贵州省安顺市2019-2020学年物理高一下期末质量检测模拟试题含解析

贵州省安顺市2019-2020学年物理高一下期末质量检测模拟试题
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)如图甲所示，静止于光滑水平面上的小物块，在水平拉力F 的作用下从坐标原点O 开始沿x 轴正方向运动，F 随物块所在位置坐标x 的变化关系如图乙所示，图线右半部分为四分之一圆弧，则小物块运动到2x 0处时的动能可表示为（ ）
A ．0
B ．12F m x 0（1+π）
C ．12F m x 0（1+2π）
D ．F m x 0
【答案】C
【解析】
【详解】
F-x 图线围成的面积表示拉力F 做功的大小，可知F 做功的大小W=12F m x 0+14
πx 02，根据动能定理得，E k =W=12F m x 0+14πx 02 =01122m F x π⎛⎫+ ⎪⎝
⎭，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

2． (本题9分)一粒钢珠从静止状态开始自由落体，然后陷入泥潭中。

若把它在空中自由落体的过程称为Ⅰ，进入泥潭直到停止的过程称为Ⅱ，则（ ）
A ．过程Ⅰ中钢珠动量的改变量小于重力的冲量
B ．过程Ⅱ中钢珠所受阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力冲量的大小
C ．过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于阻力的冲量
D ．过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ与过程Ⅱ重力冲量的大小
【答案】D
【解析】在过程Ⅰ中，钢珠只受重力的作用，根据动量定理可知，其动量的改变量等于重力的冲量，选项A 错误；过程Ⅱ中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小与过程Ⅱ中重力冲量大小的和．故B 错误；过程Ⅱ中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程Ⅱ中钢珠的动量改变量等于重力和阻力的冲量的和．故C 错误；过程Ⅱ中，钢珠所受外力有重力和阻力，所以过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量大小与过程Ⅱ中重力冲量大小的和．故D 正确；故选D. 3．光滑的水平面上，物体A 、B 的质量分别为m 1和m 2，且12m m <，它们用一根轻质弹簧相连接（栓接）。

开始时，整个系统处于静止状态，弹簧处于自然长度。

第一次给物体A 一个沿弹簧轴线方向水平向右的初速度v ，第二次给物体B 一个沿弹簧轴线方向水平向左的等大的初速度v ，如图所示。

已知弹簧的形变未
超出弹性限度，比较这两种情况，下列说法正确的是（ ）
A ．第二种情况下，弹簧最短时物体A 的速度较小
B ．两种情况，弹簧最短时物体A 的速度等大
C ．两种情况，弹簧的最大弹性势能相同
D ．第二种情况下，弹簧的最大弹性势能较大
【答案】C
【解析】
【详解】
弹簧最短时，两者速度相等，弹性势能最大
第一种情况：
由动量守恒定律得：1121()m v m m v =+，解得弹簧最短时物体A 的速度1112m v v m m =+，
最大弹性势能22212pmax
11211211()222()
m m v E m v m m v m m =-+=+ 第二种情况： 由动量守恒定律得：2122()m v m m v =+，解得弹簧最短时物体A 的速度2212
m v v m m =+， 最大弹性势能22212pmax 21221211()222()
m m v E m v m m v m m '=-+=+ 因为12m m <，所以12v v <，也就是第二种情况下，弹簧最短时物体A 的速度较大；
因为212pmax pmax 122()
m m v E E m m '==+，所以两种情况，弹簧的最大弹性势能相同。

AB.由上面分析可知，第二种情况下，弹簧最短时物体A 的速度较大，故AB 错误；
CD.由上面分析可知，两种情况，弹簧的最大弹性势能相同，故C 正确，D 错误。

4． (本题9分)鹰在高空中盘旋时，垂直于翼面的升力和其重力的合力提供向心力，如图所示。

当翼面与水平面成角并以速率匀速水平盘旋时的半径为
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】
【分析】
分析鹰的受力情况，由重力和机翼升力的合力提供向心力，作出鹰的受力图，由牛顿第二定律列式分析。

【详解】
鹰在高空中盘旋时，对其受力分析，如图：
根据翼面的升力和其重力的合力提供向心力，得：
，
化简得：。

A．，与分析结果不符，故A错误；
B．，与分析结果相符，故B正确；
C．，与分析结果不符，故C错误；
D．，与分析结果不符，故D错误。

【点睛】
本题主要考查了基本的圆周运动的应用，较为简单。

5．(本题9分)如图所示为攀岩爱好者登山运动中的一张照片，已知攀岩爱好者重为G，绳子与竖直方向夹角为60°，绳子拉力也为G，则此时岩石对人的作用力（）
A．就是岩石对人的支持力B．方向可能水平向右
C．大小为G D．大小为
2 2
G
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】
A．岩石对人的作用力是岩石对人的支持力和摩擦力的合力，故A错误；
BCD．由于攀岩爱好者重和绳子拉力都为G且夹角为120 ，根据力的三角形定则，这三力可平移组成一个等边三角形，所以岩石对人的作用力也为G，方向北偏东60°，故BD错误，C正确。

故选C。

6．(本题9分)如图所示，光滑斜面高度为H，从斜面项端自由释放一个小球A，同时另一小球B从距斜面顶端高度也为H的另一点以某一初速度水平抛出，两球同时到达斜面底端．设A、B两球质量相等且均可视为质点，初始位置在同一竖直线上，不计空气阻力，则由此可知斜面的倾角θ等于
A．60°B．45°C．37°D．30°
【答案】B
【解析】
【详解】
小球A 做匀加速运动，加速度的大小为sin a g θ=，到达斜面底端为t ，则有21sin 2H at θ=，小球B 做平抛运动，在竖直方向上有2122H gt =
，联立解得2sin 2
θ=，即45θ=︒，故B 正确，A 、C 、D 错误； 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． (本题9分)如图所示为形状相同的两个劈形物体，它们之间的接触面光滑，两物体与地面的接触面均粗糙，现对A 施加水平向右的力F ，两物体均保持静止，则物体B 的受力个数可能是（ ）
A ．2个
B ．3个
C ．4个
D ．5个
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】 对A 受力分析可知，当F 与A 所受的静摩擦力大小相等时，则A 、B 之间没有弹力，当F 比A 所受的静摩擦力更大时，则A 、B 之间有弹力。

当A 对B 没有弹力时，B 受到重力和地面的支持力2个力；当A 对B 有弹力时，B 还受到重力、地面的支持力与摩擦力，共4个力，故AC 符合题意，BD 不符合题意。

故选AC 。

8． (本题9分)物体A 的加速度为32m/s ,物体B 的加速度为-52m/s ,下列说法正确的是( )
A ．物体A 的加速度比物体
B 的加速度大
B ．物体B 的速度变化比物体A 的速度变化快
C ．物体A 的速度一定在增加
D ．物体B 的速度可能在减小
【答案】BD
【解析】
【详解】
A ．物体A 、
B 的加速度，正负号代表方向，绝对值大小代表加速度大小，故A 项错误．
B ．由加速度的定义可知，加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，故B 项正确．
C ．若A 速度方向与其加速度方向相反，则物体A 的速度减小，故C 项错误．
D ．若B 速度方向与其加速度方向相反，则物体B 的速度减小，故D 项正确．
9． (本题9分)光滑水平地面上，A 、B 两物体质量都为m ，A 以速度v 向右运动，B 原来静止，左端有一
轻弹簧，如图所示，当A撞上轻弹簧，轻弹簧被压缩到最短时，下列说法正确的是( )
A．A、B系统总动量仍然为mv
B．A的动量变为零
C．B的动量达到最大值
D．A、B的速度相等
【答案】AD
【解析】
A、B组成的系统所受的外力之和为零，动量守恒，总动量为mv，则弹簧压缩最短时，A、B系统总动量仍然为mv，故A正确．弹簧压缩到最短时，A、B速度相等，则A的动量不为零．故B错误，D正确．A 在压缩弹簧的过程中，B做加速运动，A做减速运动，弹簧压缩量最大时，速度相等，然后B继续加速，A继续减速．所以弹簧压缩最短时，B的动量未达到最大值．故C错误．故选AD．
点睛：解决本题的关键知道动量守恒定律的条件，通过分析两个物体运动的物理过程，分析两物体的距离变化，知道速度相等时，弹簧压缩量最大．
10．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
【答案】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．
11．(本题9分)如图，一木块放在光滑水平地面上，一颗子弹水平射人木块中，此过程中木块受到的平均阻力为f，子弹射人深度为d，木块位移为s，则此过程中（）
A ．木块增加的动能为fs
B ．子弹的内能增加了fd
C ．子弹和木块组成的系统机械能守恒
D ．子弹动能的减少大于木块动能的增加
【答案】AD
【解析】
A 、对木块，由动能定理得，其增加的动能为k E fs 木∆=，故A 正确；
B 、系统增加的内能=Q fx fd =相对，对子弹，其子弹的内能增加小于fd ，故B 错误；
CD 、子弹和木块组成的系统，子弹减少的动能转化为木块增加的动能和系统增加的内能，故系统机械能不守，子弹动能的减少大于木块动能的增加，故C 错误，故D 正确；
故选AD ．
【点睛】根据动能定理得出子弹损失的动能和木块获得的动能，根据阻力与相对路程的乘积等于系统获得的内能，求出系统损失的机械能．
12． (本题9分)汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是 （ ）
A ．汽车经过A 、
B 两点时对路面压力值均等于车的重力
B ．汽车通过B 点对路面压力值小于汽车的重力
C ．汽车经过A 、B 两点均处于超重状态
D ．汽车通过A 点时容易爆胎
【答案】BD
【解析】
A 、由于做曲线运动根据牛顿第二定律可知汽车经过A 、
B 两点时对路面压力值不等于车的重力，故A 错；
B 、汽车通过B 点时存在向下的加速度，由牛顿第二定律得2
v mg N m r
-= ，所以N 小于汽车的重力，结合牛顿第三定律可知 B 正确；
C 、汽车经过A 点时有向上的加速度所以处于超重状态，而经过B 点时有向下的加速度所以处于失重状态，
故C错误；
D、处于超重状态下受到的挤压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确；
本题选：BD
点睛：利用牛顿第二定律求解圆周运动中的压力问题，并且找知道什么是超重、失重．
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．(本题9分)某同学用图甲所示的实验装置探究小车的加速度a与质量m的关系．所用交变电流的频率为50Hz．
(1)把木板的一侧垫高，调节木板的倾斜程度，使小车在不受牵引时能拖动纸带匀速运动，这样做的目的是为了______________________．
(1)图乙是他某次实验得到的纸带，两计数点间有四个点未画出，部分实验数据在图中已标注．则纸带的___________(填“左”或“右”)端与小车相连，小车的加速度是___________m/s1．
(3)保持小车所受的拉力不变，改变小车质量m，分别测得不同质量时小车加速度a的数据如表所示．请在
图丙的坐标纸中作出a-1
m
图像______．根据a-
1
m
图像可以得到的实验结论是______________________．
【答案】平衡阻力左0.51 图像见解析；在拉力不变时，小车的加速度与质量成反比【解析】
【详解】
第一空.探究小车的加速度a与质量m的关系实验，由于导轨阻力的存在，实验之前要平衡阻力；
第二空.由于小车做加速运动，则纸带打出的点迹越来越稀，故左端是跟小车相连的；
第三空.由运动学公式求加速度，
2
22 22
()
7.217.72 6.19 6.7010
()
m/s0.51m/s
20.1
x
a
T
-
+--⨯
===
⨯
V
；
第四空.根据表格中数据先描点，再画图象如图所示；
第五空.从图象可以看出
1
a
m
-图象是一条过原点的直线，由此得出：在拉力不变时，小车的加速度与质量
成反比．
14．(本题9分)为了探究“弹力做功与物体速度变化的关系”，把木板左侧适当抬高后，让小车在橡皮筋的作用下弹出后，沿木板滑行，以下关于本实验的说法正确的是_______．
A．通过改变橡皮筋的长度来改变拉力做功的数值
B．通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值
C．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的平均速度
D．通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度
E.适当抬高左侧木板可使橡皮筋做的功等于合力对小车做的功
【答案】BDE
【解析】
【分析】
【详解】
AB：通过改变橡皮筋的条数来改变拉力做功的数值，且每次橡皮筋的伸长量相同，让拉力做功是一根橡皮筋做功的整数倍．故A项错误，B项正确．
CD：通过打点计时器打下的纸带来测定小车加速过程中获得的最大速度，加速过程中拉力做功对应加速过程速度变化，探究两者间关系．故C项错误，D项正确．
E：适当抬高左侧木板，可使小车重力沿木板的分量与摩擦力相互抵消，小车所受合力等于橡皮筋拉力，橡皮筋做的功等于合力对小车做的功．故E项正确．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (本题9分)两个对称的与水平面成60°角的粗糙斜轨与一个半径R ＝1m ，张角为110°的光滑圆弧轨道平滑相连．一个小物块从h ＝3m 高处开始，从静止开始沿斜面向下运动．物体与斜轨接触面间的动摩擦因数为μ＝0.1，g 取10m/s 1．
（1）请你分析一下物块将怎样运动?
（1）计算物块在斜轨上通过的总路程．
【答案】 (1)物块最后在圆弧左右两端点间来回往返运动，且在端点的速度为0；(1)10m
【解析】
【详解】
解：(1)物块最后在圆弧左右两端点间来回往返运动，且在端点的速度为0；
(1)物块由释放到最后振动过程到圆弧的左端点或右端点过程，根据动能定理：
()160600mg h R cos mgcos s μ⎡⎤--︒-︒•⎣=⎦
代入数据解得物块在斜轨上通过的总路程：20s m =
16． (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？
【答案】 (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：0120.24v 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 。

17．如图所示，粗糙水平轨道AB 与半径为R 的光滑半圆竖直轨道BC 相连接。

质量为m 的小物块在水平恒力F 作用下，从A 点由静止开始向右运动，当小物块运动到B 点时撒去力F ，小物块沿半圆形轨道运动恰好能通过轨道最高点C ，小物块脱离半圆形轨道后刚好落到原出发点A 。

已知物块与水平轨道AB 间的动摩擦因数μ=0.75，重力加速度为g ，忽略空气阻力。

求：
（1）小物块经过半圆形轨道B 点时对轨道的压力大小；
（2）A 、B 间的水平距离；
（3）小物块所受水平恒力F 的大小。

【答案】（1）6mg ；（2）2R ；（3）2mg
【解析】
【详解】
（1）设小球经过半圆形轨道B 点时，轨道给球的作用力为F N
在B 点：F N -mg=m 2B v R
由B 到C 过程，由动能定理得：
-2mgR=221122
C B mv mv - 在C 点，由牛顿第二定律和向心力公式可得：
mg=m 2C v R
联立解得：F N =6mg
根据牛顿第三定律，小物块经过半圆形轨道B 点时对轨道的压力大小：F N ′=F N =6mg ，方向竖直向下。

（2）离开C 点，小球做平抛运动，则：
竖直方向：2R=12
gt 2 水平方向：S AB =v C t
解得A 、B 间的水平距离：S AB =2R （3）由A 到B 运动过程，由动能定理得： （F- mg ）S AB =212
B mv -0 代入数据解得：小物块所受水平恒力F=2mg。