2019-2020学年高一物理下学期期末模拟试题(含解析).doc

2019-2020学年高一物理下学期期末模拟试题(含解析)一选择题（本大题共13个小题，每小题4分，共52分；其中1-10小题为单选题，11-13题为多选题。）1. 下列关于物理学史和物理学方法的叙述中正确的是( )A. 牛顿发现了万有引力定律，他被称为“称量地球质量”第一人B. 牛顿进行了“月地检验”，得出天上和地下的物体间的引力作用都遵从万有引力定律C. 开普勒利用自己多年对行星的观测记录数据，计算得出了开普勒行星运动定律D. 发射第一颗人造地球卫星的是美国。【答案】B.2. 关于力对物体做功，如下说法正确的是（ ）A. 滑动摩擦力对物体一定做负功 B. 作用力的功与反作用力的功其代数和一定为零C. 静摩擦力对物体可能做正功 D. 一对相互作用的滑动摩擦力的总功可能为零【答案】C【解析】滑动摩擦力对物体可以做正功、负功，也可以不做功，选项A错误；作用力的功与反作用力的功不一定大小相等、正负相反，故其代数和不一定为零，选项B错误； 静摩擦力对物体可能做正功，也可做负功，也可不做功，选项C正确； 一对相互作用的滑动摩擦力的总功一定为负功，选项D错误；故选C.3. 从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地时重力的瞬时功率为（ ）A. 400 W B. 300 W C. 500 W D. 700 W【答案】B【解析】试题分析：物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，所以在物体落地的瞬间速度的大小为Vy=gt=103=30m/s，物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=FV=mgVy=1030W=300W故选B考点：平抛运动；功率【名师点睛】物体做平抛运动，重力的瞬时功率只于重物的竖直方向的末速度有关，根据竖直方向的自由落体运动求得末速度的大小，由P=FV可以求得重力的瞬时功率；注意要求的是瞬时功率，所以只能用P=FV来求解，用公式求得是平均功率的大小。4. 如图所示，人用绳通过滑轮在一平台上拉一辆处在平台下水平地面上的车。设人以速度匀速拉绳，那么，当绳与水平夹角为， 小车的动能为 ( )A. B. C. D. 【答案】C【解析】小车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则vxcos=v，解得：，小车的动能为：，故C正确，ABD错误。5. 关于曲线运动下列叙述正确的是( )A. 物体只有受到一个大小不断改变的力，才可能做曲线运动B. 物体只有受到一个方向不断改变的力，才可能做曲线运动C. 物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动D. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动【答案】C【解析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，加速度的大小和方向不一定变化，比如平抛运动，故AB错误；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，即物体受到不平行于初速度方向的外力作用时，物体做曲线运动，故C正确；曲线运动可能是一种匀变速曲线运动，比如平抛运动，但加速度有可能是变化的，如圆周运动。故D错误。所以C正确，ABD错误。6. 如图所示，假设地球绕地轴自转时，在其表面上有A、B两物体(图中斜线为赤道平面)，1和2为已知，则( ) A. 角速度之比 B. 线速度之比C. 周期之比TATBsin1sin2 D. A、B两点的向心加速度之比为【答案】B【解析】共轴转动，角速度相同，根据可知，周期相同，故AC错误；根据v=r，角速度相等时，线速度与半径成正比，故vA：vB=Rsin1：Rcos2=sin1：cos2，故B正确；根据a=v，角速度相等时，加速度与线速度成正比，故aA：aB=vA：vB=sin1：cos2，故D错误；故选B.7. 质量为m的汽车在平直路面上启动，启动过程的速度图像如图所示，0到t1段为直线，从t1时刻起汽车保持额定功率不变，整个运动过程中汽车所受阻力恒为f，则（ ）A. 时间内，汽车的牵引力等于 B. 时间内，汽车做匀加速运动C. 时间内，汽车的功率等于 D. 时间内，汽汽车的功率等于【答案】D【解析】0t1时间内，汽车做匀加速直线运动，加速度a=，根据牛顿第二定律得，F-Ff=ma，解得牵引力F=Ff+m，故A错误。从t1时刻起汽车的功率保持不变，可知汽车在t1t2时间内的功率等于t2以后的功率根据F-f=ma，P=Fv可知，加速度逐渐减小，故B错误。0-t1时间内，汽车的牵引力不变，速度增加，则功率逐渐变大，选项C错误；当牵引力等于阻力时，速度达到最大，故t1t2时间内，汽车已达到额定功率，则P=fv2，故D正确。故选D。点睛：本题考查的是汽车的启动方式，对于汽车的两种启动方式，恒定加速度启动和恒定功率启动，对于每种启动方式的汽车运动的过程一定要熟悉8. 一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度时间图像如右上图所示，由图可知错误的是（ ）A. 0-段火箭是上升的， 段火箭是下落的 B. 时刻火箭离地面最远C. 时刻火箭离地面最远 D. 段火箭的加速度小于段的【答案】A【解析】试题分析：在速度时间图像中，速度的正负表示运动方向，从图中可知整个过程中速度大于等于零，所以一直朝着正方向运动，即向上运动，时刻火箭离地面最远，速度图像中图像的斜率表示加速度，故段火箭加速度小于段的火箭的加速度，BCD正确考点：考查了速度时间图像【名师点睛】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9. “嫦娥”三号探测器经轨道I到达P点后经过调整速度进入圆轨道II，经过变轨进入椭圆轨道，最后经过动力下降降落到月球表面上.下列说法正确的是( )A. “嫦娥”三号在地球上的发射速度大于11.2km/sB. “嫦娥”三号”由轨道I经过P点进入轨道时要加速C. “嫦娥”三号”在月球表面经过动力下降时处于失重状态D. “嫦娥”三号”分别经过轨道、的P点时，加速度相等【答案】D【解析】A项，“嫦娥”三号在地球上的发射速度应大于第一宇宙速度小于第二宇宙速度，故A项错误。B项，“嫦娥”三号由轨道经过点P进入轨道时，做向心运动，可以看出万有引力大于圆周运动所需的向心力，“嫦娥”三号减速，故B项错误。C项，“嫦娥”三号在月球表面动力下降时，加速度方向向上，处于超重状态，故C项错误。D项，“嫦娥”三号分别经过轨道、的P点时，运动半径相同，由 可知，加速度相同，故D项正确。故选D10. 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星.某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动.由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知万有引力常量为G.因此可求出S2的质量为（ ）A. B. C. D. 【答案】D11. 如图所示，光滑半球的半径为R，球心为O，固定在水平面上，其上方有一个光滑曲面轨道AB，高度为轨道底端水平并与半球顶端相切，质量为m的小球由A点静止滑下，最后落在水平面上的C点重力加速度为g，则（ ） A. 小球将沿半球表面做一段圆周运动后抛至C点 B. 小球将从B点开始做平抛运动到达C点C. OC之间的距离为2R D. 小球运动到C点时的速率为【答案】BD【解析】A、从A到B的过程中，根据机械能守恒可得：，解得：，在B点，当重力恰好作为向心力时，由，解得：，所以当小球到达B点时，重力恰好作为向心力，所以小球将从B点开始做平抛运动到达C，所以A错误，B正确；C、根据平抛运动的规律，水平方向上：，竖直方向上： 解得：，所以C错误；D、对整个过程机械能守恒，解得：，故D正确。点睛：本题的关键地方是判断小球在离开B点后的运动情况，根据小球在B点时速度的大小，小球的重力恰好作为圆周运动的向心力，所以离开B后将做平抛运动。12. 图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（ ）A. D点的速率比C点的速率大 B. B点的速率比A点的速率大C. A点的加速度比D点的加速度大 D. 从B点到E点加速度与速度的夹角一直减小【答案】AD【解析】由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速率比C点速率大，故A正确；质点由A到B过程中，合外力作负功，由动能定理可得，B点的速率小于A点的速率，故B错误；质点做匀变速曲线运动，加速度不变，合外力也不变，故C错误；由A的分析可知，质点由B到E过程中，受力的方向向下，速度的方向从水平向右变为斜向下，加速度与速度的夹角之间减小，故D正确；故选AD。【点睛】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；由牛顿第二定律可以判断加速度的方向13. 如图所示，两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定在同一竖直面内，小球A和B在与球心同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑，A球的质量大于B球的质量。当小球通过两轨道最低点时(A、B两小球均可视为质点)（ ）A. A球的速度一定大于B球的速度 B. A球的机械能可能等于B球的机械能C. A球所受到轨道的支持力一定大于B球所受到轨道的支持力 D. A球的向心加速度一定大于B球的向心加速度【答案】BC【解析】根据动能定理得：，解得最低点速度为：，由于B球运动的半径大于A球运动的半径，则A球在最低点的速度小于B球在最低点的速度，故A错误。小球在运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，若规定初始位置为零势能平面，则初状态两球的动能为零，重力势能的为零，可知在最低点的机械能都为零，故两个物体的机械能可能相等，故B正确。根据牛顿第二定律得：，解得：，由A的质量大于B的质量，则A球在最低点受到的支持力大于B球在最低点受到的支持力，故C正确。向心加速度为：，可知两球在最低点向心加速度大小相等，故D错误。故选BC。【点睛】根据动能定理求出小球在最低点的速度，从而比较大小，结合牛顿第二定律求出支持力，从而比较大小根据向心加速度公式求出小球在最低点的向心加速度，从而比较大小抓住小球在运动过程中机械能守恒，通过比较初始位置的机械能得出最低点机械能的大小二、非选择题14. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系.两个变速轮塔通过皮带连接,转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动,槽内的钢球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对钢球的压力提供向心力,钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降,从而露出标尺,标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值.如图是探究过程中某次实验时装置的状态.(1)在研究向心力的大小F与质量m关系时,要保持_相同.A. m和r B.和m C.和r D.m和F(2)图中所示,两个钢球质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小F与_的关系.A.质量m B. 角速度 C. 半径r (3) 图中所示,两个钢球质量和转动半径相等，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9,与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为_ A.1:3 B.9:1 C.1:9 D. 3:1【答案】 (1). C (2). B (3). D【解析】（1）在研究向心力的大小F与质量m、要控制角速度和半径r的大小不变，故选C.(2)图中两球的质量相同,转动的半径相同,则研究的是向心力与角速度的关系.所以B选项是正确的.(3)根据,两球的向心力之比为1:9,半径和质量相等,则转动的角速度之比为1:3,因为靠皮带传动,变速轮塔的线速度大小相等,根据 ,知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3:1.故D正确；故本题答案是： (1). C (2). B (3). D15. 假设地球是一质量分布均匀的球体，半径为R。在距地球表面h处有一人造卫星，绕地球做匀速圆周运动。已知万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g，不计地球自转。试求：（1）地球的质量M及其密度；（2）该人造卫星的加速度a、线速度v、角速度、周期T。【答案】（1） （2）【解析】（1）设地球质量为M，人造地球卫星的质量为m在地球表面由重力等于万有引力得：mgG,解得 ；密度 （2）对人造地球卫星受到地球的万有引力提供圆周运动的向心力得： 又GM=gR2 可解得：； ； 16. 如图所示为修建高层建筑常用的塔式起重机。在起重机将质量m5103 kg的重物竖直吊起的过程中，重物由静止开始向上做匀加速直线运动，加速度a0.2 m/s2，当起重机输出功率达到其允许的最大值时，保持该功率直到重物做vm1.02 m/s的匀速运动。取g10 m/s2，不计额外功。求：（1）起重机允许输出的最大功率；（2）重物做匀加速运动所经历的时间和起重机在第2秒末的输出功率；（3）假设起重机以最大功率起吊重物，先加速运动紧接着匀速运动，经历的总时间为12秒，求整个过程中起重机所做的功。【答案】（1）5.1104W （2）2.04104W （3）6.1210-5J【解析】（1）设起重机允许输出的最大功率为Pmax，重物达到最大速度时，拉力F0等于重力。Pmax=F0vmF0=mg代入数据，有：Pmax=5.1104W（2）匀加速运动结束时，起重机达到允许输出的最大功率，设此时重物受到的拉力为F，速度为v1，匀加速运动经历时间为t1，有：P0=Fv1F-mg=maV1=at1联立并代入数据，得：t1=5sT=2s时，重物处于匀加速运动阶段，设此时速度为v2，输出功率为P，则v2=atP=Fv2联立代入数据，得：P=2.04104W。（3）起重机保持功率一定，则整个过程中做功：W=Pmaxt= 5.110412J=6.1210-5J点睛：高中物理中，分析受力和物理过程是非常重要的。最大功率要用第三阶段中的Pm=Fv=mgvm计算，而不能用第一阶段中的F与第三阶段中的vm的乘积计算，两个F是不同的；vm是最终速度，要注意某一时刻的物理量要对应起来。17. 如图所示，水平桌面距地面高h=0.80m，桌面上放置两个小物块A、B，物块B置于桌面右边缘，物块A与物块B相距s=2.0m，两物块质量mA、mB均为0.10 kg。现使物块A以速度v0=5.0m/s向物块B运动，并与物块B发生正碰，碰撞时间极短，碰后物块B水平飞出，落到水平地面的位置与桌面右边缘的水平距离x0.80 m。已知物块A与桌面间的动摩擦因数=0.40，重力加速度g取10m/s2，物块A和B均可视为质点，不计空气阻力。求：（1）两物块碰撞前瞬间物块A速度的大小；（2）两物块碰撞后物块B水平飞出的速度大小；（3）物块A与物块B碰撞过程中，A、B所组成的系统损失的机械能。【答案】（1）3.0m/s （2）2.0m/s （3）0.20 J【解析】（1）设物块A与B碰撞前瞬间的速度为v，由动能定理 解得v=3.0m/s（2）物块B离开桌面后做平抛运动，设其飞行时间为t，离开水平桌面时的速度为vB，则h=gt2，x=vBt解得vB=2.0 m/s（3）物块A与物块B碰撞过程中动量守恒，设物块A碰撞后的速度为vA，则mAv=mAvA+mBvB 解得vA=1.0 m/s碰撞过程中系统损失的机械能 解得E=0.20 J