大连市名校2020年高一(下)物理期末教学质量检测模拟试题含解析

大连市名校2020年高一(下)物理期末教学质量检测模拟试题
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，荡秋千是一种往复运动，人在秋千上可以越荡越高，在越荡越高的过程中，下列说法中正确的是
A．系统的机械能不变
B．系统的机械能减小
C．系统的机械能增大
D．系统的机械能变化无法确定
2．(本题9分)假设摩托艇受到的阻力的大小正比于它的速率．如果摩托艇发动机的输出功率变为原来的2倍，则摩托艇的最大速率变为原来的（）
A．4倍B．2倍C．22倍D．2倍
3．(本题9分)在静电场中，一个电子由a点移到b点时静电力做功为5 eV（1 eV=1．6×10-19J），则以下说法中正确的是（）
A．电场强度的方向一定由b直线指向a
B．a、b两点间电势差U ab=5 V
C．电子的电势能减少5 eV
D．电子的电势能减少5 J
4．(本题9分)如图所示，表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮，两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮（不计滑轮的质量和摩擦），P悬于空中，Q放在斜面上，均处于静止状态．当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，则（）
A．Q受到的摩擦力一定变小
B．Q受到的摩擦力一定变大
C．轻绳上拉力一定不变
D．轻绳上拉力一定变小
5．(本题9分)汽车从静止开始沿平直公路做匀加速运动，设汽车所受阻力与速度成正比，在发动机的功率达到最大值之前的一段时间内，下列说法正确的是
A．汽车的位移x与时间t成正比
B．汽车的动能k E与t成正比
C．汽车发动机的牵引力F是时间t的二次函数
D．汽车发动机的输出功率P是时间t的二次函数
6．(本题9分)汽车在行驶过程中遇到紧急情况时，驾驶者迅速，正确的使用制动器，在最短距离内将车停住，称之为紧急制动。

假设汽车紧急制动后所受到的阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多。

当汽车以20m/s的速度行驶时突然制动，它还能继续滑行的距离约为（）
A．40m B．20m C．10m D．5m
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)2015年12月10日，我国成功将中星1C卫星发射升空，卫星顺利进入预定转移轨道．如图所示是某卫星沿椭圆轨道绕地球运动的示意图，已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，卫星远地点P距地心O的距离为3R.则（）
A．卫星在远地点的速度大于
B．卫星经过远地点时速度最小
C．卫星经过远地点时的加速度大小为
D．卫星经过远地点时加速，卫星将不能再次经过远地点
8．(本题9分)轻质弹簧竖直放在地面上，物块P的质量为m，与弹簧连在一起保持静止。

现用竖直向上的恒力F使P向上加速运动～小段距离L时，速度为v，下列说法中正确的是
A．合外力做的功是．
B．重力做的功是mgL
C．合外力做的功是FL-mgL
D．弹簧弹力做的功是mgL- FL+
9．一条小船在静水中的速度为10m/s，要渡过宽为50m、水流速度恒为5m/s的平直河流，下列说法正确的是（）
A．小船渡河的最短时间为5s
B．小船渡河的最短时间为10s
C．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程不变
D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小
10．以初速度v水平抛出一质量为m的石块，不计空气阻力，石块在空中运动的过程中，下列说法正确的是
A．在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同
B．在两个相等的时间间隔内，石块动能的增量相同
C．在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量相同
D．在两个下落高度相同的过程中，石块的动能的增量相同
11．(本题9分)2012年6月18日，由林州籍刘洋等三人乘坐的神州九号飞船与天宫一号目标飞行器在离地面343km的近圆轨道上成功进行了我国首次载人空间交会对接，对接轨道所处的空间存在极其稀薄的空气，下面说法正确的是
A．如果不加干预，天宫一号的轨道高度将缓慢降低
B．如果不加干预，在运行一段时间后，天宫一号的动能可能会增加
C．航天员在天宫一号中处于失重状态，说明航天员不受地球引力作用
D．为实现对接，两者运行速度的大小都应介于第一宇宙速度和第二宇宙速度之间
12．(本题9分)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A．物体一直受到摩擦力作用,大小为μmg
B．物体最终的速度为v1
C．开始阶段物体做匀加速直线运动
D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．(本题9分)某同学安装如图甲所示的实验装置，验证机械能守恒定律．如图乙所示是该实验得到的一
条点迹清晰的纸带；现要取A、B两点来验证实验，已知电火花计时器每隔0.02 s打一个点．
请回答下列问题：
（1）下列几个操作步骤中：
A．按照图示，安装好实验装置；
B．将打点计时器正确连接到电源上；
C．用天平测出重物的质量；
D．先释放重物，后接通电源，纸带随着重物运动，打点计时器在纸带上打下一系列的点；
E．测量纸带上某些点间的距离；
F．根据测量的结果计算重物下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能．
没有必要的是______，操作错误的是________．（填步骤前相应的字母序号）
（2）根据图乙中纸带可以判断，实验时纸带的_________（填“左”或“右”）端和重物相连接．
（3）若x2＝4.80 cm，则在纸带上打下计数点B时的速度v B＝________m/s．
（4）若x1数据也已测出，则要验证机械能守恒定律，实验还需测出的一个物理量为______．
（5）经过测量计算后，某同学画出了如图所示的E–h图线，h为重物距地面的高度，则图中表示动能随高度变化的曲线为________（填“图线A”或“图线B”）．
14．(本题9分)如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，用重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可验证机械能守恒定律．
（1）供实验选择的重物有以下四个，应选择____
A ．质量为10g 的砝码
B ．质量为50g 的塑料球
C ．质量为200g 的木球
D ．质量为200g 的铁球
（2）安装好实验装置，正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如下图所示．纸带的___端（选填“左”或“右’）与重物相连．
（3）上图中O 点为打点起始点，且速度为零．选取纸带上连续打出的点A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 作为计
数点，为验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等，并使数据处理简便，应测量O 、
F 两点间的距离h 1 和________两点间的距离h 2
（4）已知重物质量为m ，计时器打点周期为T ，从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量ΔEk= ____（用本题所给字母表示）．
（5）某同学在实验中发现重物增加的动能略小于减少的重力势能，于是深入研究阻力对本实验的影响．他测出各计数点到起始点O 的距离h ，并计算出各计数点的速度v ，用实验测得的数据绘制出v 2--h 图线，如图所示．已知当地的重力加速度g=9.8m/s 2，由图线求得重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为____%(保留两位有效数字)．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)如图所示，M 为一线圈电阻0.4M r =Ω的电动机，24R =Ω，电源电动势40V E =当S 断开时，电流表的示数为1 1.6A I =，当开关S 闭合时，电流表的示数为2 4.0A I =求：
（1）电源内阻r ；
（2）开关S 闭合时流过R 的电流；
（3）开关S 闭合时电动机输出的机械功率．
16．(本题9分)如图所示，质量为m的子弹以速度v0沿水平方向飞来，射入原来静止悬挂、质量为M的沙袋，并留在沙袋中，与沙袋共同上摆，但没有到达悬点高度，绳子长度为L。

沙袋尺寸远小于绳长L，不计空气阻力，绳子为轻绳，重力加速度为g。

求
（1）子弹射入沙袋过程，子弹和沙袋系统损失的机械能E1；
（2）子弹和沙袋共同上摆过程能到达的最大高度h；
（3）子弹和沙袋共同上摆过程，绳子的最大拉力T。

17．(本题9分)已知地球质量M地约为月球质量M月的82倍，地球半径R地约为月球半径R月的4倍，月球绕地球公转的轨道半径r约为地球半径R地的60倍。

设地球表面的自由落体加速度为g，月球绕地球公转的向心加速度为a，月球表面的自由落体加速度为g月。

求：
（1）地球表面的自由落体加速度g与月球绕地球公转的向心加速度a的大小之比；
（2）地球表面的自由落体加速度g与月球表面的自由落体加速度g月的大小之比.
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】
【详解】
人在秋千上越荡越高，说明系统机械能增加；
A. 系统的机械能不变，与结论不相符，选项A错误；
B. 系统的机械能减小，与结论不相符，选项B错误；
C. 系统的机械能增大，与结论相符，选项C正确；
D. 系统的机械能变化无法确定，与结论不相符，选项D错误。

2．D
【解析】
【分析】
根据“摩托艇发动机的输出功率”可知，本题考查机车启动类问题．根据题意可知，摩托艇的阻力大小与速度成正比，即：f=kv；当物体做匀速运动时，速度最大，此时牵引力F与阻力f相等：即F=f=kv；而发动机的输出功率P=Fv，据此分析判断．
【详解】
设阻力为f，由题知：f=kv；速度最大时，牵引力等于阻力，则有P=Fv=fv=kv1．
所以摩托艇发动机的输出功率变为原来的1倍．故ABC错误，D 正确．
【点睛】
解决本题的关键：一是能够正确的写出阻力与速度大小的表达式，二是利用功率的计算方法P=Fv．3．C
【解析】
由题意知，电子由a点移到b点，电场力做功5eV，电势能减少5eV，电场强度的方向不一定由b指向a．故
AD错误，C正确．a、b两点电势差
5
5
ab
ab
W eV
U V
q e
===-
-
，故B错误；本题选错误的，故选ABD.
4．C
【解析】
【分析】
分别对P、Q两个物体进行受力分析，运用力的平衡条件解决问题．由于不知具体数据，对于静摩擦力的判断要考虑全面．
【详解】
对物体Q受力分析，受重力、拉力、支持力，可能有静摩擦力；当静摩擦力沿斜面向上时，有T+f=mgsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力f会减小，也可能摩擦力大小不变，方向相反．当静摩擦力沿着斜面向下时，有T=f+gsinθ，当用水平向左的恒力推Q时，静摩擦力会增加；故AB错误．对物体P受力分析，受重力和拉力，二力平衡，故绳子的拉力等于物体P的重力；当用水平向左的恒力推Q时，P、Q仍静止不动，故绳子的拉力仍然等于物体P的重力，轻绳上拉力一定不变．故C正确，D错误；故选C．
5．D
【解析】
【详解】
A.汽车从静止开始做匀加速运动，位移212x at =，A 错误；
B.根据动能定理，汽车的动能212k E ma x ma at =⋅=⨯，B 错误；
C.发动机的牵引力F ma kv ma kat =+=+，C 错误；
D.发动机的输出功率()222
P Fv ma kat at ma t ka t ==+=+，D 正确 6．B
【解析】
【分析】
根据“紧急制动”可知，考查了汽车刹车类问题。

由分析可知，汽车滑行过程中，只有阻力做功，根据动能定理求它还能继续滑行的距离。

涉及力在空间的效果，要优先考虑动能定理，本题也可以根据牛顿第二定律求加速度，再由运动学公式求滑行距离。

【详解】
汽车紧急制动后所受到的阻力的大小为：f=mg ；根据动能定理得：；可得它还能继续滑行的距离为：，故选：B 。

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】
若卫星以半径为3R 做匀速圆周运动，则，在根据，整理可以得到，由于卫星到达远地点P 后做近心椭圆运动，故在P 点速度小于，故A 错误；根据半径与速度的关系可以知道，半径越大则速度越小，故远地点速度最小，故B 正确；根据，则在远地点，，故C 正确；卫星经过远地点时加速，则可以以半径为3R 做匀速圆周运动，则可以再次经过远地点，故D 错误．
【点睛】解决本题的关键掌握万有引力提供向心力这一重要理论，并能灵活运用，以及知道变轨的原理，当万有引力小于向心力，做离心运动，当万有引力大于向心力，做近心运动．
8．AD
【解析】根据动能定理，合外力做功为：W 合=△E k =mv 2，故A 正确，C 错误；物体上升L 时，克服重力
做功为mgL ，即重力做功为-mgL ，故B 错误；根据动能定理，有：-mgL+FL+W 弹=mv 2，解得：W 弹=mgL-FL+mv 2，故D 正确；故选AD 。

点睛：本题关键是明确物体的受力情况，然后结合动能定理列式求解各个力的功，注意重力做的是负功；弹力是变力，要根据动能定理求解其做功．
9．AC
【解析】
【详解】
AB. 当小船船头指向河对岸时，小船渡河时间最短，小船渡河的最短时间为50s 5s 10d t v =
==，故A 正确，B 错误；
CD. 因为小船在静水中的速度为10m/s 大于水流速度恒为5m/s ，小船渡河的最短路程是河的宽度50m ，所以若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程仍是河的宽度保持不变，故C 正确，D 错误。

10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
A 、石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量I G t =∆相同，根据动量定理I G t p =∆=∆可知，在两个相等的时间间隔内，石块动量的增量相同，故A 正确；
B 、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个相等的时间间隔内，位移h ∆越来越大，根据动能定理k G E W mg h ∆==∆可知，故在两个相等的时间间隔内，石块动能的增量越来越大，故B 错误；
C 、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个下落高度相同的过程中，时间t ∆越来越小，根据动量定理I G t p =∆=∆可知，在两个下落高度相同的过程中，石块动量的增量不相同，故C 错误；
D 、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，则在两个下落高度相同的过程中，根据动能定理k G
E W mg h ∆==∆可知，在两个下落高度相同的过程中，石块的动能的增量相同，故D 正确； 故选AD ．
【点睛】
石块做平抛运动，只受重力，在相等时间内重力的冲量相同，由动量定理可知，动量的变化量相同．在两个下落高度相同的过程中，重力做功相同，由动能定理可知，石块动能的增量相同，而运动时间不同，动量的增量不同．
11．AB
【解析】
试题分析：万有引力提供圆周运动的向心力，所以第一宇宙速度是围绕地球圆周运动的最大速度，卫星由
于摩擦阻力作用，轨道高度将降低，运行速度增大，失重不是失去重力而是对悬绳的拉力或支持物的压力减小的现象．根据相应知识点展开分析即可．
解：A 、卫星本来满足万有引力提供向心力即知，由于摩擦阻力作用卫星的线速度减小，万有引力将大于卫星所需要的向心力，故卫星将做近心运动，即轨道半径将减小，故A 正确；
B 、根据万有引力提供向心力有：
得：v=，得轨道高度降低，卫星的线速度增大，故动能将增大，故B 正确；
C 、失重状态说明航天员对悬绳或支持物体的压力为0，但仍受到地球对他的万有引力，万有引力提供他随天宫一号围绕地球做圆周运动的向心力，故C 错误；
D 、第一宇宙速度为最大环绕速度，天宫一号的线速度一定小于第一宇宙速度，故D 错误．
故选：AB ．
【点评】解决卫星运行规律问题的核心原理是万有引力提供向心力，通过选择不同的向心力公式，来研究不同的物理量与轨道半径的关系．
12．BC
【解析】
A 、物体无初速的轻放在左端时，由于相对运动产生了滑动摩擦力，方向水平向右，大小f mg μ=，物体在滑动摩擦力作用下，做匀加速直线运动，因为传送带足够长，所以经过一段时间，物体的速度与传送带相等，即为1v ，此时物体与传送带之间没有相对滑动，摩擦力为零，与传送带一起匀速运动，故A 错误，BC 正确；D 、物体匀速运动时，受力平衡，水平方向不受摩擦力，故D 错误．
点睛：解答时要主要当物块达到与传送速度相等后便不再加速，而是与传送带一起匀速运动，此后就不受摩擦力作用了．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．C D 左 1.2 A 、B 之间的距离或h AB 图线B
【解析】
(1)C 、因为我们是比较mgh 、212
mv 的大小关系，故m 可约去比较，不需要用天平，故C 没有必要； D 、开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后再释放重锤，让它带着纸带一同落下，如果先放开纸带让重物下落，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差，故D 错误；
(2)从O 到C 可以看出，相等时间内的位移越来越大，则纸带的左端与重物相连；
(3) 根据中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度来求B 的速度大小，得在纸带上打下记数点B 时的速度20.0480/ 1.2/220.02B x v m s m s T ===⨯；
(4) 要验证机械能守恒定律，则需要重锤下落过程中减少的重力势能等于增加的动能，即
221122
AB B A mgh mv mv =-，若x 1数据也已测出，则实验还需测出物理量为AB 之间的距离； (5)设释放重锤离地的高度为H ，根据动能定理可知()E mg H h mgH mgh =-=-，所以则图中表示动能随高度变化的曲线为图线B ．
14． (1)D ； (2)左； （3）E 、G ； （4）2228mh T
； （5）1.0； 【解析】
【分析】
【详解】
（1）为了减小空气阻力的影响，重物应选用质量大密度大的物体，所以应选D ．
（2）纸带从左向右点间距逐渐增大，左边的点先打，所以左边连接重物．
（3）验证重物对应O 点和F 点机械能是否相等，需要计算出F 点的瞬时速度，所以需要测出E 、G 间的距离．
（4）从O 点到F 点的过程中重物动能的增加量212k F E mv ∆=
，打F 点的速度22F h v T
= 所以2228k mh E T ∆= （5）根据22v gh = 得图象中的斜率2k g =，解得g=1．7m/s 2，则阻力f=0.1mg ，所以重物下落时受到阻力与所受重力的百分比为1%．
【点睛】
验证机械能守恒定律实验成败的关键是减小空气阻力的影响，所以应从满足机械能守恒定律的条件入手．对机械能守恒的三种表达式要熟悉，增加的动能等于减小的重力势能，所以应将增加的动能和减小的重力势能求出来．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1）1Ω（2）1.5 A （3）87.5W
【解析】
【详解】
(1)当S 断开时，根据闭合电路欧姆定律得：()1E I R r =+
得：
140(24)11.6
E r R I =-=-Ω=Ω (2)开关S 闭合时，路端电压为：
22404136U E I r =-=-⨯=V
流过R 的电流为： 236A 1.524
R U I R === A (3)流过电动机的电流为： 2(4 1.5)A 2.5A M R I I I =-=-=
电动机输出的机械功率为：
2287.5M M M P U I I r =-=出W
16．（1）
（2） （3）
【解析】 试题分析：子弹和沙袋组成的系统动量守恒，结合动量守恒定律求出子弹射入沙袋的瞬间沙袋获得的速度，根据能量守恒求出子弹打沙袋过程中损失的机械能；根据机械能守恒求出子弹射入沙袋中随沙袋一块上升的最大高度．根据牛顿第二定律可得绳子的最大拉力。

（1）规定子弹的速度方向为正方向，根据动量守恒得，mv 0=（M+m ）v
解得：
损失的机械能为：
（2）根据机械能守恒得：
解得：
（3）子弹和沙袋共同上摆过程中在最低点时，绳子的拉力最大
根据牛顿第二定律：
解得：
点睛：本题主要考查了动量守恒、机械能守恒、能量守恒的综合运用，通过动量守恒求出子弹射入沙袋后的速度是解决本题的关键。

17．（1）
3600g a = （2）418g g =月
【解析】
【详解】
（1）对于地球表面自由落体的物体m 有：2GM m mg R =地地
得2
GM g R =地地 月球绕地球公转，由牛顿第二定律有：2
GM M M a r =月地月 得2
GM a r =地 则2
22603600g r a R ===地
（2）对于月球表面自由落体的物体m 有：2GM m mg R =月月月
得2
GM g R =月月月 则222824148
M R g g M R ===月地月月地。