2020年天津市宝坻区物理高一(下)期末复习检测模拟试题含解析

2020年天津市宝坻区物理高一(下)期末复习检测模拟试题
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)如图所示，较轻质OA 长为1m ，A 端固定一个质量为5kg 的小球，小球在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率为3m/s ，g=l0m/s 2，细杆受到
A ．5N 的压力
B ．5N 的拉力
C ．95N 的压力
D ．95N 的拉力
2． (本题9分)河宽420m ，船在静水中速度为4/m s ，水流速度是3/m s ，则船过河的最短时间为()n n A ．140s
B ．105s
C ．84s
D ．100s
3． (本题9分)下列关于能量守恒定律的认识不正确的是( )
A ．某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加
B ．某个物体的能量减少，必然有其他物体的能量增加
C ．不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器——永动机不可能制成
D ．石子从空中落下，最后停止在地面上，说明机械能消失了
4． (本题9分)两个物体的质量分别是m 1和m 2，且m 1=4m 2。

当它们以相同的动能在动摩擦因数相同的水平面上运动时，它们滑行距离之比和滑行时间之比分别是
A ．1：4，2：1
B ．1：4，1：2
C ．4：1，1：2
D ．2：1，4：1
5．如图，玻璃管下端开口插入水银槽中，上端封有一定质量的气体，当玻璃管绕顶端转过一个角度时，水银面的高度h 和空气柱的长度l 的变化情况是（ ）
A ．h 增大，l 增大
B ．h 增大，l 减小
C ．h 减小，l 增大
D ．h 减小，l 减小
6． (本题9分)首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是
A ．卡文迪许
B ．牛顿
C ．库仑
D ．开普勒
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，在倾角θ＝30°的光滑固定斜面上，放有两个质量分别为1kg 和1kg 的可视为质点的小球A 和B ，两球之间用一根长L ＝0.1m 的轻杆相连，小球B 距水平面的高度h ＝0.1m ．两球从静止开始下滑到光滑地面上，不计球与地面碰撞时的机械能损失，g 取10m/s 1．则下列说法中正确的是（ ）
A ．下滑的整个过程中A 球机械能不守恒
B ．下滑的整个过程中两球组成的系统机械能不守恒
C ．两球在光滑水平面上运动时的速度大小为1m/s
D ．下滑的整个过程中B 球机械能的增加量为23
J 8． (本题9分)质量分别为m 1、m 1的两个物体A 、B 并排静止在水平地面上，用同向的水平拉力F 1、F 1分别作用于物体A 和B 上，且分别作用一段时间后撤去，之后，两物体各自滑行一段距离后停止下来，物体A 、B 在整个运动过程中的速度一时间图象分别如图中的图线a 、b 所示．已知物体A 、B 与水平地面的动摩擦因数分别为μ1、μ1，取重力加速度g=10m/s 1．由图中信息可知
A ．μ1=μ1=0.1
B ．若F 1 =F 1，则m 1 >m 1
C ．若m 1=m 1，则在整个过程中，力F 1对物体A 所做的功大于力F 1对物体B 所做的功
D ．若m 1=m 1，则在整个过程中，物体A 克服摩擦力做的功等于物体B 克服摩擦力做的功
9．如图所示，半径为R 的竖直光滑圆轨道内侧底部静止着一个光滑的小球，现给小球一个冲击使其在瞬间得到一个水平初速度0v ，若0v 大小不同，则小球能够上升到的最大高度（距离底部）也不同，下列说法正确的是
A ．如果0v gR =，则小球能够上升的最大高度为2R
B ．如果02v gR =，则小球能够上升的最大高度为R
C ．如果03v gR =，则小球能够上升的最大高度为32
R D ．如果05v gR =，则小球能够上升的最大高度为2R
10． (本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A 点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C ，到达B 点时速度为零．下列说法中正确的有（ ）
A ．人滑到C 点时速度最大
B ．人从A 滑到
C 的过程中，重力的功率先增大后减小 C ．人滑到C 点时的加速度方向竖直向上
D ．人从A 到B 运动过程中机械能一直减小
11．某静电场的电场线如图中实线所示，一带电粒子仅受电场力作用在电场中运动，虚线MN 为其运动轨迹，以下说法中正确的有
A ．M 点场强大于N 点场强
B ．M 点场强小于N 点场强
C ．M 点电势高于N 点电势
D ．M 点电势低于N 点电势
12．如图为“嫦娥二号”的姐妹星“嫦娥一号”某次在近地点A 由轨道1变轨为轨道2的示意图，其中B 、C 分别为两个轨道的远地点。

关于上述变轨过程及“嫦娥一号”在两个轨道上运动的情况，下列说法中正确的是（ ）
A．“嫦娥一号”在轨道1的A点处应点火减速
B．“嫦娥一号”在轨道2的A点向C点运动的过程动能减小，势能增大
C．“嫦娥一号”在轨道1的B点运动到A点万有引力做正功，动能增大，机械能守恒
D．以上说法均不正确
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．如图所示是某同学用水平气垫导轨“验证系统机械能守恒”的实验装置，该同学将光电门固定在导轨上的B点，吊盘通过细线与滑块相连，滑块上固定一遮光条，实验中滑块从导轨上的位置A由静止释放。

（1）该同学测得遮光条的宽度为d，若光电计时器记录遮光条通过光电门的时间为n t，则滑块经过光电门时的速度v=___(用题中所给物理量的符号表示)。

（2）若用天平测得滑块(含遮光条)的质量为M，吊盘的质量为m，用刻度尺测得位置A到位置B的距离为L，已知重力加速度大小为g，则需要验证的关系式为_______(用题中所给物理量的符号表示)。

14．(本题9分)在测一节干电池的电动势和内电阻的实验中，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是____________V，内电阻是__________Ω。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．(本题9分)目前武汉有若干辆超级电容车试运行，其特点是充电快、运行远，只需在乘客上车间隙充电30 s～1 min，就能行驶3 km～5 km.假设有一辆超级电容车，质量m＝kg，额定功率P＝60 kW，当超级电容车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的k＝0.15倍，g取10 m/s2.求：
(1)超级电容车在此路面上能达到的最大速度v m；
(2)若超级电容车从静止开始以a＝0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动所能维持的时间t；
(3)若超级电容车以额定功率从静止开始运动经过＝45s 达到最大速度过程中的位移x.
16． (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)
17．万有引力定律清楚的向人们揭示复杂运动的背后隐藏着简洁的科学规律，天上和地上的万物遵循同样的科学法则．
（1）已知引力常数G 、地面的重力加速度g 和地球半径R ，根据以上条件，求地球的质量和密度． （2）随着我国“嫦娥三号”探测器降落月球，“玉兔”巡视器对月球进行探索，我国对月球的了解越来越深入．若已知月球半径为R 月，月球表面的重力加速度为g 月，嫦娥三号在降落月球前某阶段绕月球做匀速圆周运动的周期为T ，试求嫦娥三号该阶段绕月球运动的轨道半径．
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．A
【解析】
【详解】
小球以O 点为圆心在竖直平面内作圆周运动，当在最高点小球与细杆无弹力作用时，小球的速度为v 1，
则有：21v mg m L
=得：110m/s v gL =＝10m/s>3m/s ，所以小球受到细杆的支持力，小球在
O 点受力分析：重力与支持力22-v mg F m L =，则222
3-=505=5N 1
v F mg m L =-⨯，所以细杆受到的压力，大小为5N 。

A. 5N 的压力，与结论相符，选项A 正确；
B. 5N 的拉力，与结论不相符，选项B 错误；
C. 95N 的压力，与结论不相符，选项C 错误；
D. 95N 的拉力，与结论不相符，选项D 错误；
2．B
【解析】
船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和沿水流方向的分运动，渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，当船头与河岸垂直时，沿船头方向的分运动的位移最小，故渡河时间最短，因而
min 4201054
c d t s s v ===，故B 正确，ACD 错误； 故选B ．
【点睛】本题关键是将船的实际运动沿着船头指向和顺着水流方向分解，由于渡河时间等于沿船头指向分运动的时间，故当船头指向垂直河岸时，沿船头方向的分运动的位移最小，小船渡河时间最短． 3．D
【解析】
A 项：根据能量守恒定律得知，某种形式的能减少，其它形式的能一定增大，故A 正确；
B 项：某个物体的总能量减少，根据能量守恒定律得知，必然有其它物体的能量增加，故B 正确；
C 项：不需要任何外界的动力而持续对外做功的机器--永动机，违反了能量的转化和守恒定律，不可能制成的，故C 正确；
D 项：石子在运动和碰撞中机械能转化为了物体及周围物体的内能，能量并没有消失；故D 错误．
点晴：能量的转化和守恒定律是指能量在转化和转移中总量保持不变；但能量会从一种形式转化为其他形式．
4．B
【解析】
【分析】
先根据动能之比求出初速度之比，然后牛顿第二定律求出加速度之比，最后根据运动学公式求滑行距离与滑行时间之比．
【详解】
根据牛顿第二定律，摩擦因数相同，故两个物体加速度相同；，动能相同，则
初速度之比为1：2，根据运动学公式，得，代入数据得，根据，代入数据得，B 正确．
5．A
【解析】
【分析】
先判断玻璃管绕顶端转过一个角度后管内气体压强的变化，再根据玻意耳定律分析气体体积的变化，即可分析管内液面如何变化．
【详解】
当玻璃管绕顶端转过一个角度时，假设管内水银不动，则管内水银的竖直高度增大，根据0h p p p =-知，管内气体的压强减小，根据玻意耳定律pV c =知气体的体积将增大，则l 增大；最终稳定时气体的压强减小，所以根据0h p p p =-知，管内液面升高，所以h 增大，A 正确．
【点睛】
在玻璃管绕顶端转过一个角度的过程中，要抓住封闭气体的温度不变，发生了等温变化，判断气体的压强如何变化，再分析体积如何变化，这是常用的思路．
6．A
【解析】
【分析】
【详解】
首先通过实验的方法较准确地测出引力常量的物理学家是卡文迪许;
A. 卡文迪许，与结论相符；
B. 牛顿，与结论不相符；
C. 库仑，与结论不相符；
D. 开普勒，与结论不相符；
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．AD
【解析】
【详解】
AB ．在下滑的整个过程中，只有重力对系统做功，系统的机械能守恒，但在B 在水平面滑行，而A 在斜面滑行时，杆的弹力对A 做功，所以A 球机械能不守恒，故选项A 正确，B 错误；
C ．根据系统机械能守恒得2130()()2A B A B m g h Lsin m gh m m v +︒+=
+，代入解得/3v m s =，故选项C 错误．
D ．系统下滑的整个过程中B 球机械能的增加量为
21223
B B m v m gh J -=，故选项D 正确． 8．AD
【解析】
【分析】 根据撤除拉力后物体的运动情况进行分析，分析动摩擦因数的关系．由于水平拉力F 1和F 1的大小关系未知，故要求只能要比较摩擦力对物体所做的功的多少，一定要知道两物体位移的大小关系．
【详解】
A 项：由图线可知，在车撤去外力后，两图线平行，说明加速度相同，而只受摩擦力，a=μg 所以，μ相同，且由图象可知，1g μ=，所以0.1μ=，故A 正确；
B 项：由牛顿第二定律，F-μmg=ma ，解得：F m a g μ=
+，由图象可知，a 的加速度大于b 的加速度，所以12m m <，故B 错误；
C 、
D 项：若m 1=m 1，则f 1=f 1，根据动能定理，对a 有
W F1-f 1s 1=0
同理对b 有
W F1-f 1s 1=0 因为114 2.5 5.02
s m m =⨯⨯= 2125 5.02
s m m =⨯⨯= W F1=W F1，故C 错误，D 正确．
【点睛】
本题综合性很强，所以熟练掌握牛顿第二定律，动能定理，会根据v-t 图求解加速度，位移是能否成功解题的关键．
9．ABD
【解析】
【详解】
A 、当v 0=2012mv =mgh ，解得h 2R =，即小球上升到高度为2R 时速度为零，所以小球能够上升的最大高度为2
R ．故A 正确．
B 、设小球恰好能运动到与圆心等高处时在最低点的速度为v ，则根据机械能守恒定律得：mgR 12=mv 1，
解得v =v 0，则小球能够上升的最大高度为R ．故B 正确．
C 、设小球恰好运动到圆轨道最高点时在最低点的速度为v 1，在最高点的速度为v 1．则在最高点，有mg
＝m 22v R
从最低点到最高点的过程中，根据机械能守恒定律得： 222111222
mgR mv mv +=，解得 v 1，所
以v 0=<22011'22mv mgh mv =+，知最大高度 h 32
R h <．故C 错误．
D 、当0v =1R ．故D 正确．
故选ABD ．
10．BD
【解析】
A 项：人滑到C 点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A 对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A 错误；
B 项：人从A 滑到
C 的过程中，根据P G =mgV y ,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C 点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A 滑到C 的过程中，重力的功率先增大后减小，故B 正确；
C 项：人滑到C 时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C 点时合力方向不再沿竖直向上，故C 错误；
D 项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A 滑到C 的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D 正确．
11．BC
【解析】
【详解】
电场线越密集的位置场强越大，则M 点场强小于N 点场强，选项A 错误，B 正确；沿着电场线方向电势降低，故M 点的电势高于N 点的电势，所以C 正确，D 错误．
12．BC
【解析】
【详解】
A.要想使“嫦娥一号”在近地点A 由轨道1变轨为轨道2，需要加速做离心运动，应在A 点加速，故选项A
不合题意；
B. “嫦娥一号”在轨道2的A 点向C 点运动的过程中，克服万有引力做功，卫星动能减小，势能增大，故选项B 符合题意；
CD. “嫦娥一号”在轨道1的B 点运动到A 点的过程中，万有引力做正功，动能增大，机械能守恒，故选项C 符合题意，选项D 不合题意。

三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．d t n mgL=12（M+m ）2d t ⎛⎫ ⎪⎝⎭
n 【解析】
【详解】
第一空、由于滑块经过光电门的时间n t 很短，故可以认为滑块经过光电门时的速度v=d t
∆。

第二空、需要验证的是吊盘减少的重力势能与滑块和吊盘增加的动能之间的关系，即需要验证的关系式为
mgL=12（M+m ）2
d t ⎛⎫ ⎪⎝⎭
n 。

14．1.52 0.76
【解析】
【详解】
电源U-I 图象如图所示：
由U=E-Ir 可得，图象与纵坐标的交点为电源的电动势，图象的斜率表示内阻，将图象延长；
[1].由图示图象可知，图象与纵轴交点坐标值为1.52，电源电动势：E=1.52V ；
[2].电源内阻：
1.52=0.76
2.0
U r I ==ΩV V . 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1)20m/s (2)30s (3)766.7m
【解析】试题分析：（1）由题意，当超级电容车知当时，速度达到时有：
………………①
………………②
………………③
联解①②③得：
………………④
（2）车在匀加速阶段：
………………⑤ ………………⑥
………………⑦
联解⑤⑥⑦得：
………………⑧
（3）由动能定理得：
………………⑨ 解⑧得：………………⑩
考点：动能定理及牛顿定律的应用
【名师点睛】本题主要考查了机车启动的两种方式，恒定功率启动和恒定加速度启动，掌握恒定功率启动时功率保持不变，牵引力随速度增大而减小，恒定加速度启动时牵引力不变，功率随速度增加而增加．
16． (1)14mg (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 2sin 30Qq mg k
ma L ︒-= 带电小球在B 点时有：
B 2sin 302Qq
k mg ma L ︒-=⎛⎫ ⎪⎝⎭
且
A 4
g a = 可解得 B 2g 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
214
Qq k mg L = 所以 AB Q U k
L =-
17．（1）G gR M 2=，34πg G R ρ= （2）r = 【解析】
【详解】
解：
(1)设地球质量为M ，某物体质量为m ， 由
2
GMm mg R = 得地球质量
G
gR M 2
= 地球的体积
34π3
V R = 地球的密度为 34πM g V G R ρ=
= (2)对月球上的某物体
2m GM mg R =月月月
对嫦娥三号绕月运行
2224πGM m r m r T =月嫦嫦 得
r =。