2019-2020学年四川省乐山市物理高一(下)期末学业质量监测模拟试题含解析

2019-2020学年四川省乐山市物理高一(下)期末学业质量监测模拟试题
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．(本题9分)一个运动的物体，速度均匀变化，经时间t后又回到原处，回到原处时的速率和初速度大小相等，都是v，但运动方向相反．则这个物体在t内的加速度的大小是()
A．v/t B．0 C．2v/t D．无法确定
2．如图所示为示波管的工作原理图，电子经加速电场(加速电压为U1)加速后垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量是h,两平行板间的距离为d，电压为U2,板长为L，每单位电压引起的偏移
2
h
U叫做示波管的灵敏度.为了提高灵敏度，
A．减小d B．减小L
C．增大U1D．增大U2
3．(本题9分)如果把地球近似地看成一个球体，在牡丹江和广州各放一个质量相同的物体随地球自转做匀速圆周运动，则这两个物体具有大小相同的物理量是( )
A．线速度B．角速度C．加速度D．向心力
4．(本题9分)如图，倾角θ=37°的光滑斜面固定在水平面上，斜面长L=0.75m，质量m=1.0kg的物块从斜面顶端无初速度释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8
，重力加速度g取10m/s2，则（）
A．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力做功为7.5J
B．物块滑到斜面底端时的动能为1.5J
C．物块从斜面顶端滑到底端的过程中重力的平均功率为24W
D．物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为18W
5．(本题9分)关于地球同步卫星，下列说法正确的是（）
A．所有同步卫星离地面高度都相等
B．同步卫星的运行速度大于第一宇宙速度
C．同步卫星的运行角速度大于近地卫星的运行角速度
D．同步卫星可以在北京正上方，且和地球相对静止
6．如图所示，将一小球以10m/s的速度水平抛出，落地时的速度方向与水平方向的夹角恰为45°，不计
空气阻力，g取10m/s2，则（）
A．小球抛出点离地面的高度15m B．小球抛出点离地面的高度10m
C．小球飞行的水平距离10m D．小球飞行的水平距离20m
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．如图所示，在光滑的圆锥漏斗的内壁，有两个质量相等的小球A、B，它们分别紧贴漏斗，在不同水平面上做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）
A．小球A的速率大于小球B的速率
B．小球A的运行周期等于小球B的运行周期
C．小球A漏斗壁的压力等于小球B对漏斗壁的压力
D．小球A的角速度大于小球B的角速度
8．(本题9分)从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。

设上升过程中空气阻力f恒定。

则对于小球的整个上升过程，下列说法中正确的是（）
A．小球动能减少了mg H
B．小球机械能减少了f H
C．小球重力势能增加了mg H
D．小球的加速度大于重力加速度g
9．(本题9分)如图所示，足够长传送带与水平方向的倾角为θ，物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连，开始时，a、b及传送带均静止且a不受传送带摩擦力的作用，现让传送带逆时针匀速转动，则在b上升h高度(未与滑轮相碰)过程中()
A．物块a重力势能减少量等于物块b重力势能的增加量
B．物块a机械能的减少量等于物块b机械能的增加量
C．摩擦力对物块a做的功等于物块a、b动能增加之和
D．任意时刻，重力对a、b做功的瞬时功率大小相等
10． (本题9分)公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。

如图所示， 汽车通过凹形桥的最低点时（ ）
A ．车对桥的压力比汽车的重力小
B ．车对桥的压力比汽车的重力大
C ．车的速度越大，车对桥面的压力越大
D ．向心力由汽车所受重力、桥面对其支持力和摩擦力提供
11．2019年1月3日，嫦娥四号成功着陆在月球背面南极-艾特肯盆地冯·卡门撞击坑的预选着陆区．它是嫦娥探月工程计划中嫦娥系列的第四颗人造探月卫星，主要任务是更深层次、更加全面的科学探测月球地貌、资源等方面的信息，完善月球档案资料．已知月球的半径为R ，月球表面的重力加速度为g ，引力常量为G ，嫦娥四号离月球中心的距离为r ，绕月周期为T ．根据以上信息可求出（ ）
A ．月球的平均密度为3233r GT R π
B ．嫦娥四号绕月运行的速度为2r g R
C ．月球的平均密度2
3GT π D ．嫦娥四号绕月运行的速度为
2r T π 12．如图所示，质量m=0.2kg 的物块在斜面顶端由静止开始沿倾角为30°的粗糙斜面匀加速下滑，加速度a=2m/s 2，下滑的距离为4m ．下列判断正确的是（取g=10m/s 2）
A ．物块的重力势能减少8J
B ．物块的动能增加4J
C ．物块的机械能减少2.4J
D ．物块的合外力做功为1.6J
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 13． (本题9分)“观察电容器的充、放电现象”的实验电路图如图所示，接通开关S ，对电路中的电容器充电．充电后，该电容器______（选填“上”或“下”）极板带正电荷．若电容器的两个极板分别带上了电荷量均为Q 的等量异号电荷，此时电容器所带的电荷量为______．
14．在利用打点计时器“验证机械能守恒定律”的实验中，实验装置如图甲所示。

(1)需要测量物体由静止开始自由下落到某点时的瞬时速度v 和下落高度h 。

某小组的同学利用实验得到了所需纸带，共设计了以下四种测量方案，其中正确的是_________；
A ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并测出下落时间t ，通过v=gt 计算出瞬时速度v ；
B ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，并通过v=2gh ，计算出瞬时速度v
C ．根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，计算出瞬
时速度v ，并通过h=2
2v g
计算出高度h ； D ．用刻度尺测出物体下落的高度h ，根据做匀变速直线运动时纸带上某点的瞬时速度，等于这点前、后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度v 。

(2)打出的纸带如图乙所示。

设物体质量为m 、交流电周期为T ，则打点4时物体的动能可以表示为________；
(3)为了求从起点0到点4物体的重力势能变化量，需要知道重力加速度g 的值，这个g 值应该是____________（填字母即可）；
A ．取当地的实际g 值
B ．根据打出的纸带，用△x=gT 2求出
C ．近似取10m/s 2即可
D ．以上说法均错误
(4)而在实际的实验结果中，往往会出现物体的动能增加量略小于重力势能的减少量，出现这样结果的主要原因是___________。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．如图所示，足够长的光滑绝缘水平台左端固定一被压缩的绝缘轻质弹簧，一个质量0.04kg m =，电量4310C q -=⨯的带负电小物块与弹簧接触但不栓接，弹簧的弹性势能为0.32J 。

某一瞬间释放弹簧弹出小物块，小物块从水平台右端A 点飞出，恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B ，并沿轨道BC 滑下，运动到光滑水平轨道CD ，从D 点进入到光滑竖直圆内侧轨道。

已知倾斜轨道与水平方向夹角为37α︒=，倾斜轨道长为 2.0m L =，带电小物块与倾斜轨道间的动摩擦因数0.5μ=。

小物块在C 点没有
能量损失，所有轨道都是绝缘的，运动过程中小物块的电量保持不变，可视为质点。

只有光滑竖直圆轨道处存在范围足够大的竖直向下的匀强电场，场强5210V/m E =⨯。

已知cos370.8︒=，sin370.6︒=，取210m/s g =，求：
（1）小物块运动到A 点时的速度大小A v ；
（2）小物块运动到C 点时的速度大小C v ；
（3）要使小物块不离开圆轨道，圆轨道的半径应满足什么条件？
16． (本题9分)如图所示，长木板质量M=3 kg ，放置于光滑的水平面上，其左端有一大小可忽略，质量为m=1 kg 的物块A ，右端放着一个质量也为m=1 kg 的物块B ，两物块与木板间的动摩擦因数均为μ=0.4，AB 之间的距离L=6 m ，开始时物块与木板都处于静止状态，现对物块A 施加方向水平向右的恒定推力F 作用，取g=10 m/s 1．
（1）.为使物块A 与木板发生相对滑动，F 至少为多少？
（1）.若F=8 N ，求物块A 经过多长时间与B 相撞，假如碰撞过程时间极短且没有机械能损失，则碰后瞬间A 、B 的速度分别是多少？
17．质量为m 的小球被系在轻绳一端，在竖直平面内做半径为R 的圆周运动，如图所示，运动过程中小球受到空气阻力的作用。

设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为7mg ，在此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰好能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功是多少？
参考答案
一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的
1．C
【解析】
【详解】
规定初速度的方向为正方向，则加速度
2v v v a t t
---=＝ 负号表示方向，则加速度大小为
2v t ．故C 正确，ABD 错误． 故选C ．
2．A
【解析】
【详解】
经加速电场后的速度为v ，则
2112
mv eU =
电场后的偏转的位移为 2
2222221011122242eU eU L eU L L h at eU md v dU md m ⎛⎫==== ⎪⎝⎭，所以示波管的灵敏度2214h L U dU =所以要提高示波管的灵敏度可以增大L ，减小d 和减小U 1，故A 正确。

3．B
【解析】
【详解】
随地球自转做匀速圆周运动的物体都有和地球相同的角速度，由于两地的转动半径r 不同，由v=ωr 可知线速度不同；根据a=ω2r 可知，向心加速度不同；根据F=mω2r 可知，向心力不同；故选B. 4．D
【解析】
【分析】
【详解】
A 、重力做的功为sin 4.5G W mgL J θ== ,故A 错误;
B 、根据动能定理可得sin 4.5k mgL E J θ== ,故B 错误
C 、由受力分析可以知道 sin mg ma θ=
212
L at =得:0.5s t = 平均功率为 4.590.5
W P W t === ,故C 错误 D 、物体运动斜面低端时的瞬时速度为3/v at m s ==
瞬时功率为sin 18P mgv W θ== ，故D 对；
故选D
【点睛】
根据牛顿第二定律求出物块下滑的加速度,然后有运动学公式求出下滑时间和速度，在利用动能定理求动能的大小．
5．A
【解析】
【详解】
A 、地球同步卫星的运行周期与地球自转周期相同，为24h ，根据开普勒第三定律32K R T
=（定值），知所有同步卫星的轨道半径都相等，则所有同步卫星离地面高度都相等，故A 正确；
B 、第一宇宙速度即近地卫星的运行速度，由万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：
2
22GMm r m m r r v r ω==，解得：v =，ω=知同步卫星的运行速度小于近地卫星的运行速度，即小于第一宇宙速度，同步卫星的运行角速度小于近地卫星的运行角速度，故BC 错误；
D 、由于同步卫星与地球保持同步，故同步卫星只能定点于赤道正上方，且和地球相对静止，不能在北京的上方，故D 错误。

6．C
【解析】
【详解】
AB.根据平抛规律：0tan 45y
v v =o 求得：落地竖直速度010/y v v m s ==，竖直方向：202y v gh -=，计算
得：5h m =，AB 错误
CD.根据竖直方向10/y v gt m s ==，解得1t s =，水平方向010x v t m ==，C 正确D 错误
二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分
7．AC
【解析】
【详解】
A 、对A 、
B 两球进行受力分析，两球均只受重力和漏斗给的支持力F N ．设内壁与水平面的夹角为θ。

根据
牛顿第二定律有：mg tanθ=m 2
v r
，解得：，A 球的轨道半径较大，则小球A 的速率较大，故A 正确；
B 、根据牛顿第二定律有：mgtanθ=m 2
24r T
π，解得：A 球的轨道半径较大，则小球A 的周期大于小于B 的周期，故B 错误；
C 、支持力为：F N =cos mg θ
，两小球的质量相等，则支持力相等，对漏斗壁的压力相等，故C 正确；
D 、根据ω=
v r =A 的轨道半径大，则A 的角速度较小，故D 错误。

8．BCD
【解析】
【详解】 AC 项，重力势能大小与竖直高度有关，小球上升了高度H ，所以重力势能增加了mgH ，从能量守恒的角度上看，小球在上升过程中，初始动能转化成了重力势能和与空气摩擦产生的热能，所以小球动能减少量大于mgH 。

故A 错；C 对
B 项，空气阻力做功将小球的机械能转化为内能，因此阻力做功的大小即为机械能减少量。

故B 对。

D 项，上升过程空气阻力向下，与重力同向，两者合力大于重力，因此小球的加速度大于重力加速度。

故D 对。

综上所述本题正确答案为BCD 。

9．ACD
【解析】
【详解】
A ．开始时，a 、b 及传送带均静止且a 不受传送带摩擦力作用，则有 m a gsinθ=m b g ，则m a sinθ=m b ．b 上升h ，则a 下降高度为 hsinθ，则a 重力势能的减小量为m a ghsinθ=m b gh ．即物块a 重力势能减少量等于物块b 重力势能的增加量，故A 正确．
B ．由于摩擦力对a 做正功，系统机械能增加，所以物块a 机械能的减少量小于物块b 机械能的增加量，故B 错误．
C ．根据能量守恒得知系统机械能增加，摩擦力对a 做的功等于a 、b 机械能的增量．所以摩擦力做功大于a 的机械能增加．因为系统重力势能不变，所以摩擦力做功等于系统动能的增加之和．故C 正确．
D ．任意时刻a 、b 的速率相等，对b ，克服重力的瞬时功率P b =mgv ，对a 有：P a =m a gvsinθ=mgv ，所以重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等．故D 正确．
10．BC
【解析】
【详解】
ABD.汽车通过凹形桥最低点时，靠重力和支持力的合力提供向心力，有，解得，可知汽车对桥的压力大于汽车的重力，故选项A 、D 错误，B 正确；
C.根据可知，速度越大，车对桥面的压力越大，故选项C 正确。

11．AD
【解析】
【详解】
A 、C 项：“嫦娥四号”绕月运行时，根据万有引力提供向心力，有2224GMm r m r T
π=，解得：2324r M GT π=月球的平均密度为：23
323234343
r M r GT R V GT R
ππρπ===，故A 正确，C 错误； B 项：月球表面任意一物体重力等于万有引力2Mm mg G R
=，则有：2GM gR =“嫦娥四号”绕月运行时，万有引力提供向心力2
2Mm v G m r r
=，得：Gm v r =2gR v r =B 错误； D 项：由公式2r v T π=
，所以“嫦娥四号”绕月运行的速度为2r v T
π=，故D 正确． 12．CD
【解析】
【详解】
A ．物块重力势能的减少等于重力对物块做的功，则 P sin 300.21040.5J 4J E mgx =︒=⨯⨯⨯=少．
故A 项错误．
BD ．物块所受的合外力
0.22N 0.4N F ma ==⨯=合，
物块的合外力做功
0.44J 1.6J W F x ==⨯=合合．
据动能定理可得，物块的动能增加等于合外力做功，则物块的动能增加1.6J ．故B 项错误，D 项正确． C ．物块的重力势能减少4J ，物块的动能增加1.6J ，则物块的机械能减少2.4J ．故C 项正确．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．上 Q
【解析】
【详解】
[1]图中电容器充电过程，充完电后电容器上极板与电源的正极相连，则电容器上极板带正电；
[2]电容器电荷量是单极板所带电荷量的绝对值，故电荷量为Q
14．D 2
53k 2()8m h h E T
-= A 阻力做负功 【解析】
【详解】
(1)[1]该实验是验证机械能守恒定律的实验。

因为我们知道自由落体运动只受重力，机械能就守恒。

如果把重物看成自由落体运动，再运用自由落体的规律求解速度，那么就不需要验证，其中ABC 三项都是运用了自由落体的运动规律求解的，故ABC 错误，D 正确。

故选D 。

(2)[2]利用匀变速直线运动的规律得，打点4的速度
5342h h v T
-= 所以动能为
2
253k 42()128m h h E mv T
-== (3)[3]在“验证机械能守恒定律”实验中要求起点0到点4重锤的重力势能变化量，不能用机械能守恒来计算g 值，应取当地的实际g 值，故BCD 错误，A 正确。

故选A 。

(4)[4]由于重物下滑过程中需要克服阻力做功，因此重力势能的减小量略大于动能的增加量。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）4m/s ；（2；（3）R ⩽
0.022m 【解析】
【分析】
【详解】
（1）释放弹簧过程中，弹簧推动物体做功，弹簧弹性势能转变为物体动能
212
P A E mv =
解得
4m/s A v
（2）A 到B 物体做平抛运动，到B 点有
cos37A B
v v ︒＝ 所以
45m/s 0.8
B v ＝＝ B 到
C 根据动能定理有 2211sin37cos3722C B mgL mg L mv mv μ︒-︒⋅=
- 解得
C v
（3）根据题意可知，小球受到的电场力和重力的合力方向向上，其大小为
F=qE-mg=59.6N
所以D 点为等效最高点，则小球到达D 点时对轨道的压力为零，此时的速度最小，即
2D v F m R
＝ 解得
D v 所以要小物块不离开圆轨道则应满足v C ≥v D 得：
R≤0.022m
16．（1）5 N （1）v A’=1m/s v B’=8m/s
【解析】
【分析】
【详解】
（1）据分析物块A 与木板恰好发生相对滑动时物块B 和木板之间的摩擦力没有达到最大静摩擦力． 设物块A 与木板恰好发生相对滑动时，拉力为F 0，整体的加速度大小为a ，则：
对整体： F 0=（1m+M ）a
对木板和B ：μmg=（m+M ）a
解之得： F 0=5N
即为使物块与木板发生相对滑动，恒定拉力至少为5 N ；
（1）物块的加速度大小为：24A F mg a m s m
μ-=
=∕ 木板和B 的加速度大小为：B mg a M m =+μ=1m/s 1 设物块滑到木板右端所需时间为t ，则：x A -x B =L
即221122
A B a t a t L -= 解之得：t=1 s
v A =a A t=8m/s
v B =a B t=1m/s
AB 发生弹性碰撞则动量守恒：mv a +mv B =mv a ＇+mv B ＇ 机械能守恒：12mv a 1+12mv B 1=12mv a ＇1+12
mv B ＇1 解得：v A ＇=1m/s v B ＇=8m/s
17．
【解析】
【分析】
本题首先用牛顿第二定律列示求出圆周运动最低点与最高点得瞬时速度的大小，再由最低点到最高点列动能定理解题，得出空气阻力做的功。

本题属于绳子栓小球模型，注意最高点重力提供向心力。

【详解】
最低点 最高点：
由动能定律 得
解得
所以 克服空气阻力做功
【点睛】 本题是圆周运动模型解题，结合牛顿运动定律与动能定理解圆周问题。