1、2015-2016学年新疆兵建四中高一（上）期末物理模拟试卷（一）一、选择题（每题4分，共40分，其中8、10题为多选题，其余题为单选题）1一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将（）A变大B变小C不变D都有可能2物体从某一高处平抛，其初速度为v0，落地速度为vt，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（）ABCD3一质量为为4kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水平面上向右滑行，从某时刻起，在滑块上作用一个方向向左的水平力F=4N，经过一段时间，滑块的速度方向变为向左，大小仍为4m/s，在这段时间里水平力做功为（）A0B8JC
2、16JD32J4如图所示，将一小球从原点沿水平放置的OX轴抛出，经一段时间到达P点，其坐标为（x0，yo），作小球轨迹在P点切线并反向延长，与Ox轴相交于Q点，则Q点的x轴坐标为（）ABCD不能确定5质量为m的汽车以速度v经过半径为r的凹形桥最低点时，对桥面压力大小为（地球表面的重力加速度为g）（）ABCmgD6某卫星的发射过程如图所示，先将卫星从地面发射并从A点进入椭圆轨道I运行，然后在B点通过改变卫星的速度，让卫星进入预定圆形轨道II上运行则下列说法正确的是（）A该卫星的发射速度一定要大于第二宇宙速度11.2km/sB该卫星沿椭圆轨道I从A点运动到B点过程中，速度减小，机械能增大C该卫星在
3、轨道I上运行的周期大于在轨道II上运行的周期来源:Z+xx+k.ComD测量出该卫星在轨道II上运行的线速度和周期，即可计算地球的质量7用大小相同的水平恒力分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面拉动原来处于静止的两个质量相同的物体移动相同一段距离，该过程中恒力的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者关系是（）AW1W2、P1P2BW1=W2、P1P2CW1=W2、P1P2DW1W2、P1P28如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是（） A物体受到的摩擦力是静摩擦力B斜面对物体的支持力做功C摩擦力对P做正功D合力对P不做功9质量为m的小球，从离桌
4、面H高处由静止落下，桌面离地面的高度为h，如图所示，若以桌面作为零势能面，那么当小球落地时的机械能为（）Amg（Hh）BmghCmg（H+h）DmgH10物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A重力做功为50JB物体的重力势能一定增加50JC物体的重力势能一定减小50JD重力做功为50J二、填空题（每空2分，共30分）11地球第一宇宙速度为，是人造地球卫星的（最大、最小）发射速度，是人造地球卫星的（最大、最小）环绕速度12一物体在水平面内沿半径0.2m的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度为0.2m/s，那么，它的转速为r/s； 它的向心加速度为 m/s213如图所示，某物体在一个与水平方向成
5、角的恒力F的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s，在此过程中，恒力F对物体所做的功为，若地面光滑，物体动能的变化量为来源:学科网14如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端斜面固定在水平地面上此过程中，重力对物体做功WG=；斜面对物体的弹力做功WN=15验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度vB=m/s；从起点O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是Ep=J，此过程中物体动能的增加量Ek=J（g取9.8m/s2，所有结果
6、保留两位有效数字）；通过计算，数值上EpEk（填“”“=”或“”），这是因为；最后得出实验的结论是三、计算题（本题共4个小题，总分40分，解题过程中请写出必要的文字说明，重要的方程式及演算步骤，有数值的答案要注明单位）16质量为m=4kg的钢球从离沙坑表面高H=1.8m的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h=0.2m后静止，则沙坑对钢球的平均阻力是多少？17如图所示，质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平台上，木块距平台右边缘10m，木块与平台间的动摩擦因数=0.2用水平拉力F=20N拉动木块，当木块运动到水平末端时撤去F不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）木块离开平台时的速度大
7、小；（2）木块落地时距平台边缘的水平距离18已知地球半径为R，地球自转的周期为T，地球表面的重力加速度为g，求 （1）第一宇宙速度？（2）地球同步卫星离地面的高度h四附加题（题目不难，请同学们认真做）19如图所示，光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱，与水平方向成=60的恒力F作用于物体，恒力F=2.0N当木箱在力F作用下由静止开始运动4.0s，求（1）4.0s末物体的速度大小；（2）4.0s内力F所做的功；（3）4.0s末拉力F的瞬时功率2015-2016学年新疆兵建四中高一（上）期末物理模拟试卷（一）参考答案与试题解析一、选择题（每题4分，共40分，其中8、10题为多选题，其余题为单
8、选题）1一只小船以恒定的速度渡河，船头始终垂直河岸航行，当小船行到河中央时，水流速度突然变大，那么小船过河的时间将（）A变大B变小C不变D都有可能【考点】运动的合成和分解【专题】运动的合成和分解专题【分析】小船实际参与了两个分运动，沿着船头指向的匀速直线运动和顺着水流方向的匀速直线运动，由于分运动与合运动同时进行，互不干扰，故渡河时间由沿船头方向的分运动决定，与水流速度无关来源:Zxxk.Com【解答】解：将小船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向正交分解，由于分运动互不干扰，故渡河时间与水流速度无关，只与船头指向方向的分运动有关，故船航行至河中心时，水流速度突然增大，只会对轨迹有影响，对渡河
9、时间无影响；故C正确，ABD错误；故选：C【点评】本题关键抓住渡河时间只与沿船头指向方向的分运动有关，与沿水流方向的分运动无关2物体从某一高处平抛，其初速度为v0，落地速度为vt，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（）ABCD【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】根据平行四边形定则求出物体落地时竖直方向上的分速度，结合速度时间公式求出物体在空中运动的时间【解答】解：物体落地时竖直方向上的分速度根据vy=gt得，t故D正确，A、B、C错误故选：D【点评】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解3一质量为为4kg的滑块，以4m/s的速度在光滑的水
10、平面上向右滑行，从某时刻起，在滑块上作用一个方向向左的水平力F=4N，经过一段时间，滑块的速度方向变为向左，大小仍为4m/s，在这段时间里水平力做功为（）A0B8JC16JD32J【考点】动能定理的应用【专题】动能定理的应用专题【分析】对该过程运用动能定理，结合动能的变化，求出水平力做功的大小【解答】解：根据动能定理得：W=mv22mv12=m（4242）=0故A正确，B、C、D错误故选：A【点评】运用动能定理解题不需要考虑速度的方向，动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于恒力做功，也适用于变力做功4如图所示，将一小球从原点沿水平放置的OX轴抛出，经一段时间到达P点，其坐标为（x
11、0，yo），作小球轨迹在P点切线并反向延长，与Ox轴相交于Q点，则Q点的x轴坐标为（）ABCD不能确定【考点】平抛运动【专题】平抛运动专题【分析】表示出P点速度与水平方向夹角的正切值，然后表示出P点位移与水平方向夹角的正切值，对比其关系可得出Q点的横坐标【解答】解：xQP为P点速度偏转角，设此角为，设xop为角，初速度为v0，根据平抛运动规律：vy=gt则：tan=而tan=即：tan=2tan即：得：所以选项B正确故选：B【点评】本题考查了平抛运动中速度偏向角正切值为位移与水平方向夹角正切值的倍这一关系，记忆后可使解决问题时更简单5质量为m的汽车以速度v经过半径为r的凹形桥最低点时，对桥面压
12、力大小为（地球表面的重力加速度为g）（）ABCmgD【考点】牛顿第二定律；向心力【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】汽车通过凹形桥最低点时，重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，有【解答】解：在凹形桥的最低点有：，则N=根据牛顿第三定律，支持力和压力大小相等故A正确，B、C、D错误故选A【点评】解决本题的关键知道圆周运动靠沿半径方向的合力提供所需的向心力汽车通过凹形桥最低点时，重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力6某卫星的发射过程如图所示，先将卫星从地面发射并从A点进入椭圆轨道I运行，然后在B点通过改变卫星的速度，让卫星进入预定圆形轨道II上运行则下列说法正确的是（）A该卫星的发
13、射速度一定要大于第二宇宙速度11.2km/sB该卫星沿椭圆轨道I从A点运动到B点过程中，速度减小，机械能增大C该卫星在轨道I上运行的周期大于在轨道II上运行的周期D测量出该卫星在轨道II上运行的线速度和周期，即可计算地球的质量【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用【专题】定量思想；推理法；人造卫星问题【分析】根据万有引力做功，通过动能定理比较A、B的动能大小，根据开普勒第三定律比较卫星在轨道I上和轨道II上运行的周期根据万有引力提供向心力，结合线速度和周期求出地球的质量【解答】解：A、卫星绕地球做椭圆轨道运动，发射速度大于7.9km/s小于11.2km/s故A错误B、
14、卫星在椭圆轨道I从A点运动到B点过程中，只有万有引力做功，机械能守恒，万有引力做负功，动能减小，则速度减小故B错误C、根据开普勒第三定律得， =k，因为轨道I的半长轴小于轨道的半径，则在轨道上运行的周期小于在轨道上运行的周期故C错误D、设线速度为v，周期为T，则轨道半径r=，根据万有引力提供向心力有：G =m，解得：M=故D正确故选：D【点评】解决本题的关键掌握开普勒第三定律，以及掌握万有引力提供向心力这一理论，并能熟练运用7用大小相同的水平恒力分别沿着粗糙水平地面和光滑水平地面拉动原来处于静止的两个质量相同的物体移动相同一段距离，该过程中恒力的功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则两者
15、关系是（）AW1W2、P1P2BW1=W2、P1P2CW1=W2、P1P2DW1W2、P1P2【考点】功的计算；功率、平均功率和瞬时功率【专题】功的计算专题【分析】根据恒力做功的公式比较做功的大小，根据牛顿第二定律比较两种情况下的加速度，从而比较出运动的时间，结合平均功率的公式比较平均功率的大小【解答】解：根据W=Fscos，因为力和位移都相等，则恒力做功相等物块在粗糙水平面上运动的加速度小于在光滑水平面上的加速度，根据x=可知：在通过相同距离的情况下，在粗糙水平面上的运动时间长根据P=知，P1P2故B正确，ACD错误故选：B【点评】解决本题的关键掌握功的一般表达式和平均功率的公式，比较简单，
16、知道平均功率和瞬时功率的区别8如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是（） A物体受到的摩擦力是静摩擦力B斜面对物体的支持力做功C摩擦力对P做正功D合力对P不做功【考点】动能定理的应用；功的计算【专题】定性思想；推理法；动能定理的应用专题【分析】根据力的方向与运动方向的关系判断该力做正功还是负功根据动能定理，结合动能的变化量判断合力做功情况【解答】解：AC、物体匀速向上运动的过程中，物体与皮带相对静止，受静摩擦力，摩擦力的方向沿传送带向上，与运动的方向相同，所以摩擦力做正功，故A错误，C正确；B、支持力的方向与运动的方向垂直，知支持力对物体不做功，故B
17、错误；D、物体匀速上升，动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为零，故D正确；故选：CD【点评】解决本题的关键会根据力的方向与运动的方向判断力的做功情况，当力与速度的方向的夹角090，该力做正功，当=90时，力不做功，当90180时，力做负功9质量为m的小球，从离桌面H高处由静止落下，桌面离地面的高度为h，如图所示，若以桌面作为零势能面，那么当小球落地时的机械能为（）Amg（Hh）BmghCmg（H+h）DmgH【考点】机械能守恒定律；重力势能【专题】机械能守恒定律应用专题【分析】小球落到地面瞬间重力势能为mgh，但动能不知道，机械能不好直接确定但最高点时速度为零，动能为零，机械能很快求出，
18、根据小球下落过程中机械能守恒，落地时与刚下落时机械能相等，就能求出小球落到地面前的瞬间的机械能【解答】解：以桌面为参考平面，小球在最高点时机械能为：E=mgH小球下落过程中机械能守恒，则小球落到地面前瞬间的机械能为mgH故ABC错误，D正确故选：D【点评】本题如根据机械能的定义，不好直接求落地时小球的机械能技巧在于选择研究最高点，此处动能为零，重力势能为mgH，机械能为mgH，运用机械能守恒，从而定出落地时的机械能，方法简单方便10物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A重力做功为50JB物体的重力势能一定增加50JC物体的重力势能一定减小50JD重力做功为50J【考点】重力势能的变化与
19、重力做功的关系【分析】这是一道基础性的题，关于重力做负功有两种描述，一是重力做负功多少焦耳，或重力做功负多少焦耳；二是克服重力做功多少焦耳，从而判断AD两项的对错对于重力势能是增加还是减少，看重力是做正功还是负功重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加从而判断BC的对错【解答】解：物体在运动过程中，克服重力做功50J，也就是说重力对物体做负功，表示为50J，功的大小是50J；重力对物体做负功时，物体的重力势能就一定会增加，增加的大小是50J选项AC错误，BD正确故选：BD【点评】此题考察了对重力做功和重力势能的变化的理解，首先要知道，功和重力势能都是标量，只有大小，没有方向重力做功只
20、与物体的始末位置有关，而与路径无关，即w=mgh，重力对物体做正功，物体的重力势能就减少，重力对物体做负功（或者说物体克服重力做功），重力势能就增加，关系式WG=Ep1Ep2二、填空题（每空2分，共30分）11地球第一宇宙速度为7.9km/s，是人造地球卫星的最小（最大、最小）发射速度，是人造地球卫星的最大（最大、最小）环绕速度【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度【专题】万有引力定律的应用专题【分析】第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初发射速度【解答】解：物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度叫做第一宇宙速度，大小为7.9km/s；在
21、地面附近发射飞行器，如果速度等于7.9km/s，飞行器恰好做匀速圆周运动，如果速度小于7.9km/s，就出现万有引力大于飞行器做圆周运动所需的向心力，做近心运动而落地，所以发射速度不能小于7.9km/s；由卫星运行的速度表达式v=知，它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度故答案为：7.9 km/s、最小、最大【点评】注意第一宇宙速度有三种说法：它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度来源:学科网12一物体在水平面内沿半径0.2m的圆形轨道做匀速圆周运动，线速度为0.2m/s，那么，它的转速为r/s； 它的向心加速度
22、为0.2 m/s2【考点】向心力；牛顿第二定律【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用【分析】本题比较简单，直接根据向心加速度的定义以及转速与线速度之间的关系可以正确解答本题【解答】解：向心加速度为：a=转速与线速度的关系为：v=2nr，所以： r/s故答案为：，0.2【点评】描述圆周运动的概念比较多，要熟练掌握各个概念的物理意义，以及各物理量之间的关系13如图所示，某物体在一个与水平方向成角的恒力F的作用下做匀加速直线运动，发生的位移为s，在此过程中，恒力F对物体所做的功为Fscos，若地面光滑，物体动能的变化量为Fscos【考点】动能定理的应用【专题】动能定理的应用专题【分析】由功的计算公式
23、求出拉力做的功；由动能定理求出动能的变化量【解答】解：拉力做功W=Flcos=Fscos；如果地面光滑，物体不受摩擦力，在整个过程中只有拉力做功，由动能定理得：物体动能的变化量EK=Fscos；故答案为：Fscos；Fscos【点评】本题难度不大，应用功的计算公式与动能定理即可正确解题14如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端斜面固定在水平地面上此过程中，重力对物体做功WG=mgh；斜面对物体的弹力做功WN=0【考点】功的概念；重力势能的变化与重力做功的关系【分析】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，当力的方向与
24、物体运动的方向垂直时力对物体不做功【解答】解：对物体受力分析可知，物体受到的重力是竖直向下的，斜面对物体的支持力是垂直于斜面向上的，而物体的运动是沿着斜面的向下的，所以重力与位移的夹角为锐角，根据功的公式可知，重力要对物体做正功，大小为mgh，而支持力是与物体的位移的方向垂直的，所以支持力对物体不做功故答案为：mgh；0【点评】本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况15验证机械能守恒定律的实验中：质量m=1kg的重物自由下落，在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为0.02s），长度单位cm，那么打点计时器打下记数点B时，物体的速度vB=0.98m/s；从起点
25、O到打下记数点B的过程中重力势能减少量是Ep=0.49J，此过程中物体动能的增加量Ek=0.48J（g取9.8m/s2，所有结果保留两位有效数字）；通过计算，数值上EpEk（填“”“=”或“”），这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力；最后得出实验的结论是在实验误差允许的范围内机械能守恒【考点】验证机械能守恒定律【专题】实验题；机械能守恒定律应用专题【分析】利用在匀变速直线运动中，中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小，然后根据动能、势能定义进一步求得动能和势能的变化情况动能的增加量： mv2，重力势能的减小量：mgh；由于物体下落过程中存在摩擦阻力，因此动能的增加量小于势能的减
26、小量【解答】解：中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B的速度大小：vB=0.98m/sEp=mgh=1105.01102=0.49JEk=10.982=0.48J，通过计算可以看出EPEK，这是因为纸带和重錘运动过程中受阻力，最后得出实验的结论是：在实验误差允许的范围内机械能守恒故答案为：0.98m/s，0.49J，0.48J，纸带和重錘运动过程中受阻力；在实验误差允许的范围内机械能守恒【点评】正确解答实验问题的前提是明确实验原理，从实验原理出发分析实验所测数据，得出要探究的结论三、计算题（本题共4个小题，总分40分，解题过程中请写出必要的文字说明，重要的方程式及演算步骤，有数值的答案
27、要注明单位）16质量为m=4kg的钢球从离沙坑表面高H=1.8m的高处自由下落，钢球落入沙中，陷入h=0.2m后静止，则沙坑对钢球的平均阻力是多少？【考点】动能定理【分析】通过问题的情景了解，以钢球从开始自由下落到落入沙中停止为研究过程，运用动能定理去解决【解答】解：以钢球从开始自由下落到落入沙中停止为研究过程 根据动能定理w总=EK 可得： WG+Wf=00 重力做功WG=mg（H+h）=410（1.8+0.2）J=80J 阻力做功Wf=fh=f0.2 由解得：f=400N 答：沙坑对钢球的平均阻力是400N【点评】该题目考查的是动能定理得应用，在应用时应注意研究过程的选取和总功的求解17如
28、图所示，质量m=2.0kg的木块静止在高h=1.8m的水平台上，木块距平台右边缘10m，木块与平台间的动摩擦因数=0.2用水平拉力F=20N拉动木块，当木块运动到水平末端时撤去F不计空气阻力，g取10m/s2求：（1）木块离开平台时的速度大小；（2）木块落地时距平台边缘的水平距离【考点】平抛运动；牛顿第二定律【专题】平抛运动专题【分析】（1）木块先在F作用下做匀加速直线运动，撤去F后做平抛运动，先根据牛顿第二定律求出匀加速运动的加速度，再由运动学公式求解即可（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，再求出水平距离【解答】解：（1）对于木块的匀
29、加速运动过程，由牛顿运动定律得： Fmg=ma则得 a=g=0.210=8（m/s2）由v2=2as得解得：v=m/s（2）离开平台后做平抛运动：水平方向：x=vt竖直方向：来源:Z*xx*k.Com解得木块落地时距平台边缘的水平距离：x=m答：（1）木块离开平台时的速度大小为m/s；（2）木块落地时距平台边缘的水平距离为m【点评】正确分析物体的运动情况是解答此题的关键，第1小题也可以根据动能定理解答18已知地球半径为R，地球自转的周期为T，地球表面的重力加速度为g，求 （1）第一宇宙速度？（2）地球同步卫星离地面的高度h【考点】第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度；同步卫星【分析】（1）
30、第一宇宙速度又称为环绕速度，是指在地球上发射的物体绕地球飞行作圆周运动所需的最小初始速度（2）地球同步卫星公转周期等于地球自转的周期，万有引力等于向心力【解答】解：（1）卫星的重力等于向心力：mg=m故第一宇宙速度V=（2）同步卫星所受万有引力等于向心力：在地球表面上引力等于重力：故地球同步卫星离地面的高度【点评】第一宇宙速度叫环绕速度，又叫最小发射速度，依然是根据重力等于向心力求解，只不过此时万有引力也等于mg！四附加题（题目不难，请同学们认真做）19如图所示，光滑水平地面静止放着质量m=10kg的木箱，与水平方向成=60的恒力F作用于物体，恒力F=2.0N当木箱在力F作用下由静止开始运动4
31、.0s，求（1）4.0s末物体的速度大小；（2）4.0s内力F所做的功；（3）4.0s末拉力F的瞬时功率【考点】功率、平均功率和瞬时功率；功的计算【专题】功率的计算专题【分析】（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，根据牛顿第二定律求出加速度，由速度公式求解速度，（2）由位移公式求出位移，根据功的定义式w=Flcos求出力F所做的功；（3）根据p=Fvcos求出4.0s末拉力F的瞬时功率【解答】解：（1）木箱受到重力、恒力F、水平面的支持力作用，设加速度大小为a，将拉力正交分解，根据牛顿第二定律得： Fcos60=ma代入解得 a=0.1m/s2所以4s末箱的速度为v=at=0.14=0.4m/s（2）移动的距离是x=at2=0.142=0.8m根据功的定义式w=Flcos得4.0s内力F所做的功w=Flcos=20.8cos60=0.8J（3）根据p=Fvcos得4.0s末拉力F的瞬时功率p=Fvcos=20.4cos60=0.4W答：（1）4.0s末物体的速度大小是0.4m/s （2）4.0s内力F所做的功0.8J （ 3）4.0s末拉力F的瞬时功率是0.4W【点评】牛顿第二定律和运动学公式解决力学问题的基本方法，也可以运用动能定理和位移公式求解恒力的功用恒力的大小和力方向上的位移的乘积即可求出，在求瞬时功率时要注意功率公式的选择