辽宁省铁岭市2019-2020学年物理高一下期末检测模拟试题含解析

辽宁省铁岭市2019-2020学年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)质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L不伸长的绳的末端,将绳的另一端悬挂在等高的天花板上,如图将小球拉直至水平位置,从静止释放,则当两球达到最低点时( )
A．速度一样大B．动能一样大
C．机械能一样大D．A所受的拉力小于B所受的拉力
2．(本题9分)据报道，嫦娥一号和嫦娥二号绕月飞行的圆形工作轨道距月球表面分别约为200km和100km ，运行速率分别为v1和v2 ,那么v1和v2的比值为（月球半径取1700km）（）
A．18/19 B．19/18
C．18
19
D．
19
18
3．(本题9分)月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的1/6,若已知月球半径约为1.72×103km,万有引力常量6.67×10﹣11Nm2/kg2,地球表面重力加速度为9.8m/s2.估算月球质量的数量级为( )
A．1016kg B．1020kg C．1022kg D．1024kg
4．图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从a 点到b点的运动轨迹，则下列说法正确的是
A．b 点的电场强度比a 点的电场强度小
B．该试探电荷带负电
C．该试探电荷从a 点到b 点的过程中电场力一直做负功
D．该试探电荷从a 点到b 点的过程中速度先增加后减少
5．如图甲所示，一滑块置于水平桌面上，把一只力传感器a系在滑块上，另一只传感器b握在手中，通过传感器拉滑块，计算机屏幕显示出两传感器受力随时间变化的情况如图乙所示。

据图可知( )
A ．滑块一定做匀速直线运动
B ．两传感器受到的拉力是一对平衡力
C ．先有a 受到的拉力，后才有b 受到的拉力
D ．两传感器受到的拉力总是大小相等、方向相反
6． (本题9分)登上火星是人类的梦想，“嫦娥之父”欧阳自远透露：中国计划于2020年登陆火星。

地球和火星公转视为匀速圆周运动，忽略行星自转影响。

根据下表，火星和地球相比 行星 质量/kg
轨道半径/m
地球
火星
A ．火星公转的周期小，加速度小
B ．火星公转的周期小，加速度大
C ．火星公转的周期大，加速度小
D ．火星公转的周期大，加速度大
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
7．2017年，人类第一次直接探测到来自双中子星合并的引力波．根据科学家们复原的过程，在两颗中子星合并前约100 s 时，它们相距约400 km ，绕二者连线上的某点每秒转动12圈，将两颗中子星都看作是质量均匀分布的球体，由这些数据、万有引力常量并利用牛顿力学知识，可以估算出这一时刻两颗中子星（ ） A ．质量之积 B ．质量之和 C ．速率之和
D ．各自的自转角速度
8． (本题9分)水平地面上有一木箱，木箱与地面之间的动摩擦因数为(01)μμ<<．现对木箱施加一拉力F ，使木箱做匀速直线运动．设F 的方向与水平面夹角为θ，如图，在θ从0逐渐增大到90°的过程中，木箱的速度保持不变，则（ ）
A．F先减小后增大B．F一直增大
C．F的功率减小D．F的功率不变
9．(本题9分)下列说法正确的是
A．做曲线运动的物体所受合外力一定变化
B．互成角度的两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
C．做曲线运动的物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上
D．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向不一定指向圆心
10．(本题9分)如图所示，在匀强电场中有边长、∠A=60°的菱形ABCD，场强方向平行于ABCD 平面，已知A、B、C点电势分别为9V、4.5V、0V，则下列说法中正确的是
A．D点电势大小为4.5V
B．D点电势大小为3V
C．匀强电场场强大小为150V/m，场强方向沿BD
D．匀强电场场强大小为300V/m，场强方向沿AC
11．用DIS实验研究机械能守恒定律的实验中，用光电门测定摆锤在某--位置的瞬时速度。

实验测得D点的速度偏小，造成这个误差的原因可能是
A．摆锤释放的位置高于A点B．摆锤释放的位置在AB之间
C．摆锤在A点没有静止释放D．光电门没有放在D点
12．(本题9分)下列运动属于反冲运动的有( )
A．乒乓球碰到墙壁后弹回B．发射炮弹后炮身后退
C．喷气式飞机喷气飞行D．船员划桨使船前进
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．在测量一节干电池的电动势和内电阻实验中所用的电路图如图甲所示，器材和连接如图乙所示，在图乙中还差一根导线没有连接好。

（1）请你在图乙中用实线表示导线按照原理图将这根导线连接好______。

（2）实验小组用测得的实验数据在方格纸上画出了图丙所示的U ﹣I 图线，利用图线可求出电源电动势E ＝_____V ，内电阻r ＝_____Ω。

14．用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”的实验。

实验中，让重锤拖着纸带从静止开始下落，打点计时器在纸带上打出一系列的点。

要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与____________（选填“动能”或“机械能”）的增加量是否相等。

对于该实验，下列操作中可以减小实验误差的是____________（选填选项前的字母）。

A ．重锤选用质量和密度较大的金属锤
B ．两限位孔在同一竖直面内上下对正
C ．精确测量出重锤的质量
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 的钢板与直立轻弹簧的上端连接，弹簧下端固定在地上．平衡时，弹资的压缩量为0x ，如图所示．物块从钢板正对距离为03x 的A 处自由落下，打在钢板上井立刻与钢板一起向下运动，但不粘连，它们到达最低点后又向上运动．已知物体质量也为m 时，它们恰能回到O 点，若物块质量为
2m ，仍从A 处自由落下，则物块与钢板回到O 点时，还具有向上的速度，求：
（1）弹簧压缩0x 时的弹性势能；
（2）物块质量为2m 时向上运动到最高点与O 点的距离．
16． (本题9分)如图所示，A 、B 两小球带等量同号电荷，A 固定在竖直放置绝緣支柱上，B 受A 的斥力作用静止于光滑的绝缘斜面上与A 等高处，两者的水平距离为r=
3
10
m 斜面倾角为θ=30°，B 的质量为m= 103×10-3kg.求:
(1)画出小球B 的受力分析图； (2)B 球对斜面的压力大小；
(3)B 球带的电荷量大小(g 取10m/s², 静电力常量k=9.0×109N·m²/C).
17． (本题9分)如图所示，质量m 1＝0.3 kg 的小车静止在光滑的水平面上，车长L ＝1.5 m ，现有质量m 2＝0.2 kg 可视为质点的物块，以水平向右的速度v 0＝2 m/s 从左端滑上小车，最后在车面上某处与小车保持相对静止．物块与车面间的动摩擦因数μ＝0.5，取g ＝10 m/s 2，求：
(1)物块与小车共同速度； (2)物块在车面上滑行的时间t ； (3)小车运动的位移x ；
(4)要使物块不从小车右端滑出，物块滑上小车左端的速度v′0不超过多少？
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】 【分析】 【详解】
A 项：小球从水平方向下落到竖直方向，由机械能守恒可得：2
12
mgR mv =
，解得：2v gR =
径不同，所以速度不一样，故A 错误； B 项：由于两条绳的长度不相等由2
12
mgR mv =
可知在最低点时动能不相等，故B 错； C 项：两个小球有相同的质量并且初状态在同一高度处于静止状态，所以两球初状态的机械能相等，小球A 、B 在下落的过程中只有重力做功，所以A 、B 机械能都是守恒的，则当两球达到最低点时，具有相同的机械能，故C 正确；
D 项：在最低点由牛顿第二定律2
v T mg m R
-=且212mgR mv =知=3T mg ，故D 错误．
2．C 【解析】 【详解】
“嫦娥一号”和“嫦娥二号”绕月作圆周运动，由万有引力提供向心力有2
2=mM v G m r r
可得v =（M
为月球质量，r 为轨道半径），它们的轨道半径分r 1=1900km 、r 2=1800km
，则12v v ==： 3．C 【解析】
试题分析：根据2Mm G mg R =可得G
gR M 2
=，则
62
222
11
1
9.8(1.7210)6=7.2106.67?10g R
M kg kg
G
-⨯⨯⨯=
=⨯⨯月月
月，故选C ． 考点：万有引力定律的应用
【名师点睛】此题考查了万有引力定律的应用；关键是知道地球表面的物体所受的重力等于万有引力的大小，接触表达式代入数据即可；此题运算量较大，考查学生的数学计算能力． 4．B 【解析】 【详解】
A. 由图可知，b 处电场线较密，则b 处电场强度较大，故A 项与题意不相符；
B. 合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向上，与电场线的方向相反，所以该粒子带负电，故B 项与题意相符；
CD. 从a 运动到b ，力和速度方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，速度增大，故CD 项与题意不相符。

5．D 【解析】
A.不知道滑块受到的其他的力，所以滑块不一定做匀速直线运动。

故A 错误；
B.两个传感器之间的作用分别作用在两个不同的物体上，是一对作用力与反作用力，不是平衡力。

故B 错误；
C.作用力与反作用力同时产生、同时变化、同时消失。

故C 错误；
D.由图乙可知，两个传感器受到的拉力是一对作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反。

故D 正确； 6．C 【解析】
由行星绕太阳做圆周运动，万有引力做向心力可得：
，解得：
，可知轨道半径
越大，公转周期越大，所以火星周期大于地球的公转周期；万有引力做向心力可得：，解得：
，可知轨道半径越大，加速度越小，所以火星的加速度小于地球的加速度，故C 正确，ABD 错误。

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．BC 【解析】
本题考查天体运动、万有引力定律、牛顿运动定律及其相关的知识点．
双中子星做匀速圆周运动的频率f=12Hz （周期T=1/12s ），由万有引力等于向心力，可得，
G 12
2m m r
=m 1r 1（2πf ）2
，
G 12
2m m r
=m 2r 2（2πf ）2，r 1+ r 2=r=40km ，联立解得：（m 1+m 2）=（2πf ）2Gr 3
，选项B 正确A 错误；由v 1=ωr 1=2πf r 1，v 2=ωr 2=2πf r 2，联立解得：v 1+ v 2=2πf r ，选项C 正确；不能得出各自自转的角速度，选项D 错误． 【点睛】此题以最新科学发现为情景，考查天体运动、万有引力定律等． 8．AC 【解析】
由于木箱的速度保持不变，因此木箱始终处于平衡状态，受力分析如图所示，则由平衡条件得：
sin mg N F θ=+，cos f N F μθ==两式联立解得2cos sin 1sin()
mg F μθμθμθα=
=+++，可见F 有最小值，所以F 先减小后增大，A 正确；B 错误；F 的功率cos cos cos sin 1tan mgv mgv
P Fv μθμθθμθμθ
==
=++，
可见在θ从0逐渐增大到90°的过程中tan θ逐渐增大，则功率P 逐渐减小，C 正确，D 错误． 9．CD 【解析】
AC.物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不共线，合力可以是恒力，如平抛运动，故A错误，C
正确；
B.当两分运动的合加速度与合初速度在同一直线上时，物体做匀变速直线运动，故B错误；
D.当物体做变速圆周运动时合力与速度成锐角或钝角，合力不指向圆心；只有匀速圆周运动合力才指向圆心全部用来提供向心力，故D正确.
10．AD
【解析】
【详解】
AB.根据菱形ABCD的对角线垂直平分，其交点为O点，则B、O、D电势相等，所以D点电势大小为4.5V，故A正确，B错误；
CD.电场方向和等势线垂直，顺电场线方向电势降低，所以场强方向沿AC，计算AC长度为3cm，AC电势差为9V，得出匀强电场场强大小为
9V/3cm=300V/m
故C错误D正确。

11．BD
【解析】
【详解】
若实验测得D点的机械能明显偏小，说明重锤低于A点才开始静止释放的，或未到D点就开始测速度，因此不是重力势能少些，就是动能小些．
A．摆锤释放的位置高于A点，与结论不相符，选项A错误；
B．摆锤释放的位置在AB之间，与结论相符，选项B正确；
C．摆锤在A点没有静止释放，与结论不相符，选项C错误；
D．光电门没有放在D点，与结论相符，选项D正确。

12．BCD
【解析】
乒乓球碰到墙壁上弹回是因为受到了墙壁的作用力，不是反冲，故A错误；发射炮弹后炮身后退，属于反冲运动，故B正确；喷气式飞机是利用飞机与气体间的相互作用，而促进飞机前进的，属于反冲运动，故C正确；船员划桨使船前进，反冲运动，故D正确；故选BCD．
【点睛】分析各项运动中是否是由于相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果；从而明确是否属于反冲现象．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．（1）电路连线见解析；（2）1.46V 0.71Ω
【解析】
第一空.根据原理图即可确定实物图如图所示；
第二空.根据U=E-Ir 可知，在U-I 图象中，图象与纵坐标的截距代表是的电动势的大小，所以电池的电动势的大小为：E=1.46V ；
第三空.图象的斜率绝对值的大小代表是内电阻的大小，所以： 1.47 1.0
0.710.65
U r I -===ΩV V 。

14．动能 AB 【解析】 【详解】
第一空. 要验证机械能是否守恒，需要比较重锤在这段时间内重力势能的减少量与动能的增加量是否相等。

第二空. 重锤选用质量和密度较大的金属锤，从而减小阻力，选项A 正确；两限位孔在同一竖直面内上下对正，从而减小下落过程中的摩擦阻力，选项B 正确；此实验中要验证的表达式是mgh=12
mv 2
，两边的质量m 可以消掉，则不需要精确测量出重锤的质量，选项C 错误； 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分 15．p p E E '
=;0
2
x h = 【解析】
物块与钢板碰撞时的速度由机械能守恒，得
006v gx = ①
设1v 表示质量为m 的物块钢板碰撞后一起向下运动的速度，因碰撞时间极短，系统所受外力远小于相互作用的内力，符合动量守恒，故有
012mv mv = ②
设刚碰完时弹簧的弹性势能为p E ，当他们一起回到O 点时，弹簧无形变，弹簧势能为零，根据题意，由机械能守恒得
2101
(2)22
p E m v mgx += ③
设2v 表示质量为2m 的物块与钢板碰后开始一起向下运动的速度，由动量守恒，则有
0223mv mv = ④
设刚碰完时弹簧势能为p F '
，它们回到O 点时，弹性势能为零，但它们仍继续向上运动，设此时速度为2v ，则由机械能守恒定律得
222011
(3)3(3)22
p E m v mgx m v '+=+ ⑤
在上述两种情况下，弹簧的初始压缩量都是0x ，故有p p E E '
= ⑥
当质量为2m 的物块与钢板一起回到O 点时，弹簧的弹力为零，物块与钢板只受到重力的作用，加速度为
g ，一过O 点，钢板受到弹簧向下的拉力作用，加速度大于g ，因为物块与钢板不粘连，物块不可能受
到钢板的拉力，其加速度仍为g ，方向向下，故在O 点物块与钢板分离．分离后，物块以速度V 竖直上
升，由竖直上抛最大位移公式得2
2v h g
=，
而0v gx =
所以物块向上运动到达的最高点距O 点的距离0
2
x h =
． 点睛：物块在碰撞过程中符合动量守恒，在运动过程中由于弹簧的存在，所以要利用功能关系求解弹性势能．
16．（1）见解析（2）0.20N （3）63
103
C -⨯ 【解析】
（1）受力分析图如图
（2）令B 球对斜面的支持力为N F ，带的电荷量Q ，A 、B 相距r ．
由B 球受力分析可以得到： N F cos mg ＝θ，得0.20?
N F N ＝． 据牛顿第三定律得B 球对斜面的压力
0.20?N F N '＝，方向垂直斜面斜向下； （3）根据库仑定律，结合力的合成与分解，则有：2
2Q F k mgtan r
θ==，又：L rtan θ=，
代入数据得:63
10Q C -=
． 点睛：考查如何受力分析，掌握力的平行四边形定则，理解库仑定律，注意三角函数的正确应用． 17． (1)0.8 m/s (2)0.24 s (3)0.096 m (4)5 m/s 【解析】
【详解】
（1、2）根据牛顿第二定律得，物块的加速度大小为：a 2＝μg ＝0.5×10m/s 2＝5m/s 2， 小车的加速度大小为：222110.5210m/s m/s 0.33m g a m μ⨯＝
＝＝ 根据v=v 0-a 2t=a 1t 得则速度相等需经历的时间为：012
0.24v t s a a =+＝； v=0.8m/s （3）小车运动的位移22111100.24m 0.096m 223
x a t ==⨯⨯= （4）物块不从小车右端滑出的临界条件为物块滑到小车右端时恰好两者达到共同速度，设此速度为v ，由水平方向动量守恒得：m 2 v 0′=（m 1+m 2）v
根据能量守恒得：μm 2gL ＝12m 2v 0′2−12
(m 1+m 2)v 2 代入数据，联立解得v 0′=5m/s 。