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安徽师大附中2017-2018学年高一下学期期末模拟物理试卷一、单选题1. 如图所示,在火星与木星轨道之间有一小行星带。假设该带中的小行星只受到太阳的引力,并绕太阳做匀速圆周运动。下列说法正确的是( ).A. 太阳对小行星的引力相同B. 各小行星绕太阳运动的周期小于一年C. 小行星带内侧小行星的向心加速度值大于小行星带外侧小行星的向心加速度值D. 小行星带内各小行星圆周运动的线速度值大于地球公转的线速度值【答案】C【解析】试题分析：小行星绕太阳做匀速圆周运动，万有引力提供圆周运动向心力知：A、太阳对小行星的引力F=，由于各小行星轨道半径质量均未知，故不能得出太阳对小行星的引力相同的结论，故A错误；B、由周期T=知，由于小行星轨道半径大于地球公转半径，故小行星的周期均大于地球公转周期，即大于一年，故B错误；C、小行星的加速度a=知，小行星内侧轨道半径小于外侧轨道半径，故内侧向心加速度大于外侧的向心加速度，故C正确；D、线速度知，小行星的轨道半径大于地球半径，故小行星的公转速度小于地球公转的线速度，故D错误故选：C视频2. 若以某固定点为起点画出若干矢量,分别代表运动质点在不同时刻的速度,则这些矢量的末端所形成的轨迹被定义为速矢端迹.由此可知( )匀速直线运动的速矢端迹是线段;匀加速直线运动的速矢端迹是射线;匀速圆周运动的速矢端迹是圆;平抛运动的速矢端迹是点.A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】匀速直线运动的速度不变，即速度大小和方向都不变，根据“速矢端迹”的定义，作出其速矢端迹应为点，不是线段。故错误；匀加速直线运动的加速度保持不变，速度随时间均匀增大，画出其“速矢端迹”为射线。故正确；匀速圆周运动的速度保持不变，速度方向绕圆心匀速旋转，其“速矢端迹”为圆。故正确；平抛运动的水平速度不变，竖直速度均匀增大，速矢端迹是竖直的射线.故错误。故选：B3. 如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球作圆周运动时的速度(vA、vB)、角速度(A、B)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的说法正确的是( )A. vAvB B. AB C. aAaB D. FNAFNB【答案】A【解析】【详解】CD对小球受力分析如图所示，由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，所以两个小球的受力相同，它们的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同，所以有 NA=NB，aA=aB，故C、D错误；A由于它们的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式 Fn=m可知，半径大的，线速度大，所以VAVB，故A正确；B由向心力的公式 Fnmr2可知，半径大的，角速度小，所以AB，故B错误故选：A【点睛】对物体受力分析，找出物体的向心力的来源和大小，再根据匀速圆周运动的向心力的公式分析线速度和角速度与半径的关系，可以得出结论4. 某星球的质量约为地球质量的9倍，半径约为地球半径的一半，若从地球表面高处平抛一物体，射程为60，则在该星球上，从同样高度以同样的初速度平抛同一物体，射程应为 ( )A. 10 B. 15 C. 90 D. 360【答案】A【解析】【分析】根据万有引力等于重力，求出星球表面重力加速度和地球表面重力加速度关系；运用平抛运动规律求出星球上水平抛出的射程。【详解】根据万有引力等于重力，在地球表面有：，在星球表面有：，因为星球的质量约为地球的9倍，半径约为地球的一半，可得，根据，可得，可知平抛运动的时间之比为，根据x=v0t知，水平射程之比，所以在星球上的水平射程为：，故B正确，ACD错误。【点睛】本题考查了万有引力理论与平抛运动的综合，掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用。5. 如图所示，水平板上有质量的物块,受到随时间变化的水平拉力作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力大小.重力加速度取10.下列判断正确的是( )A. 5内拉力对物块做功为零B. 4末物块所受合力大小为4.0C. 物块与木板之间的动摩擦因数为0.4D. 69内物块的加速度的大小为2.0【答案】D【解析】试题分析：4s末，摩擦力突变为滑动摩擦力，说明4s末开始运动；5s内物体产生位移，则由功的公式可知，拉力做功不为零；A错误；由图象可知，4s末拉力为4N，摩擦力为3N，故合力为1N，故B错误；由图可知，滑动摩擦力为3N，则由f=FN可知：动摩擦因数：，故C正确；6s-9s，加速度为：； 故D正确；故选D考点：牛顿第二定律的应用；摩擦力视频6. 关于力对物体做的功，以下说法中正确的是( )A. 摩擦力对物体做的功与路径有关B. 合外力不做功，物体必定做匀速直线运动C. 在相同的时间内作用力与反作用力做的功一定是绝对值相等，一正一负D. 对作用力与反作用力不可能其中一个做功，而另一个不做功【答案】A【解析】滑动摩擦力做功与物体运动的路径多少有关，故A正确；做匀速圆周运动的物体，合外力不做功，但物体做曲线运动，故B错误；作用力和反作用力的作用点的位移可能同向，也可能反向，大小可以相等，也可以不等，故作用力和反作用力对发生相互作用的系统做功不一定相等，故相互作用力做功之和不一定为零，故一对作用力和反作用力，可能作用力做功，而反作用力不做功，故C错误，D正确；故选AD。【点睛】力做功的正负即决于力和位移的方向关系，结合根据作用力和反作用力、平衡力的性质可以判断两力做功的情况。二、多选题7. 2012年11月,“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功。图甲为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图。飞机着舰并成功钩住阻拦索后,飞机的动力系统立即关闭,阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力,使飞机在甲板上短距离滑行后停止。某次降落,以飞机着舰为计时零点,飞机在时恰好钩住阻拦索中间位置.其着舰到停止的速度一时间图线如图乙所示。假如无阻拦索,飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000。已知航母始终静止.重力加速度的大小为,则( ) 甲 乙A. 从着舰到停止,飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10B. 在0.42.5时间内,阻拦索的张力几乎不随时间变化C. 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小会超过2.5D. 在0.42.5时间内。阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变【答案】AC【解析】【详解】A. 由图象可知，从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离即为图象与时间所构成的面积，即约为x=7030.5m=105m，而无阻拦索的位移为1000m，因此飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10，故A正确；B. 在0.4s2.5s时间内，速度与时间的图象的斜率不变，则加速度也不变，所以合力也不变，因此阻拦索的张力的合力几乎不随时间变化，但阻拦索的张力方向是变化的，大小也是变化的，故B错误；C. 在滑行过程中,飞行员所承受的加速度大小为：a=v/t=m/s2=26.2m/s2负号表示加速度方向与速度方向相反，故加速度的大小：a2.5g，故C正确；D. 在0.4s2.5s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率P=FV，虽然F不变，但V是渐渐变小，所以其变化的，故D错误；故选：AC.【点睛】通过速度与时间的图象，由图象的斜率表示加速度大小，再由牛顿第二定律确定阻拦索的拉力，同时由图象与时间所构成的面积为位移的大小由功率P=FV可确定大小如何变化8. 在一次体育活动中,两个同学一前一后在同一水平线上,分别抛出两个小球和,两个小球的运动轨迹如图所示,不计空气阻力.要使两个小球在空中发生碰撞,必须( )A. 先抛出球,后抛出球B. 同时抛出两球C. 球抛出速度大于球抛出速度D. 使两球质量相等【答案】BC【解析】两球都做平抛运动，由于相碰时A、B的竖直位移h相同，由，知两球的运动时间相等，可知两球同时抛出故A错误，B正确；物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于A的水平位移比B的水平位移大，在水平方向有：x=v0t知A的初速度要大，故C正确；平抛运动的过程中，小球运动加速度都是g与其质量无关，故D错。所以BC正确，AD错误。9. 太阳系各行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动.当地球恰好运行到某地外行星和太阳之间,且三者几乎排成一条直线的现象,天文学称为“行星冲日据报道,2014年各行星冲日时间分别是:1月6日木星冲日;4月9日火星冲日;5月11日土星冲日;8月29日海王星冲日;10月8日天王星冲日.已知地球及考题2各地外行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示,则下列判断正确的是( )A. 各地外行星每年都会出现冲日现象B. 在2015年内一定会出现木星冲日C. 天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半D. 地外行星中,海王星相邻两次冲日的时间间隔最短【答案】BD【解析】试题分析：行星围绕太阳做匀速圆周运动，根据开普勒第三定律，其轨道半径的三次方与周期T的平方的比值都相等；从一次行星冲日到下一次行星冲日，为地球多转动一周的时间解：根据开普勒第三定律，有：；解得：T=；故T火=184年；T木=1186年；T土=2928年；T天=8282年；T海=16432年；A、如果两次行星冲日时间间隔为1年，则地球多转动一周，有：2=（）t代入数据，有：2=（）1解得：T0为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A错误；B、2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为1186年，在2年内地球转动2圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故B正确；C、如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：2=（）t解得：t=故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：t天=101年；土星相邻两次冲日的时间间隔为：t土=104年；故C错误；D、如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：2=（）t解得：t=，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D正确；故选：BD10. 飞船受大气阻力和地球引力的影响,飞船飞行轨道会逐渐下降,脱离预定圆轨道,为确保正常运行,飞行控制专家按预定计划,决定在“神舟六号”飞船飞行到第30圈时,对飞船轨道进行微调,使其轨道精度更高,在轨道维持的过程中下列说法正确的是( )A. 因为飞船在较高轨道所具有的运行速度比在较低轨道的具有的运行速度小,所以飞船在轨道维持时必须减速B. 在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中飞船的势能增加C. 飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道,当飞船沿椭圆轨道运动到较高的圆轨道时,再瞬时加速使飞船进人到预定圆轨道D. 飞船的轨道半径、动能、动量及运行周期较维持之前都有一定程度的增大【答案】BC【解析】【详解】A. 飞船的轨道高度逐渐降低，离地球越来越近，飞船在轨道维持时必须加速，做离心运动脱离较低的圆轨道，故A错误；B. 在飞船由较低轨道向较高轨道运行的过程中万有引力做负功，飞船的势能增加，故B正确；C. 飞船必须先瞬时加速使飞船脱离较低的圆轨道，当飞船沿椭圆轨道运行到较高的圆轨道时，再瞬时加速使飞船进入到预定圆轨道，故C正确；D. 飞船的轨道半径较维持之前有一定程度的增大，根据， 所以速度、动能、动量较维持之前都有一定程度的减小，周期较维持之前都有一定程度的增大。故D错误；故选：BC.11. 据国家航天局计划,2006年已启动的嫦娥奔月工程,发射了一艘绕月球飞行的飞船.设另有一艘绕地球飞行的飞船,它们都沿圆形轨道运行并且质量相等,绕月球飞行的飞船的轨道半径是绕地球飞行的飞船轨道半径的,已知地球质量是月球质量的倍,则绕地球飞行的飞船与绕月球飞行的飞船相比较( )A. 向心加速度之比为6:1B. 线速度之比为C. 周期之比为D. 动能之比为【答案】BCD【解析】【详解】A研究飞船做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，得：，向心加速度之比为81:16，故A错误； B根据万有引力提供向心力，得：，线速度之比为9:2，动能之比为81:4，故B正确，D正确；C根据，得周期之比为8:9，故C正确。故选：BCD12. 如图所示,小球用两根长度相等的细线系在竖直杆上,当杆旋转时,细绳不可伸长,对小球受力分析正确的是( )A. 受重力、绳的拉力和向心力作用B. 可能受重力、一根绳的拉力共两个力作用C. 可能受重力、两根绳的拉力共三个力作用D. 上面一根绳的拉力总大于物体的重力【答案】BCD【解析】【详解】ABC根据小球对绳的位置不同，绳可能是一根或两根有作用力，球受重力，故A错误，BC正确；D只有上面一根绳有拉力时，绳的竖直分力大小等于重力；如果两根绳都有拉力，上面绳的竖直分力大小等于重力和下面绳拉力的竖直分力之和，所以上面一根绳的拉力一定比重力大，故D正确。故选：BCD三、填空题13. 如下图所示,宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔,其下沿离地高,离地高的质点与障碍物相距.在障碍物以匀速向左运动的同时,质点自由下落.为使质点能穿过该孔, 的最大值为_;若,的取值范围是_.(取)【答案】 (1). 0.8 (2). 【解析】试题分析：以障碍物为参考系，则质点具有水平向右的初速度v0=4m/s，自由下落就变为平抛运动，要穿过小孔，竖直方向经过小孔的上边沿，经过小孔下边沿，经过小孔的时间最多有，水平方向，所以最大值为。当时，小球在水平方向的运动，整理可得。考点：平抛运动视频14. 如下图所示,将一根长20cm,劲度系数为360N/m的弹簧一端固定于O点,另一端接一质量为0.5kg的小球.当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时,弹簧的伸长量为_cm。【答案】5【解析】【详解】设弹簧的伸长量为x，=12rad/s，L=0.2m，向心力F=kx=m2（L+x），则360x =1220.5（0.2+x）伸长量x=0.05m=5cm15. “神舟”五号的飞行可看成近地运行,杨利伟的质量为65kg,他在运动过程中的向心力可估算为_102N.【答案】6.37【解析】【详解】“神舟”五号的飞行可看成近地运动，此时万有引力等于重力提供向心力，即：F向=F万=mg=637N=6.37102N。（g取9.8m/s2）。16. 探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系,实验装置如图所示,实验主要过程如下:(1)设法让橡皮筋对小车做的功分别为、2、3(2)分析打点计时器打出的纸带,求出小车的速度、(3)作出草图;(4)分析图象,如果图象是一条直线,表明;如果不是直线,可考虑是否存在、等关系。以下关于该实验的说法中有一项不正确,它是_。A.本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为、2、3所采用的方法是选用同样的橡皮筋,并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致。当用1条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为,用2条、3条橡皮筋并在一起进行第2次、第3次实验时,橡皮筋对小车做的功分别是2、3B.小车运动中会受到阻力,补偿的方法,可以使木板适当倾斜。C.某同学在一次实验中,得到一条记录纸带。纸带上打出的点,两端密、中间疏。出现这种情况的原因,可能是没有使木板倾斜或倾角太小。D.根据记录纸带上打出的点,求小车获得的速度的方法,是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算的。【答案】D【解析】试题分析：当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W，从而回避了直接求功的困难，故A正确；小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故B正确；本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故C正确；本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故D错误。考点：考查了探究功与速度变化的关系视频四、计算题17. 侦察卫星在通过地球两极上空的圆轨道上运行,它的运行轨道距地面高为,要使卫星在一天的时间内将地面上赤道各处在日照条件下的情况全部都拍摄下来,卫星在通过赤道上空时,卫星上的摄影像机至少应拍地面上赤道圆周的弧长是多少?设地球半径为,地面处的重力加速度为,地球自转的周期为。【答案】【解析】【详解】设卫星周期为,那么: ,又,由得.设卫星上的摄像机至少能拍摄地面上赤道圆周的弧长为,地球自转周期为,要使卫星在一天(地球自转周期)的时间内将赤道各处的情况全都拍摄下来,则.所以.【点睛】摄像机只要将地球的赤道拍摄全，便能将地面各处全部拍摄下来；根据万有引力提供向心力和万有引力等于重力求出卫星周期；由地球自转角速度求出卫星绕行地球一周的时间内，地球转过的圆心角，再根据弧长与圆心角的关系求解18. 滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱.如图是滑板运动的轨道, 和是一段圆弧形轨道, 是一段长7的水平轨道.一运动员从轨道上点以6的速度下滑,经轨道后冲上轨道,到点时速度减为零.已知运动员的质量50.,不计圆弧轨道上的摩擦.( )求:(1).运动员第一次经过点、点时的速度各是多少?(2).运动员与轨道的动摩擦因数.(3).运动员最后停在轨道上距为多少米处?【答案】(1) , (2) (3)2m【解析】试题分析：（1）以水平轨道为零势能面，从A到B的过程，根据机械能守恒定律，有mvmghmv代入数据，解得从C到Q的过程中，有：mvmgH代入数据，解得（2）在B至C过程中，由动能定理有mgsmvmv代入数据，解得（3）由能量守恒知，机械能的减少量等于因滑动摩擦而产生的内能，则有mgs总mvmgh代入数据，解得n2故运动员最后停在距B点的地方考点：动能定理的应用、能量守恒定律名师点睛：本题运用动能定理时，关键是灵活选择研究的过程，要抓住滑动摩擦力做功与总路程有关。19. 有一光滑水平板,板的中央有一小孔,孔内穿入一根光滑轻线,轻线的上端系一质量为的小球,轻线的下端系着质量分别为和的两个物体.当小球在光滑水平板上沿半径为的轨道做匀速圆周运动时,轻线下端的两个物体都处于静止状态,如图所示.若将两物体之间的轻线剪断,则小球的线速度为多大时才能再次在水平板上做匀速圆周运动? 【答案】【解析】【详解】选小球为研究对象.设小球沿半径为的轨道做匀速圆周运动时的线速度为,由牛顿第二定律得当剪断两物体之间的轻线后,轻线对小球的拉力减小,不足以维持小球在半径为的轨道上继续做匀速圆周运动,于是小球逐渐偏离原来的轨道,同时轻线下端的物体逐渐上升,且小球的线速度逐渐减小.假设物体上升的高度为,小球的线速度减为时,小球在半径为的轨道上再次做匀速圆周运动,由牛顿第二定律得再选小球和物体组成的系统为研究对象.两物体间的轻线被剪断后物体上升的过程,由于只有重力做功,所以系统的机械能守恒.选小球做匀速圆周运动的水平面为零势能面,设小球沿半径为的轨道做匀速圆周运动时到水平板的距离为,由机械能守恒定律得由得.【点睛】小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，而轻线下端的物体处于静止状态，合力为零，在将两物体之间的轻线剪断之后，系统的机械能守恒，根据牛顿第二定律、平衡条件和机械能守恒定律求解20. 质量为2的滑块以的初速度从倾角为30的斜面底端向上滑行,上滑的最大距离为,则滑块回到原出发点的动能是多少?(取10)【答案】【解析】【详解】设滑块沿斜面向上滑行过程中克服摩擦力做功为,滑块在上滑过程中,根据动能定理,有:滑块上滑和下滑过程中克服摩擦力做功相等,滑块在下滑过程中,有:解得:.【点睛】小球先上滑后下滑，上滑与下滑过程中滑动摩擦力做功相等，运用动能定理对两个过程分别列式，即可求解6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375
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