吉林省长春市2019-2020学年高一下学期物理期末模拟试题（1）

吉林省长春市2019-2020学年高一下学期物理期末模拟试题（1）

‎2019-2020长春市高一下学期物理期末模拟试题 共计100分 一、 单选题（每题4分，共计40分）‎ ‎1.一个静止的质点，在两个互成锐角的恒力F1、F2作用下开始运动，经过一段时间后撤掉其中的一个力，则质点在撤去该力前后两个阶段中的运动情况分别是（ ）‎ A. 匀加速直线运动，匀减速直线运动 B. 匀变速曲线运动，匀速圆周运动 C. 匀加速直线运动，匀变速曲线运动 D. 匀加速直线运动，匀速圆周运动 ‎2．如图所示，用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面从A移到B的过程中，下列说法正确的是( )‎ A． 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功多 B． 有摩擦力时比无摩擦力时F做的功少 C． 物体加速运动时比减速运动时F做的功多 D． 物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多 ‎3.如图所示，质量相同的物体a和b，用不可伸长的轻绳跨接在光滑的轻质定滑轮两侧，a在水平桌面的上方，b在光滑的水平桌面上．初始时用力拉住b使a、b静止，撤去拉力后，a开始运动，在a下降的过程中，b始终未离开桌面．在此过程中（ ）‎ A. a物体机械能守恒 B. a、b两物体机械能的总和不变 C. a物体的动能总等于b物体的动能 D. 绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的代数和不为零 ‎4. 嫦娥五号月球探测器由“长征五号”运载火箭在中国文昌卫星发射中心发射升空，顺利完成任务后返回地球。若已知月球半径为R，“嫦娥五号”在距月球表面高度为R的圆轨道上飞行，周期为T，万有引力常量为G，下列说法正确的是（ ）‎ A. 月球表面重力加速度为 B. 月球质量为 C. 月球密度为 D. 月球第一宇宙速度为 ‎5.如图所示，一固定斜面的倾角为α，高为h，一小球从斜面顶端沿水平方向抛出，刚好落至斜面底端，不计小球运动中所受的空气阻力，设重力加速度为g，则小球从抛出到离斜面距离最大所用的时间为 ‎ A．‎ B．‎ C．‎ D．‎ ‎6.“旋转秋千”是游乐园里常见的游乐项目，其运动经过简化可以看成圆锥摆模型．如图所示，质量为m的小球在水平面内做匀速圆周运动，长为L的悬线与竖直方向的夹角为，不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法正确的是( )‎ A. 小球受重力、拉力和向心力的作用 B. 悬线对小球的拉力 C. 小球运动的角速度 D. 保持角速度不变，增大小球质量，则夹角将减小 ‎7.如图所示，质量为m的小球以速度v0水平抛出，恰好与倾角为30°的斜面垂直相碰，其弹回的速度大小与抛出时速度大小相等，求小球与斜面碰撞过程中受到的冲量大小为 A. mv0 B. 2mv0 C. 3mv0 D. 4mv0‎ ‎8.如图所示，在光滑水平面上有一长木板，质量为M，在木板左端放一质量为m的物块，物块与木板间的滑动摩擦力为Ff，给物块一水平向右的恒力F，当物块相对木板滑动L距离时，木板运动位移为x，则下列说法正确的是( )‎ A. 此时物块的动能为FL B. 此时物块的动能为(F－Ff)L C. 此时物块的动能为F(L＋x)－FfL D. 此时木板的动能为Ffx ‎9.质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0～2 s内F与运动方向相反，2 s～4 s内F与运动方向相同，物体的v-t图象如图所示。g取10 m/s2，则( )‎ A．拉力F的大小为100 N B．物体在4 s时拉力的瞬时功率为120 W C．4 s内拉力所做的功为480 J D．4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J ‎10.某人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，实施变轨后卫星的线速度减小到原来的，此时卫星仍做匀速圆周运动，则（ ）‎ A. 卫星的向心加速度减小到原来的 B. 卫星的角速度减小到原来的 C. 卫星的周期增大到原来的8倍 D. 卫星的半径增大到原来的2倍 一、 多选题（每题4分，共计16分）‎ ‎11.在光滑的水平面上有甲、乙两个木块，质量均为m木块乙的左侧固定着一个轻质弹簧，如图所示，开始时木块乙静止，木块甲以速度v向右运动并与乙发生作用，则在甲与乙的相互作用过程中 A. 在任意时刻，木块甲和乙组成的系统的总动量守恒 B. 在任意时刻，木块甲和乙组成的系统的总动能守恒 C. 在弹簧被压缩到最短时，木块甲和乙具有相同的速度 D. 当弹簧恢复到原长时，木块甲和乙具有相同的速度 ‎12.一质量为m可视为质点的小球以某一初速度竖直上抛，上升过程中受到的空气阻力恒为重力的k倍，重力加速度为g，则小球在上升h的过程中( )‎ A. 小球的机械能减少了kmgh B. 小球的动能减少了kmgh C. 小球克服空气阻力所做的功为(k+1)mgh D. 小球的重力势能增加了mgh ‎13.水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件轻轻放到传送带上．它在传送带上滑动一段距离后速度达到v而与传送带保持相对静止．设工件质量为m，它与传送带间的动摩擦因数为，重力加速度为g，则工件在传送带上滑动的过程中: ( )‎ A. 工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相反 B. 工件的加速度为 C. 摩擦力对工件做的功为 D. 传送带对工件做功为零 ‎14．(多选)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得( )‎ A． 物体的质量为2 kg B． h＝0时，物体的速率为20 m/s C． h＝2 m时，物体的动能Ek＝40 J D． 从地面至h＝4 m，物体的动能减少100 J 一、 实验题（每空2分，共计8分）‎ ‎15.下图是“验证机械能守恒定律”的实验装置示意图，以下列出了一些实验步骤：‎ A．用天平测出重物和夹子的质量 B．把打点计时器用铁夹固定放到桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直面内 C．把打点计时器接在交流电源上，电源开关处于断开状态 D．将纸带穿过打点计时器的限位孔，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子，让重物靠近打点计时器，处于静止状态 E．接通电源，待计时器打点稳定后释放纸带，之后再断开电源 F．用秒表测出重物下落的时间 G．更换纸带，重新进行两次实验 ‎1.‎ 对于本实验，以上不必要的两个步骤是_______如图为实验中打出的一条纸带，O为打出的第一个点，ABC为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点未画出),打点计时器每隔0.02 s打一个点. 若重物的质量为0.5 kg,当地重力加速度取g = 9.8 m/s2，由图所给的数据可算出(结果保留两位有效数字):‎ ‎① 从O点下落到B点的过程中,重力势能的减少量为______J.‎ ‎② 打B点时重物的动能为______J.‎ ‎2.试指出造成第(1)问中①②计算结果不等的原因是____‎ 一、 计算题（16题10分，17题12分，18题14分）‎ ‎16.如图所示，质量m=2kg的小球以初速度V0沿光滑的水平面飞出后，恰好无碰撞地进入光滑的圆弧轨道，其中圆弧AB对应的圆心角θ=530，圆半径R=0.5m．若小球离开桌面运动到A点所用时间t=0.4s．（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2） （1）求小球沿水平面飞出的初速度V0的大小？（2分） （2）到达B点时，求小球此时对圆弧的压力大小？（3分） （3）小球是否能从最高点C飞出圆弧轨道，并说明原因．（5分）‎ 第17题某汽车在平直公路上行驶，其质量m=2×103 kg，额定功率P=60 kW。如果汽车从静止开始匀加速直线行驶，加速度a1=2 m/s2，经过一段时间后达到额定功率，之后以额定功率沿直线行驶。若汽车运动过程中所受阻力f为车重的k倍（k=0.1），重力加速度g取10 m/s2。求：‎ ‎（1）汽车行驶达到最大速度vm的大小？（3分）‎ ‎（2）汽车匀加速直线行驶时间t？（4分）‎ ‎（3）当汽车速度v2=15 m/s时，汽车的加速度a2大小？（5分）‎ ‎18.如图所示，在光滑的水平面上有一长为L的木板B，上表面粗糙，在其左端有一光滑的四分之一圆弧槽C，与长木板接触但不相连，圆弧槽的下端与木板上表面相平，B、C静止在水平面上．现有滑块A以初速度从右端滑上B，一段时间后，以滑离B，并恰好能到达C的最高点．A、B、C的质量均为．求：‎ ‎（1）A刚滑离木板B时，木板B的速度；（2分）‎ ‎（2）A与B的上表面间的动摩擦因数；（4分）‎ ‎（3）圆弧槽C的半径R；（4分）‎ ‎（4）从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能．（4分）‎ 第1题 【答案】A ‎【解析】两个互成锐角的恒力F1、F2合成，根据平行四边形定则，其合力为恒力，加速度恒定；质点原来静止，故物体做初速度为零的匀加速直线运动；撤去一个力后，剩下的力与速度不共线，故开始做曲线运动，由于F2为恒力，故加速度恒定，即做匀变速曲线运动；故C正确.‎ 第2题 【答案】D ‎【解析】因为力F做功的多少只与力F及其位移有关，与是否存在其他力无关；与物体的运动状态也无关，所以选项D正确．‎ 第3题 【答案】B ‎【解析】a物体下落过程中，有绳子的拉力做功，所以其机械能不守恒，故A错误．对于a、b两个物体组成的系统，只有重力做功，所以a、b两物体机械能守恒，故B正确．将b的实际速度进行分解如图： 由图可知va=vbcosθ，即a的速度小于b的速度，故a的动能小于b的动能，故C错误．在极短时间t内，绳子对a的拉力和对b的拉力大小相等，绳子对a做的功等于-FTvat，绳子对b的功等于拉力与拉力方向上b的位移的乘积，即：FTvbcosθt，又va=vbcosθ，所以绳的拉力对a所做的功与对b所做的功的绝对值相等，二者代数和为零，故D错误．故选B．‎ 第4题 【答案】B ‎【解析】A．月球表面的重力加速度为 故A错误； ‎ B．对探测器万有引力提供向心力，根据牛顿第二定律，有 ，解得 ‎： 故B正确；‎ C．月球的密度：，故C错误；‎ D．月球的第一宇宙速度为月球表面的环绕速度，根据牛顿第二定律，有：故D错误；‎ 第5题 【答案】B 第6题 【答案】C ‎【解析】对摆球进行受力分析，受重力mg和绳子的拉力T作用，如图所示：‎ 在竖直方向上，合力为零，则 在水平方向上，合力提供向心力，有： 有几何关系可知： 联立解得：，可知角速度、夹角与质量无关，即当角速度不变，增大小球质量，则夹角不变，故选项C正确，选项ABD错误．‎ 点睛：该题是一个圆锥摆模型，对于圆周摆，在竖直方向上受力平衡，在水平方向上的合力提供向心力，结合向心力公式求解．‎ 第7题 【答案】C ‎【解析】小球在碰撞斜面前做平抛运动,设刚要碰撞斜面时小球速度为,小球恰与倾角为的斜面垂直碰撞，碰撞时受到如图所示 由几何关系得：，碰撞过程中，小球速度由变为反向的V0，以反弹的速度方向为正方向，由动量定理可得，小球与斜面碰撞过程受到的冲量大小：，方向垂直于斜面向上；故选C.‎ 第8题 【答案】D ‎【解析】对小物块，根据动能定理有 即小滑块动能的增加量为 故ABC错误；‎ D．对木板，根据动能定理有 则木块动能的增加量为，故D正确。‎ 故选D。‎ 第9题 答案 B 解析：0～2 s物体加速度大小为a1＝＝5 m/s2，2 s～4 s内加速度大小为a2＝＝1 m/s2，滑动摩擦力为Ff，由牛顿第二定律得F＋Ff＝ma1，F－Ff＝ma2，解之得F＝60 N，Ff＝40 N，A项错；4 s时拉力的功率P＝Fv＝120 W，B正确；4 s内拉力所做功为WF＝－Fx1＋Fx2＝－60××2×10 J＋60××2×2 J＝－480 J，C错误；4 s内物体克服摩擦力做功Wf＝Ffx1＋Ffx2＝480 J，D错误。‎ 答案：B 第10题 【答案】C ‎【解析】卫星绕地球做圆周运动万有引力提供圆周运动向心力有：‎ ‎ ‎ 可得线速度 ，可知线速度减为原来的时，半径增加为原来的4倍，故D正确；向心加速度知，半径增加为原来的4倍，向心加速度减小为原来的，故A错误；周期 知，半径增加为原来的4倍，周期增加为原来的8倍，故C错误；角速度 知，半径增加为原来的4倍，角速度减小为原来的倍，故B错误．故选D．‎ 第11题【答案】 AC ‎【解析】A、B系统任意时刻合力为零，所以任意时刻，A、B系统的总动量应守恒，故A正确；A以v速度向右运动与B发生无机械能损失的碰撞，根据能量守恒得弹簧的势能增大，A、B系统的总动能减小，故B错误；当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，弹簧的势能最大，故C正确；当弹簧压缩到最短长度时，A与B具有相同的速度，之后在弹簧弹力作用下A减速，B加速，所以当弹簧恢复到原长时，A与B速度交换，即A的速度为零，B的速度是v，故D错误；故选AC．‎ 第12题 【答案】AD ‎【解析】A、根据功能关系知：除重力外其余力做的功等于机械能的变化量．在上升过程中，物体克服阻力做功kmgh，故机械能减小kmgh;故A正确.‎ B、小球上升的过程中，重力和阻力都做负功，根据动能定理得：-mgh-kmgh=△Ek，则得动能的减小量等于(1+k)mgh，故动能的减小量大于kmgh;故B错误.‎ C、根据W=FL得小球克服空气阻力所做的功为kmgh;故C错误.‎ D、小球上升h，故重力势能增加mgh;故D正确.‎ 故选AD.‎ 第13题 【答案】BC ‎【解析】A：工件在传送带上滑动的过程中，相对传送带的速度方向与工件运动方向相反，则工件所受摩擦力的方向与工件运动方向相同．故A项错误．‎ B：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由牛顿第二定律可得 ‎，则工件的加速度．故B项正确．‎ CD：工件在传送带上滑动的过程中，对工件受力分析，由动能定理可得．故C项正确，D项错误．‎ 第14题 【答案】AD ‎【解析】设物体的质量为m，由Ep＝mgh知，Ep－h图象中其斜率为mg，故mg＝＝20 N，解得m＝2 kg，故A正确；h＝0时，Ep＝0，Ek＝E总－Ep＝100 J－0＝100 J，故mv2＝100 J，解得v＝10 m/s，故B错误；h＝2 m时，Ep＝40 J，E总＝85 J，Ek＝E总－Ep＝85 J－40 J＝45 J，故C错误；h＝4 m时，Ek′＝E总－Ep＝80 J－80 J＝0，故从地面上升至4 m时，物体的动能减少Ek－Ek′＝100 J，故D正确。‎ 第15题 【答案】 (1). A (2). F (3). 0.86 (4). 0.81 (5). 由于空气阻力和纸带与打点计时器的摩擦阻力做功 ‎【解析】‎ ‎（1）实验中验证机械能守恒，即验证动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，质量可以约去，不需要测量重物和夹子的质量，故A不必要．重物下落的时间可以通过打点计时器打出的纸带得出，不需要秒表测出，故F不必要． （2）①B点的瞬时速度 ‎②从O点下落到B点的过程中，重力势能的减少量△Ep=mgh=0.5×9.8×0.1760J≈0.86J． ‎ 打B点的动能EkB＝mvB2＝×0.5×1.82=0.81J． 点睛：解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会根据下降的高度求解重力势能的减小量，会点迹间的距离求解瞬时速度，从而得出动能的大小．‎ 第16题 答案 ‎（1）小球开始做平抛运动，有：vy=gt 根据几何关系，有：tanθ=‎ 代入数据，解得：v0=3m/s （2）小球在A点的速度：vA=‎ 小球从点A运动到点B时，满足机械能守恒定律，有：‎ ‎ 小球运动到点B时，根据受力情况有：N-mg=m 代入数据，解得：N=136N 小球此时对圆弧的压力：N′=N=136N （3）小球从点B运动到点C时，满足机械能守恒定律，有：‎ 代入数据，解得：F向==36N＞mg 所以小球能从C点飞出． 答：（1）求小球沿水平面飞出的初速度V0的大小为3m/s； （2）到达B点时，求小球此时对圆弧的压力大小为136N； （3）小球能从最高点C飞出圆弧轨道．‎ 第17题【答案】（1）30 m/s （2）5 s （3）1 m/s2‎ ‎【解析】（1）汽车运动过程中所受阻力：‎ 当汽车匀速行驶时有：‎ 代入数据解得：‎ ‎（2）汽车匀加速直线行驶，根据牛顿第二定律有：‎ 当恰好达到额定功率时：‎ 代入数据解得： ‎ 由匀变速运动的规律有：‎ 解得：‎ ‎（3）汽车速度，故汽车已经达到额定功率，则有：‎ 代入数据解得：‎ 第18题 【答案】（1） vB＝；（2）（3）（4）‎ ‎【解析】(1)对A在木板B上的滑动过程，取A、B、C为一个系统，根据动量守恒定律有：‎ mv0＝m＋2mvB 解得vB＝‎ ‎(2)对A在木板B上的滑动过程，A、B、C系统减少的动能全部转化为系统产生的热量 解得 ‎(3)对A滑上C直到最高点的作用过程，A、C系统水平方向上动量守恒，则有：‎ ‎＋mvB＝2mv A、C系统机械能守恒：‎ 解得 ‎ ‎(4)对A滑上C直到离开C的作用过程，A、C系统水平方向上动量守恒 A、C系统初、末状态机械能守恒，‎ 解得vA＝.‎ 所以从开始滑上B到最后滑离C的过程中A损失的机械能为：‎