云南省曲靖市2019-2020学年物理高一下期末考试模拟试题含解析

云南省曲靖市2019-2020学年物理高一下期末考试模拟试题
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．如图所示，银河系中某行星有三颗卫星A 、B 、C ，它们在同一平面沿顺时针方向绕行星做匀速圆周运动.不考虑其它星体的影响，下列说法正确的是
A ．三颗卫星的角速度大小关系是ωA >ω
B =ωC
B ．三颗卫星向心加速度的大小关系是a A >a B =a C
C ．三颗卫星受到行星的万有引力大小关系是F A <F B =F C
D ．三颗卫星的线速度大小关系是v A <v B =v C
2．把地球同步卫星、月球绕地球运行的轨道都视为圆，根据同步卫星和月球运动的周期之比可求 A ．同步卫星和月球绕地球运行的速率之比
B ．同步卫星和月球到地球的距离的三次方之比
C ．同步卫星和月球的质量之比
D ．月球和地球的质量之比
3． (本题9分)设地球表面处重力加速度为g ，地球半轻为R ，在地球赤道平面上距地面高度为2R 处的重力加速度为，则等于
A ．
B ．
C ．4
D ．9
4． (本题9分)如图所示，用劲度系数为15N/m 的轻弹簧悬挂一个绝缘带有电荷量为72.010C -⨯的小球A ，此时弹簧的长度为10cm 。

在A 的正下方放一个带电球B 时，弹簧伸长量增加4cm ，此时两球相距12cm 。

已知静电力常量为922910N m /C k =⨯⋅，A 、B 可视为点电荷，则（ ）
A ．A 球受到的库仑力是2.1N
B ．A 球受到的库仑力是1.5N
C ．B 球带负电，电荷量是51.210C -⨯
D ．B 球带负电，电荷量是64.810C -⨯
5． (本题9分)在一次足球比赛中，球从位于球门正前方的罚球点踢出后，在空中飞行的速率与时间的关系如图所示。

已知球在t 2时刻刚好飞入球门，不计空气阻力，则罚球点到球门的距离为
A ．v 2t 2
B ．v 1t 2
C ．v 3t 2
D ．2322
v v t + 6． (本题9分)如图，放置在光滑的水平地面上足够长斜面体，下端固定有挡板，用外力将轻质弹簧压缩在小木块和挡板之间，弹簧的弹性势能为100J ．撤去外力，木块开始运动，离开弹簧后，沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，则
A ．木块重力势能的增加量为100J
B ．木块运动过程中，斜面体的支持力对木块做功不为零
C ．木块、斜面体和弹簧构成的系统，机械能守恒
D ．木块运动过程中，发热量为零
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
8． (本题9分)处于北京和广州的物体，都随地球自转而做匀速圆周运动．关于它们的向心加速度的比较，下列说法正确的是（ ）
A ．它们的方向都沿半径指向地心
B ．它们的方向都在平行赤道的平面内指向地轴
C ．北京的向心加速度比广州的向心加速度大
D ．北京的向心加速度比广州的向心加速度小
9．(本题9分)如图所示，轻杆一端固定质量为m的小球，另一端固定在转轴上，轻杆长度为R，可绕水平光滑转轴O在竖直平面内转动将轻杆从与水平方向成30°角的位置由静止释放若小球在运动过程中受到的空气阻力大小不变当小球运动到最低点P时，轻杆对小球的弹力大小为。

方向竖直向上，下列说
法正确的是( )
A．小球受到的空气阻力大小为
B．小球运动到P点时的速度大小为
C．小球能运动到与O点等高的Q点
D．小球不能运动到与O点等高的Q点
10．(本题9分)物理学的发展丰富了人类对动物世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步，下列表述正确的是（）
A．牛顿发现了万有引力定律
B．牛顿通过实验证实了万有引力定律
C．相对论的创立表明经典力学已不再适用
D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域
11．(本题9分)在如图所示的电路中为电源，其内阻为，为定值电阻（），为电阻箱，
光敏电阻，其阻值大小随所受照射光强度的增大面减小，为理想电压表，为理想电流表，闭合开关后，下列说法正确的是
A．用光照射，电流表示数变大
B．用光照射，电压表示数变小
C．将变阻箱阻值变大，电流表示数变大
D．将变阻箱阻值变大，电压表示数变小
12．(本题9分)关于摩擦力，下列说法中正确的是()
A．两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力
B．受静摩擦作用的物体一定是静止的
C．滑动摩擦力方向可能与运动方向相同
D．物体间正压力一定时，静摩擦力的大小可以变化，但有一个限度
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．某实验小组用图所示的实验装置和器材做“探究动能定理”实验，在实验中，该小组同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力，为探究小车的动能变化规律：
（1）为了保证实验结果的误差尽量小，在实验操作中，下面做法必要的是____。

A．实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B．实验操作时要先释放小车，后接通电源
C．在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近越好
D．在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
（2）除实验装置图中的仪器外，还需要的测量仪器有__________________________，
（3）如图为实验中打出昀一条纸带，现选取纸带中的A、B两点来探究“动能定理”。

已知打点计时器的打点周期为T，重力加速度为g，图中已经标明了要测量的物理量。

另外，小车的质量为M，砂和砂桶的总质量为m。

请你把要探究的结果用题中给出的字母表达出
_____________________________________________。

14．(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/s 1．
(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-1m 图像______．根据a-1m
图像可以得到的实验结论是______________________．
四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15．一辆质量5t 的汽车，发动机的额定功率为80kW ，汽车从静止开始以加速度a ＝1m/s 2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍，g 取10m/s 2，求：
(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间t
(2)汽车开始运动后第5s 末的瞬时功率
(3)汽车的最大速度υm
16． (本题9分)如图所示，火箭载着宇宙探测器飞向某行星，火箭内平台上还放有测试仪器．火箭从地面起飞时，以加速度02
g 竖直向上做匀加速直线运动（0g 为地面附近的重力加速度），已知地球半径为R ．
（1）到某一高度时，测试仪器对平台的压力是起飞前的1718
，求此时火箭离地面的高度h ． （2）探测器与箭体分离后，进入行星表面附近的预定轨道，进行一系列科学实验和测量，若测得探测器环绕该行星运动的周期为T 0，试问：该行星的平均密度为多少？（假定行星为球体，且已知万有引力恒量为G ）
17． (本题9分)如图所示，光滑水平地面上停放着一辆小车，小车左端靠在竖直墙壁上，其左侧半径为R
的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的，轨道最低点B 与水平轨道BC 相切，
C 点为水平轨道的最右端，BC=1.3R ，整个轨道处于同一竖直面内．将质量为小车质量一半的物块（可视为质点）从A 点无初速释放，物块与小车上表面BC 之间的动摩擦因数为0.5，重力加速度为g
（i ）求物块运动到B 点时的速率
（ii ）判断物块最终是否能够从C 点飞出，并说明理由．
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】
【详解】
卫星绕行星做匀速圆周运动，由卫星与行星间的万有引力提供向心力，则
2
22Mm v F G ma m r m r r
ω====，可得32,GM GM GM a v r r r ω===，AB.根据32GM GM a r r
ω==，，由r a ＞r b =r c 可知：ωA <ωB =ωC ，a A <a B =a C ;故A 、B 均错误. C.由于不知道卫星质量大小关系，所以不能比较万有引力大小；故C 错误.
D.根据
GM
v
r
=，由r a＞r b=r c可知：v A<v B=v C；故D正确.
2．A 【解析】【详解】
由万有引力提供向心力有：
22
22
4
=
mM v
G m r m
r T r
π
＝，可得：
23
4r
T
GM
π
＝，
GM
v
r
＝，A.由周期之比，
可得同步卫星的轨道半径与月球的轨道半径之比，从而也就得同步卫星与月球绕地球运行的速度之比，故A正确。

B. 由周期之比，可求解同步卫星和月球到地心的距离的二分之三次方之比，选项B错误；
C. 由周期之比，不能求解同步卫星和月球的质量之比，选项C错误；
D. 由周期之比，不能求解月球和地球的质量之比，选项D错误.
3．D
【解析】
【详解】
在地球表面，根据万有引力定律近似等于重力可得：①
当时，则距离地心的距离为3R，根据万有引力定律近似等于重力可得：
②
联立①②式可得：，故ABC错误，D正确。

故选D。

【点睛】
本题考查万有引力定律及其应用，解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一重要理论，必须搞清哪一位置所受的万有引力等于哪一位置的重力。

4．D
【解析】
【分析】
【详解】
AB．A球受到的库仑力
2
==15410N0.6N
F F k x-
⋅∆=⨯⨯=
弹
库
故AB错误；
CD．弹簧伸长，说明A和B相互吸引，带电性不同，故B球带负电，根据库仑定律
A B 2=q q F k
r
库 则 2B A F r q kq =
库
解得 6B 4.810C q -=⨯
故C 错误，D 正确。

故选D 。

5．B
【解析】
【详解】
不计空气阻力，足球在空中做斜上抛运动，足球在t 1时刻速度最小，到达最高点，此时足球只有水平速度，所以足球的水平分速度等于v 1。

足球水平方向做匀速直线运动，则罚球点到球门的距离为 s=v 1t 1．
A. v 1t 1，与结论不相符，选项A 错误；
B. v 1t 1，与结论相符，选项B 正确；
C. v 3t 1，与结论不相符，选项C 错误；
D. 2322
v v t +，与结论不相符，选项D 错误； 6．B
【解析】
【分析】
放置在光滑的水平地面上足够长斜面体，下端固定有挡板，用外力将轻质弹簧压缩在小木块和挡板之间，弹簧的弹性势能为100J ．撤去外力，木块开始运动，斜面体也会运动，木块沿斜面向上滑到某一位置后，不再滑下，说明木块和斜面体有共同速度，根据功能关系分析力做功和能的转化．
【详解】
对整个系统除重力和系统内弹力做功，还有木块和斜面体之间的摩擦力做功，系统机械能不守恒定律，弹簧的弹性势能为100J 转化为木块重力势能以及动能和斜面体动能及内能，故木块重力势能的增加量小于100J ，故AC 错误；斜面体支持力垂直于斜面，木块运动的方向不是沿斜面，故力与位移不垂直，可以做功，故B 正确；木块运动过程中，与斜面有摩擦，则发热量不为零，故D 错误．故选B ．
【点睛】
此题的关键是分析出那些力做功，知道力做功对应的能力转化关系，注意地面光滑这个条件．
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】
【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．BD
【解析】
试题分析：它们的方向都沿与地轴垂直的平面指向地轴，A 错误B 正确；因为两地属于同轴转动，所以角速度相同，根据公式2a r ω=知，ω一定，到地轴的距离越大加速度越大，故广州的加速度比北京的大，C 错误D 正确
考点：考查了向心加速度
【名师点睛】地球上物体随地球自转的角速度相同，自转的轴心是地轴不是地心，由2a r ω=可以知道加速度的大小关系．
9．AC
【解析】
【详解】
AB.小球运动到P 点时，根据牛顿第二定律可得
解得小球在P 点的速度大小为
根据动能定理可得：
解得
故A 符合题意，B 不符合题意。

CD.假设小球能运动到与O 点等高的Q 点，则阻力大小为 ，根据动能定理可得：
解得
故小球能运动到与O点等高的Q点，且达到Q的速度刚好为零，故C符合题意D不符合题意。

10．AD
【解析】
【分析】
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。

【详解】
A项：牛顿发现了万有引力定律，故A正确；
B项：牛顿通过月地检验证实了万有引力定律，故B错误；
C项：相对论并没有否定经典力学，而是在其基础上发展起来的，有各自成立范围，故C错误；
D、爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推进到高速领域，故D正确。

故选：AD。

【点睛】
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。

11．ACD
【解析】
【详解】
光敏电阻光照时阻值减小，则电路中的总电阻减小；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流增大，故R1两端的电压变大，故电压表的示数变大；则并联支路的电压减小，则R2的电流减小，R3电流变大，电流表读数变大，则A正确，B错误；将变阻箱R2阻值变大，则电路中的总电阻变大；由闭合电路欧姆定律可得，电路中电流减小，故R1两端的电压变小，故电压表的示数变小；则并联支路的电压变大，则R3的电压变大，R3电流变大，电流表读数变大，则CD正确；故选ACD.
12．CD
【解析】
试题分析：两物体相互挤压、接触面粗糙、有相对运动或相对运动趋势，是产生摩擦力必不可少的三个条件，缺少任何一个都不会有摩擦力产生，选项A错误；静摩擦力产生在存在相对运动趋势的两个相互接触的物体之间，物体不一定静止，选项B错误；滑动摩擦力方向和物体间相对运动的方向相反，可能与运动方向相同，选项C正确；物体间正压力一定时，静摩擦力的大小随着外力和物体的运动状态的变化而变化，
但有一个限度，即最大静摩擦力，选项D 正确。

考点：摩擦力
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
13．AD 刻度尺、天平（或弹簧秤） ()2221232M x x mgx T -=
【解析】
【详解】
第一空.A 、实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作，以保证小车所受合外力恰好是绳子的拉力，故A 正确．
B 、实验时，若先放开小车，再接通打点计时器电源，由于小车运动较快，可能会使打出来的点很少，不利于数据的采集和处理．故B 错误．
C 、在利用纸带进行数据处理时，所选的两个研究点离得越近测量误差越大，故C 错误．
D 、在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量，这样才能使得砂和砂桶的总重力近似等于细绳对小车的拉力，故D 正确．
第二空.由于实验需要测量小车速度，速度是使用打点计时器打的纸带计算得出的，故要测量点距，需要刻度尺；本实验还要测量质量，故需要天平．
第三空.小车的质量为M ，砂和砂桶的总质量为m ，M 远大于m ．则对小车的作用力等于砂和砂桶的总重力mg ，所以恒力对小车做的功可表示为：mgx ．由2
t x v t ＝得：14A x v T ＝ ，24B x v T ＝，所以小车动能的改变量为2222212()112232K B A M x x E Mv Mv T
--=V ＝ ；本实验就是要验证减少的重力势能是否等于增加的动能，即mgx ＝22212()32M x x T
-. 14．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
2222()7.217.72 6.19 6.7010()
m/s 0.51m/s 20.1x 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1a 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． 四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分
15． (1)10s(2)40kW(3)26.67m/s;
【解析】
【详解】
（1）匀加速过程，由牛顿第二定律得：
F f ma -=
匀加速的最大速度：
3
801010m /s 8000
P v F ⨯=== 匀加速运动的时间：
1010s 1
v t a === （2）5s 末汽车的速度：
155m/s v at '='=⨯=
汽车的瞬时功率：
480005410W P Fv '='=⨯=⨯
（3）汽车匀速运动时速度最大，由平衡条件可知，速度最大时汽车的牵引力：
0.063000N F f mg "===
由P=Fv 可知，汽车的最大速度：
3
801026.67m /s 3000
P v F ''⨯==≈ 答：（1）汽车做匀加速直线运动的最长时间t 为10s ．（2）汽车开始运动后第5s 末的瞬时功率为4×104W ．（3）汽车的最大速度为26.67m/s ．
16．（1）2R h = （2）20
3GT πρ=
【解析】
(1)取测试仪为研究对象，由物体的平衡条件和牛顿第二定律有
在地面时1F N mg = 在某一高度处22F 2N g mg ma m -== 由题意知2117F F 18N N =
解得249
g g = 又 2Mm mg G R
= 22()Mm mg G
R h =+ 解得2
R h = (2) 进入行星表面附近的预定轨道，则有2122
104m R Mm G R T π= 又3143
M M V R ρπ== 解得2
03GT πρ= 17．（i ）
．（ii ）物块能够从C 点飞出． 【解析】（i ）物块从A 下滑到B 的过程中，小车保持静止，对物块由动能定理得：
，则得，；
（ii ）设物块在小车上滑行的过程中，小车和物块组成的系统水平方向动量守恒，设共同速度为v ，取向右为正方向，由动量守恒定律有：
设相对位移大小为，由功能关系得：
联立各式得：，因为：，所以物块最终能从C 点飞出。

点睛：本题主要考查了动量守恒定律和功能关系的直接应用，要求同学们能正确分析物体的运动情况，注意使用动量守恒定律时要规定正方向。