向外、大小为 B 的匀强磁场中，两端点 A、 C 连线竖直，若给导线通以由 A 到 C、大小为 I 的恒定电流，则导线所受安培力的大小和方向是 ( ) 图 10 A.ILB，水平向左 B.ILB，水平向右 C.3ILB ，水平向右 D.3ILB ，水平向左 【 精品教育资源文库 】 答案 D 解析 弧长为 L，圆心角为 60 ，则弦长： AC 3L ，导线受到的安培
