【物理】广东省珠海市香洲区2019-2020学年高一下学期期末模拟考05卷（解析版）

【物理】广东省珠海市香洲区2019-2020学年高一下学期期末模拟考05卷（解析版）

广东省珠海市香洲区2019-2020学年高一下学期 期末模拟考05卷 一、 单选题 ‎1．物体做平抛运动，决定运动时间的物理量是(　　)‎ A．初速度 B．下落高度 C．水平位移 D．初速度和下落高度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 平抛运动的物体竖直方向上做自由落体运动，由，得，可知运动时间只由下落高度h决定．故选B.‎ ‎2．如图所示，水平抛出的物体抵达斜面上端P处时，其速度方向恰好沿着斜面向下，然后沿斜面无摩擦滑下，在下图所示的图象中正确描述物体重力的功率随时间t变化的图象是(　　)‎ A． ‎ B． ‎ C． D．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 时间内小钢球做平抛运动，重力的功率：；‎ 时间内小钢球做匀加速直线运动，设斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得：‎ 此时重力的功率为：‎ 由表达式可以看出时间内直线的斜率比时间内的斜率大。‎ 选项C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎3．关于功率，下列说法正确的是( )‎ A．由知，力做功越多，功率就越大 B．由知，功率一定时，速度越大，力越小 C．由知，物体运动越快，功率越大 D．由知，功率越大，力做功越多 ‎【答案】B ‎【解析】根据可知，机器做功越多，其功率不一定就越大，还要看时间，故A错误；根据可知，当汽车以恒定功率运动时，牵引力与运动速率成反比，速度越大，力越小，B正确；由知，物体运动越快，功率不一定越大，还与牵引力大小有关，C错误；由知，功率越大，力做功不一定越多，还与做功的时间有关，D错误．‎ ‎4．在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出，不计空气阻力，则落在同一水平地面时的速度大小(　　)‎ A．一样大 B．水平抛的最大 C．斜向上抛的最大 D．斜向下抛的最大 ‎【答案】A ‎【解析】‎ 解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同．‎ 故选A．‎ ‎5．中国的高铁技术居世界领先地位。通常，列车受到的阻力与速度的平方成正比，即。列车要跑得快，必须用大功率的机车牵引。若列车以120km/h的速度匀速行驶时机车的功率为P，则该列车以240km/h的速度匀速行驶时机车的功率为(　　)‎ A．16P B．8P C．4P D．2P ‎【答案】B ‎【解析】当快艇匀速行驶时，牵引力等于阻力，有F=f=kv2，则牵引力功率P=Fv=kv3，速度变为原来的2倍，则牵引力功率变为原来的8倍．所以选项C正确，ABD错误．故选C．‎ ‎6．下列物理量中是矢量的是(　　)‎ A．重力势能 B．加速度 C．路程 D．速率 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 矢量有大小有方向，重力势能、路程、速率只有大小没有方向，是标量，加速度有大小有方向，是矢量．故B正确，A、C、D错误．‎ 故选B．‎ ‎7．将一质量为m的小球从足够高处水平抛出，飞行一段时间后，小球的动能为Ek，在经过相同的时间后，小球的动能为2Ek (此时小球未落地)，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球抛出的初速度大小为(　　)‎ A． B．2 C．3 D．‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ 由动能定理，经时间t,，经过2t时间，，解得，故选B.‎ ‎8．一个质点受到两个互成锐角的力、的作用，由静止开始运动，若保持二力方向不变，只将突然增大2倍，则此后质点（　　）‎ A．可能做匀变速直线运动 B．可能做匀速圆周运动 C．不一定做曲线运动 D．一定做匀变速曲线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 若保持二力方向不变，只将F1突然增大2倍，则F1和F2的合力方向与速度方向不再共线，则物体将做曲线运动，由于F1和F2的合力仍为恒力，加速度恒定，则质点做匀变速曲线运动，不可能做匀速圆周运动。‎ 故选D。‎ ‎9．如图所示，在粗糙水平面上静止放有一个半圆球，将一个很小的物块放在粗糙程度处处相同的球面上，用始终沿球面的力F拉着小物块从A点沿球面匀速率运动到最高点B，半圆球始终静止．对于该过程下列说法正确的是(　　)‎ A．小物块所受合力始终为0‎ B．半圆球对小物块的支持力一直增大，摩擦力也一直增大 C．F大小一直不变 D．半圆球对地面的摩擦力始终向右 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A.小物块做匀速圆周运动，所以所受合外力不为0，故选项A不符合题意；‎ B.假设小物块与圆心连线与水平方向的夹角为，当小物块沿圆弧上滑时，根据牛顿第二定律则有：‎ 由于，可知增大，支持力增大，则滑动摩擦力也增大，故选项B符合题意；‎ C. 根据题意则有：‎ 对分析可知从0增大到，先增大后减小，故选项C不符合题意；‎ D.对半圆球进行受力分析可知半圆球所受摩擦力向右，所以半圆球对地面的摩擦力始终向左，故选项D不符合题意．‎ ‎10．物体做曲线运动时，一定发生变化的物理量是（ ）‎ A．速度的方向 B．速度的大小 C．加速度的大小 D．加速度的方向 ‎【答案】A ‎【解析】‎ A项：由于曲线运动的速度方向为曲线切线方向，所以曲线运动的速度方向时刻改变，故A正确；‎ B项：做曲线运动的物体速度大小不一定变化，如匀速圆周运动的速度大小不变，故错误；‎ C项：做曲线运动的物体的加速度大小不一定变化，如匀速圆周运动的加速度大小不变，故C错误；‎ D项：做曲线运动的物体加速度方向不一定变化，如平抛运动物体的加速度为重力加速度即不变，故D错误。‎ ‎11．如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力拉B，由于A、B间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，A、B都向前移动一段距离．在此过程中(　　)‎ A．外力F做的功等于A和B动能的增量 B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能的增量 C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功 D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 选择A和B作为研究对象，运用动能定理研究：B受外力F做功，A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，WF+（-f•△x）=△EkA+△EkB，其中△x为A、B的相对位移。所以外力F做的功不等于A和B的动能的增量，故A错误。对A物运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功，等于A的动能的增量，故B正确。A对B的摩擦力与B 对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，但是由于A在B上滑动，A、B对地的位移不等，故二者做功不等，故C错误。对B物体应用动能定理，WF-Wf=△EkB，Wf为B克服摩擦力所做的功，即WF=△EkB+Wf，就是外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，故D正确。故选BD。‎ 二、多选题 ‎12．“嫦娥一号”与“嫦娥三号”探月卫星最终目的地虽都在月球上，但命运不同．“嫦娥一号”从离月高 200 km圆轨道的A处减速，经曲线无动力下落后撞在月球上；“嫦娥三号”则从近月点15 km，远月点100 km的椭圆轨道上近月点B处减速，经曲线有动力下降，最后实现软着落，进行对月科学探测．下列说法正确的有(　　)‎ A．两卫星在A、B两处均可以通过向运动方向喷气以达到减速目的 B．两卫星曲线下降阶段它们都只受月球的引力 C．“嫦娥一号”在圆轨道运动时过A处速度小于“嫦娥三号”在椭圆轨道上运动时过近月点B的速度 D．“嫦娥三号”有动力曲线下降阶段，星载发动机一定只能向运动方向喷气 ‎【答案】AC ‎【解析】A：两卫星向运动方向喷气，喷出气体对卫星作用力与卫星运动方向相反，则喷出气体对卫星做负功，从而使卫星减速。故A项正确。‎ B：“嫦娥一号”无动力下降，只受月球对它的万有引力作用；“嫦娥三号”是有动力下降，所以除了受到月球引力外还受到发动机的作用力。故B项错误。‎ C：“嫦娥三号”在离月15 km高度的圆轨道上需加速做离心运动才能进入近月点15 km、远月点100 km的椭圆轨道，则“嫦娥三号”在椭圆轨道上过近月点B速度大于离月15 km高度的圆轨道速度；在圆轨道上时万有引力提供向心力，解得：，可知轨道半径越大速度越小，故离月15 km高度的圆轨道速度大于离月高200 km的圆轨道的速度；综上“嫦娥三号”在椭圆轨道上过近月点B速度大于“嫦娥一号”在圆轨道运动时过A处速度。故C项正确。‎ D：“嫦娥三号”有动力下降曲线阶段，除受到星载发动机对它的推力作用外还有月球对它的万有引力作用，只要合力方向与速度间夹角在90°与180°之间均可以。故D项错误。‎ ‎13．已知某人造卫星环绕地球匀速圆周运动，若想要估算出地球的质量，除万有引力常量G外还需要知道( )‎ A．卫星的轨道半径 B．卫星的质量 C．地球的半径 D．卫星的周期 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 已知某人造卫星环绕地球匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得：，解得：，所以想要估算出地球的质量，除万有引力常量G外还需要知道卫星的轨道半径和卫星的周期，故A、D正确，B、C错误；故选AD．‎ ‎14．一质量为m的物体静止在光滑水平面上，从t＝0时刻开始受到水平外力的作用．力的大小F与时间t的关系如图所示，力的方向保持不变，则下列说法中正确的是( )‎ A．物体在和水平外力做功之比是1∶10‎ B．物体在和水平外力做功之比是1∶8‎ C．外力在和时刻的瞬时功率之比是1∶8‎ D．外力在和时刻的瞬时功率之比是1∶6‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎0到时间内的加速度，时刻的速度为，到时间内的加速度为，时的速度为，根据动能定理得：外力在0到 时间内做的功为，外力在到时间内做的功为，，所以外力在0到和到时间内做功之比是1：8，故A错误，B正确；外力在时刻的瞬时功率为，时刻的瞬时功率，所以外力在和时刻的瞬时功率之比是1：6，故C错误，D正确．故选BD．‎ ‎15．在星球M上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，P由静止向下运动，物体的加速度a与弹簧的压缩量x间的关系如图中实线所示．在另一星球N上用完全相同的弹簧，改用物体Q完成同样的过程，其a–x关系如图中虚线所示，假设两星球均为质量均匀分布的球体．已知星球M的半径是星球N的3倍，则( )‎ A．M与N的密度相等 B．Q的质量是P的3倍 C．Q下落过程中的最大动能是P的4倍 D．Q下落过程中弹簧的最大压缩量是P的4倍 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、由a-x图象可知，加速度沿竖直向下方向为正方向，根据牛顿第二定律有：，变形式为：，该图象的斜率为，纵轴截距为重力加速度．根据图象的纵轴截距可知，两星球表面的重力加速度之比为：；又因为在某星球表面上的物体，所受重力和万有引力相等，即：，即该星球的质量 ‎．又因为：，联立得．故两星球的密度之比为：，故A正确；‎ B、当物体在弹簧上运动过程中，加速度为0的一瞬间，其所受弹力和重力二力平衡，，即：；结合a-x图象可知，当物体P和物体Q分别处于平衡位置时，弹簧的压缩量之比为：，故物体P和物体Q的质量之比为：，故B错误；‎ C、物体P和物体Q分别处于各自的平衡位置（a=0）时，它们的动能最大；根据，结合a-x图象面积的物理意义可知：物体P的最大速度满足，物体Q的最大速度满足：，则两物体的最大动能之比：，C正确；‎ D、物体P和物体Q分别在弹簧上做简谐运动，由平衡位置（a=0）可知，物体P和Q振动的振幅A分别为和，即物体P所在弹簧最大压缩量为2，物体Q所在弹簧最大压缩量为4，则Q下落过程中，弹簧最大压缩量时P物体最大压缩量的2倍，D错误；‎ 故本题选AC．‎ 三、实验题 ‎16．在用自由落体法“探究动能定理”的实验中，‎ ‎ ‎ ‎（1）为完成此实验，除了图1中所给的器材，以下所列器材中必需的有______ ．（填字母）‎ A．毫米刻度尺       B．秒表     C．天平       D．低压交流6V电源 ‎（2）图2为实验打下的纸带，纸带上的点都是连续打下的点．已知打点计时器所用交流电源周期为T，重力加速度为g．量得A、B、C各点到起点O（打下的第一个点）的长度分别是 h1、h2、h3．已知重锤质量为m，从起点O到B点重锤所受重力做功WG= ______ ，动能增加量△EK= ______ ．（用题中所给字母表示）‎ ‎（3）在实验中，WG和△EK增并不严格相等，产生误差的主要原因是______ ．‎ ‎【答案】AD； ； ； 重锤下落过程受到阻力作用； ‎ ‎【解析】‎ ‎（1）实验需要求出重力做功与重锤动能的增加量，需要验证： ‎ 即验证：‎ 实验需要用刻度尺测下落高度h，另外打点计时器需要使用交流电源，因此需要的器材为：AD．‎ ‎（2）从起点O到B点重锤所受重力做功为：WG=mgh2‎ 大小B点时重锤的速度为：‎ 重锤动能的增加量为：‎ ‎（3）重锤下落过程受到阻力作用，要克服阻力做功，因此动能的增加量与重力做功不相等．‎ ‎17．用落体法验证机械能守恒定律的实验中，‎ ‎①若实验中所用重锤的质量m=1kg，打点纸带如图所示（O为起点,纸带中的数据为各点到O点的距离），打点时间间隔为0.02s，则记录B点时，重锤的的速度VB=_______m/s，重锤的动能Ek=_____J，从开始下落起至B点重锤的重力势能的减小量是_______ J，（g取10m/s2，结果均保留三位有效数字），由此可得出结论．‎ ‎②根据纸带算出相关各点的速度v，量出下落的距离h，则以h为横轴画出的图像应是下图中的哪个_______.‎ ‎【答案】0.590 0.174 0.176 C ‎ ‎【解析】‎ ‎①利用匀变速直线运动的推论，得：，重锤的动能，从开始下落至B点，重锤的重力势能减少量；②物体自由下落过程中，由机械能守恒可以得出：，即，所以为纵轴，以h为横轴画出的图线应是过原点的倾斜直线，也就是图中的C，故选C．‎ 四、解答题 ‎18．如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，求小球落地处到地面上P点的距离。（P点在悬点的正下方）‎ ‎【答案】2m ‎【解析】‎ 球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力F=18N，则由 可求得线断时球的水平速度为 线断后球做平抛运动，由可求得物体做平抛运动的时间为 则平抛运动的水平位移为 即小球落地处到地面上P点的距离为2m。‎ ‎19．2019年12月17日，我国首艘国产航母山东舰交付海军。在山东舰上某次战斗机起降训练中，质量为1.8×104kg的歼15舰载机以270km/h的速度在航母上降落，飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，如图a所示。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，以飞机钩住阻拦索为计时起点，其着舰到停在甲板上的速度—时间图线如图b所示，已知航母的航速为54km/h，飞机着舰时速度方向与航母的运动方向相同，重力加速度的大小为g。求：‎ ‎(1)阻拦索对战机的平均作用力大小；‎ ‎(2)飞机在甲板上滑过的距离。‎ ‎【答案】(1) 3.6×105N；(2)90m ‎【解析】‎ ‎(1)由图像可知，战斗机着舰过程中减速时间为3s 根据 v=v0－at 代入数据解得a=20m/s2 ‎ 由牛顿第二定律，阻拦索对战机的平均作用力 F=ma 代入数据解得F=3.6×105N ‎(2)飞机着舰降落的过程中，飞机的位移 该过程中航空母舰的位移 x0=vt ‎ 飞机在甲板上滑过的距离 代入数据解得 ‎20．一个放在水平面上的物体，质量是0.5Kg，在水平方向受到6.0N的拉力，得到8m/s2的加速度。求：（取g=10m/s2）‎ ‎（1）物体受到的合外力F合 ；‎ ‎（2）经过t=3s，物体的速度v ；‎ ‎（3）经过t=3s，物体运动的位移s .‎ ‎【答案】（1）4N （2）24m/s 　（3）36m ‎【解析】（1）根据牛顿第二定律得： 。‎ ‎（2）经过，物体的速度： 。 ‎ ‎（4）经过，物体运动的位移： 。‎ 点睛：本题是牛顿第二定律和位移公式的直接应用，比较简单。‎ ‎21．如图所示，光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接，半圆轨道半径，一个质量为的物体放在A处。现作用一水平向右的恒力F。使物块由静止开始运动，当物体运动到B点时。撤去水平恒力F，物体恰好能通过半圆轨道的最高点C，并从C点水平抛出。后又落回A处。g取，物体可视为质点。空气阻力不计。求：‎ ‎（1）AB的长度L；‎ ‎（2）物体在B点时对轨道的压力；‎ ‎（3）力F的大小。‎ ‎【答案】（1）；（2）；（3）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出，则在C点，由重力提供向心力，则有 从C到A的过程中，根据平抛运动 ‎ ‎ 解得 ‎（2）从B到C的过程中，根据动能定理得 在B点，根据牛顿第二定律有 ‎ 解得 根据牛顿第三定律可知：物体在B点对轨道的压力与轨道对物体的支持力是一对相互作用力，即 ‎（3）从A到C的过程中，根据动能定理得 解得