2019-2020学年陕西省延安市物理高一(下)期末检测模拟试题含解析

2019-2020学年陕西省延安市物理高一(下)期末检测模拟试题
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)A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比:2:3
A B
s s=，
转过的角度之比:3:2
A B
φφ=，则下列说法正确的是（）
A．它们的半径之比R A∶R B=2∶3 B．它们的半径之比R A∶R B=4∶9
C．它们的周期之比T A∶T B=2∶3 D．它们的周期之比T A∶T B=3∶2
2．(本题9分)某星球与地球的质量比为a，半径比为b，则该行星表面与地球表面的重力加速度之比为( )
A．a/b B．ab2C．a/b2D．ab
3．(本题9分)关于弹簧的劲度系数，下列说法中正确的是()
A．与弹簧受的拉力有关
B．与弹簧发生的形变有关
C．由弹簧本身决定，与弹簧所受的拉力大小及形变程度无关
D．与弹簧本身特征、所受拉力大小、形变的大小都有关
4．在地面上方某高度处，以速度v0水平抛出一小物体，物体落地时的速度与竖直方向的夹角为30°。

不计空气阻力，则物体抛出时的高度为
A．
2 0 2
v
g
B．
2
6
v
g
C．
2
3
8
v
g
D．
2
3
2
v
g
5．(本题9分)如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止．由静止释放B后，已知当滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为3v，A的速度大小为v，则细绳与竖直方向的夹角为α为
A．60°B．30°C．45°D．无法确定
6．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
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．静电除尘器是目前普遍采用的一种高效除尘器，如图实线为除尘器内电场的电场线，虚线为带电粉尘的运动轨迹（不计重力作用），P、Q为运动轨迹上的两点，粉尘是从P运动到Q，下列关于带电粉尘的说法正确的是（）
A．粉尘带负电
B．粉尘带正电
C．粉尘从P运动到Q过程，其加速度变大
D．粉尘从P运动到Q过程，其速度变大
8．如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至低处（物体与皮带相对静止），在此过程中，下述说法正确的（）
A．摩擦力对物体做正功
B．摩擦力对物体做负功
C．支持力对物体不做功
D．物体对皮带的摩擦力不做功
9．(本题9分)质量为1 kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示，外力F和物体克服摩擦力F f做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s1．下列说法正确的是
A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.5
B．物体在前3 m运动过程中的加速度为3 m/s1
C．物体运动的最大位移为13 m
D．x＝9 m时，物体的速度为32m/s
10．(本题9分)如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，取地面为零势能面，则（）
A．重力对两物体做功相同
B．重力的平均功率P A< P B
C．到达底端时重力的瞬时功率相同
D．到达底端时两物体的机械能不相同
11．物体受到几个外力的作用而作匀速直线运动，如果撤掉其中的一个力，它可能做（）
A．匀速直线运动B．匀加速直线运动
C．匀减速直线运动D．曲线运动
12．(本题9分)如图所示，在光滑平面上有一静止小车，小车质量为M＝5 kg，小车上静止地放置着质量为m＝1 kg的木块，和小车间的动摩擦因数为μ＝0.2，用水平恒力F拉动小车，下列关于木块的加速度a m和小车的加速度a M可能正确的有()
A．a m＝1 m/s2，a M＝1 m/s2
B．a m＝1 m/s2，a M＝2 m/s2
C．a m＝2 m/s2，a M＝4 m/s2
D．a m＝3 m/s2，a M＝5 m/s2
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．在用下图所示的装置做“探究动能定理”的实验时：
（1）下列说法中正确的是______ （填字母代号）
A ．该实验不需要平衡摩擦力
B ．为简便起见，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样
C ．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
D ．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
（2）下列说法中正确的是______（填字母代号）
A ．橡皮筋做的功可以直接测量
B ．把橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功也增加为原来的两倍
C ．可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
D ．可以通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值
14． (本题9分)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O 为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s(g 取
29.8m/s )
（3）在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是______
A ．小球平抛的初速度相同
B ．小球每次做不同的抛物线运动
C ．小球在空中运动的时间均相同
D ．小球通过相同的水平位移所用时间相同．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)质量为M 的小车固定在地面上，质量为m 的小物体（可视为质点）以v 0的水平速度从小车一端滑上小车，小物体从小车另一端滑离小车时速度减为02
v ，已知物块与小车之间的动摩擦因数为 .
求：
（1）此过程中小物块和小车之间因摩擦产生的热Q以及小车的长度L.
（2）若把同一小车放在光滑的水平地面上，让这个物体仍以水平速度v0从小车一端滑上小车.
a. 欲使小物体能滑离小车，小车的质量M和小物体质量m应满足什么关系?
b. 当M=4m时，小物块和小车的最终速度分别是多少?
16．(本题9分)如图所示，为发射卫星的轨道示意图．先将卫星发射到半径为r的圆轨道上，卫星做匀速圆周运动．当卫星运动到A点时，使卫星加速进入椭圆轨道．沿椭圆轨道运动到远地点B时，再次改变卫星的速度，使卫星入半径为3r0的圆轨道做匀速圆周运动．已知卫星在椭圆轨道时，距地心的距离与速度的乘积为定值，卫星在椭圆轨道上的A点时的速度大小为v，卫星的质量为m，地球的质量为M，万有引力常量为G，则：
(1)卫星在两个圆形轨道上的运行速度分别多大?
(2)卫星在B点变速时增加了多少动能?
17．(本题9分)如图所示，装置的左边AB部分是长为L1＝1m的水平面，一水平放置的轻质弹簧左端固定并处于原长状态。

装置的中间BC部分是长为L2＝2m的水平传送带，它与左右两边的台面等高，并能平滑对接，传送带始终以v＝2m/s的速度顺时针转动。

装置的右边是一光滑的曲面，质量m＝1kg的小滑块从其上距水平台面h＝1m的D处由静止释放，滑块向左最远到达O点，OA间距x＝0.1m，并且弹簧始终处在弹性限度内。

已知物块与传送带及左边水平面之间的摩擦因数μ＝0.25，取g＝10m/s2。

（1）求滑块第一次到达C点时速度大小；
（2）求弹簧获得的最大弹性势能；
（3）求滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度。

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】
AB.A 、B 两质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比:2:3A B s s =，据s v t =可得，它们的线速度之比： v A ∶v B =2∶3
A 、
B 两质点转过的角度之比:3:2A B φφ=，据t φ
ω=可得，它们的角速度之比
:3:2A B ωω=
据v R ω=，可得
v
R ω=
则它们的轨道半径之比
224339
A A
B B B A R v R v ωω=⋅=⨯= 选项AB 错误；
CD.它们的角速度之比:3:2A B ωω=，根据2T π
ω=得：
23
A B B A T T ωω== 选项C 正确，D 错误。

故选C 。

2．C
【解析】
试题分析：根据，得g=，则，故C 正确，A 、B 、D 错误；故选C ． 考点：万有引力定律及其应用
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
弹簧的劲度系数表示弹簧的软硬程度，它的数值与弹簧的材料，弹簧丝的粗细，弹簧圈的直径，单位长度的匝数及弹簧的原长有关．在其他条件一定时弹簧越长，单位长度的匝数越多，k 值越小，与弹簧所受拉力及形变大小无关，故C 正确，ABD 错误．
4．D
【解析】
【详解】
设物体落地时，竖直方向的分速度为v y ，落地时由几何关系有tan30°＝0 y
v v ，可得v y
v 0，物体在竖直方向做自由落体运动，设物体抛出时的高度为H ，则有
v y 2＝2gH ，可解得2032v H g ＝，故D 正确，ABC 错误。

5．A
【解析】
【详解】
将A 、B 的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有：
v B cosα=v A cos （90°-α）解得α=60°，故选A.
6．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
22222221011122242eU 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。

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．ACD
【解析】
【详解】
根据轨迹弯曲的方向判断电荷的正负，电场线的疏密表示场强大小，沿电场线方向电势逐渐降低，根据电
场力做功判断电势能和加速度的变化．
解：A 、由图象知轨迹的弯曲方向即受电场力的方向与电场线方向相反，所以该粉尘颗粒带负电，A 正确，B 错误；
C 、颗粒向电场线密的地方运动，该粉尘颗粒运动的加速度逐渐变大，故C 正确；
D 、电场力做正功，该粉尘颗粒的电势能逐渐变小，速度增大．故D 正确；
故选ACD
8．BC
【解析】
【详解】
货物随传送带一起匀速斜向下运动，受到重力、支持力和摩擦力的作用，如图所示：
重力方向竖直向下，支持力与传送带垂直向上。

货物相对于传送带有向下运动的趋势，所以货物还要受到传送带对它的静摩擦力。

该摩擦力的方向与它相对于传送带的运动趋势相反，即沿传送带斜向上。

因为物体P 向左下方匀速运动，所以支持力不做功。

物体运动方向与摩擦力方向相反，所以摩擦力对物体做负功，根据作用力与反作用力的关系，物体对传送带的摩擦力向下，物体对传送带的摩擦力做正功 故选：BC 。

9．BD
【解析】
由摩擦力做功的图象知：W=μmgx ，代入得：10=μ×1×10×10；解得：μ=0.1，故A 错误；前3m 运动过程中
1553
W F N N x =
== ,根据牛顿第二定律：F-f=ma ；解得：a=3m/s 1，故B 正确；摩擦力f=μmg=0.1×10=1N ，W=fx, 则2713.52x m m ==，故C 错误；x=9m 时，有图象根据动能定理：17-9×1=12mv 1得：物体速度2m/s ，故D 正确．故选BD.
点睛：对于速度图象类的题目，主要是要理解斜率的含义，横纵坐标的含义，然后再结合动能定理求解. 10．AB
【解析】
【详解】
A.两物体下落的高度，重力做功为：W=mgh ，由于m 、g 、h 都相同，则重力做功相同，故A 正确；
B.A 沿斜面向下做匀加速直线运动，B 做自由落体运动，A 的运动时间大于B 的运动时间，重力做功相同，由W P t
=可知，P A < P B ，故B 正确；
C.由机械能守恒定律可知，mgh=12
mv 2，得v 端时A 重力的瞬时功率 P A =mgvsinθ。

B 重力的瞬时功率 P B =mgv ，所以P A ＜P B ．故C 错误。

D.两物体运动过程中只有重力做功，机械能守恒，两物体初态机械能相同，则到达底端时两物体的机械能相同，故D 错误；
11．BCD
【解析】
【详解】
A ．物体在几个力的作用下处于平衡状态，若撤去其中某一个力而其余力的性质（大小、方向、作用点）不变，根据平衡条件，其余力的合力与撤去的力等值、反向、共线，合力是恒力；在撤去了恒力之后，物体受到的合力不为0，故物体一定做加速运动，不可能做匀速直线运动，故A 是不可能的；
B ．当合力与物体运动的方向相同时，物体做匀加速直线运动，故B 是可能；
C ．直线运动中合力与物体运动的方向相反时，物体做匀减速直线运动，C 是可能的；
D ．曲线运动中合力与速度不共线，物体做匀变速曲线运动；D 是可能的．
12．AC
【解析】
【详解】
AB ．当拉力较小时，两物体一起加速度运动；当拉力增大到一定值时，两物体发生相对滑动，此后m 受到的是滑动摩擦力，故其加速恒定为
22m/s mg
a m μ==
因此当系统加速度小于等于22m/s 时，两物体一起运动，加速度相同，故A 正确，B 错误；
CD ．发生相对滑动后，m 的加速度大小恒为22m/s ，故C 正确，D 错误；
故选AC 。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．BC C
【解析】
【详解】
第一空： 本实验是把橡皮筋的弹力作为小车受到的合外力，然后验证合外力做功与动能变化之间的关系，所以要平衡摩擦力，故A 错误；每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样，则合外力做功可以计算为 W 、2W 、3W 、、、、、这样可以不用具体求每次做功为多少，且验证合外力做功与动能变化之间的关系，故B 正确；当橡皮筋恢复原长时，小车的速度达到最大，然后做匀速运动，则通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度，故C 正确；D 错误；故选BC
第二空：弹力是变力，做功没办法具体计算，故A 错误；由于弹力做功与伸长的长度不是正比关系，所以
当橡皮筋拉伸为原来的两倍，橡皮筋做功不会增加为原来的两倍，故B 错误；可以通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，每次实验中橡皮筋的规格要相同，拉伸的长度要一样，则合外力做功可以计算为 W 、2W 、3W 、、、、、故C 正确；对小车做的功是由橡皮筋的条数决定的，不能通过改变小车的质量来改变拉力做功的数值，故D 错误；故选C
14．初速度 1.6 BC
【解析】
【分析】
【详解】
（1）[1]．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放．
(2)[2]．根据212
y gt =，代入数据解 0.2t s =
则初速度
00.32m/s=1.6m/s 0.2
x v t ==． (3)[3]．在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A 错误，B 正确；平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可以知
道小球在空中运动的时间相同，因为初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C 正确，D 错误．所
以选BC ．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）2038Q mv =，2038v L g μ= （2）a. M>3m ；b. 025v ，0320
v 【解析】
【详解】
(1) 小车固定在地面时，物体与小车间的滑动摩擦力为
f m
g μ=，
物块滑离的过程由动能定理
220011()222
v fL m mv -=- ① 解得：2038v L g
μ= 物块相对小车滑行的位移为L ，摩擦力做负功使得系统生热，Q fL = 可得：2038
Q mv = （2）a.把小车放在光滑水平地面上时，小物体与小车间的滑动摩擦力仍为f ．
设小物体相对小车滑行距离为L '时，跟小车相对静止（未能滑离小车）共同速度为v ， 由动量守恒定律：
mv 0=(M+m)v ②
设这过程小车向前滑行距离为s.
对小车运用动能定理有:
212
fs Mv = ③ 对小物体运用动能定理有: 22011()22f L s mv mv '-+=
- ④ 联立②③④可得
220011()()22mv fL mv M m M m
'=-++ ⑤ 物块相对滑离需满足L L '>且2038
fL mv = 联立可得：3M m >，
即小物体能滑离小车的质量条件为3M m >
b.当M=4m 时满足3M m >，则物块最终从小车右端滑离，设物块和车的速度分别为1v 、2v . 由动量守恒：
012mv mv Mv =+
由能量守恒定律：
222012111()222
fL mv mv Mv =
-+ 联立各式解得：1025v v =，20320v v = 16．（1
（2）2
0618
GMm mv r - 【解析】
【分析】
【详解】
（1）做匀速圆周运动的卫星，所受万有引力提供向心力，得：
2
2Mm v G m r r
=， 当r=r 0时，v 1
当r=3r 0时，v 2
（2）设卫星在椭圆轨道远地点B 的速度为v B ，据题意有：r 0v=3r 0v B
卫星在B 点变速时增加的动能为△E k =2221122
B mv mv -， 联立解得：△E k =2
0618
GMm mv r -
17．（1）滑块第一次到达C 点时速度大小是s ；
（2）弹簧获得的最大弹性势能是2.75J ；
（3）滑块再次回到右边曲面部分所能到达的最大高度是0.2m 。

【解析】
【详解】
（1）对滑块从D 到O 由动能定理得：2012
mgh mv =，解得：0s v = （2）对滑块从D 到O 由能量守恒定律得：P 21()E mgh mg L L x μ=-+- ，解得：E p ＝2.75J （3）设滑块返回到达B 点速度为v 1 由能量守恒定律得：2P 111()2
E mv mg L x μ=+- ，解得：v 1＝1m/s 。

滑块再次进入传送带后匀加速运动，由牛顿二定律得：μmg ＝ma ，解得：a ＝2.5m/s 2，
滑块速度增加到2 m/s 时的位移为：22120.6m 2v v L L a
-==< ， 所以滑块再次回到C 点的速度为2 m/s ，对滑块从C 到最高点，由机械能守恒得： 2112
mv mgh =，解得：h 1＝0.2m 。