沈阳市2019-2020学年新高考高一物理下学期期末监测试题

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)一带负电荷的质点，仅在电场力作用下沿曲线abc从a运动到c，已知质点的速率是递增的。

关于b点电场强度E的方向，下列图示中可能正确的是（虚线是曲线在b点的切线）（）
A．B．C．D．
2．(本题9分)行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供，这个力的大小（）
A．与行星和太阳间的距离成正比B．与行星和太阳间距离的二次方成正比
C．与行星和太阳间的距离成反比D．与行星和太阳间距离的二次方成反比
3．(本题9分)如图所示，在竖直平面内有一光滑轨道，由长2R直轨道AB和半径为R的四分之一圆弧轨道BC两部分组成，O为圆心，B为切点，C与圆心等高，在A处放有一质量为m的小物块．现对小物块施加大小为mg、方向水平向右的恒力作用，最终小物块从C点离开轨道．在轨道上运动过程中，小物块速度最大的位置是（）
A．切点B处B．最高点C处
C．圆弧BC上离B高
2
(1)
2
R
处D．圆弧BC上离B高
1
R
2
处
4．(本题9分)如图所示，将一个小钢珠（可视为质点）从平台上沿水平方向弹出，小钢珠落在水平地面上的A点，已知当地的重力加速度．为测出小钢珠离开平台时的初速度v0，只需要下列哪一件器材（）
A．天平B．弹簧测力计C．刻度尺D．秒表
5．(本题9分)范格文获2017年世界飞镖锦标赛冠军。

图示是他某次练习中将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。

忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）
A．换用质量稍大些的飞镖B．适当增大投飞镖的初速度
C．到稍远些的地方投飞镖D．适当增加投飞镖时的高度
6．(本题9分)如图，把一个小球放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是
A．小球受到重力、漏斗壁的支持力和向心力
B．小球受到的重力大于漏斗壁的支持力
C．小球受到的重力小于漏斗壁的支持力
D．小球所受的合力的大小等于0
7．(本题9分)质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手．首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2，如图所示．设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同．当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )
A．木块静止,d1=d2
B．木块静止,d1<d2
C．木块向右运动,d1<d2
D．木块向左运动,d1=d2
8．(本题9分)假设发射两颗探月卫星A和B如图所示，其环月飞行距月球表面的高度分别为80 km和40 km．两颗卫星仅在月球引力作用下的环月运行均可视为匀速圆周运动，则（）
A．B环月运行的向心加速度比A的小
B．B环月运行的线速度比A的小
C．B环月运行的周期比A的小
D．B环月运行的角速度比A的小
9．(本题9分)一物体在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段时间内的速度随时间变化情况如题5图所示．关于拉力的功率随时间变化的图象是下图中的可能正确的是
A．
B．
C．
D．
10．用完全相同的电阻组成甲、乙两个电路，电阻阻值R不随电压变化，R的额定电压为U1，额定电流为I1．现将甲、乙电路分别接入各自能承受的最大电压，则（）
A．甲电路的电压较大B．乙电路的电压较大
C．甲电路的电功率较大D．乙电路的电阻较大
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)如图所示，两个倾角都为30°、足够长的光滑斜面对接在一起并固定在地面上，顶端安装一光滑的定滑轮，质量分别为2m和m的A、B两物体分别放在左右斜面上，不可伸长的轻绳跨过滑轮将A、B两物体连接，B与右边斜面的底端挡板C之间连有橡皮筋．现用手握住A，使橡皮筋刚好无形变，系统处于静止状态．松手后，从A、B开始运动到它们速度再次都为零的过程中（绳和橡皮筋都与斜面平行且橡皮筋伸长在弹性限度内）
A．A、B与地球的机械能之和守恒
B．A、B、橡皮筋与地球的机械能之和守恒
C．A的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功
D．重力对A做功的平均功率小于橡皮筋弹力对B做功的平均功率
12．(本题9分)如图，内壁光滑的细圆管一端弯成半圆形APB，与光滑的直轨道BC连接，水平放置在桌面上并固定．半圆形APB半径R=1.0m，BC长L=1.5m，桌子高度h=0.8m，质量1.0kg的小球以一定的水平初速度从A点沿过A点的切线射入管内，从C点离开管道后水平飞出，落地点D离点C的水平距离s=1m，不计空气阻力，g取10m/s1．则以下分析正确的是：（）
A．小球做平抛运动的初速度为10m/s
B．小球在圆轨道P点的角速度ω=10rad/s
C．小球在P点的向心加速度为a=15m/s1
D．小球从B运动到D的时间为0.7s
13．如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。

已知凸形桥面是圆弧形柱面，则下列说法中正确的是( )
A．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其所受合力始终为零
B．汽车在凸形桥上行驶的过程中，其始终处于失重状态
C．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其角速度恒定
D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，其加速度不变
14．(本题9分)如图所示，一质量为m的小球套在光滑且固定的倾斜杆上，一轻质弹簧的右端与小球连接，弹簧左端连接在O点，与杆在同一竖直平面内，弹簧可绕O点自由旋转。

初始时刻弹簧处于水平压缩状态，现将小球从静止释放，小球运动到O点正下方时速度恰好为零，则小球从释放到最低点的过程中，下列说法正确的是
A．小球的机械能守恒
B．小球在最低点的加速度为零
C．弹簧的弹性势能先增大后减小再增大
D．弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量
15．(本题9分)一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示，则
A．0~8s时间内水平拉力的冲量大小为零
B．0~6s时间内合外力的冲量大小为4N.s
C．t=4s时物体的动量大小为4kg.m/s
D．0~8s时间内物体克服摩擦力所做的功30J
16．(本题9分)如图甲，在光滑水平面上的两小球发生正碰，小球的质量分别为m1和m2，图乙为它们碰撞前后的位移-时间图象．已知m1=0.1kg，由此可以判断（）
A．碰后m2和m1都向右运动
B．m2=0.3kg
C．碰撞过程中系统没有机械能的损失
D．碰撞过程中系统损失了0.4J的机械能
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17．在“验证力的平行四边形定则”实验中，某同学用图钉把白纸固定在水平放置的木板上，将橡皮条的一端固定在木板上的A点，两个细绳套系在橡皮条的另一端。

用两个弹簧测力计分别拉住两个细绳套，互成角度地施加拉力，使橡皮条伸长，让结点到达纸面上某一位置，如图所示。

请将以下的实验操作和处理补充完整：
(1)用铅笔描下结点位置，记为O ；
(2)记录两个弹簧测力计的示数F 1、F 2，___________；
(3)只用一个弹簧测力计，___________，记录测力计的示数F′，沿此时细绳(套)的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线；
(4)图乙是某同学在白纸上根据实验结果画出的图，图中的F 与F′两力中，方向一定沿AO 方向的是___________；
(5)某次实验时，一同学得到力F 1的方向沿图丙中OP 方向，力F 2的方向沿图中OM 方向，两个分力的大小分别为F 1=2.0N 、F 2=2.4N ，请根据图中标示的单位长度作出F 1、F 2的合力F ；____________
(6)根据作图可得F 1、F 2的合力大小为F=___________N(结果保留2位有效数字)
18． (本题9分)在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹．
(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：___________．
A 、通过调节使斜槽的末端保持水平
B 、每次释放小球的位置必须不同
C 、每次必须由静止释放小球
D 、小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
(2)在该实验中，某同学记录了A 、B 、C 三点，取A 点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出．那么A 、B 两点的时间间隔是___________，小球平抛的初速度为___________（210/g m s ）；
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19．（6分） (本题9分)如图所示，带电荷量为Q 的正电荷固定在倾角为30°的光滑绝缘斜面底部的C 点，斜面上有A 、B 两点，且A 、B 和C 在同一直线上，A 和C 相距为L ，B 为AC 的中点．现将一质量为m 的带电小球从A 点由静止释放，当带电小球运动到B 点时速度正好又为零，已知带电小球在A 点处的加速
度大小为4
g ，静电力常量为k ，求： （1）小球在A 点受到的静电力大小
（2）小球在B 点的加速度大小
（3）AB 间的电势差(用k 、Q 和L 表示)
20．（6分） (本题9分)坐标原点O 处的波源t=0时刻开始沿着y 轴方向做简谐运动，形成沿x 轴正方向传播的简谐波。

T=0.3s 时刻，波刚传播到x=3m 处的P 点，t=0.3s 时刻的波形如图所示。

求：
（1）波的传播速度大小；
（2）从图示时刻再经过多长时间，位于x=8m 处的Q 点第一次到达波谷；
（3）在图中画出t=0.5s 时刻的波形（不用写出推导过程）。

21．（6分） (本题9分)如图所示，大小相同且质量均为m 的A 、B 两个小球置于光滑的边长为2的正方形玻璃板上，B 静止，A 2的轻质细绳悬挂于O 3，静止时细绳刚好拉直，悬点距离玻璃板和玻璃板距离水平地面均为H ，玻璃板中心O 2位于悬点O 3正下方，O 3与O 2的延长线和水平地面交于点O 1．已知重力加速度为g ．
（1）某同学给A 一个水平瞬时冲量I ，A 开始在玻璃板上表面做圆周运动且刚好对玻璃板无压力，求I 满足的表达式；
（2）A 运动半周时刚好与静止的B 发生对心弹性正碰，B 从玻璃板表面飞出落地，求小球B 的落点到O 1的距离．
22．（8分）(本题9分)设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同．
（1）若把物体放在北极的地表，求该物体对地表压力的大小F1；
（2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小F2；
（3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请说明该卫星的轨道特点并求出卫星距地面的高度h．
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．B
【解析】
【详解】
AD．曲线运动物体所受合力指向轨迹凹侧，质点带负电，电场强度E的方向指向轨迹的凸侧。

故AD两项错误；
BC．曲线运动物体所受合力指向轨迹凹侧，质点从a运动到c，质点的速率是递增的，则质点受力方向与运动方向成锐角；质点带负电，电场强度E的方向指向轨迹的凸侧且与运动方向成钝角。

故B项正确，C 项错误。

2．D
【解析】
【分析】
【详解】
行星绕太阳做匀速圆周运动所需的向心力是由太阳对行星的万有引力提供,根据万有引力定律
122Gm m F r
=，可知万有引力与行星和太阳间距离的二次方成反比，故ABC 错误，D 正确． 故选D.
3．C
【解析】 小球在圆弧轨道BC 做圆周运动，当沿圆周的切线方向的合外力为零时，小物块速度最大；小球在圆弧轨道BC 受到重力、支持力和水平向右的恒力，受力如图
即当cos sin F mg θθ=时，小物块速度最大，解得045θ=，小物块速度最大的位置是圆弧BC 上离B 的高度2cos 45(1)2
R R R -︒=-，故C 正确，A 、B 、D 错误； 故选C ．
【点睛】关键抓住小球在圆弧轨道BC 做圆周运动，当沿圆周的切线方向的合外力为零时，小物块速度最大．
4．C
【解析】
【详解】
小钢珠离开平台后做平抛运动，将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，则有： x vt =，
212
h gt =， 联立得：
2g v h
= 可知只要用刻度尺测量出钢珠平抛运动的水平距离x 和下落高度h ，就能测出v ，故ABD 错误，C 正确。

故选C 。

【点睛】
本题主要考查了平抛运动规律的理解和应用，平时要加强练习，提高迁移能力．
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正上方说明飞镖竖直方向的位移太小，根据平抛运动的规律可得，水平方向上则有
0 x v t =
竖直方向上则有
212
h gt = 联立可得
2
20
2gx h v = A ．能否击中靶心与飞镖的质量大小没有关系，换用质量稍大些的飞镖，飞镖仍会打在靶心的正上方，故A 错误；
B ．适当增大投飞镖的初速度，根据2
20
2gx h v =可知飞镖下落的高度变小，故仍会打在靶心的正上方，故B 错误；
C ．到稍远些的地方投飞镖，根据2
20
2gx h v =可知飞镖下落的高度变大，故可能会打在靶心位置，故C 正确； D ．适当增加投飞镖时的高度，根据2
20
2gx h v =可知飞镖下落的高度不变，故仍会打在靶心的正上方，故D 错误；
故选C 。

6．C
【解析】
【分析】
【详解】
小球受到重力、支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，合力不为零，故AD 错误；
小球靠重力和支持力的合力提供向心力，合力的方向沿水平方向，如图所示，可知支持力大于重力，故B 错误，C 正确．
点睛：解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，注意受力分析，不能说小球受到向心力． 7．B 【解析】
左侧射手开枪后,子弹射入木块与木块一起向右运动,设共同速度为v 1,由动量守恒有mv 0=(M+m)v 1,由能量守恒有F f d 1=
22011
()22
mv M m v -+.右侧射手开枪后,射出的子弹与木块及左侧射手射出的第一颗子弹共同运动的速度设为v 2,由动量守恒有(M+m)v 1-mv 0=(M+2m)v 2,由能量守恒有
F f d 2=222
012111()(2)222mv M m v M m v ++-+,解之可得v 2=0,d 1=
20,2()f Mmv F M m +d 2=2
0(2),2()f
M m mv F M m ++故B 正确. 8．C 【解析】
运动时万有引力提供了运动所需要的向心力即222
2
2()GMm v m r m m r ma r T r
πω==== 根据公式可知随着r 的增大，除了周期T 增大外，向心加速度、线速度、角速度都在减小 故C 正确；ABD 错误； 故选C
点睛：卫星绕月球做圆周运动时,万有引力提供向心力,由牛顿第二定律列方程,求出向心加速度、线速度、周期表达式,然后分析答题. 9．D 【解析】
试题分析：由图知：在00t -时间内，物体做初速度为零的匀加速运动，v at =，由牛顿第二定律得：F f ma -=，则拉力的功率为P Fv f ma v f ma at ==+=+（）（）；在0t 时刻以后，物体做匀速运动，v
不变，则F f =，P Fv fv ==，P 不变，故D 正确． 考点：功率、平均功率和瞬时功率
【名师点睛】根据物理规律得到解析式，再选择图象是常用的方法．本题根据牛顿第二定律和运动学公式
结合得到P 的表达式是关键． 10．A 【解析】 【详解】
AB ．因为串联电路总电压为各用电器电压之和，并联电路总电压等于各之路电压，所以甲电路的电压为2U 1，乙电路的电压为U 1，甲电路电压大，故A 正确，B 错误；
C ．因为功率为标量，电路中的总功率等于各用电器功率之和，故甲乙的电功率都为2U 1I 1，故C 错误；
D ．甲电路的总电阻为R 甲=200 U I ，乙电路的总电阻为R 乙=0
2U I ，所以甲电路的电阻较大，故D 错误； 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．BC 【解析】 【分析】
两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB 两个物体和弹簧系统机械能守恒，根据能量守恒可判断C 选项．平均功率等于功除以时间． 【详解】
两物体运动过程中，只有重力和弹簧弹力做功，AB 两个物体和弹簧系统机械能守恒，但AB 的机械能之和不守恒，故A 错误，B 正确；根据能量守恒可知，A 的重力势能减少量等于B 的重力势能的增加量和弹簧弹性势能的增加量，所以A 的重力势能减少量大于橡皮筋弹力所做的功，故C 正确；重力对A 做功大于橡皮筋弹力对B 做功，而时间相等，重力对A 做功的平均功率大于橡皮筋弹力对B 做功的平均功率，故D 错误．故选BC ． 【点睛】
本题主要考查了机械能守恒的条件和能量守恒定律的直接应用，根据机械能守恒条件分析判断即可． 12．CD 【解析】 【详解】 A.根据2
12
h gt =
得：
0.4s t =
==. 则小球平抛运动的初速度为：
02m/s 5m/s 0.4
s v t =
==; 故A 错误.
B.小球在圆轨道P 点的角速度为：
05
rad/s 5rad/s 1
v R ω=
==; 故B 错误.
C ．小球在P 点的向心加速度为：
222025m/s 25m/s 1
v a R ===.
故C 正确.
D ．小球在BC 段的时间为：
0.3s L
t v '=
=， 则小球从B 运动到D 的时间为0.3+0.4s=0.7s;故D 正确. 13．BC 【解析】 【详解】
AB ．汽车在凸形桥上行驶的过程中因为做匀速圆周运动，汽车的合力始终不为零；汽车的向心加速度有竖直向下的加速度分量，所以处于失重状态，故A 错误，B 正确.
CD ．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中，因速率恒定，做匀速圆周运动，故角速度不变，加速度大小不变，方向一直在改变，故C 正确，D 错误 14．CD 【解析】 【详解】
A. 由于弹簧的弹力对小球做功，可知小球的机械能不守恒，选项A 错误；
B.小球运动过程中速度最大时加速度为零，而到O 点正下方时速度恰好为零，可知加速度不为零，选项B 错误；
C.开始位置弹簧处于压缩状态，小球向下运动到与杆垂直位置时弹簧压缩到最短；此过程中弹性势能增加；然后继续向下运动过程中，弹簧长度逐渐变长，弹性势能减小，一直到原长位置，弹性势能减为零；然后弹簧被拉长直到最低点位置，此过程中弹性势能逐渐变大，选项C 正确；
D.由能量关系，开始时和到达最低点位置时小球的动能均为零，则整个过程中弹簧的弹性势能增加量等于小球的重力势能减少量，选项D 正确. 15．BCD 【解析】 【分析】 【详解】
A 、由图象知，力F 的方向恒定，故力F 在0～8s 内的冲量I=F 1t 1+F 2t 2+F 3t 3=3×4+2×2+0×2N•s=16N•s ；方向向右，故A 错误．
B 、由4~6s 物体匀速直线运动可知2N f =，则0~6s 的
111212=()3422264N s I Ft Ft f t t +-+=⨯+⨯-⨯=⋅合，故B 正确．C 、因0~4s 的
111=34244N s I Ft ft -=⨯-⨯=⋅合，
根据动量定理可知动量变化为4N·s ，而初动量为零，则4s 末的动量为4kg.m/s ，故C 正确．D 、由v t -图象的面积代表位移，可求得0~8s 的位移为(28)
3m=15m 2
x +=⨯，根据功的定义式可得215J 30J f W f x =⋅=⨯=，故D 正确．故选BCD ． 【点睛】
此题考查了学生对图象问题的分析能力，能从图象中得出相关的信息，然后结合动能定理和动量定理的计算公式进行计算求解，是高考的热点考题． 16．BC 【解析】 【分析】
s-t （位移时间）图象的斜率等于速度，由数学知识求出碰撞前后两球的速度，分析碰撞前后两球的运动情况．根据动量守恒定律求解两球质量关系，由能量守恒定律求出碰撞过程中系统损失的机械能． 【详解】
由s-t （位移时间）图象的斜率得到，碰前2m 的位移不随时间而变化，处于静止．1m 向速度大小为
14/s
v m s t
∆=
=∆，方向只有向右才能与2m 相撞，A 正确；由图读出，碰后m 2的速度为正方向，说明向右运动，1m 的速度为负方向，说明向左运动，B 错误；由图求出碰后2m 和1m 的速度分别为
212/2/v m s v m s '='=-，，根据动量守恒定律得，112211m v m v m v ='+'，代入解得20.3m kg =，C 正确；
碰撞过程中系统损失的机械能为2'2'2111122111222
E m v m v m v ∆=--，代入解得△E=0，D 错误． 【点睛】
本题首先考查读图能力，抓住位移图象的斜率等于速度是关键；其次要注意矢量的方向． 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17．沿细绳OB 、OC 的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线 将细绳(套)的结点拉到O 点 F′ 见解析 3.8N 【解析】 【详解】
第一空. 记录两个弹簧测力计的示数F 1、F 2，沿细绳OB 、OC 的方向用铅笔描出几个点，用刻度尺把相应的点连成直线；
第二空. 只用一个弹簧测力计，将细绳(套)的结点拉到O 点；
第三空. 图中的F 与F′两力中，F 是根据平行四边形法则画出的合力的理论值，F′是实际值，则方向一定沿AO 方向的是F′；
第四空. 作出F 1、F 2的合力F 如图；
第五空. 根据作图可得F 1、F 2的合力大小为F=3.8N. 18．ACD 0.1s 1m/s 【解析】
(1)A ．只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动，故A 正确； B ．每次从同一位置由静止释放小球，是为了使小球有相同的初速度，故B 错误，C 正确；
D ．如果小球在运动过程中与木板上的白纸相接触就会改变它的运动轨迹，使其不是平抛运动，故D 正确． 故选为ACD
(2)A 、B 、C 是平抛运动轨迹上的三个点，由水平位移可知：三个点时间间隔相等． 竖直方向做自由落体运动，因时间相等，由△h=gt 2可得：t= (0.40.15)0.15
h g g
∆--=
水平方向做匀速运动，则v 0=x/t=0.1/0.1m/s=1m/s 所以初速度v 0=1m/s
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19． (1)1
4mg (2)2g (3)Q k L
-
【解析】 【详解】
（1）根据题意可知，小球带正电，假设受到的电场力为F ，小球在A 点，由牛顿第二定律： mgsin30°-F=ma A 解得
14
F mg =
（2）根据牛顿第二定律和库仑定律得：带电小球在A 点时有：
A 2
sin 30Qq
mg k
ma L ︒-= 带电小球在B 点时有：
B
2
sin 302Qq k
mg ma L ︒-=⎛⎫ ⎪⎝⎭
且
A 4g a =
可解得
B 2
g a =
（3）由A 点到B 点应用动能定理得：
AB sin 3002
L
mg U q ︒⋅
+⋅= 解得：
AB 4mgL
U q
=-
根据第二问可知
21
4
Qq k
mg L = 所以
AB Q
U k
L
=- 20．（1）10m/s （2）0.8s （3）
【解析】 【分析】 ； 【详解】
（1）由题可以知道，波的传播速度为
3=m/s=10m/s 0.3
x v t ∆=；
（2）由图可知，
4m λ=，
故周期
4s T =，
设在经过时间t ∆，位于8m x =处的Q 点到达波谷，则：
()0.80.42s, n=0,1,2
t nt n ∆=+=+
=0n 时， 0.8s t ∆=。

（3）由题可以知道, 0.5s t =时，波恰好传递到5m 处，所以，波形图是：
21．（1）I m gH = （2）3H 【解析】
设细绳与竖直方向夹角为θ (1)cos 1H
h
θ=
= 45θ=，A 圆周运动轨道半径为H 由A 的受力分析可知：20
tan mv mg H
θ= 动量定理：0I mv =
I m gH =
(2)A 与B 发生弹性正碰11122o m v m v m v =+
22211122111
222
o m v m v m v =+ 解得2v gH =
B 球被碰后，在桌面上匀速运动飞出桌面后平抛，设平抛的射程为x
2
12
H gt =
2x v t =
由几何关系得 221(2)o p H H x =
++13o p H =
【点睛】(1)根据圆周运动向心力表达式即可求得；
（2）根据弹性碰撞机械能守恒动量守恒求得B 小球的速度，再结合平抛运动的知识求得距离．
22．（1）2GMm R （2）22224Mm F G m R R T π=-（3）2
32
4GMT
h R π
= 【解析】 【详解】
(1) 物体放在北极的地表，根据万有引力等于重力可得：2Mm
G
mg R
=
物体相对地心是静止的则有：1F mg =，因此有：12Mm
F G
R
= (2)放在赤道表面的物体相对地心做圆周运动，根据牛顿第二定律：2
2
224Mm G
F m
R R
T
π-=
解得： 2
2224Mm F G m R R T
π=-
(3)为满足题目要求，该卫星的轨道平面必须在赤道平面内，且做圆周运动的周期等于地球自转周期T 以卫星为研究对象，根据牛顿第二定律：2
2
24()()
Mm G
m
R h R h T
π=++
解得卫星距地面的高度为：h R =
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，质量相等、材料相同的两个小球A 、B 间用一劲度系数为k 的轻质弹簧相连组成系统，系统穿过一粗糙的水平滑杆，在作用在B 上的水平外力F 的作用下由静止开始运动，一段时间后一起做匀加速运动，当它们的总动能为4E k 时撤去外力F ，最后停止运动．不计空气阻力，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．则在从撤去外力F 到停止运动的过程中，下列说法正确的是( )
A ．撤去外力F 的瞬间，弹簧的压缩量为2F k
B ．撤去外力F 的瞬间，弹簧的伸长量为
F k
C ．系统克服摩擦力所做的功小于系统机械能的减少量
D ．A 克服外力所做的总功等于2
E k
2．现有甲、乙两滑块，质量分别为3m 和m ，以相同的速率v 在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞．已知碰撞后，甲滑块静止不动，那么这次碰撞是( ) A ．弹性碰撞 B ．非弹性碰撞
C ．完全非弹性碰撞
D ．条件不足，无法确定
3． (本题9分)如图所示，某人在对面的山坡上水平抛出两个质量不等的小石块，分别落在A 、B 两处．不计空气阻力，则落到A 处的石块( )
A ．初速度大，运动时间短
B ．初速度大，运动时间长
C ．初速度小，运动时间短
D ．初速度小，运动时间长
4．如图所示，a 、b 是等量异种点电荷连线的中垂线上的两点，现将某检验电荷分别放在a 、b 两点，下列说法中正确的是( )
A ．受到电场力大小相等，方向相同
B ．受到电场力大小相等，方向相反。