【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01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01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01卷 一、 单选题 ‎1．质量为100kg的赛车在平直赛道上以恒定功率加速，受到的阻力不变，其加速度a和速度的倒数的关系如图所示，则赛车 A．速度随时间均匀增大 B．加速度随时间均匀增大 C．输出功率为40kW D．所受阻力大小为4000N ‎【答案】C ‎【解析】由图可知，加速度变化，故做变加速直线运动，故A错误；a-1/v函数方程a＝−4，汽车加速运动，速度增大，加速度减小，故B错误；对汽车受力分析，受重力、支持力、牵引力和摩擦力，根据牛顿第二定律，有：F-f=ma, 其中：F=P/v；联立得： ；结合图线，当物体的速度最大时，加速度为零，故结合图象可以知道，a=0时，1/v=0.01，v=100m/s，所以最大速度为100m/s; 由图象可知：−f/m＝−4，解得：f=4m=4×100=400N； ，解得：P=40KW，故C正确，D错误；故选C.‎ 点睛：本题关键对汽车受力分析后，根据牛顿第二定律列出加速度与速度关系的表达式，再结合图象进行分析求解。‎ ‎2．一小球在不可伸长的细绳约束下沿光滑水平桌面做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　）‎ A．小球做匀变速曲线运动 B．由于小球做圆周运动而产生一个向心力 C．小球所受的合外力即为向心力 D．小球向心力不变 ‎【答案】C ‎【解析】‎ A．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动，故A错误；‎ BC．向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力，它可以由一个力提供，也可以由几个力的合力提供，也可以一个力的分力提供，所以小球在光滑水平桌面做匀速圆周运动，小球所受的合外力即为向心力，向心力由重力、水平桌面对其的支持力和细绳的拉力的合力提供，故B错误，C正确；‎ D．向心力指向圆心，与线速度方向始终垂直，所以小球向心力是变力，故D错误；‎ 故选C。‎ ‎3．下列关于热力学第二定律的说法中正确的是 A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生 B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的 C．机械能可以全部转化为内能，内能也可以全部用来做功而转化成机械能 D．气体向真空的自由膨胀是可逆的 ‎【答案】B ‎【解析】‎ A.根据热力学第二定律，所有符合能量守恒定律的宏观过程不一定都能真的发生，选项A错误； ‎ B.一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的，选项B正确；‎ C.机械能可以全部转化为内能，但是内能不可以全部用来做功而转化成机械能，选项C错误；‎ D.气体向真空的自由膨胀是不可逆的，选项D错误；故选B.‎ ‎4．今年我国将完成“北斗”系统全网布局，覆盖“一带一路”沿线国家，实现全球服务能力。如图所示，“北斗”系统由中圆轨道卫星（轨道1）、倾斜同步轨道卫星（轨道2）、静止同步轨道卫星（轨道3）组成。下列关于卫星的叙述中正确的是（　　）‎ A．为实现稳定的定位信息的传送，所有卫星必须对地球表面相对静止 B．卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C．静止同步轨道卫星相对地面静止，所以处于平衡状态 D．卫星的向心加速度都小于地面重力加速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A．只有静止同步轨道卫星是相对于地面静止的，选项A错误；‎ B．卫星环绕速度，轨道半径越大线速度越小，除近地卫星外，运行速度均小于第一宇宙速度，选项B错误；‎ C．静止同步轨道卫星绕地心运行，相对地面静止（同周期，与赤道共面，且自西向东转），有向心加速度，选项C错误；‎ D．卫星的向心加速度，当时，；当时，选项D正确。‎ 故选D。‎ ‎5．用轻绳拴一质量为m的小球以加速度a匀加速竖直向上提升一段距离s，则拉力对小球做的功为 A．mgs B．mas C．m(g+a)s D．m(g -a)s ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据牛顿第二定律得：F-mg=ma；解得：F=m（g+a）；则拉力对小球做的功W=Fs=m（g+a）s；故选C．‎ 点睛：本题主要考查了牛顿第二定律及恒力做功公式的直接应用，知道公式中的位移为该力的方向上的位移．‎ ‎6．能量耗散是指 ( )‎ A．在能源的利用过程中，能量在数量上减少了．‎ B．在能源的利用过程中，能量完全不能利用了．‎ C．在能源的利用过程中，能量可利用的品质降低了．‎ D．在能源的利用过程中，能量在数量上增多了．‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 能量耗散的过程中不是能量在数量上减小，也不是能量完全不能用了，而是能量向品质低的大气内能转变，而总的能量是守恒的，能量不能凭空产生，也不能凭空消失，但有方向性，故选C.‎ ‎7．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是 A．速度方向可能不变 B．速度方向一定改变 C．速度大小一定改变 D．所受合外力可能为零 ‎【答案】B ‎【解析】做曲线运动的物体的速度方向一定变化，速度的大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项B正确，BC错误；曲线运动的物体因速度方向变化，则速度变化，即物体有加速度，则合外力不为零，选项D错误；故选B.‎ ‎8．如图所示，一辆货车用轻绳通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量为M，货物质量为m．货车由静止开始向左先做加速运动，再以速度v做匀速运动，最后减速运动直到静止，在货车的牵引下，将货物提升高度h．重力加速度为g，则 A．整个过程中，货物的机械能先增加后减少 B．货车匀速运动过程中，货物与货箱的总重力做功的瞬时功率先增加后减少 C．货车匀速运动时，货物对货箱底部的压力始终等于mg D．整个过程中，绳对货物做的功为(M+m)gh ‎【答案】D ‎【解析】‎ 将货车的速度进行正交分解，如图所示：‎ 由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故 v1=vcosθ，由于θ不断减小，故货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上；‎ A．整个过程中，货箱对货物的支持力一直对货物做正功，货物的机械能一直增加，故A错误；‎ B．货车匀速运动过程中，货箱和货物整体向上做加速运动，根据功率P=Fv，货物与货箱的总重力做功的瞬时功率逐渐增加，故B错误；‎ C．货车匀速运动过程中，货箱和货物整体向上做加速运动，加速度向上，是超重，故箱中的物体对箱底的压力大于mg，故C错误；‎ D．根据动能定理，此过程中绳对货箱拉力做的功WT-（M+m）gh=0，WT=（M+m）gh，故D正确。‎ 故选D。‎ 二、多选题 ‎9．下列说法正确的是 A．行星绕恒星运动的轨道如果是圆形，那么所有行星运行周期T的平方与轨道半径r的三次方的比为常数，这个常数k的大小只与恒星的质量有关 B．一物体静置在平均密度为ρ的球形天体表面的赤道上．已知引力常量为G，若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为 C．人造卫星绕地球做匀速圆周运动，其速率介于7.9~11.2 km/s D．由于太阳不断向外辐射电磁能，其自身质量不断减小．根据这一理论，在宇宙演变过程中，地球公转周期在逐渐变大 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ 行星绕恒星运动轨道如果是圆形，则根据万有引力定律有：，经过整理得：，即如果，则常数k的大小只与恒星的质量有关，故A正确．物体对天体表面压力为零，万有引力等于向心力，所以根据牛顿第二定律有：，即 ‎，再根据公式，所以，解得，故B正确．由知，当r=R时，v有最大值即7.9 km/s，故C错误．如果太阳质量不变，线速度v正好能够满足万有引力提供需要的向心力，可是太阳质量变小了，万有引力就变小了，这个时候需要的向心力就比万有引力大了，地球就做离心运动了，也就离太阳越来越远了，所以运动半径变大，故公转周期也在变大，故D正确．故选ABD.‎ ‎10．物体做圆周运动时，关于向心力的说法中正确的是：‎ A．向心力是产生向心加速度的力 B．向心力是物体受到的合外力 C．向心力的作用是改变物体速度的方向 D．物体做匀速圆周运动时，受到的向心力是恒力 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ AC．圆周运动的向心力是产生向心加速度的力，用来改变速度方向的，AC正确；‎ B．如果物体做非匀速圆周运动，向心力只是合力的一个分力，还有一个切向力，来改变速度大小，B错误；‎ D．物体做匀速圆周运动时，向心力时时刻刻指向圆心，是变力，D错误。‎ 故选AC。‎ ‎11．下列关于行星对太阳的引力的说法中，正确的是(　 　)‎ A．行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力 C．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 D．与行星到太阳的距离的二次方成反比 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、行星对太阳的引力和太阳对行星的引力都是万有引力，性质相同．故A正确．B、根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与两者的质量都有关．故B错误．C、由牛顿第三定律分析得到，太阳对行星的引力等于行星对太阳的引力．故C错误．D、根据万有引力定律分析可知：行星对太阳的引力与行星和太阳的质量的乘积成正比，与行星距太阳的距离平方成反比．故D正确．故选AD．‎ ‎12．质量为选m的物体，由静止开始下落,空气阻力为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是 ( )‎ A．物体重力做的功为mgh B．物体的动能减少了mgh C．物体重力势能增加了mgh D．物体克服阻力所做的功为 ‎ ‎【答案】AD ‎【解析】‎ AC、重力做功只与始末的位置有关，重力做功多少，重力势能就减少多少，所以物体重力做的功为mgh，则重力势能减小了mgh，故A正确，C错误；‎ B、动能的变化和合外力做功有关系，根据动能定理可知合外力做功为 ，故B错误；‎ D、根据功的定义可知物体克服阻力所做的功为 ，故D正确；‎ 故选AD 三、实验题 ‎13．图a是《验证机械能守恒定律》的实验装置，实验中打出的一条纸带如图b所示，O为第一个点，A、B、C为从合适位置开始选取的三个连续点(其他点画出)．打点计时器每隔0．02 s打一个点．‎ ‎（1）纸带的 _________ 端(选填“左”或“右”)与重锤相连.‎ ‎（2）若重锤的质量为0．5kg，由图b所给的数据可算出，打B点时重锤的动能为 _______．‎ ‎(3)算出重锤下落不同高度h时对应的速度v，为了能直观地反映v变化的h关系，应作出_____图象(选填v-h或v2-h)．‎ ‎【答案】左 0.81J -h ‎ ‎【解析】‎ 物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大；由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的瞬时速度，进而得到该点的动能；对于物理量线性关系图象的应用我们要从两方面：1、从物理角度找出两变量之间的关系式；2、从数学角度找出图象的截距和斜率，两方面结合解决问题．‎ ‎（1）下落过程为匀加速运动，物体运动速度渐渐变大，故打点间距应变大，所以纸带的左端与重物相连；‎ ‎（2）由平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得B点的瞬时速度，为：，打B点时重锤的动能为．‎ ‎（3）从理论角度物体自由下落过程中机械能守恒可以得出：．即：．为了能直观地反映v变化的h关系，应作出v2-h图．‎ ‎14．伽利略在研究自由落体运动规律时做了著名的斜面实验，实验中他将接近光滑的直木板槽倾斜固定，让铜球从木板槽顶端沿斜面由静止滑下，并用水钟测量铜球每次下滑的时间，研究铜球的运动路程s和时间t的关系，伽利略得到的结论是s∝_____，若将此实验结论做合理外推，也可适用于自由落体运动，其原因是铜球在斜面上运动的加速度_____．‎ A．与铜球质量成正比 B．与斜面倾角成正比 C．随斜面倾角的增大而增大 D．不随斜面倾角的变化而变化 ‎【答案】 C ‎ ‎【解析】‎ 伽利略的结论：铜球运动的路程与时间的平方成正比，即；‎ 伽利略的实验之所以成功，主要原因是抓住了主要因素，而忽略了次要因素．你认为他在加速度实验中，伽利略选用光滑直木槽和铜球进行实验来研究铜球的运动，是为了减小铜球运动过程中的摩擦阻力这一次要因素，同时抓住了这重力一主要因素．若将此实验结论做合理外推，即可适用于自由落体运动，其原因是在实验误差范围内，铜球运动的加速度随斜面倾角的增大而增大，C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ 四、解答题 ‎15．某行星的自转周期为T＝6 h，用弹簧测力计在该行星的“赤道”和“两极”处测同一物体的重力，弹簧测力计在赤道上的读数比在两极上的读数小10%(行星视为球体)．‎ ‎(1)求行星的平均密度；‎ ‎(2)设想该行星自转角速度加快到某一值时，在“赤道”上的物体会“飘”起来，求此时的自转周期．‎ ‎【答案】(1)3.0×103kg/m3　(2)1.9 h ‎【解析】‎ ‎（1）放在行星两极处的物体，其万有引力等于重力，即G=mg 赤道上的物体万有引力提供了其向心力及重力，即在赤道上，我们把物体所受到的万有引力分解为自转所需的向心力和重力  G=mg'+mR 则 mg-mg'=0.1G=mR 所以该行星的质量 M= 行星的密度 代入数据解得 ρ≈3.0×103 kg/m3．‎ ‎（2）对物体原来有 0.1G=mR，‎ 当物体“飘”起来时有  G=mR，‎ 联立解得  T1=T=×6 h≈1.9 h．‎ ‎16．如图所示，AB为半径竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，紧靠圆管的末端B有一质量的木板D。一质量为的小物块C以某一初速度从点水平抛出，恰好能沿圆管切线方向以3m/s的速度从A 点进入细圆管，小物块离开圆弧最低点B后冲上木板，C与D，D与地面之间的动摩擦因数分别为，，结果C刚好没有从D上滑下来。（g取）求：‎ ‎(1)小物块从P点水平抛出时的初速度和P。A两点间的水平距离S；‎ ‎(2)小物块到达圆弧最低点B时对轨道的压力；‎ ‎(3)木板D的长度L。（本题结果均保留两位有效数字）‎ ‎【答案】（1），；（2），方向竖直向下；（3）1.5m。‎ ‎【解析】‎ ‎（1）对A点速度进行分解 平抛时间 两点间的水平距离S ‎（2）由A到B运动过程，由机械能守恒定律 得 对B点的物块，由牛顿第二定律 牛顿第三定律，小物块在B点时对轨道的压力 方向竖直向下 ‎（3）C在D上向右做匀减速运动，加速度 木板D向右做匀加速运动，加速度 由题意知，C刚好没有从D上滑下来，则C滑到D最右端时两者速度相同，设为v，得时间关系 位移关系 解得 ‎17．如图所示，水平轨道AB和CD与竖直圆管轨道平滑相接于最低点，圆管轨道在最低点稍微里外错开，外面是B点，里面是C点，整个轨道除AB部分粗糙外其余部分均光滑，AB长，在CD部分的右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点，并顺时针转动。可视为质点、质量的物体从A点在的恒定拉力作用下由静止开始向右运动，F与水平方向夹角，物体与AB间的动摩擦因数，物体运动到B点时撤去拉力，随后物体滑上圆管轨道，圆管轨道的半径，，，。求：‎ ‎(1)物体运动到圆管轨道最高点E时轨道对物体作用力的大小和方向；‎ ‎(2)传送带顺时针转动的转速可随意调节，使得物体离开传送带时速度随之变化。物体与传送带间的动摩擦因数，传送带的长度，则物体滑离传送带的速度在什么范围内？‎ ‎【答案】(1)2N，方向竖直向上；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎(1)从A到B的过程中，物体受力分析如图所示 由平衡条件由 ‎，‎ 由动能定理有 解得 物体从B到E机械能守恒，有 解得 设物体在E点轨道对物体的作用力为，方向竖直向下。由牛顿第二定律 解得 即轨道对物体的压力大小为2N，方向竖直向上。‎ ‎(2)由于轨道光滑，物体滑到C点速度大小仍然为 若传送带速度小于，且足够小，则物体一直减速滑过传送带，此时物体滑离传送带具有最小速度。由动能定理有 得 若传送带速度大于，且足够大，则物体一直加速滑过传送带，此时物体滑离传动带具有最大速度。由动能定理有 得 物体滑离传送带的速度范围为