1、四川省宜宾市叙州区第一中学2019-2020学年高一物理下学期期末模拟考试试题（含解析）一、单选题1.浙江省诸暨陈蔡镇是我省有名的板栗产地如图为老乡敲打板栗的情形，假设某一次敲打时，离地4m处的板栗被敲打后以4m/s的速度水平飞出已知板栗的质量为20g，(忽略空气阻力作用，以地面为零势能面) ，则关于该板栗下列说法正确的是（ ） A. 水平飞出时的重力势能是0.08JB. 落地时的机械能为0.16JC. 在离地高1m处的势能是其机械能的5/24D. 有可能击中离敲出点水平距离为5m的工人【答案】C【解析】【分析】由公式求出板栗的重力势能，机械能等于动能与势能之和，求出在离地高为1m处的重力势能
2、则可知是为机械能的多少倍【详解】A项：以地面为零势能面，板栗相对参考平面的高度为h=4m，所以重力势能为，故A错误；B项：由于板栗做平抛运动过程中机械能守恒，所以落地时的机械能等抛出时的机械能即为，故B错误；C项：在离地高为1m处重力势能为所以在离地高1m处的势能是其机械能的 ，故C正确；D项：板栗竖直方向做自由落体运动，由公式得 ，板栗水平方向的位移为：，所以不可能击中离敲出点水平距离为5m的工人，故D错误故应选：C【点睛】解决本题关键理解平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，且在运动过程中机械能守恒2.“太空涂鸦”技术就是使低轨运行的攻击卫星在接近高轨侦查卫星时，准
3、确计算轨道向其发射“漆雾”弹，并在临近侦查卫星时，压爆弹囊，让“漆雾”散开并喷向侦查卫星，喷散后强力吸附在侦查卫星的侦察镜头、太阳能板、电子侦察传感器等关键设备上，使之暂时失效。下列说法正确的是()A. 攻击卫星在轨运行速率大于7.9 km/sB. 攻击卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度小C. 攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速才能返回低轨道上D. 若攻击卫星周期已知，结合万有引力常量就可计算出地球质量【答案】C【解析】【详解】AB.根据万有引力提供向心力，得，轨道半径越小，速度越大，当轨道半径最小等于地球半径时，速度最大等于第一宇宙速度故攻击卫星在轨运行速率小于攻击卫星进攻前的轨道高度低，故攻击
4、卫星进攻前的速度比侦查卫星的速度大，故AB均错误；C.攻击卫星完成“太空涂鸦”后应减速做近心运动，才能返回低轨道上，故C正确；D.根据万有引力提供向心力，只有周期，缺少其它量，解不出地球质量，故D错误。故选C。3.以下关于行星运动及万有引力描述正确的是( )A. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间B. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值C. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力D. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等【答案】B【解析】【详解】AB、牛顿提出万有引力定律，卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值，万有引力定律适用于两
5、个质点间的相互作用，故A错误，B正确；C、太阳对行星的引力与地球对月球的引力都是万有引力，属于同种性质的力，故C错误；D. 由开普勒第三定律可知：行星单位时间扫过的面积相同；开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆，故行星在轨道上各个地方的速率不同，故D错误；故选B.4.质量为2 kg的物块放在粗糙水平面上，在水平拉力的作用下由静止开始运动，物块动能Ek与其发生位移x之间的关系如图所示已知物块与水平面间的动摩擦因数0.2，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )A. x1 m时速度大小为2 m/sB. x3 m时物块的加速度大小为2.5 m/s2C. 在前4 m位移过程中拉力对物块做
6、的功为9 JD. 在前4 m位移过程中物块所经历的时间为2.8 s【答案】D【解析】【详解】根据动能定理可知，物体在两段运动中所受合外力恒定，则物体做匀加速运动；由图象可知x=1m时动能为2J，故A错误；同理，当x=2m时动能为4J，v2=2m/s；当x=4m时动能为9J，v4=3m/s，则24m，有2a2x2v42v22，解得24m加速度为a21.25m/s2，故B错误；对物体运动全过程，由动能定理得：WF+（-mgx）=Ek末-0，解得WF=25J，故C错误；02m过程，；24m过程，故总时间为2s+0.8s=2.8s，D正确5.如图所示，一根长为L的轻杆，O端用铰链固定，另一端固定着一个
7、小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平方向夹角为时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是（）A. A的角速度大于B点的角速度B. A的线速度等于B点的线速度C. 小球A转动的角速度为D. 小球A的线速度大小为【答案】D【解析】【详解】AB已知A、B是绕轴运动，所以两点具有相同的角速度大小，即根据知A的线速度大于B点的线速度，故AB错误；CD当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为时，B点的线速度等于木块的速度在垂直于杆子方向上的分速度则杆子的角速度则小球A的线速度故C错误，D正确。故选D。6.如图所示，粗糙水平圆盘上，质量相等的A、
8、B两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）A. A对B的摩擦力指向圆心B. B运动所需的向心力大于A运动所需的向心力C. 盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍D. 若逐渐增大圆盘的转速（A、B两物块仍相对盘静止），盘对B的摩擦力始终指向圆心且不断增大【答案】C【解析】【详解】A两物体随圆盘转动，都有沿半径向外的滑动趋势，受力分析如图则所受静摩擦力均沿半径指向圆心，由牛顿第三定理可知A对B的静摩擦力沿半径向外，故A错误；B两物体随圆盘转动，角速度相同为，运动半径为，则两物体转动所需的向心力均为，即B运动所需的向心力等于A运动所需的向心力，故B错误；C对整体由牛顿第二定
9、律可知对A由牛顿第二定律得则盘对B的摩擦力是B对A的摩擦力的2倍，故C正确；D在增大圆盘转速的瞬间，两物体有沿半径向外的趋势和沿切线向后的趋势，则此时静摩擦力方向在径向和切向之间，与线速度成锐角，径向分力继续提供向心力，切向分力提供切向加速度使线速度增大，从而保证滑块继续跟着圆盘转动，而物体随转盘一起转时静摩擦力又恢复成沿半径方向提供向心力，故增大圆盘转速，盘对B的摩擦力大小不断增大，但方向不是始终指向圆心，故D错误。故选C。7.如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击煤层，设水柱直径为D，水流速度大小为，方向水平向右水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度变为零，水的密度为，高压水枪的重力不可
10、忽略，手持高压水枪操作，下列说法正确的是A. 水枪单位时间内喷出水的质量为B. 高压水枪的喷水功率为C. 水柱对煤层平均冲击力大小为D. 手对高压水枪的作用力水平向右【答案】BD【解析】【详解】A、t时间内喷水质量为：水枪单位时间内喷出水的质量为故选项A错误；B、水枪在时间1s内做功转化为水柱的动能即为高压水枪的喷水功率，则：故选项B正确；C、t时间内喷出的水在t内速度减小为0，则由动量定理得：联立得：，故选项C错误；D、水对高压水枪的作用力向左，则手对高压水枪的作用力水平向右，故选项D正确8.如图所示，在光滑水平面上停放着质量为m、装有光滑弧形槽的小车，一质量为2m的小球以水平初速度v0沿槽
11、口向小车滑去，到达某一高度后，小球又返回右端，则()A. 小球将做自由落体运动B 小球将向左做平抛运动C. 小车此过程中先向左运动后向右运动D. 小球在弧形槽内上升的最大高度为【答案】B【解析】【详解】AB设小球离开小车时，小球的速度为v1，小车的速度为v2，整个过程中动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得：2mv0=2mv1+mv2，由动能守恒定律得：2mv02=2mv12+mv22，由立解得：v1=v0，v2=v0，所以小球与小车分离后将向左做平抛运动，故A错误，B正确C此过程中小球对小车一直有斜向左下方的作用力，则小车一直向左加速运动，选项C错误； D当小球与小车的水平速度相等时，小
12、球弧形槽上升到最大高度，设该高度为h，系统在水平方向动量守恒，以向左为正方向，在水平方向，由动量守恒定律得：2mv0=3mv；由机械能守恒定律得；2mv02=3mv2+mgh ，解得：h=，故D错误9.两个小球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，B球在前，A球在后，m A1 kg、 m B2 kg，vA6 m/s，vB3 m/s，当 A 球与 B 球发生碰撞后，A、B 两球的速度可能是A. vA4 m/s，vB6 m/sB. vA4 m/s， vB5 m/sC. vA4 m/s， vB4 m/sD. vA7 m/s， vB2.5 m/s【答案】C【解析】【详解】两球碰撞过程系统动量守恒，以
13、两球的初速度方向为正方向，如果两球发生完全非弹性碰撞，由动量守恒定律得： 代入数据解得：v=4m/s；如果两球发生完全弹性碰撞，有： 由机械能守恒定律得： 代入数据解得：vA=2m/svB=5m/s则碰撞后A、B的速度为：2m/svA4m/s4m/svB5m/sAvA4 m/s，vB6 m/s，与结论不相符，选项A错误；BvA4 m/s， vB5 m/s，与结论不相符，选项B错误；CvA4 m/s， vB4 m/s，与结论相符，选项C正确；DvA7 m/s， vB2.5 m/s，与结论不相符，选项D错误；10.如图甲所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m1、m2(已知m2=0.5kg)的两物块A、
14、B相连接，处于原长并静止在光滑水平面上现使B获得水平向右、大小为6m/s的瞬时速度，从此刻开始计时，两物块的速度随时间变化的规律如图乙所示，从图象提供的信息可得 （ ）A. 在t1时刻，两物块达到共同速度2m/s，且弹簧处于伸长状态B. 从t3到t4之间弹簧由原长变化为压缩状态C. t3时刻弹簧弹性势能为6JD. 在t3和t4时刻，弹簧处于原长状态【答案】AC【解析】从图象可以看出，从0到的过程中B减速A加速，B的速度大于A的速度，弹簧被拉伸，时刻两物块达到共同速度2m/s，此时弹簧处于伸长状态，A正确；从图中可知从到时间内A做减速运动，B做加速运动，弹簧由压缩状态恢复到原长，即时刻弹簧处于压
15、缩状态，时刻弹簧处于原长，故BD错误；由图示图象可知，时刻两物体相同，都是2m/s，A、B系统动量守恒，以B的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得：，即，解得m1：m2=2：1，所以，在时刻根据能量守恒定律可得即，解得，C正确11.下列说法正确的是()A. 冲量的方向有可能和动量的方向相反B. 作用在物体上的合外力越大，物体动量的变化就越快C. 作用在物体上的合外力恒定不变时，物体的动量也保持恒定不变D. 动量变化量的大小一定和动量大小的变化量相同【答案】AB【解析】【详解】冲量的方向与动量变化的方向相同，有可能和动量的方向相反，选项A正确；根据动量定理可知，合外力等于动量的变化率，则作用在物
16、体上的合外力越大，物体动量的变化就越快，选项B正确；作用在物体上的合外力恒定不变时，合外力的冲量不为零，则物体的动量要发生变化，选项C错误；当物体做曲线运动时，动量变化量的大小和动量大小的变化量不相同，选项D错误.12.壁球是一种对墙击球的室内运动，如图，一同学分别在同一直线上的A，B，C三个位置击打壁球，结果都垂直击中墙壁同一位置.球飞出的速度分别为v1，v2，v3，到达墙壁的速度分别为v1，v2，v3，飞行的时间分别为t1，t2，t3.球飞出的方向与水平方向夹角分别为1，2，3，则下列说法正确的是()A. v1v2t2t3C. v1v2v3D. 123【答案】CD【解析】【详解】采用逆向思
17、维，壁球做平抛运动，运动的高度相同，则时间相等，即t1=t2=t3，A的水平位移最大，C的水平位移最小，根据x=vt知，v1v2v3，根据vy=gt知，壁球抛出时的竖直分速度相等，A的水平分速度较大，C的水平分速度较小，根据平行四边形定则知，v1v2v3，故AB错误，C正确根据平行四边形定则知，竖直分速度相等，A的水平分速度最大，则123，故D正确二、实验题13. 小刚同学用如图实验装置研究“机械能守恒定律”他进行如下操作并测出如下数值用天平测定小球的质量为0.50kg；用游标卡尺测出小球的直径为10.0mm；用刻度尺测出电磁铁下端到光电门的距离为82.05cm；电磁铁先通电，让小球吸在开始端
18、；电磁铁断电时，小球自由下落；在小球经过光电门时间内，计时装置记下小球经过光电门所用时间为2.5010-3s，由此可算得小球经过光电门的速度；计算得出小球重力势能减小量EpJ，小球的动能变化量EkJ（g取9.8m/s2，结果保留三位有效数字），从实验结果中发现Ep_Ek（填“稍大于”、“稍小于”或“等于”），试分析可能的原因【答案】4.02；4.00；稍大于；空气阻力的影响或高度测量中忽略了小球的尺度等；【解析】【详解】小球重力势能减小量 ;小球下落的平均速度为，小球的动能变化量；从实验结果中发现Ep稍大于Ek，原因是空气阻力的影响或高度测量中忽略了小球的尺度等三、解答题14.一颗在赤道上空运
19、行的人造卫星，其距离地球表面的高度为h=2R（R为地球半径），卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为0，地球表面处的重力加速度为g，引力常量为G.求：(1)该卫星所在处的重力加速度g；(2)该卫星绕地球运行角速度；(3)若某时刻卫星通过赤道上某建筑物的正上方，求它下次通过该建筑物上方需要的时间.【答案】(1) (2) (3)【解析】【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力，在离地高度为h处,仍有万有引力等于重力mg= GMm/(R+h)2 解得：(2)根据万有引力提供向心力，联立可得： (3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角
20、度与建筑物转过的角度之差等于2时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2.即t0t=2解得：15.一辆汽车的质量是5103kg，发动机的额定功率为60kW，汽车所受阻力恒为5000N，如果汽车从静止开始以0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动，功率达到最大后又以额定功率运动了一段距离后汽车达到了最大速度，在整个过程中，汽车运动了125m求（1）汽车在额定功率下能达到的最大速度？（2）汽车在匀加速运动阶段的位移？（3）在整个过程中，汽车发动机的牵引力做功多少？【答案】12m/s；64m；9.85105J【解析】【详解】(1)牵
21、引力与阻力相等时汽车匀速运，此时速度最大，汽车行驶的最大速度为；(2)由牛顿第二定律可知在匀加速阶段有： 解得： 由可知到达额定功率时速度为： 由得：；(3)由动能定理得： 解得：16.如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由倾斜直轨道AB和圆轨道BCD组成,AB和BCD相切于B点,CD连线是圆轨道竖直方向的直径(C,D为圆轨道的最低点和最高点),且BOC=37.可视为质点的小滑块从轨道AB上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出滑块经过圆轨道最高点D时对轨道的压力为F,并得到如图乙所示的压力F与高度H的关系图象求：(取sin37=0.6,cos37=0.8)(1)如果滑块恰好能够通过最高点D,求滑块静止释放的初始高度H0.(2)求滑块的质量和圆轨道的半径【答案】(1)0.5m. (2)0.1kg 0.2m【解析】【详解】解：（）滑块恰好能够通过最高点D，则有滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得：解得（）滑块从A运动到D的过程，由机械能守恒得：在D点，由牛顿第二定律得：得：取点（0.50m，0）和（1.00m，5.0N）代入上式解得：
