2020年淄博市名校物理高一(下)期末联考模拟试题含解析

2020年淄博市名校物理高一(下)期末联考模拟试题
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)下列关于曲线运动的说法。

正确的是（）
A．做曲线运动的物体，加速度和速度都一定在变化
B．做曲线运动的物体，所受合外力可能为零
C．做曲线运动的物体，速度可能不变
D．做曲线运动的物体，加速度可能不变
2．(本题9分)如图所示,a、b、c三个相同的小球,a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑,同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛.下列说法正确的有( )
A．它们的落地时间相同
B．运动过程中重力做的功相等
C．它们落地时的速度相同
D．它们落地时重力的瞬时功率相等
3．如图所示，质量为面的足球静止在地面上1的位置，被运动员踢出后落到地面上3的位置，是球在空中到达最高点2时离地面的高度为h，速率为v，以地面为零势能面，重力加速度为g，（全过程不计空气阻力）则下列说法错误的是
（）
A．足球由位置1运动到位置2，重力做负功
B．足球由位置1运动到位置2，重力势能增加了mgh
C．足球由位置2运动到位置3，动能增加了mgh
D．运动员对足球做的功等于1
2
mv2
4．如图所示，P、Q是两个带电量相等的负点电荷，它们连线的中点是O．现将一负电荷先后放在中垂线上的A点与B点，OA＜OB，用E A、E B，εA、εB分别表示A、B两点的场强和负电荷在这两点时的电势能，则下列说法正确的是（）
A．E A一定大于E B，εA一定大于εB．
B．E A一定小于E B，εA不一定大于εB．
C．E A不一定大于E B，εA一定大于εB．
D．E A不一定大于E B，εA一定小于εB．
5．牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常量的科学家是:
A．开普勒B．伽利略C．卡文迪许D．牛顿
6．(本题9分)某行星的半径是地球半径的3倍，质量是地球质量的48倍．则该行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的()
A．4倍B．6倍C．倍D．12倍
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)某电场的电场线分布如图所示（实线），以下说法正确的是（）
A．c点场强大于b点场强
B．b和c处在同一等势面上
由a点移动到d点，电荷的电势能将减小
C．若将一试探电荷q
D．若某一点电荷只在电场力的作用下沿虚线由a点运动到d点，可判断该电荷一定带负电
8．(本题9分)质量相同的两个小球，分别用长为l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放，以天花板为零势能面，当小球到达最低位置时
A．两球运动的线速度大小相等B．两球运动的角速度相等
C．两球的机械能相等D．细绳对两球的拉力相等
9．(本题9分)示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的（）
A．极板x应带正电B．极板x´应带正电
C．极板y应带正电D．极板y´应带正电
10．(本题9分)将一个质量为2kg的物体以8m/s的速度从10m的高度水平抛出,不计空气阻力,取2
g=,则（）
10m/s
A．0.6s时物体所受重力的功率为200W
B．0.6s内物体所受重力的平均功率为60W
C．0.6s内物体所受重力的冲量大小为12N s⋅
⋅
D．0.6s内物体的动量增量大小为12kg m/s
11．(本题9分)我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1上,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2上,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是
A．在轨道2运行的速率可能大于7.9km/s
B．卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大
C．由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期D．仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能
12．(本题9分)以下说法正确的是()
A．物体运动的位移越大，其速度一定越大
B．物体运动的时间越短，其速度一定越大
C．速度是表示物体运动快慢的物理量
D．做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．(本题9分)用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律。

实验所用的电源为学生电源，输出电压为6V的交流电和直流电两种。

重锤从高处由静止开始落下，重锤上拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸带上的点的痕迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。

（1）下面列举了该实验的几个操作步骤：
A．按照图示的装置安装器件；
B．将打点计时器接到电源的直流输出端上；
C．用天平测量出重锤的质量；
D．释放悬挂纸带的夹子，同时接通电源开关打出一条纸带；
E．测量打出的纸带上某些点之间的距离；
F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能。

指出其中没有必要进行的或者操作不恰当的步骤_______（填选项对应的字母）。

（2）实验中得到一条纸带，如图所示。

根据打出的纸带，选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起始点O的距离为S0，点A、C间的距离为S1，点C、E间的距离为S2，使用交流电的频率为f，设重锤质量为m，则打点计时器打C点时重锤的动能为___________，打点计时器在打O点和C点的这段时间内重锤的重力势能的减少量为________。

利用这个装置也可以测量重锤下落的加速度a的数值。

则根据这些条件计算重锤下落的加速度a的表达式为：a＝_____________。

（3）在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是______（填“大于”或“小于”）重锤动能的增加，其原因主要是因为_____________。

14．(本题9分)在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量m=1kg的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示(相邻记数点时间间隔为0.02s).
（1）关于实验过程，下列说法正确的有_______．
A．选用4～6V交流电源
B．选择体积小，质量大的重物
C．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验
D．若先释放重物，后接通电源，打出的纸带无法进行实验验证
（2）打点计时器打下计数点B时，物体的速度v B=______m/s；(保留三位有效数字)
（3）从起点O到打下计数点B的过程中物体的重力势能减少量△E P=______J，此过程中物体动能的增加量△E k=______J；由此得到的实验结论是______________________________.
(g取9.80m/s2，所有计算保留三位有效数字)
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，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22H的正方形玻璃板上，B静止，A由长为2H的轻质细绳悬挂于O3，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O2位于悬点O3正下方，O3与O2的延长线和水平地面交于点O1．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O1的距离．
16．据报道，科学家们在距离地球20万光年外发现了首颗系外“宜居”行星．假设该行星质量约为地球质量的6倍，半径约为地球半径的2倍．若某人在地球表面能举起60kg的物体，试求：
（1）人在这个行星表面能举起的物体的质量为多少？
（2）这个行星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的多少倍？
17．(本题9分)某学校探究性学习小组对一辆自制小遥控车的性能进行研究．他们让这辆小车在水平的地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v－t图象，已知小车在0～2 s内做匀加速直线运动，2～10 s内小车牵引力的功率保持不变，在10 s末停止遥控让小车自由滑行，小车质量m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不变．求：
(1)小车所受的阻力F f是多大？
(2)在2～10 s 内小车牵引力的功率P 是多大？
(3)小车在加速运动过程中的总位移x 是多少？
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．D
【解析】
【分析】
【详解】
做曲线运动的物体，速度方向一定在变化，速度大小可能变也可能不变；根据合外力是否为恒力可知，加速度的大小可能变也可能不变，加速度的方向可能变也可能不变，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

2．B
【解析】
【详解】
A. 设斜面高度为h ，a 沿斜面下滑的时间为t ，则有：
212
h gsin t sin θθ=
解得：t =b 、c 从同一高度分别开始自由下落和平抛,根据
2112
h gt =
解得：1t =A 错误； B.三个小球的重力一样，下落的高度差一样，所以运动过程中重力做的功相等，故B 正确；
C.因为a 、b 两球初速度为0，c 的初速度不为0，由机械能守恒定律可知：a 、b 两球的落地时的速度大小相等，小于c 球的落地速度，所以它们落地时的速度不相同，故C 错误；
D. 根据重力做功的瞬时功率公式：y P mgv =，可知自由落体和平抛的瞬时功率相同即P b =P c ，由于物体沿斜面下滑到底端时的竖直分速度速度小于自由下落时的竖直速度，即P a <P b ，由上可知P a <P b =P c ，故D 错误。

3．D
【解析】
【详解】
AB.足球由位置1到位置2，上升了h ，重力做功为W ＝-mgh ，根据功能关系可知重力势能增加了mgh ，故A 项不合题意，B 项不合题意；
C.位置2到位置3，合外力做功为mgh ，根据动能定理可知动能增加了mgh ，故C 项不合题意.
D.从足球静止到位置2根据动能定理有： W-mgh 212
mv =， 所以运动员对足球所做的功为212W mgh mv =+
，故D 项符合题意. 4．C
【解析】略
5．C
【解析】
【详解】
牛顿在1687年提出万有引力定律后，首次比较准确地测定引力常数的科学家是卡文迪许.
A. 开普勒.故选项A 不符合题意.
B. 伽利略.故选项B 不符合题意.
C. 卡文迪许.故选项C 符合题意.
D. 牛顿.故选项D 不符合题意.
6．A
【解析】
设地球质量M ，某星球质量48M ，地球半径r ，某星球半径3r ；由万有引力提供向心力做匀速圆周运动得：
2
2 GMm v m r r
=，解得卫星在圆轨道上运行时的速度公式v =；分别代入地球和某星球的各物理量
得：v =地球v =星球v 星球=4v 地球，故A 正确，BCD 错误；故选A ． 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．AC
【解析】
【分析】
解这类题是思路：电场线的疏密表示场强的强弱，沿电场线方向电势逐渐降低，根据带电粒子运动轨迹判定电场力方向，然后根据电性判断电场线方向，根据电场力做功判断电势能的变化．
【详解】
电场线的疏密表示场强的强弱，由图知c 点场强大于b 点场强，故A 正确；沿电场线方向电势逐渐降低，故b 的电势大于c 的电势，b 和c 不在同一等势面上，故B 错误；若将一试探电荷+q 由a 点移动到d 点，电场力做正功，电荷的电势能将减小，故C 错误；由粒子的运动轨迹弯曲方向可知，带电粒子受电场力大致斜向左上方，与电场强度方向相同，故粒子带正电，故D 错误；故选A ．
【点睛】
解决这类带电粒子在电场中运动问题的关键是根据轨迹判断出电场力方向，利用电场中有关规律求解．比较电势能的大小有两种方法：一可以从电场力做功角度比较，二从电势能公式角度判断，先比较电势，再比较电势能．
8．CD
【解析】
【详解】
根据动能定理:mgl=12mv 2，解得，知右边小球线速度大，故A 错误；根据v l ω==球的角速度不等，故B 错误；开始时两球等高，机械能相同，下落过程中机械能守恒，则小球到达最低位
置时两球的机械能相等，故C 正确；向心加速度a=2
v l
=2g ，与l 无关．所以两球的向心加速度相等，根据F-mg=ma ，解得：F=mg+ma=3mg ，所以细绳对两球拉力大小相等，故D 正确．
故选CD ．
点睛：解决本题的关键是根据动能定理求出小球最低点的速度，再根据a=2
v r
，ω=v r 分析向心加速度和角速度．
9．AC
【解析】
【详解】
本题考查示波器的原理，YY’间的电场使得电子在y 轴上产生偏转，XX’间的电场使得电子在x 轴上产生偏转
据荧光屏上电子的坐标可知示波管内电子受力情况：受指向y 方向和指向x 方向电场力．即电子在经过偏转电极时向X 、Y 两极板偏转，则这两个电极都应带正电，故AC 正确
10．BCD
【解析】
0.6s 时物体的竖直速度：v y =gt=6m/s ，则0.6s 时物体所受重力的功率为P=mgv y =20×6=120W ，选项A 错误；0.6s 时物体下落的竖直高度：h=12
gt 2=1.8m ，则0.6s 时物体所受重力的平均功率为
20 1.8600.6
W mgh P W W t t ⨯====，选项B 正确；0.6s 内物体所受重力的冲量大小为I=mgt=20×0.6=12N ⋅s ，选项C 正确；0.6s 内物体的动量增量大小为∆P=m∆v=2×6=12kg ⋅m/s ，选项D 正确；故选BCD.
11．BCD
【解析】
第一宇宙速度是理论上的最大环绕速度，实际卫星绕地球圆周运动的速度都小于这个值；在1圆轨道变轨到2椭圆轨道的过程中，需要加速，所以速率可能大于7.9km/s ，故A 正确；卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中只有万有引力（或者说重力）做功，所以速度变大，机械能不变，故B 错误；轨道3是远地轨道，所以由轨道2变为轨道3需要在远地点点火加速做离心运动，根据开普勒第三定律可知，卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期，故C 错误；不知道卫星的质量，所以不能求出在轨道3上的动能，故D 错误．此题选择错误的选项，故选BCD ．
点睛:本题考查卫星的变轨及开普勒定律等知识；关键明确卫星在圆轨道运行时，万有引力提供向心力，卫星的运动过程中只有重力做功，机械能守恒；由低轨道进入高轨道要点火加速．
12．CD
【解析】
【详解】
位移大可能是因为运动时间长，不一定是速度大；故A 错误；物体运动的时间越短，其速度也不一定大，选项B 错误；速度是表示物体运动快慢的物理量，选项C 正确；做匀速直线运动的物体，其位移跟时间的比值是一个恒量，选项D 正确；故选CD.
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．BCD ()
221232mf S S + mg （S 0+S 1） ()
2214f S S - 大于 重锤在下落过程中，会受到
空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，阻力做负功。

【解析】
【详解】
(1)[1]打点计时器的工作电压均为交流电压，故B 不恰当；本实验是通过比较动能增加量22211122
mv mv -与重力势能的减少量是否相等，来验证机械能是否守恒，所以只要不要求计算两者的具体数值，可以不测量质量，故C 没有必要；应该是先接通电源，后释放纸带，故D 不恰当；故填BCD 。

(2)[2][3] 据平均速度等于中间时刻的速度求出打C 点时重锤的速度为
()1212C 144f S S S S v f
++==⨯ 重锤动能为
()
22122kC C 1232mf S S E mv +==
重锤重力势能的减少量为：
△E p =mgh OC =mg （S 0+S 1）
[4] 根据△x=aT 2可得加速度为
()22121
2412f S S S S a f --==⎛⎫⨯ ⎪⎝⎭
(3)[5][6] 由于重锤在下落过程中，会受到空气阻力作用，纸带与打点计时器间也会有摩擦阻力作用，所以重锤的重力势能的减少量总是大于动能的增加量。

14．（1）BC （2）1.55 （3）1.22 1.20 在实验误差允许范围内重物的机械能守恒
【解析】
【详解】
（1）[1]．电火花打点计时器使用220V 的交流电源，故A 错误．为了减小阻力的影响，重物选择质量大一些，体积小一些的，故B 正确．为获得清晰的纸带，可以用双层纸带夹着墨粉盘进行实验，故C 正确．实验时应先接通电源，再释放重物，故D 错误．故选BC ．
（2）[2]．B 点的瞬时速度为：
0.15720.0951/ 1.55/20.04
AC B x v m s m s T -=＝＝． （3）[3][4][5]．从起点O 到打下计数点B 的过程中物体的重力势能减少量为：
△E P =mgh=1×9.8×0.1242J≈1.22J
动能的增加量为：
△E k =12mv B 2＝12
×1×1.552J≈1.20J ． 可知在误差允许的范围内，重物的机械能守恒．
【点睛】
解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，掌握纸带的处理方法，会通过纸带求解瞬时速度，从而得出动能的增加量，会根据下降的高度求解重力势能的减小量．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．（1
）I = （2）3H
【解析】
设细绳与竖直方向夹角为θ (1)cos 1H h
θ== 45θ=o ，A 圆周运动轨道半径为H 由A 的受力分析可知：20tan mv mg H θ=
动量定理：0I mv =
I =
(2)A 与B 发生弹性正碰11122o m v m v m v =+
22211122111222
o m v m v m v =+
解得2v =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
212
H gt = 2x v t =
由几何关系得 1o p =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．
16．（1）40kg （2倍
【解析】
【详解】
（1）物体在星体表面的重力等于物体受到的万有引力，又有同一个人在两个星体表面能举起的物体重力相同，故有：22
GM m GM m mg m g R R ''行地地行地行＝＝＝； 所以，2221260406
R M m m kg kg M R '⋅⋅⨯行地行地＝＝＝； （2）第一宇宙速度即近地卫星的速度，故有：2
2 GMm mv R R
＝
所以，v =；所以， v v 行地； 17．（1）2 N ；（2）12W (3)28.5 m ；
【解析】
（1）在10s 撤去牵引力后，小车只在阻力f F 作用下做匀减速运动，
设加速度大小为a ，则f F ma =，根据∆=
∆v a t
， 由图像可知22/a m s =，解得2f F N =；
（2）小车的匀速阶段即7s~10s 内，设牵引力为F ，则f F F = 由图像可知6/m v m s =，且12W m P Fv ==；
（3）小车的加速运动过程可以分为0~1.5s 和1.5s~7s 两段， 设对应的位移分别为1x 和2x ，在0~2s 内的加速度大小为1a ，
则由图像可得12/a m s =，21111 2.252
x a t m =
=， 在1.5s~7s 内由动能定理可得2222211122f Pt F x mv mv -=-，2 5.5t s =， 解得226.25x m =，
由1228.5x x x m =+=。