【物理】甘肃省武威第十八中学2019-2020学年高一下学期期末考试模拟考试试题 （解析版）

【物理】甘肃省武威第十八中学2019-2020学年高一下学期期末考试模拟考试试题 （解析版）

甘肃省武威第十八中学2019-2020学年 高一下学期期末考试模拟考试试题 一、单选题（每题3分，共48分）‎ ‎1. 下列关于曲线运动的说法中正确的是（ ）‎ A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动的速度一定变化，做曲线运动的物体一定有加速度 C. 曲线运动的速度大小可以不变，所以做曲线运动的物体不一定有加速度 D. 在恒力作用下，物体不可能做曲线运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做曲线运动的物体速度一定发生变化，但加速度可以不变，例如平抛运动，A错误；‎ B．只要速度发生变化，就一定有加速度，B正确；‎ C．做曲线运动的物体，速度大小可以不变，但方向一定发生变化，由于速度是矢量，即速度发生变化，因此一定有加速度，C错误；‎ D．在恒力作用下，物体可以做曲线运动，平抛运动就是例子，D错误。‎ 故选B。‎ ‎2. 关于三个宇宙速度，下列说法正确的是（　　）‎ A. 第一宇宙速度是卫星环绕行星的最小运行速度 B. 地球的第二宇宙速度大小为‎16.7km/s C. 当人造地球卫星的发射速度达到第二宇宙速度时，卫星就逃出太阳系了 D. 地球同步卫星在轨道上运行的速度一定小于第一宇宙速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．第一宇宙速度是近地卫星的运行速度，是卫星最大的运行速度，是最小的发射速度，所以A错误；‎ B．地球的第二宇宙速度大小为‎11.2km/s，第三宇宙速度是‎16.7km/s，所以B错误；‎ C．当人造地球卫星的速度大于等于第二宇宙速度时，卫星将脱离地球的束缚，所以C错误；‎ D．地球同步卫星的轨道半径大于地球近地卫星的轨道半径，根据，得，所以地球同步卫星在轨道上运行的速度一定小于近地卫星的运行速度，即一定小于第一宇宙速度，所以D正确。‎ 故选D。‎ ‎3. 一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，力F1、F2做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是 A. 这两个力一定大小相等、方向相反 B. F1是动力，F2是阻力 C. 这两个力做的总功为12 J D. F1比F2做的功多 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据恒力做功公式可以知道,做功一正一负,不能说明两个力的方向相反,还跟角度有关,故A错误;‎ B．功是标量,功的正负表示是动力做功还是阻力做功,所以F1是动力，F2是阻力,所以B选项是正确的;‎ C．这两个力做的总功为:，所以C选项错误的;‎ D．功的正负表示是动力做功还是阻力做功，不表示大小，F1与F2做的功一样多,故D错误.‎ ‎4. 一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，当它的动能为2Ek时，其速度大小为 A. B. 2v‎0 ‎C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设物体的质量为m，当一物体的速度大小为v0时，其动能为Ek，则有，‎ 当它动能为2Ek时，有，解得：‎ A..故选项A不符合题意. ‎ B. 2v0.故选项B不符合题意. ‎ C..故选项C符合题意. ‎ D..故选项D不符合题意.‎ ‎5. 绳系卫星是由一根绳索栓在一个航天器上的卫星，可以在这个航天器的下方或上方一起绕地球运行如图所示，绳系卫星a系在航天飞机b上方，当它们一起在赤道上空共同绕地球作匀速圆周运动时绳长不可忽略下列说法正确的是 A. 绳系卫星的线速度比航天飞机的线速度大 B. 绳系卫星的角速度比航天飞机的角速度小 C. 绳系卫星的周期比航天飞机的周期大 D. 绳系卫星的向心加速度比航天飞机的向心加速度小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】绳系卫星在航天器的正上方，航天器和绳系卫星的角速度相同，则周期相同，B、C错误，根据公式，卫星的半径大则线速度大，故A正确；由比知半径大的加速度大，则卫星的加速度大，则D错误；故选A .‎ ‎6. 两颗人造卫星A、B绕地球做圆周运动的周期之比为TA:TB=l:8，则两颗卫星的轨道半径之比和速率之比分别为（　　）‎ A. 4:1，1:2 B. 1:4，2:‎1 ‎C. 4:1，2:1 D. 1:4，1:2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】根据开普勒第三定律可得，根据题意，周期之比已知为，即可求出半径之比为。根据万有引力提供向心力可得，变形可得，由此可得运动速率之比为，故ACD错误，B正确。‎ 故选B。‎ ‎7. 如图所示，置于光滑斜面上的物块，在重力G、支持力N作用下沿斜面加速下滑过程中，下列判断正确的是（　　）‎ A. G做正功，物块动能增大 B. G做负功，物块动能减小 C. N做正功，物块动能增大 D. N做负功，物块动能减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】物体沿斜面加速下滑过程中，重力G与位移的夹角为锐角，所以G做正功。N与位移垂直，则N不做功，所以外力对物体做的总功为正功，由动能定理可知物块的动能增大。故选A。‎ ‎8. 质量为的物体从‎10m高处以的速度水平抛出，抛出后1s时刻重力的瞬时功率是 A. 59W B. 50W C. 40W D. 45W ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】物体抛出1s后，物体的竖直分速度为：，1s末重力的瞬时功率为：；故选B．‎ ‎【点睛】由自由落体运动速度公式求出竖直分速度，熟练应用功率公式即可正确解题．‎ ‎9. 用恒力F使质量为‎10kg的物体从静止开始，以‎2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取‎10 m/，那么以下说法中正确的是：（）‎ A. 2s内恒力F做功80J B. 2s内重力做的功是400J C. 2s内物体克服重力做的功是400J D. 2s内合力做的功为零 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A.根据牛顿第二定律可知，恒力：，2s内物体上升的高度：，2s内恒力做功：，故选项A不符合题题；‎ BC. 2s内重力做功：，即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；‎ D.2s内合力做的功：，故选项D不符合题意．‎ ‎10. 下列说法正确的是（ ）‎ A. 滑动摩擦力一定对物体做负功 B. 重力对物体做功与路径无关，只与始末位置有关 C. 合外力做功为零，物体机械能一定不变 D. 若物体受到的合外力不为零，则物体的机械能一定变化 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．滑动摩擦力可以做正功，如由轻轻放到水平运动的传送带上的物体，物体开始运动时，传送带对物体的滑动摩擦力对物体做了正功，故A错误。‎ B．重力属于保守力，重力对物体做的功与路径无关，只与始末位置有关，故B正确。‎ C．物体机械能守恒的条件是指除了重力和弹力之外的力对物体做的功为零，不能说是合外力做功为零，故C错误。‎ D．若物体受到的合外力不为零，可能只有重力或弹力做功，机械能守恒，如自由落体运动，故D错误。故选B。‎ ‎11. 下列物体机械能守恒的是 A. 子弹在穿过木块的过程中 B. 火车在进站的过程中 C. 匀速上升的气球 D. 在光滑斜面上加速运动的小球 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A.子弹在穿过木块的过程中，系统要克服摩擦阻力做功，机械能减小转化为内能，所以机械能不守恒，故A错误．‎ B.火车在进站的过程中要制动，阻力做功，机械能不守恒，故B错误．‎ C.匀速上升的气球动能不变，重力势能增加，则两者之和即机械能增加，故C错误．‎ D.在光滑斜面上加速运动的小球，支持力不做功，只有重力做功，机械能守恒，故D正确．‎ ‎12. 如图所示，用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了‎5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则 A. 重力做的功是500 J B. 拉力做的功为100 J C. 拉力大小为120 N D. 拉力大小为100 N ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体在水平地面上向左匀速移动了‎5m，在重力方向上没有移动距离，所以重力对物体做的功为0J，故A错误．‎ B.根据做功的公式：W=Fs，代入数据得拉力做功为：W= 20N×‎5m=100J，故B正确；‎ CD.物体做匀速运动，所以拉力：20N，CD错误．‎ ‎13. 质量为m的物体，从距地面h高处由静止开始以加速度a＝g竖直下落到地面，在此过程中 (　　)‎ A. 物体的重力势能减少mgh B. 物体的动能增加mgh C. 物体的机械能减少mgh D. 物体的机械能保持不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．竖直下落到地面过程中，，故重力势能减少mgh，故A错误；‎ B．物体所受合力为F合＝ma＝mg，由动能定理得，动能的增加量ΔEk＝F合·h＝mgh 故B正确；‎ CD．由于重力势能减少mgh，动能的增加mgh，故机械能减少mgh，CD错误。‎ 故选 B。‎ ‎14. 如图所示，一辆小汽车沿曲面匀速运动到坡顶，该过程中（ ）‎ A. 小汽车所受合力总功为零 B. 小汽车牵引力与阻力总功零 C. 小汽车所受合力做正功 D. 小汽车所受合力为零 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 汽车匀速运动，那么由动能定理可得：小汽车所受合力总功为零，故A正确，C错误；小汽车受重力、牵引力、阻力、支持力作用，支持力与速度方向垂直，不做功，又有小汽车所受合力总功为零，那么，小汽车牵引力与阻力总功等于克服重力做的功，小汽车运动到坡顶，重力做功为负，故小汽车牵引力与阻力总功为正，故B错误；汽车做匀速运动，速率不变，故沿速度方向的合外力为零；汽车运动到坡顶的过程，速度方向改变，故垂直速度方向的合外力不为零，那么，小汽车所受合力不为零，故D错误；故选A．‎ ‎15. 下列关于功和能的说法正确的是（　　）‎ A. 功就是能，能就是功 B. 物体做功越多，物体的能就越大 C. 外力对物体不做功，这个物体就没有能量 D. 能量转化的多少可用功来量度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．能是状态量，功是过程量，功和能是两个不同的概念，所以不能说功就是能，能就是功，故A错误；‎ B．若阻力对物体做负功，做负功越多，物体的能就越小，B错误；‎ C．外力对物体不做功，只是说明物体的能量不变化，不能说物体没有能量，C错误；‎ D．因功是过程量，能是状态量，所以能量转化的多少可用功来量度，D正确。‎ 故选D。‎ ‎16. 如图所示为跳伞爱好者从高楼跳伞表演的情形，他们从楼顶跳下后，在距地面一定高度处打开伞包直到安全着陆，不计空气对跳伞者的阻力，则跳伞者（　　）‎ A. 动能一直在增大 B. 机械能一直减小 C. 机械能先不变后减小 D. 重力势能先增大后减小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．打开伞包前，跳伞爱好者做加速运动，速度在增加，动能也在增大；打开伞包之后，跳伞爱好者做减速运动，速度在减少，动能也在减小，所以A错误；‎ BC．打开伞包前，跳伞爱好者在下落过程中，只有重力做功，所以机械能守恒，保持不变；打开伞包之后，下落过程中除了重力做功还要克服阻力做功，所以机械能会减小，所以C正确，B错误；‎ D．由于跳伞爱好者一直处于下落状态，所以高度在降低，重力一直做正功，重力势能一直减小，所以D错误。‎ 故选C。‎ 第II卷（非选择题）‎ 二、填空题（每空2分，共10分）‎ ‎17. 质量为lkg的滑块，以‎6m/s的初速度沿光滑的水平面向左滑行，从某一时刻起在滑块上作用一向右的水平力，经过一段时间，滑块的速度方向变成向右，大小是‎6m/s，则在这段时间里水平力做的功为_________J．‎ ‎【答案】0‎ ‎【解析】‎ 滑块运动的过程中，重力和支持力不做功，只有水平力做功，‎ 根据动能定理得：，‎ 因为初速度和末速度大小相等，都等于‎6m/s 故水平力做功 ‎【点睛】确定滑块在初、末位置的动能，和它运动过程中各个力的做功情况，列动能定理的表达式，可计算相关问题．‎ ‎18. 升降机吊起重为1.4×104N的货物，货物以‎0.5m/s的速度匀速上升。这时升降机提货物做功的功率是______W，4s内做功为______J。‎ ‎【答案】 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，货物是被匀速提升的，所以 则升降机提货物做功的功率是 ‎4s内做功为 ‎19. 井深‎8m，井上支架高‎2m，在支架上用一根长‎3m的绳子系住一个重100N的物体．若以地面为参考平面，则物体的重力势能为___________；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为______。‎ ‎【答案】 -100J 700J ‎【解析】‎ ‎【详解】若以地面为参考平面，由题意可知，物体处在参考平面下方h1处，其中 则此时物体的重力势能为 若以井底面为参考平面，由题意可知，物体处在参考平面下方h2处，其中 则此时物体的重力势能为 三、实验题（每空2分，共10分）‎ ‎20. 利用图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验．‎ ‎（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________．‎ A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量和势能变化量 C．速度变化量和高度变化量 ‎（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台(含铁夹)、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是________．‎ A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)‎ ‎（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带．在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为hA、hB、hC．‎ 已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T．设重物的质量为m．从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量ΔEp＝____________，动能变化量ΔEk＝__________．‎ ‎（4）大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是________．‎ A．利用公式v＝gt计算重物速度 B．利用公式v＝计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 ‎【答案】 (1). A (2). AB (3). ΔEp＝－mghB ΔE＝m2 (4). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）验证机械能守恒定律原理是看减少的重力势能和增加的动能是否相等，所以需要比较重物下落过程中任意两点间的动能变化量与势能变化量，故选A； （2）电磁打点计时器使用低压交流电源；需选用刻度尺测出纸带上任意连点见得距离，表示重锤下落的高度；等式两边都含有相同的质量，所以不需要天平秤质量；故选AB； （3）根据功能关系，重物的重力势能变化量的大小等于重力做的功的多少，打B点时的重力势能减小量：△Ep=-mghB B点的速度为：‎ 所以动能变化量为：；‎ ‎（4）由于纸带在下落过程中，重锤和空气之间存在阻力，纸带和打点计时器之间存在摩擦力，所以减小的重力势能一部分转化为动能，还有一部分要克服空气阻力和摩擦力阻力做功，故重力势能的减少量大于动能的增加量，故C选项正确；‎ 四、解答题（21、23每题10分，22题12分，共32分）‎ ‎21. 将一个质量为‎2kg的小球以的速度沿水平方向抛出，小球经过2s的时间落地。不计空气阻力作用。求：‎ ‎(1)小球下落的高度是多大；‎ ‎(2)小球下落过程中重力做的功是多少；‎ ‎(3)小球落地时重力的瞬时功率是多大。‎ ‎【答案】(1)‎20m；(2)400J；(3)400W ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由题意可知，小球做平抛运动，根据平抛运动竖直方向的运动公式 其中 得小球下落高度为 ‎(2)小球下落过程中只有重力做功，则重力做功为 ‎(3)根据平抛运动竖直方向的速度公式 则小球落地时重力的瞬时功率是 ‎22. 汽车发动机的额定功率为30kW，质量为‎2000kg，当汽车在水平路面上行驶时受到阻力为车重的0.1倍，求：‎ ‎（1）汽车在路面上能达到的最大速度；‎ ‎（2）若汽车从静止开始保持‎1m/s2的加速度作匀加速直线运动，则这一过程能持续多长时间；‎ ‎（3）当汽车速度为‎10m/s时的加速度？‎ ‎【答案】(1)‎15m/s；(2)7.5s；(3)‎0.5m/s2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）汽车有最大速度时，此时牵引力与阻力平衡，由此可得 则得最大速度为 ‎（2）若汽车从静止作匀加速直线运动，则当P=P额时，匀加速结束，则有 又根据牛顿第二定律有 则有 匀加速直线运动的时间为 ‎（3）当速度v=‎10m/s时，则牵引力为 加速度为 ‎23. 一个质量为m的物体，从倾角为θ，高为h的斜面上端A点，由静止开始下滑，到B点时的速度为v，然后又在水平面上滑行s位移后停止在C点，物体从A点开始下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为多少?物体与水平面间的动摩擦因数为多大?‎ ‎【答案】; ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 物体从A点开始下滑到B点的过程中，重力做功为mgh，摩擦力做功，初动能为零，末动能为 ，根据动能定理求解克服摩擦力所做的功；物体在水平面上运动的过程，摩擦力做功为-μmgs，初动能为 ，末动能为零，根据动能定理求出μ；‎ ‎【详解】解：(1)设物体从A点下滑到B点的过程中克服摩擦力所做的功为W，根据动能定理得  ‎ 得到 ‎ (2)物体在水平面上运动的过程，由动能定理得 ‎ 解得  ‎