湖南省郴州市2020年新高考高一物理下学期期末调研试题

高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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)如图所示为两个等量异号点电荷所形成电场的一部分电场线，P 、Q 是电场中的两点。

下列说法正确的是（ ）
A ．P 点场强比Q 点场强大
B ．P 点电势比Q 点电势低
C ．电子在P 点的电势能比在Q 点的电势能小
D ．电子从P 沿直线到Q 的过程中所受电场力恒定不变
2． (本题9分)儿童乐园里的游戏“空中飞椅”简化模型如图所示，座椅通过钢丝绳与顶端转盘连接．已知正常工作时转盘的转速一定．设绳长为L ，绳与竖直方向夹角为θ，座椅中人的质量为m ．则下列说法正确的是（ ）
A ．L 变长时，θ将变大
B ．L 变短时，θ将变大
C ．m 越大，θ越小
D ．m 越大，θ越大 3．一绝缘小球A （可视为质点），带+3Q 的电荷量，在距A 球为r 的B 点处电场强度为
E ； 现拿一同样大小的小球C （带-Q 的电荷量）去接触A 球后再移走C 球，则此时B 点处的电场强度为：
A ．3E
B ．9E
C ．E
D ．3E
4． (本题9分)从空中某一高度同时以大小相等的速度竖直上抛和水平抛出两个质量均为m 的小球，忽略空气阻力．在小球从抛出到落至水平地面的过程中
A ．动能变化量不同，动量变化量相同
B ．动能变化量和动量变化量均相同
C ．动能变化量相同,动量变化量不同
D ．动能变化量和动量变化量均不同
5． (本题9分)如图所示，B 和C 是一组塔轮，即B 和C 半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为R B ∶R C ＝3∶1．A 轮的半径大小与C 轮相同，它与B 轮紧靠在一起，当A 轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B 轮也随之无滑动地转动起来，a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点，则a 、b 、c 三点在运
动过程中（ ）
A ．线速度大小之比为3∶1∶1
B ．角速度之比为3∶3∶1
C ．转速之比为1∶3∶1
D ．向心加速度大小之比为9∶6∶4
6． (本题9分)如图所示，绷紧的传送带始终水平匀速运动，A 、B 两端距离为L 。

一质量m 的小物块无初速度地放到皮带A 处，物块运动距离s 后与传送带速度相同（s<L ）,此时物块相对传送带滑动距离为l.物块与皮带间的滑动摩擦因数μ，重力加速度为g 。

物块从A 运动到B 的过程中（ ）
A ．摩擦力对物块做的功为μmgL
B ．物块动能的变化量为μmgs
C ．传动带克服摩擦力做的功为μmgl
D ．传送带为传送物块额外消耗的能量为3μmgs
7． (本题9分)中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程最长、运行速度最高、在建规模最大的国家．报道称新一代高速列车牵引功率达9000kW ，持续运行速度为350km/h ，则新一代高速列车从北京开到杭州全长约为1300km ，则列车在动力上耗电约为：( )
A ．3.3×103kW·h
B ．3.3×104kW·h
C ．3.3×105kW·h
D ．3.3×106kW·h
8．以恒定功率从静止开始运动的汽车，经时间t 后速度达到最大速度v m ,在此过程中汽车通过的位移为s,则( )
A ．s ﹥m 2
v t B ．s=m 2v t C ．s ﹤m 2v t D ．无法判断
9． (本题9分)质量为1kg 的手榴弹，掷出后达到最高点时水平速度为5m/s ，此时手榴弹炸成两块，一块弹片质量为0.6kg ，以15m/s 的速度沿原方向运动，则另一块弹片爆炸后的速度大小为（ ）
A ．5m/s
B ．10m/s
C ．15m/s
D ．20m/s
10． (本题9分)某电场的电场线如图所示，M 、N 两点相距为d ，则（ ）
A．M点场强小于N点场强
B．M点电势低于N点电势
C．正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N
D．若E为M点的场强，则M、N两点间电势差等于E·d
二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分
11．(本题9分)一个不带电的空心金属球壳，在它的球心处放一带正电的小球，如图所示。

达到静电平衡时，其电场分布正确的是()
A．B．C．D．
12．(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
13．(本题9分)如图甲所示，一木块沿固定斜面由静止开始下滑，下滑过程中木块的机械能和动能随位移变化的关系图线如图乙所示，则下列说法正确的是（）
A．在位移从0增大到x的过程中，木块的重力势能减少了E
B．在位移从0增大到x的过程中，木块的重力势能减少了2E
C．图线a斜率的绝对值表示木块所受的合力大小
D．图线b斜率的绝对值表示木块所受的合力大小
14．(本题9分)如图所示，是流星在夜空中发出的明亮光焰，此时会有人在内心许下一个美好的愿望．有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落地面的过程中同空气发生剧烈摩擦形成的．下列相关说法正确的是（）
A．空气摩擦力对流星做的功等于流星动能的变化量
B．重力对流星做的功等于流星重力势能的减少量
C．流星克服空气摩擦力做的功等于机械能的减少量
D．流星克服空气摩擦力做的功等于机械能的增加量
15．(本题9分)如图（a）,一长木板静止于光滑水平桌面上，0
t=时，小物块以速度0v滑到长木板上，1t 时刻小物块恰好滑至长木板最右端。

图（b）为物块与木板运动的v t-图像，已知图中1t、0v、1v，重力加速度大小为g。

下列说法正确的是
A．木板的长度为01
2
v t
B．物块与木板的质量之比为1
v
v
C．物块与木板之间的动摩擦因数为01
1
v v
gt
-
D．t1时刻，小物块和木板动能之比为1
01
v
v v
-
16．(本题9分)汽车发动机的额定功率为P1，它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定，汽车在水平路面上由静止开始运动，直到车速达到最大速度v，汽车发动机的输出功率随时间变化的图象如图所示。

则
A．开始汽车做匀加速运动，t (s)时速度达到v，然后做匀速运动
B．开始汽车做匀加速运动，t (s)后做加速度逐渐减小的加速运动，速度达到v后做匀速运动。

C．开始时汽车牵引力恒定，t (s)后牵引力逐渐减小，直到与阻力平衡
D．开始时汽车牵引力恒定，t (s)后牵引力即与阻力平衡
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17．(本题9分)三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：
(1)甲同学采用如图甲所示的装置。

用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________。

(2)乙同学采用如图乙所示的装置。

两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。

实验可观察到的现象应是______。

仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。

(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的“小球做平抛运动”的照片。

图中每个小方格的边长为10cm，则由图可求得拍摄时每______s曝光一次，该小球的初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置2时速度大小为_______m/s(g取10m/s2)。

18．某同学设计了如图装置来验证碰撞过程遵循动量守恒。

在离地面高度为h 的光滑水平桌面上，放置两个小球 a 和b。

其中，b 与轻弹簧紧挨着但不栓接，弹簧左侧固定，自由长度时离桌面右边缘足够远，起初弹簧被压缩一定长度并锁定。

a 放置于桌面边缘，球心在地面上的投影点为O 点。

实验时，先将a 球移开，弹簧解除锁定，b 沿桌面运动后水平飞出。

再将 a 放置于桌面边缘，弹簧重新锁定。

解除锁定后，b 球与a 球发生碰撞后，均向前水平飞出。

重复实验10 次。

实验中，小球落点记为A、B、C。

(1)若a 球质量为ma，半径为r a；b 球质量为m b，半径为r b。

b 球与a 球发生碰撞后，均向前水平飞出，则______ 。

A．m a<m b，r a=r b B．m a<m b，r a<r b C．m a>m b，r a=r b D．m a>m b，r a>r b
(2)为了验证动量守恒，本实验中必须测量的物理量有____。

A．小球a 的质量m a和小球b 的质量m b
B．小球飞出的水平距离x OA、x OB、x OC
C．桌面离地面的高度h
D．小球飞行的时间
(3)关于本实验的实验操作，下列说法中不正确的是______。

A．重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同
B．重复操作时发现小球的落点并不完全重合，说明实验操作中出现了错误
C．用半径尽量小的圆把10 个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置
D．仅调节桌面的高度，桌面越高，线段OB 的长度越长
(4)在实验误差允许的范围内，当所测物理量满足表达式：__________，即说明碰撞过程遵循动量守恒。

（用题中已测量的物理量表示）
(5)该同学还想探究弹簧锁定时具有的弹性势能，他测量了桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，则弹簧锁定时具有的弹性势能E p为_______。

（用题中已测量的物理量表示）
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19．（6分）如图甲所示，竖直平面内的坐标系xoy内的光滑轨道由半圆轨道OBD和抛物线轨道OA组成，OBD和OA相切于坐标原点O点，半圆轨道的半径为R , 一质量为m的小球（可视为质点）从OA轨道上高H处的某点由静止滑下．（1）若小球从H=3R的高度静止滑下，求小球刚过O点时小球对轨道的压力；
（1）若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，取g=10m/s1．求滑块的质量m和圆轨道的半径R的值．
20．（6分）如图所示，滑块A的质量m＝0.01kg，与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.2，用细线悬挂的小球质量均为m＝0.01kg，沿x轴排列，A与第1只小球及相邻两小球间距离均为s＝2m，线长分别为L1、L2、L3…（图中只画出三只小球，且小球可视为质点），开始时，滑块以速度v0＝10m／s沿x轴正方向运动，设滑块与小球碰撞时不损失机械能，碰撞后小球均恰能在竖直平面内完成完整的圆周运动并再次与滑块正碰，g取10m／s2，求：
（1）滑块能与几个小球碰撞？
（2）求出碰撞中第n个小球悬线长L a的表达式。

21．（6分）如图1所示是某游乐场的过山车，现将其简化为如图1所示的模型：倾角θ=37°、L=60cm的直轨道AB与半径R=10cm的光滑圆弧轨道BCDEF在B处平滑连接，C、F为圆轨道最低点，D点与圆心等
高，E为圆轨道最高点；圆轨道在F点与水平轨道FG平滑连接，整条轨道宽度不计，其正视图如图3所示．现将一质量m=50g的滑块(可视为质点)从A端由静止释放．已知滑块与AB段的动摩擦因数μ1=0.15，与FG段的动摩擦因数μ1=0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g=10m/s1．
（1）求滑块到达E点时对轨道的压力大小F N；
（1）若要滑块能在水平轨道FG上停下，求FG长度的最小值x；
（3）若改变释放滑块的位置，使滑块第一次运动到D点时速度刚好为零，求滑块从释放到它第5次返回轨道AB上离B点最远时，它在AB轨道上运动的总路程s．
22．（8分）如图所示，半径为R的光滑圆环竖直固定质量为m的小球A套在圆环上；长为4
3
R
的刚性(既
不伸长也不缩短)轻杆一端通过铵链与A连接，另一端通过铰链与滑块B连接；质量为m的滑块B套在固定的光滑水平长杆上，水平杆与圆环的圆心O位于同一水平线上，给B施加一水平向左的力，使小球A 静止于轻杆与圆环相切的位置现撒去水平力F，滑块B由静止开始运动，不计一切摩擦AB均视为质点重力加速度为g，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
(1)小球A静止时滑块B受到水平力F的大小；
(2)小球A滑到与圆心O同高度时的速度大小；
(3)小球A由静止下滑至杆与圆环再次相切的过程中，杆对滑块B做的功。

参考答案
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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】
试题分析：由图可知，P点周围的磁感线比Q点稀疏，故P点的场强比Q点小，选项A错误；由电场线的方向可知，电场由P到Q，而电势沿电场线方向是降低的，故P点电势高于Q点电势，选项B错误；那么电子是负电荷，电子在P点的电势能小于在Q点的电势能，选项C正确；由于P到Q间的电场强度是变化的，故电子从P沿直线到Q的过程中所受电场力是变化的，选项D错误。

考点：电场强度，电势，电势能。

2．A
【解析】
【分析】
【详解】
设座椅做匀速圆周运动时转速为n，由重力和绳子的拉力的合力提供座椅圆周运动的向心力，如图，则有mgtanθ=m（2πn）2（Lsinθ+r）；得
1
2
gtan
n
Lsin r
θ
πθ
=
+n不变，r也不变，则当L变长时，θ变大，由上知：θ与m无关．故A正确，BCD错误．
3．A
【解析】
【详解】
根据点电荷A周围的电场强度的决定式可知，B点的场强为
2
3
k Q
E
r
⋅
=；而当小球C和A接触移走后，两
者的电量先中和后平分为+Q，则B点的场强为
2
k Q
E
r
⋅
'=；可知
3
E
E'=；故B、C、D错误，A正确. 4．C
【解析】
【详解】
小球从抛出到落地过程中，只有重力做功，下落的高度相同，根据动能定理可得，两种情况下动能变化量
相同；根据题意竖直上抛运动时间必平抛运动的时间长，根据p mgt ∆=可知动量变化量不同，C 正确． 5．D
【解析】
轮A 、轮B 靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：v a ：v b =1：1
根据公式v=rω，有：ωa ：ωb =4：3
根据ω=1πn ，有：n a ：n b =4：3
根据a=vω，有：a a ：a b =4：3
轮B 、轮C 是共轴传动，角速度相等，故：ωb ：ωc =1：1
根据公式v=rω，有：v b ：v c =4：3
根据ω=1πn ，有：n b ：n c =1：1
根据a=vω，有：a b ：a c =4：3
综合得到：v a ：v b ：v c =4：4：3；ωa ：ωb ：ωc =4：3：3；
n a ：n b ：n c =4：3：3；a a ：a b ：a c =16：11：9
故选C ．
点睛：本题关键是明确同轴传动和同源传动的区别，然后根据公式v=rω、ω=1πn 、a=vω列式分析，注意两两分析；再找出共同项得出最后的表达式.
6．B
【解析】
【详解】
A.功的定义式为W =FL ，其中位移L 为物体相对地面的位移，所以摩擦力对物块做的功为W mgs μ=，故A 错误。

B.在这个过程合外力做的功滑动摩擦力做的功即mgs μ，由动能定理可得物块动能的变化量为mgs μ，故 B 正确。

A.设传送带的速度为v ，物体加速过程物体的为12
s vt =，传送带的为2s vt s '==，物块相对传送带滑动距离为2l s s s s s '=-=-=，传动带克服摩擦力做的功为摩擦力与传送带的相对地面的位移的乘积，即22mg s mg l μμ=，故C 错误。

D. 由能量的转化与守恒可知，传送带为传送物块额外消耗的能量为物体增加的与产生的的内能之和，即2mgs mgs mgs μμμ+=，故D 错误。

7．B
【解析】
【分析】
【详解】
列车从北京开到杭州所用时间为 1300km =3.71h 350km/h
s t v == 列车在动力上耗电约为
43.310kW h E Pt ==⨯⋅
故选B ．
8．A
【解析】
【分析】
【详解】
以恒定功率从静止开始运动的汽车的速度时间图像如图所示
图像下面的面积表示位移，由图可知该面积大于图中三角形的面积
m 2
v t ，故A 正确，BCD 错误。

故选A 。

9．B
【解析】
【分析】
【详解】
手榴弹炸过程动量守恒，以手榴弹原飞行方向为正方向，由题意知
v 0=5m/s 炸成两块后，设m 1=0.6kg 的大块速度为v 1=15m/s ，m 2=0.4kg 的小块速度为v 2。

由动量守恒定律得
()1201122m m v m v m v +=+，
代入数据解得
v 2=-10m/s
负号表示另一块弹片的速度方向与原飞行方向相反，故B 正确。

故选B 。

10．C
【解析】A ：电场线的疏密表示电场的强弱，则M 点场强大于N 点场强。

故A 项错误。

B：顺着电场线电势降低，则M点电势高于N点电势。

故B项错误。

C：电场线的切线方向表示场强方向，正电荷所受电场力方向与电场强度的方向相同；则正电荷在M点受到的电场力方向由M指向N。

故C项正确。

D：电场线的疏密表示电场的强弱，从M点到N点场强逐渐减小；若E为M点的场强，M、N两点间电势差小于E·d。

故D项错误。

点睛：在电场中画一些曲线，用（虚线或实线表示）使曲线上任何一点的切线方向都跟这一点的电场方向相同（且电场线互不交叉），这些曲线叫电场线。

电场线是起始于正电荷（无穷远处），终止于负电荷（无穷远处）。

需要注意的是电场线是人为的假设的曲线，不真实存在。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题4分，共24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4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分
11．CD
【解析】
【详解】
AC. 由于电场线是从正电荷或者无穷远出发出的，所以正点荷的电场线都是向外的，由于静电感应，金属球的内壁和外壁会出现感应电荷，会产生感应电场，感应电场的方向是与正电荷的电场的方向相反，最终达到平衡时，在球壳内部的电场为零，所以没有电场线，在球壳的外部电场线的方向是向外的，故A项与题意不符，C项与题意相符；
BD. 当金属球的外壳接地时，金属球与大地形成一个等势体，所以金属球的外面没有电场线，故B项与题意不符，D项与题意相符。

12．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。

13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．木块沿斜面下滑过程中，动能增大，则图线b为木块的动能随位移变化的关系。

由机械能的变化量等
于动能的变化量与重力势能变化量之和，有
p 20E E E E -=-+∆
得p =2E E ∆-，即木块的重力势能减少了2E ，故A 错误，B 正确；
C ．由功能关系可知图线a 斜率的绝对值表示木块所受的除重力之外的合力大小，故C 错误；
D ．由功能关系可知图线b 斜率的绝对值表示木块所受的合力大小，故D 正确。

故选BD 。

14．BC
【解析】
【分析】
【详解】
由动能定理得：流星动能的变化量等于流星所受合外力对流星所做的总功，而流星所受的合外力为地球的吸引力与摩擦力的合力，故地球对流星的吸引力与空气摩擦力对流星做的总功等于流星动能的变化量，A 错误；由功能关系得：重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化；流星下坠的过程中，重力对流星做正功，故重力对流星做的功等于流星重力势能的减少量，B 正确；根据功能关系得：物体机械能的变化量等于除重力（系统弹力）之外的其它力对物体做的功；流星下坠的过程中，除重力之外的其它力为摩擦力，摩擦力对流星做负功，故流星的机械能会减小，C 正确，D 错误．
15．ACD
【解析】
【详解】
A. 1t 时刻小物块恰好滑至长木板最右端，所以相对位移就是板长，根据图b 知，相对位移为图像面积差：012
v t ，A 正确。

B. 相对运动过程中，相互间的摩擦力设为f ，木块的加速度011
v v f a m t -== ，木板加速度11'v f a M t == ，所以质量之比为101
v v v - ，B 错误。

C. 木块的加速度011v v f a m t -==，摩擦力f mg μ= ，所以动摩擦因数为011
v v gt -，C 正确。

D. 动能2k 12
E mv = ，t 1时刻，速度相同，所以动能比等于质量比101v v v -，D 正确。

16．BC
【解析】
因为在0～t 1时间内，汽车发动机的牵引力是恒定的，P=Fv ，可知v 随时间均匀增大，即开始汽车做匀加
速运动，t 1（s ）后由于汽车达到额定功率，那么当v 增大时F 减小，据牛顿第二定律
可知加
速度减小，当F=f 时加速度为零，v 不变则最后做匀速运动，选BC
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 17．平抛运动的竖直分运动是自由落体运动 PQ 两球将相碰 平抛运动的水平分运动是匀速直线运动 0.1 2 2.5
【解析】
【详解】
(1)[1]在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动．结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
(2)[2][3]让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P 做平抛运动，小球Q 做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动；
(3)[4]平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；在竖直方向：由△h=gt 2可得 210.1s=0.1s 10
t -=⨯ [5]水平方向：由x=v 0t 得：
0220.1m /s 2m /s 0.1
L v t ⨯=== [6]位置2竖直分速度为： 230.3m /s 1.5m /s 20.2y L v T =
== 根据平行四边形定则知，位置2的速度为：
22202 2.5m /s y v v v =+=
18．A AB B m b •OB=m b •OA+m a •OC
【解析】
【详解】
(1)[1] 为防止碰撞后入射球反弹，入射球的质量应大于被碰球的质量，即：应该使m b 大于m a
(2)[2] 要验证动量守恒，就需要知道碰撞前后的动量，所以要测量两个小球的质量及碰撞前后小球的速度，碰撞前后小球都做平抛运动，速度可以用水平位移代替，所以需要测量的量为：小球a 、b 的质量m a 、m b ，记录纸上O 点到A 、B 、C 各点的距离OA 、OB 、OC ，故AB 符合题意；
(3)[3] A.重复操作时，弹簧每次被锁定的长度应相同，可以保证b 能够获得相等的速度，故A 项与题意不相符；
B. 重复操作时发现小球的落点并不完全重合，不是实验操作中出现了错误；可以用半径尽量小的圆把10
个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故B项与题意相符；
C. 用半径尽量小的圆把10个落点圈起来，这个圆的圆心可视为小球落点的平均位置，故C项与题意不相符；
D. 仅调节桌面的高度，桌面越高，则小球飞行的时间越长，则线段OB的长度越长，故D项与题意不相符；
(4)[4] 小球离开轨道后做平抛运动，小球抛出点的高度相同，小球在空中的运动时间t相等，如果碰撞过程动量守恒，则
m b v0=m b v1+m a v2
两边同时乘以时间t，得：
m b v0t=m b v1t+m a v2t
则
m b•OB=m b•OA+m a•OC
(5)[5] 桌面离地面的高度h，该地的重力加速度为g，小球b飞行的时间
b的初速度
弹簧锁定时具有的弹性势能E p转化为小球b的动能，所以弹簧锁定时具有的弹性势能E p为
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19．（1）（1）m＝0.1kg
【解析】
试题分析：（1）（1分）
（1分）解得（1分）
（1）由图乙可知，在H大于0.5m时，小球才能通过D点．（1分）
当H＝0.5m时，有（1分
（1分）（1分）
当H＝1.0m时，有（3分）
（1分）m ＝0.1kg （1分）
考点：考查了圆周运动和动能定理的应用
点评：在分析圆周运动时，关键是找出向心力来源，根据牛顿第二定律列式求解
20． (1)12个;(2)
【解析】（1）因滑块与小球质量相等且碰撞中机械能守恒，滑块与小球相碰撞会互换速度，小球在竖直平面内转动，机械能守恒，设滑块滑行总距离为s 0，有
得s 0＝25m
（个）
（2）滑块与第n 个球碰撞，设小球运动到最高点时速度为v n ′
对小球，有：．①
②
对滑块，有：③
解①②③三式：
21．（1）F N =0.1N （1）x=0.51m （3）93m 160
s =
【解析】
【详解】
（1）滑块从A 到E ，由动能定理得： ()]211sin 1cos 2cos 2E mg L R R mgL mv θθμθ⎡+---=
⎣ 代入数据得：30m/s E v = 滑块到达E 点：2N E v mg F m R
+= 代入已知得：F N =0.1N
（1）滑块从A 下滑到停在水平轨道FG 上，有
()12sin 1cos cos 0
mg L R mgL mgx θθμθμ⎡⎤+---=⎣⎦
代入已知得：x=0.51m
（3）若从距B 点L 0处释放，则从释放到刚好运动到D 点过程有：
010sin +(1cos )]cos 0mg L R R mgL θθμθ---=[
代入数据解得：L 0=0.1m
从释放到第一次返回最高点过程，若在轨道AB 上上滑距离为L 1，则：
()()01101sin cos 0mg L L mg L L θμθ--+=
解得：11001sin cos 1sin cos 2
L L L θμθθμθ-==+ 同理，第二次返回最高点过程，若在斜轨上上滑距离为L 1，有：
2
121101sin cos 11sin cos 22L L L L θμθθμθ-⎛⎫=== ⎪+⎝⎭
故第5次返回最高点过程，若在斜轨上上滑距离为L 5，有： 55012L L ⎛⎫= ⎪⎝⎭
所以第5次返回轨道AB 上离B 点最远时，它在AB 轨道上运动的总路程 012345932222m 160L L L L L L s =+++++=
22． (1) F=
1225mg (2)v=210gR (3)W=4041mgR 【解析】
【详解】
（1）对A 和B 受力分析如图甲所示
研究小球A: A A
F G 杆=sin 37°
研究滑块B: F=F 杆B cos37°
且F 杆A =F 杆B
F=1225
mg （2）当A 滑到与O 同高度时，A 的速度沿圆环切向向下大小为v,B 的速度为0
由机械能守恒定律得：mgRcos37°=212
mv 解得：v=210gR （3）杆与圆环再次相切时，A 的速度沿轻杆方向，设为v A ，此时B 的速度沿水平杆向左，设为v B ，如图乙所示
根据杆不可伸长和缩短，得:v A = v B cos 37°
球A 下落的高度为：h=2Rcos37°=85
R 由A 球和B 球组成的系统机械能守恒定律得：mgh=221122
A B mv mv 由动能定理得:W=
212
B mv -0 代入数据解得：W=4041mgR
高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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)下列物体中，具有弹性势能的是
A．被举高的重物B．弯曲的撑杆
C．飞行的子弹D．滚动的足球
2．(本题9分)关于功和能，下列说法正确的是
A．功是能量的量度
B．功可以转化为能
C．重力做功与路径无关
D．重力和弹簧弹力之外的其他力做的功，等于物体动能的变化
3．(本题9分)2018年12月8日，我国发射的嫦娥四号探测器成功升空，实现了人类首次探访月球背面．在嫦娥四号逐渐远离地球，飞向月球的过程中
A．地球对嫦娥四号的引力增大B．地球对嫦娥四号的引力不变
C．月球对嫦娥四号的引力增大D．月球对嫦娥四号的引力减小
4．(本题9分)（题文）某屋项为半球形，一人在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图所示），他在向上爬的过程中（）
A．屋项对他的支持力不变
B．屋项对他的支持力变大
C．屋项对他的摩擦力不变
D．屋项对他的摩擦力变大
5．(本题9分)一辆汽车在平直的高速公路上行驶．已知在某段时间内这辆汽车的加速度方向与速度方向相同，则在这段时间内，关于该汽车的运动描述不正确的是（）
A．一定做加速直线运动
B．不一定做匀加速直线运动
C．可能做匀变速直线运动
D．一定做匀变速直线运动
6．(本题9分)雨天在野外骑车时，在自行车的后轮轮胎上常会粘附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”．如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来．如图所示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则()。