江苏省扬州市2019-2020学年物理高一下期末复习检测模拟试题含解析

江苏省扬州市2019-2020学年物理高一下期末复习检测模拟试题
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)某人估测一竖直枯井深度，从井口静止释放一石头并开始计时，经2s听到石头落地声，由此可知井深约为（不计声音传播时间，重力加速度g取10m/s2）
A．10m B．20m
C．30m D．40m
2．如图所示，洗衣机的脱水桶把湿衣服甩干利用了
A．自由落体运动
B．离心运动
C．平抛运动
D．匀速直线运动
3．(本题9分)质量为m的小球，以速度v斜向上抛离高为H的桌面。

如图，那么经过A点时所具有的机械能是（以桌面为零势面）
A．B．
C．D．
4．(本题9分)如图所示为某物业公司的宣传提醒牌．从提供的信息知：一枚30 g的鸡蛋从17楼（离地面人的头部为45m高）落下，能砸破人的头骨．若鸡蛋壳与人头部的作用时间为4.5×10-4s，人的质量为50kg，重力加速度g取10 m/s2，则头骨受到的平均冲击力约为（）
A．1700 N B．2000 N C．2300 N D．2500 N
5．如图，三个固定的带电小球a、b和c,相互间的距离分别为ab=5 cm, bc=3 cm, ca=4 cm. 小球c所受库仑力的合力的方向垂直于a、b的连线，设小球a、b所带电荷量的比值的绝对值为k,则
A．a、b为异种电荷，k= 4/3
B．a、b为同种电荷，k=4/3
C．a、b为同种电荷，k=16/9
D．a、b为异种电荷，k=16/9
6．(本题9分)下列物理量及对应的国际单位制单位符号，正确的是
A．位移，kg B．电功，V C．电场强度，C/N D．功率，W
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．关于第一宇宙速度，下列说法正确的是（）
A．它是人造地球卫星绕地球运行的最大速度
B．它是人造地球卫星在近地圆轨道运行的速度
C．它是人造地球卫星进入近地轨道的最小发射速度
D．把卫星发射到越远的地方越容易
8．(本题9分)某电场的等势面分布如图所示，a、b、c、d是等势面上的四个点。

将一电荷量为+ q的点电荷在这四个点之间移动，下列判断正确的是
A．沿任一路径从a到b，电场力做的功均为0
B．沿任一路径从a到c和从b到c，电场力做的功均相等
C．沿任一路径从a到c电场力做的功大于从c到d电场力做的功
D．沿任一路径从a到d电场力所做的功均为从a到c电场力做功的两倍
9．(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
10．(本题9分)如图所示，海王星绕太阳沿椭圆轨道运动，P为近日点，Q为远日点，M、N为轨道短轴的两个端点，运行的周期为T0，若只考虑海王星和太阳之间的相互作用，则海王星在从P经过M、Q到N 的运动过程中（）
A．由开普勒行星运动定律可知，从P到Q阶段，速率逐渐变小
B．由开普勒行星运动定律可知，从P到M所用的时间等于0
4
T
C．从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功
D．从Q到N阶段，机械能守恒
11．P点为已知电场中的一固定点，在P点放一个电荷量为+q的点电荷，所受电场力为F，P点的场强为E，则（）
A．若在P点换上电荷量为-q的点电荷，P点的场强方向将发生变化
B．若在P点换上电荷量为+2q的点电荷，该电荷在P点受到的力为2F
C．若将P点的点电荷移去，P点的场强变为零
D．P点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关
12．如图所示，有一皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为R A、R B、R C，已知R B=R C=1
2
R A，
若在传动过程中，皮带不打滑．则（）
A．A点与C点的角速度大小相等
B．A点与C点的线速度大小相等
C．B点与C点的角速度大小之比为2：1
D．B点与C点的向心加速度大小之比为1：4
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．如图a所示，在“验证机械能守恒定律”的实验中，电火花计时器接在220 V、50 Hz的交流电源上，自由下落的重物质量为1 kg，打下一条理想的纸带如图b所示，取g＝9.8 m/s2，O为下落起始点，A、B、C 为纸带上打出的连续点迹，则：
a
b
(1)打点计时器打B点时，重物下落的速度v B＝________ m/s；从起始点O到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE p＝________ J，动能的增加量ΔE k＝________ J．(结果均保留3位有效数字)
(2)分析ΔE k<ΔE p的原因是__________．
14．(本题9分)利用气垫导轨验证机械能守恒定律．实验装置示意图如图所示，实验步骤：
A．将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平．
B．用游标卡尺测量挡光条的宽度d
C．由导轨标尺读出两光电门中心之间的距离s
D．将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门1．
E．从数字计时器（图1中未画出）上分别读出挡光条通过光电门1和光电门1所用的时间Δt1和Δt1．F．用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m．
用表示直接测量量的字母写出下列所求物理量的表达式：
（1）滑块通过光电门1和光电门1时的瞬时速度分别为v1=________和v1=_______
（1）在滑块从光电门1运动到光电门1的过程中，系统势能的减少量ΔE p=______（重力加速度为g）．系统（包括滑块，挡光条、托盘和砝码）动能的增加量ΔE k=_____
（3）如果ΔE p=ΔE k，则可认为验证了机械能守恒定律．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．(本题9分)如图所示，劲度系数为k＝1N/m的轻质弹簧一端固定在竖直墙上，另一端拴接一个质量为m＝1.5kg的小球，小球放在光滑的水平面上，弹簧也水平，系统静止．t＝0时刻对小球施加一个与水平面始终成θ＝37°角的拉力F，使小球以大小为8m/s1的恒定加速度向右做匀加速直线运动，当小球刚要
离开地面时撤去拉力，弹簧足够长且始终在弹性限度内，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝
10m/s1．求：
（1）小球在水平面上运动的时间；
（1）撤去拉力后小球继续向右运动的最大位移大小．
16．(本题9分)如图所示，光滑的四分之一圆弧轨道AB固定在竖直平面内，轨道的B点与水平面相切，其半径为OA＝OB＝R。

有一小物体自A点由静止开始沿圆弧轨道下滑到B点，然后沿水平面前进s，到达C点停止。

已知当地的重力加速度为g。

试求：
（1）物体到达B点时的速率v；
（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ。

17．(本题9分)如图所示，位于竖直平面上的四分之一光滑圆弧轨道固定于水平地面，且半径为R，OB 沿竖直方向，上端A距水平地面高度为H，现将质量为m的小球从A点由静止释放，最后落在地面上C 点处，已知重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）小球刚运动到B点时对轨道的压力；
（2）小球落地点C与B点的水平距离．
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．B
【解析】【分析】【详解】
从井口由静止释放，石头做自由落体运动，由运动学公式h＝1
2
gt2可得
h＝1
2
×10×22m＝20 m.
A．10m，与计算结果不符，A错误；
B．20m，与计算结果不符，B正确；
C．30m，与计算结果不符，C错误；
D．40m，与计算结果不符，D错误．
2．B
【解析】
【分析】
【详解】
水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴做离心运动而被甩掉，故应用了离心运动；故选B．
【点睛】
做圆周运动的物体，在受到指向圆心的合外力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需的向心力的情况下，就做逐渐远离圆心的运动，这种运动叫做离心运动．
3．A
【解析】
【详解】
小球在运动过程中，机械能守恒，所以任何位置的机械能都是相等的，刚抛出时的机械能为
故A对；BCD错；
故选A
【点睛】
本题比较简单，主要考察了机械能的计算，注意理解机械能的大小和零势能点的选取有关．
4．B
【解析】
【详解】
鸡蛋从45m高处自由落体，由运动学规律可得速度为
230m/s
v gh
==
对鸡蛋撞击的过程，取向下为正方向，由动量定理：
()0mg F t mv -∆=-
解得：
2000N F ≈
故选B. 【点睛】
本题应用动量研究碰撞过程物体的速度．对于打击、碰撞、爆炸等变力作用过程，往往用动量定理研究作用力． 5．B 【解析】 【详解】
根据同种电荷相斥，异种电荷相吸，且小球c 所受库仑力的合力的方向垂直于a ，b 的连线，可知，a ，b 的电荷同号，对小球C 受力分析，因ab=5cm ，bc=3cm ，ca=4cm ，因此ac ⊥bc ，那么两力的合成构成矩形，依据相似三角形之比，则有：
34a b F bc F ac ==，而根据库仑定律，2a c a q q F k ac =，而2b c b q q F k bc
=综上所得，2222344
433
a a
b b q F a
c k q F bc ==⨯=⨯=，故B 正确。

6．D
【解析】位移单位是m ，选项A 错误；电功单位是J ，选项B 错误；电场强度单位N/C ，选项C 错误； 功率单位是W ，选项D 正确；故选D.
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．ABC 【解析】 【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始速度． 【详解】
人造卫星在圆轨道上运行时，运行速度v =
宙速度是卫星在圆轨道上运行的最大速度，同时也是卫星在近地圆轨道运行的速度，故AB 正确；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，在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 ；故C 正确．根据克服地球的引力做功，
可知当越远需要克服引力做功越多，所以发射到越远的地方越不容易，故D错误．故选ABC
【点睛】
注意第一宇宙速度有三种说法：
①它是人造地球卫星在近地圆轨道上的运行速度
②它是人造地球卫星在圆轨道上运行的最大速度
③它是卫星进入近地圆形轨道的最小发射速度.
8．ABD
【解析】a、b在同一等势面上，电势相等，所以沿任一路径从a到b，电场力做的功均为零，故A正确；
a、b在同一等势面上，电势相等，所以从a到c和从b到c，电场力做的功均相等，故B正确；由图可知a到c的电势差等于c到d的电势差，所以沿任一路径从a到c电场力做的功等于从c到d电场力做的功，故C错误；由图可知a到d的电势差等于a到c的电势差的两倍，所以沿任一路径从a到d电场力所做的功均为从a到c电场力做功的两倍，故D正确。

所以ABD正确，C错误。

9．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。

10．ACD
【解析】
【详解】
从P到Q阶段，万有引力做负功，速率减小，故A正确．海王星在PM段的速度大小大于MQ段的速度大小，则PM段的时间小于MQ段的时间，所以P到M所用的时间小于T0/4，故B错误．根据万有引力方向与速度方向的关系知，从M到N阶段，万有引力对它先做负功后做正功，故C正确．从Q到N的过程中，由于只有万有引力做功，机械能守恒，故D正确．故选ACD．
【点睛】
解决本题的关键知道近日点的速度比较大，远日点的速度比较小，从P到Q和Q到P的运动是对称的，但是P到M和M到Q不是对称的．
11．BD
【解析】
【详解】
电场强度的定义式为是通过比值定义法得出的，E 的大小及方向与试探电荷无关，由电场本身决定，
故放入任何电荷时电场强度的方向大小均不变，即使将试探电荷移走，电场强度不变。

A. 若在P 点换上电荷量为-q 的点电荷，A 点的场强方向将不发生变化，选项A 不符合题意；
B. 根据F=Eq 可知，若在P 点换上电荷量为+2q 的点电荷，该电荷在A 点受到的力为2F ，选项B 符合题意；
C. 若将P 点的点电荷移去，A 点的场强仍不变，选项C 不符合题意；
D. P 点场强的大小、方向与放在该处的点电荷的大小、正负、有无均无关，选项D 符合题意。

12．BD 【解析】
试题分析：A 、C 两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，而半径不等，所以角速度不等．故A 错误，B 正确．A 、B 两点共轴转动，具有相同的角速度．AC 两点线速度相等，根据v
R
ω=
，R A =2R C ，得：A 与C 的角速度之比为1：2，所以B 点与C 点的角速度大小之比为1：2，故C 错误．因为R B =R C ，B 点与C 点的角速度大小之比为1：2，根据a=rω2得：B 点与C 点的向心加速度大小之比为1：4，故D 正确． 故选BD
考点：角速度；线速度；向心加速度
【名师点睛】此题是对角速度、线速度及向心加速度的问题的考查；解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度．以及掌握向心加速度的公式
2
2v a r r
ω=＝．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13． (1)0.775, 0.308, 0.300 (2)由于纸带和打点计时器之间有摩擦力以及重物受到空气阻力 【解析】
（1）根据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，有：
0.04880.0178
0.775/220.02
OC OA B x x v m s T --==⨯＝
；
根据题意可知，动能的增量为：△E k =12mv B 2=1
2×1×0.7752J=0.300J ；
重力做功等于重力势能的减小量，因此有：△E P =mgh OB =1×9.8×0.0314J=0.308J ；
（2）由于小球下落过程中，受到摩擦阻力作用，因此重力势能没有全部转为动能，一部分被克服阻力做功消耗掉了，导致△E k ＜△E p ．因此△E k ＜△E p 的原因是：由于纸带和打点计时器限位孔之间有摩擦以及空气阻力；
点睛：熟练应用匀变速直线运动的规律、推论以及功能关系解决实验问题，加强基本规律在实验中的应用，掌握某段时间内的平均速度等于这段时间内中间时刻的速度，同时注意单位的统一．
14． (1)1d t ∆ 2d t ∆ （1）mgs 2222211
()2d d M m t t ⎛⎫+- ⎪∆∆⎝⎭
【解析】 【分析】 【详解】
（1）通过光电门的平均速度近似认为是瞬时速度11
d v v t ==
∆，22d
v v t ==∆；
（1）滑块向前移动的位移为s ，砝码下落的高度也为s ，系统势能的减小量就是砝码重力势能的减小量
p E mgs ∆=，系统动能的增加量为．2222
212221
11()()()()22d d M m v v M m t t +-=+-∆∆
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分 15．（1）1s （1）4m 【解析】
【分析】小球刚离开桌面时，根据拉力F 的竖直分力与小球的重力平衡求出拉力F ，根据牛顿第二定律求出弹簧的伸长的长度，由运动学公式求出小球在水平面上运动的时间；从撤去拉力到最右端，根据牛顿第二定律和运动学公式求出小球继续向右运动的最大位移大小； 解析：（1）小球刚离开桌面时，拉力F 的竖直分力与小球的重力平衡 Fsinθ＝mg F ＝15N 根据牛顿第二定律 Fcosθ－kx ＝ma 解得x ＝4m 由2
12
x at =得 t ＝1s
（1）设最大位移大小为x m
从撤去拉力到最右端，小球受到相对位移的平均合力为()
2
m kx k x x F ++=
根据牛顿第二定律得F ma ='
根据运动学公式得v ＝at 且2
2m v a x ='
联立得x m ＝4m （另一根－11m 舍去） 16．（1）（2）
【解析】
（1）设小物体的质量为m ，以水平面为参考面，由A 到B ，根据机械能守恒有：
mgR ＝ 解得：
（2）由A 到C ，根据动能定理有：mgR －μmgs ＝0 解得：
点睛：动能定理的应用范围很广，可以求速度、力、功等物理量，特别是可以去求变力功．一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究．对于一个量的求解可能有多种途径，我们要选择适合条件的并且简便的．
17．（1）3mg （2）()2x R H R =-【解析】
（1）设小球经过B 点时的速度大小为v B ，对小球从A 到B 的过程，由机械能守恒得：
mgR=12
mv B 2 解得：v B 2gR
在B 点根据向心力公式得：N-mg=m 2 B v R
解得：N=3mg
根据牛顿第三定律得：小球对圆弧轨道的压力为3mg
（2）小球从B 点抛出后做平抛运动，则有：2()H R t g
-=
则()=2B x v t R H R =-。