2019-2020学年山西省吕梁市物理高一(下)期末经典模拟试题含解析

2019-2020学年山西省吕梁市物理高一(下)期末经典模拟试题
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)做平抛运动的小球在距地面高h处以速度v0水平抛出，从抛出到落地过程中（）
A．运动时间为g h
B．运动时间为h g
C．水平位移为
02h
v
g
D．水平位移为
0h
v
g
2．下面列举的实例中，机械能守恒的是（）
A．雨滴在空中匀速下落B．汽车沿斜坡加速上升
C．物块沿光滑斜面自由上滑D．飞机沿水平跑道减速滑行
3．(本题9分)如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的两个质量相同的小球．两小球均保持静止．当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（）
A．a1=g a2=g B．a1=2g a2=0
C．a1=2g a2=g D．a1=0 a2=g
4．一小船在静水中的速度为2v，要渡过一条宽度为d的河流，已知河水流速为v，则小船渡河（）A．最小位移为d B．最小位移为2d
C．相对河岸最小速度为5v D．相对河岸最大速度为5v
5．(本题9分)荡秋千是一项娱乐，图示为某人荡秋千时的示意图，A点为最高位置，B点为最低位置，不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A．在A点时，人所受的合力为零
B．在B点时，人处于失重状态
C．从A点运动到B点的过程中，人的角速度不变
D．从A点运动到B点的过程中，人所受的向心力逐渐增大
6．高空作业须系安全带，如果质量为m的高空作业人员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)．此后经历时间t安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用力始终竖直向上，则该段时间安全带对人的平均作用力大小为()
A．
2
m gh
＋mg B．
2
m gh
－mg
C．m gh
＋mg D．
m gh
－mg
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．(本题9分)A、B两个质量相等的球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是7kg·m/s，B球的动量是5 kg·m/s，A球追上B球发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量可能值是()
A．p A′＝8kg·m/s，p B′＝4 kg·m/s
B．p A′＝6kg·m/s，p B′＝6 kg·m/s
C．p A′＝5kg·m/s，p B′＝7 kg·m/s
D．p A′＝－2kg·m/s，p B′＝14 kg·m/s
8．张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（）
A．t=4.5s时，电梯处于超重状态
B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小
C．t=59.5时，电梯处于超重状态
D．t=60s时，电梯速度恰好为零
9．(本题9分)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落
h的过程中，下列说法正确的是（）
A．物体重力做的功为mgh
B．合外力对物体做功为mgh
C．物体重力势能增加了mgh
D．物体的机械能减少了mgh
10．(本题9分)已知某行星绕太阳公转的半径为R，公转周期为T，引力常量为G，则由此可求出（）A．该行星动能B．该行星的质量C．该行星的角速度D．太阳的质量
11．(本题9分)如图所示，质量为m的木块被水平推力F压着，静止在竖直墙面上，当推力F的大小增加到2F时，则（）
A．木块所受墙面的弹力增加到原来的2倍
B．木块所受墙面的摩擦力增加到原来的2倍
C．木块所受墙面的弹力不变
D．木块所受墙面的摩擦力不变
12．如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出。

若饮料瓶在下列运动中，没有发生转动且忽略空气阻力，小孔不再向外喷水的是( )
A．自由下落
B．饮料瓶被水平抛出后的运动过程中
C．饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中
D．手持饮料瓶向上加速运动的过程中
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．(本题9分)未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。

悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动，现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是
0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：
⑴由以上信息，可知a点______________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；
⑵由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2
⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;
⑷由以上信息可以算出小球在b 点时的速度大小是_________m/s.
14．在研究平抛运动的实验中，为了正确描绘出小球平抛运动的轨迹，在固定弧形斜槽时，应注意使斜槽末端切线保持__________；实验时，每次使小球由斜槽上_________位置静止滚下。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)已知桑塔拉轿车的质量是1.6×103Kg ，它以15m/s 的速度在水平路面上匀速行驶2min ，轿车受到的阻力是车重的0.1倍，求轿车在这段时间内：
⑴通过的路程；
⑵发动机的牵引力；
⑶发动机的功率（g 取10N/kg ）
16． (本题9分)如图所示，水平地面上固定一个光滑绝缘斜面，斜面与水平面的夹角为θ。

一根轻质绝缘细线的一端固定在斜面顶端，另一端系有一个带电小球A ，细线与斜面平行。

小球A 的质量为m 、电量为q 。

小球A 的右侧固定放置带等量同种电荷的小球B ，两球心的高度相同、间距为d 。

静电力常量为k ，重力加速度为g ，两带电小球可视为点电荷。

小球A 静止在斜面上，则
（1）求小球A 与B 之间库仑力的大小；
（2）当时，求细线上的拉力和斜面对小球A 的支持力。

17．如图所示，一颗质量为10m g =的子弹以水平速度0200m/s v =击穿一个静止于光滑水平面上的沙箱后，速度减小为100m/s.v =已知沙箱的质量为0.5kg.M =求：
（1）沙箱被击穿后的速度v ＇的大小；
（2）此过程中产生的焦耳热。

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】
根据h=
12gt 2解得运动时间为t =AB 错误；水平位移为x=v 0t=v 选项C 正确，D 错误；故选C.
【点睛】
此题关键是要掌握平抛运动的特点，水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，灵活运用公式求解. 2．C
【解析】
【分析】
【详解】
A 、雨滴在空中匀速下落隐含了受到空气摩擦力的条件，机械能不守恒，故A 错误；
B 、汽车加速上升，受到的地面摩擦力与汽车提供的动力都不是保守力，机械能不守恒，故B 错误；
C 、斜面光滑，只受重力，机械能守恒，故C 正确；
D 、水平面上减速滑行，必定受到阻力（非保守力），机械能不守恒，故D 错误；
故选C
3．B
【解析】
【分析】
【详解】
设小球的质量为m ，由平衡可知弹簧的弹力F=mg ，在剪断细绳的瞬间，弹簧的弹力不变，隔离对B 分析由牛顿第二定律可得：20mg F a m -=
=，对A 分析由牛顿第二定律可得：12mg F a g m
+==，故B 正确，ACD 错误．
4．A
【解析】
【详解】
AB. 由于小船在静水中的速度为2v 大于水的速度v ，故小船过河最短路程为d ，故A 正确，B 错误；
C. 两速度的合速度是相对河岸的速度，当两速度方向相反时，合速度最小，等于v ，即相对河岸最小速度为v ，故C 错误；
D ．当两速度方向一致时，合速度最大，为3v ，即相对河岸最大速度为3v ，故D 错误．
5．D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在A 点时，人的速度为零，向心力为零，即沿绳子方向的合力为零，人所受的合力等于重力沿圆弧切向分力，不为零，故A 错误；
B ．在B 点时，人的加速度方向竖直向上，处于超重状态，故B 错误；
C ．从A 点运动到B 点的过程中，人的速度逐渐增大，根据v r
ω=可知人的角速度逐渐增大，故C 错误； D ．从A 点运动到B 点的过程中，人的速度逐渐增大，根据2
mv F r
=可知人所受的向心力逐渐增大，故D 正确；
故选D 。

6．A
【解析】
【详解】 在安全带对人有拉力的瞬间时，人做自由落体运动，此过程机械能守恒，故有212mgh mv =，即在产生拉力
瞬间速度为v
量定理可得：有0Ft mgt mv -=-，联立解得F mg -=
+ 【点睛】 本题关键是明确物体的受力情况和运动情况，然后对自由落体运动过程和全程封闭列式求解，注意运用动量定理前要先规定正方向
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】
【详解】
以两物体组成的系统为研究对象，以甲的初速度方向为正方向，两个物体的质量均为m ，碰撞前系统的总
动能：；系统的总动量：P=7kg•m/s+5kg•m/s=12kg•m/s；碰后甲乙两球动量为：8kg•m/s，4 kg•m/s，系统的总动量P′=8+4=12kg•m/s，动量守恒。

碰后，两球同向运动，甲的速度比乙球的速度大，不符合两球的运动情况，所以不可能，故A错误。

碰后甲乙两球动量为：6 kg•m/s，
6 kg•m/s，系统总动量P′=6+6=12kg•m/s，系统的动量守恒，总动能：，系统动能减小，是可能的，故B正确；碰后甲乙两球动量为：5kg•m/s，
7 kg•m/s，系统动量总P′=5+7=12kg•m/s，系统动量守恒，总动能：，系统动能不变，是可能的，故C正确；如果-2kg•m/s，14kg•m/s，系统总动量P′=-2+14=12kg•m/s，系统动量守恒，系统总动能：，系统总动能增加，违
反了能量守恒定律，不可能，故D错误；故选BC。

【点睛】
对于碰撞过程要遵守三大规律：1、是动量守恒定律；2、总动能不增加；3、符合物体的实际运动情况．8．AD
【解析】
【详解】
A. 电梯在t=0时由静止开始上升，加速度向上，电梯处于超重状态，此时加速度a>0。

t=4.5s时，a>0，电梯也处于超重状态，故A正确；
B. t在5s~55s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小．故B错误；
C. t=59.5s时，a<0，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误．
D. 根据a-t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a-t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0。

故D正确．9．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AC．质量为m的物体，在物体下落h的过程中，物体重力做的功，物体的重力势能减少．故
A项正确，C项错误．
B．质量为m的物体，下落的加速度为，物体所受合力
方向竖直向下，合外力对物体做功
故B 项错误．
D ．合外力对物体做功，物体动能增加；物体的重力势能减少；则物体的机械能减少．故D 项正确．
故选AD.
点睛：重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量；合力对物体所做的功等于物体动能的增加量；除重力（弹簧弹力）其他力对物体所做的功等于物体机械能的增加量．
10．CD
【解析】
【详解】
设太阳的质量为M ，行星的质量为m ．行星绕太阳做圆周运动的向心力由太阳的万有引力提供，则有：2224mM G mR R T π＝，解得：23
24R M GT
π=，已知R 和T ，可求出太阳的质量M ，但不能求出行星的质量m ，故D 正确，B 错误；根据ω＝2 T
π，已知周期的情况下可以求出行星的角速度，故C 正确．由于行星的质量不确定，则不能求解行星的动能，选项A 错误；故选CD.
【点睛】
已知环绕天体的公转半径和周期，根据万有引力提供向心力，列出等式只能求出中心体的质量．熟知描述圆周运动的物理量之间的关系是正确解题的关键．
11．AD
【解析】
物块受到重力、压力、支持力、和静摩擦力作用，当压力里增加到原来的二倍时，墙给的弹力也变为二倍，静摩擦力一直和重力相等所以摩擦力不变，故答案选AD ．
思路分析:根据受力分析，利用二力平衡判断．
试题点评：考查平衡力的大小变化问题
12．ABC
【解析】
【详解】
若要水不往外喷，则不受竖直方向的压力，就要求水在运动过程中完全失重，即只受重力，加速度为g 的情况就符合题意.
A ．描述与分析相符，故A 正确.
B ．描述与分析相符，故B 正确.
C ．描述与分析相符，故C 正确.
D ．描述与分析不符，故D 错误.
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．是， 8， 0.8，
5 【解析】
【详解】
（1）[1]因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a 点的竖直分速度为零，a 点为小球的抛出点。

（2）[2]由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=4cm ，竖直方向上有： 22y L g T =='V
解得：
2
22222410'8m /s 0.1
L g T -⨯⨯=== （3）[3]水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：
2
0224100.8m /s 0.1
L v T -⨯⨯=== （4）[4]b 点竖直方向上的分速度
40.16m /s 0.8m /s 20.2
yb L v T === 所以：
/s m /s 5
b v === 14．水平 同一
【解析】
【详解】
[1]小球做平抛运动，初速度需要水平，所以使斜槽末端切线保持水平；
[2]实验时，每次使小球由斜槽上同一位置静止滚下，保证小球的初速度相同，便于多次重复实验。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1） 1800m （2） 1.6x103N (3) 2.4x104
【解析】
【详解】
（1）通过的路程S=vt=15m/s×2×60s=1800m；
（2）由二力平衡知识可知，牵引力F=0.1G=0.1×1.6×103kg×10N/kg=1600N；
（3）功率P=Fv=1600N×15m/s=2.4×104W；
【点睛】
本题考查路程、牵引力、功率等的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，要知道汽车做匀速运动时牵引力等于受到的阻力．
16．(1) (2) ,
【解析】
【详解】
（1）由库仑定律得库仑力大小为
（2）以小球为研究对象，对其进行受力分析如图所示：
沿斜面和垂直斜面两个方向进行力的正交分解.
沿斜面方向：
沿垂直斜面方向：
由题设条件：
联立以上三式得：，.
17．（1）2m/s；（2）149J
【解析】
【详解】
（1）以子弹和沙箱组成的系统为研究对象，取向右为正方向，根据动量守恒，得：
0'
mv mv Mv
=+
解得：()00.01200100'm/s 2m/s 0.5
mv mv v M ⨯--=== （2）根据能量守恒得：2220111'222Q mv mv Mv ⎛⎫=
-+ ⎪⎝⎭ 解得：2221110.012000.011000.52149J 222Q ⎛⎫=⨯⨯-⨯⨯+⨯⨯= ⎪⎝⎭。