甘肃省定西市2019-2020学年物理高一下期末达标测试模拟试题含解析

甘肃省定西市2019-2020学年物理高一下期末达标测试模拟试题
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)关于“亚洲一号”地球同步通讯卫星，下述说法正确的是（）
A．已知它的质量是1.24t，若将它的质量增为2.84t，其同步轨道半径变为原来的2倍
B．它的运行速度为7.9km/s
C．它可以绕过北京的正上方，所以我国能利用其进行电视转播
D．它距地面的高度约为地球半径的5倍,卫星的向心加速度约为其下方地面上物体的重力加速度的1 36
2．(本题9分)一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由N向M行驶速度逐渐减小。

图A，B，C，D分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）
A．
B．
C．
D．
3．(本题9分)质量为ｍ的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是
A．物体的重力势能减少mgh/3
B．物体的机械能减少2mgh/3
C．物体的动能增加mgh/3
D．重力做功2mgh/3
4．(本题9分) 如图所示，以103m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，撞在倾角为30°的斜面上时，速度方向与斜面成60°，这段飞行所用的时间为()
A．1 s B．2 s C．3 s D．6 s
5．(本题9分)如图所示，光滑斜面高度为H，从斜面项端自由释放一个小球A，同时另一小球B从距斜面顶端高度也为H的另一点以某一初速度水平抛出，两球同时到达斜面底端。

设A、B两球质量相等且均可视为质点，初始位置在同一竖直线上，不计空气阻力，则由此可知斜面的倾角等于
A．B．C．D．
6．(本题9分)在修筑铁路弯道时，必须使内外轨有一定的高度差。

下列说法正确的是（）
A．只能使铁路弯道的内轨高于外轨
B．不能根据弯道半径来选定高度差
C．不能根据火车行驶速度来选定高度差
D．火车按设计速度在弯道行驶时，理论上外轨对轮缘的弹力应该为零
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，电源的电动势和内阻分别为E、r，R0=r滑动变阻器的滑片P由a向b缓慢移动，则在此过程中（）
A．伏特表V1的示数一直增大
B．伏特表V2的示数先增大后减小
C．电源的总功率先减少后增加
D．电源的输出功率先减小后增大
8．(本题9分)下列物理量是矢量的是（）
A．位移B．加速度
C．平均速率D．时间
9．(本题9分)一个物体在某高度由静止开始竖直下落，在运动过程中所受的阻力恒定．若用F、v、x和
E 分别表示该物体所受的合力、物体的速度、位移和机械能．（B 、C 、D 三图中的曲线均为抛物线）．则下列图像中正确的是 （ ）
A ．
B ．
C ．
D ．
10． (本题9分)如图，长为L 的水平传送带以速度2v 匀速运动.将一质量为m 的小物块无初速放到传送带的左端，当物块运动到传送带的右端时，速度刚好为v ，物块与传送带摩擦产生的热量为Q ，已知物块与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g.下列表达式正确的是（ ）
A ．212mgL mv μ=
B ．23
2
mgL mv μ= C ．Q mgL μ= D ．3Q mgL μ=
11． (本题9分)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空母舰上着舰成功．图（a ）为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意图．飞机着舰并成功钩住阻拦索后，飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加—作用力，使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t=0.4s 时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图（b ）所示．假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1000m ．已知航母始终静止，重力加速度的大小为g ．则
A ．从着舰到停止，飞机在甲板上滑行的距离约为无阻拦索时的1/10
B ．在0.4s-2.5s 时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化
C ．在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 g
D ．在0.4s-2.5s 时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变
12． (本题9分)2013年12月2日1时30分，嫦娥三号探测器由长征三号乙运载火箭从西昌卫星发射中心发射，首次实现月球软着陆和月面巡视勘察,嫦娥三号的飞行轨道示意图如图所示．假设嫦娥三号在环月段圆轨道和椭圆轨道上运动时，只受到月球的万有引力,则以下说法正确的是 ( )
A ．若已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，则可以计算出月球的密度
B ．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，应让发动机点火使其减速
C ．嫦娥三号在从远月点P 向近月点Q 运动的过程中,加速度变大
D ．嫦娥三号在环月段椭圆轨道上P 点的速度大于Q 点的速度 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13． (本题9分)在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器打点周期为0.02s ，自由下落的重物质量
为1kg ，打出一条理想的纸: 3.14cm, 5.01cm,7.06cm oA oB oc s s s ===2
9.8m/s g =，O 、A 之间有多
个点没画出，打点计时器打下点B 时，物体的速度v B =_________m/s ，从起点O 到打下B 点的过程中，重力势能的减少量P E ∆=_________J ，此过程中物体动能的增加量k E ∆=________J ，（结果保留两位有效数字），动能增加量小于重力势能减少量的原因可能是_____________________________．
14．某同学利用如图甲所示的实验装置探究合力做功与动能变化之间的关系。

（1）除了图示的实验器材，下列器材中还必须使用的是_______ A ．直流电源 B ．刻度尺 C ．秒表 D ．天平（含砝码）
（2）实验中需要通过调整木板倾斜程度以平衡摩擦力，目的是_______ A ．为了使小车能做匀加速运动 B ．为了增大绳子对小车的拉力
C ．为了使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功
（3）平衡摩擦力后，为了使绳子的拉力约等于钩码的总重力，实验中确保钩码的总质量远远小于小车的质量。

实验时，先接通电源，再释放小车，得到图乙所示的一条纸带。

在纸带上选取三个计数点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为s A、s B、s C，相邻计数点间的时间间隔为T，已知当地重力加速度为g，实验时钩码的总质量为m，小车的质量为M。

从O到B的运动过程中，拉力对小车做功W=___________；小车动能变化量ΔE k=_____________
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，一物体质量为m=2 kg，在倾角为θ=37°的斜面上的A点以初速度v0=3 m/s下滑，A点距弹簧上端B的距离为AB=4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC=0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，D点距A点AD=3 m，挡板及弹簧质量不计，g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ
(2)物体第一次到达B点时的速度大小
(3)弹簧的最大弹性势能
16．如图所示，矩形区域MNPQ内有水平向右的匀强电场，虚线框外为真空区域；半径为R、内壁光滑、内径很小的绝缘半圆管ADB固定在竖直平面内，直径AB垂直于水平虚线MN，圆心O恰在MN的中点，半圆管的一半处于电场中．一质量为m，可视为质点的带正电小球从半圆管的A点由静止开始滑入管内，小球从B点穿出后，能够通过B点正下方的C点．重力加速度为g，小球在C点处的加速度大小为5g/1．求：
（1）小球所受电场力的大小；
（2）小球在B点时，对半圆轨道的压力大小；
（1）虚线框MNPQ的宽度和高度满足的条件．
17．(本题9分)一辆质量为m的汽车，在牵引力F作用下由静止开始运动了x距离后关闭发动机，又运动了L距离后停了下来，求：汽车受到的阻力大小．
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．D 【解析】 【详解】
A ．同步卫星的轨道是一定的，和同步卫星的质量没有关系，故A 错误。

B ．同步卫星的速度小于第一宇宙速度7.9km/s ，故B 错误。

C ．同步卫星只能在赤道的上方，不能绕过北京，故C 错误。

D ．根据：
2
GMm
ma R
= 化简得：
2
GM
a R =
则：
211
::1(51)36
a a =
=+同地
故D 正确。

2．B 【解析】 【详解】
AD.由曲线运动条件知，物体所受合外力必须在曲线凹侧，故AD 错误；
BC.曲线运动中某点的速度方向为该点的切线方向，又因为汽车速度减小，作减速运动，减速曲线运动合外力和速度成钝角，故B 正确，C 错误; 故选B 。

3．C 【解析】
重力势能变化只与重力做功有关，与其他力无关，此过程中，重力做功mgh ，所以重力势能减小mgh ，D 对；A 错；由牛顿第二定律mg-F=ma ，F=，物体机械能的变化根据“除重力做功以外其他力做功等于
机械能的变化”，力F 做功
，物体机械能减小
，B 对；动能变化根据合外力做功判断，合
外力做功，动能增加，C 对；
4．A 【解析】
物体做平抛运动，当垂直地撞在倾角为30°的斜面上时，把物体的速度分解如图所示，
由图可知，此时物体的竖直方向上的速度的大小为00033
10310tan 60y v m m v v s s ===⨯= 根据v gt =可解得t=1s ，故A 正确．
点晴：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，将速度进行分解，根据平行四边形定则求出撞在斜面上竖直方向上的分速度，从而根据速度时间公式求出运动的时间． 5．B 【解析】 【分析】
平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据位移时间公式求出B 下落的时间；根据牛顿第二定律求出A 的加速度，结合位移时间公式求出斜面的倾角。

【详解】
B 球在竖直方向做自由落体运动，则
，解得
B 到地面的高度为H ，则斜面长
对于A ，由牛顿第二定律有：，解得
由运动学公式得：
解得：，故B 正确，ACD 错误。

故选B 。

【点睛】
本题的关键要抓住两个物体运动之间的关系，如位移关系和时间关系，知道加速度是联系力学和运动学的桥梁。

运用牛顿第二定律和运动学公式结合研究这类问题。

6．D 【解析】 【分析】 【详解】
AD ． 使内外轨有一定的高度差，是为了使火车重力与支持力的合力提供向心力，不挤压铁路的内外轨，弹力为零，在经过弯道时外轨高于内轨，故A 错误，D 正确；
BC ． 火车以规定的速率v 0驶过弯道时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，此时火车靠重力和支持力的合力提供向心力，根据
20
tan v mg m R θ==
其中L 为导轨间距，可知高度差与速度及半径有关，故BC 错误。

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．CD 【解析】
试题分析：当变阻器滑片滑到中点时，变阻器两部分并联电阻最大．所以外电路总电阻先增大后减小，故路端电压先增大后减小，即电压表V 1的示数先增大后减小，A 错误，电流电流先减小后增大，所以电阻0R 两端的电压先减小后增大，故伏特表V 2的示数先减小后增大，B 错误，根据公式P EI =可得电源总功率先减小后增大，C 正确，当在a 端时，外电路电阻等于电源内阻，电源的输出功率最大，之后外电路电阻增大，所以电源输出功率减小，当P 点位于中点时，减小到最小，之后又开始增大，所以电源的输出功率先减小后增大，D 正确， 考点：考查了电路的动态分析
点评：本题是动态变化分析问题，关键抓住变阻器滑片处于中点时，并联电阻最大．再按常规顺序“部分→整体→部分”分析． 8．AB 【解析】 【详解】
矢量是既有大小又有方向的物理量，位移、加速度都是矢量，AB 正确．标量是只有大小没有方向的物理量．平均速率和时间都是标量，故CD 错误． 9．AC 【解析】 【详解】
下落过程中，小球受恒定的阻力和重力作用，合外力不变，故A 正确．小球做初速度为0的匀加速运动，故v-t 图象是直线，故B 错误．根据S=12
at 2
，位移S 与t 2成正比，故C 正确．机械能随时间变化的表达式：E=E 0-fS=E 0-12
fat 2
，故D 正确．故选ACD ． 【点睛】
对于图象问题要明确两坐标轴、斜率的含义等，对于比较复杂的图象问题可以利用物理规律写出两个物理量的函数关系式，根据数学知识进一步判断图象性质． 10．AD 【解析】 【详解】
物块运动过程中，只有摩擦力对它做功，根据动能定理得：摩擦力对物块做的功为：2
102
f W mv =-；f=μm
g ，故：2
12
mgL mv μ=，故A 正确；B 错误；由于物块与传送带间有相对位移，设物块加速度的时间为t ；则2
v
L t =；23x vt L L ∆=-=；故3Q f x mgL μ=∆=，故C 错误；D 正确；故选AD 。

11．AC 【解析】 【分析】 【详解】
由v —t 图象的面积可求出，飞机在甲板上滑行的距离为1
700.470(3.00.4)1192
x m =⨯+
⨯⨯-=,所以与无阻拦时相比大约为1/10，A 正确；0.4s-2.5s 时间内，v —t 图象为直线，飞机做匀减速直线运动，所以所受合力不变，但阻拦索的夹角不断变小，所以阻拦索的张力随时间变化，B 选项错误；
227010
/28.5/2.50.4
a m s m s -=
=-，a/g=2.85,所以C 正确；由于飞机匀减速运动，而阻拦索的张力不变，
由002v v at
p Fv F +-==可看出随时间增大功率变小，D 错误．
12．BC 【解析】
已知嫦娥三号环月段圆轨道的半径、运动周期和引力常量，根据2
224Mm G mr r T
π＝，可以求出月球的质量
23
2
4r M GT
π＝，由于月球的半径未知，则无法求出月球的密度．故A 错误．嫦娥三号由环月段圆轨道变轨进入环月段椭圆轨道时，需减速，使得万有引力大于向心力，做近心运动，而进入椭圆轨道．故B 正确．嫦娥三号在从远月点P 向近月点Q 运动的过程中，万有引力逐渐增大，根据牛顿第二定律知，加速度变大．故C 正确．从P 点到Q 点，万有引力做正功，根据动能定理，知道嫦娥三号的动能增加，则P 点的速度小于Q 点的速度，故D 错误．故选BC ．
点睛：嫦娥三号在环月段圆轨道上做圆周运动万有引力等于向心力，要进入环月段椭圆轨道需要做近心运动．知道变轨的原理是解决本题的关键． 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．0.98 0.49 0.48 实验过程中存在摩擦阻力及空气阻力，机械能有损失 【解析】
【详解】
由题意可得物体由P 到B 的过程中，重物高度下降了： 5.01h cm ∆=，故重力势能的减小量：
19.80.5010.49P E mg h J J ∆=∆=⨯⨯≈；
B 点的速度等于A
C 段的平均速度,故：0.07060.0314
0.98/0.022
B V m s -==⨯；
则动能的增加量：()2
21110.980.4822
K B E mv J ∆=
=⨯⨯≈ 在重物在下落中会受到空气阻力及存在摩擦阻力，故增加的动能小于减小的重力势能，实验中存在误差，故在误差允许的范围内机械能守恒． 14． BD C mgS B
【解析】（1）实验需要测出小车的质量，因此需要天平，进行实验数据处理时要求出小车的速度，需要用刻度尺测出计数点间的距离，故选BD ．
（2）实验前要把木板的一端适当垫高以平衡摩擦力，平衡摩擦力后小车受到的合力等于绳子的拉力，可以使绳子对小车做的功等于合外力对小车做的功，故AB 错误，C 正确；故选C ． （3）从O 到B 的运动过程中，拉力对小车做功W=mgs B ； 打下B 点时小车的速度：v B =
，小车动能变化量△E k =Mv 2=
；
点睛：探究合力做功与动能变化之间的关系关系实验时需要求出小车动能的变化量与合外力做功，实验前要平衡摩擦力，需要测出小车质量与速度，知道实验原理是解题的前提． 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分 15． (1)0.52；(2)m 4.87s ；(3)24.4J 【解析】 【分析】 【详解】
(1)物体由A 运动到D 过程中运用动能定理得：
2
0102
G f W W mv +=-
重力做功为：sin 3736J G AD W mgl ︒
==
摩擦力做功为：cos37f W mg l μ︒
=-⋅ 其中 5.4m l AB BC CD =++= 解得：0.52μ=；
(2)物体由A 运动到B 过程中运用动能定理得：
22011sin 37cos3722AB AB B mgl mg l mv mv μ︒︒-=
- 代入数据解得：m 4.87s
B v =； (3)弹簧压缩到
C 点时，对应的弹性势能最大，由A 到C 的过程根据能量守恒定律得： 2P 01cos37sin 372
m AC AC E mg l mv mgl μ︒︒+⋅=+ 代入数据解得：E pm =24.4 J ．
16．（1）
43mg （2）73mg （1）2x R ≥，52y R ≥ 【解析】
【分析】
【详解】
（1）小球在C 处受水平向右的电场力F 和竖直方向的重力mg ，由题，加速度为53g
53
g) 解得 Eq=4mg 3 （2）小球从A→B 过程，根据动能定理得：mg?2R-qER=
12m 2B ν 解得：
v B 根据牛顿第二定律得：N-mg=m 2B R
ν代入解得：N=73mg （1）小球从B→C 水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做自由落体运动 水平方向：a x =qE m =43
g 竖直方向：a y =g 设向左减速时间为t ，则有t=B x
v a 12v B t=2R y=12
g （2t ）2=32R 虚线框MNPQ 的宽度应满足条件L ＞2R ，高度应满足条件H ＞R+
32R =52R ． 17．Fx f x L
=
+ 【解析】
【详解】
加速过程由动能定理： 212
Fx fx mv -= 减速过程由动能定理
2012
m fL v -=- 解得：
Fx f x L =+。