【3份试卷合集】临沂市名校2019-2020学年物理高一第二学期期末考试模拟试题.pdf

高一（下）学期期末物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题4 分，共 40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.可以将万有引力相互作用与电荷间的相互作用类比，即任何有质量的物体都要在它的周围空间产生一个引力场，而其他的物体在引力场中，要受到该引力场的引力作用。据此，万有引力中的重力加速度，相当于电场中的哪个物理量A.电场力 B.电场强度 C.电势差 D.电势能【答案】B【解析】【详解】重力场的基本性质是对其周围物体由引力作用，而电场的基本特性是对放入其中的电荷有力的作用，说明重力与电场力类似。电荷量与物体的质量类似，则由G=mg,F=qE分析可知，重力加速度g 与电场中电场强度E 可类比，故 B 正确，ACD错误。2.（本题9 分）下列说法中符合物理史实的是A.伽利略发现了行星的运动规律，开普勒发现了万有引力定律B.哥白尼创立地心说，地心说 是错误的，“日心说”是对的，太阳是宇宙的中心C.牛顿首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量D.牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律【答案】D【解析】开普勒发现了行星的运动规律，牛顿发现了万有引力定律，选项A 错误；哥白尼创立日心说，现在看来 地心说 和 日心说 都是错误的，太阳并不是宇宙的中心，选 项 B 错误；卡文迪许首次在实验室里较准确地测出了万有引力常量，选项C 错误；牛顿将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出了万有引力定律，选 项 D 正确；故选D.3.（本题9 分）2019年 1 月，我国嫦娥四号探测器成功在月球背面软着陆，在探测器“奔向”月球的过程中，用 h 表示探测器与地球表面的距离，F 表示它所受的地球引力，能够描F 随 h 变化关系的图像是【答案】D【解析】【详解】GMm根据万有引力定律可得：F=E h 越 大,F 越 小 故 选 项 D 符合题意,4.2019年 5 月 1 7 日，我国成功发射第45颗北斗导航卫星，该卫星属于地球静止轨道卫星（同步卫星）,该 卫 星（）A.入轨后可以位于北京正上方B.入轨后的速度大于第一宇宙速度C.发射速度大于第二宇宙速度D.入轨后的加速度小于地面重力加速度【答案】D【解析】【详解】A.同步卫星只能定点在赤道上空，故 A 错误；B.所有卫星的运行速度都不大于第一宇宙速度，故 B 错误；C.同步卫星的发射速度都要大于第一宇宙速度，小于第二宇宙速度，故 C 错误；D.根据可知，入轨后的加速度小于地面重力加速度，故 D 正确；r5.在水平面上，一物体在水平力F 作用下运动，其水平力随时间t 变化的图象及物体运动的v-t图象如图。由两个图象可知，10s内：A.水平力F 做的功为56JB.克服摩擦力做的功为40JC.摩擦力做的功为-48JD.合力功为0【答案】D【解析】【详解】A.由速度时间图象可知，在1-2S内，物体处于静止状态，F不做功，在2-6内，物体做匀加速直线运动，Fi=6N,位移X,=x4x4m=8m1 2所以力F做的功Wi=FiXi=6x8=48J6-8s内做匀速运动，F2=4 N,位移X2=2x4=8m所以力F做的功WZ=F2X2=4X8=32J8-lls内做匀减速运动，拉力等于零，没有做功，所 以1-lls内水平力F做的功为W=WI+W2=48+32=81J故A项错误；BCD.在11s内物体的动能变化量为零，根据动能定理知，合力做功为1.则摩擦力做功Wf=-W=-81J所 以1-lls内克服摩擦力做的功为8 1 J,故BC项错误，D项正确。6.（本题9分）在竖直悬挂的轻质弹簧下端挂一个钩码，弹簧伸长了 4 c m,如果在该弹簧下端挂两个这样的 钩 码（弹簧始终发生弹性形变），弹簧的伸长量为A.4cm B.6cm C.8cm D.16cm【答案】C【解析】【分析】【详解】根据题意可得，当弹簧下端挂一个钩码时，由胡克定律得F=kx=mg解得弹簧的劲度系数为k 40.04当弹簧下端挂两个钩码时，由胡克定律得kx!=2mg所以21ngmg=8cm0.04故选c；7.（本题9分）牛顿以天体之间普遍存在着引力为依据，运用严密的逻辑推理，建立了万有引力定律.在创建万有引力定律的过程中，牛顿A.接受了胡克等科学家关于“吸引力与两中心距离的平方成反比”的猜想B.根据“月一地检验，地球对月亮的引力与太阳对行星的引力不属同种性质的力C.根 据F=ma和牛顿第三定律，分析了地月间的引力关系，进而得出FamineD.根据大量实验数据得出了比例系数G的大小【答案】A【解析】【详解】在创建万有引力定律的过程中，牛顿根据地球上一切物体都以相同加速度下落的事实，得出物体受地球的引力与其质量成正比，即F a m的结论；同时牛顿接受了平方反比猜想，再根据牛顿第三定律进而得出F am im z;然后进行月地检验，进一步得出该规律适用与月地系统；但牛顿没有测出比例系数G；而是在提出万有引力定律后100多年，后来卡文迪许利用扭称测量出万有引力常量G的大小，故A正确，而BCD说法错误；故选A.8.（本题9分）A、B两物体质量分别为mi、m 2,叠放在光滑水平地面上，如图所示，现用水平力F拉A时，A、B间无相对滑动，其间摩擦力为f i,若改用同样的力拉B时，A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f 2,则门汗2为（）年A.mi：mz B.mz：mi C.1:1 D.mi2:m22【答案】B【解析】【详解】当水平恒力F拉A时对整体分析有：Fa=-g+m2隔离对B分析，根据牛顿第二定律得:rnFJ i=m2a=-.mx+“12当水平恒力拉B时对整体分析有：，Fa=-mA+m?隔离对A分析，根据牛顿第二定律得：/rrFf i =!.叫+色则：工：力=加2：町A.描述与分析不符，故A错误.B.描述与分析相符，故B正确.C.描述与分析不符，故C错误.D.描述与分析不符，故D错误.9.（本题9分）地球的两颗人造卫星A和B,它们的轨道近似为圆。已知A的周期约为12小时，B的周期约 为16小时，则两颗卫星相比（）A.A距地球表面较远 B.A的角速度较小C.A的线速度较小 D.A的向心加速度较大【答案】D【解析】【详解】A.由万有引力提供向心力，则有：GmM _ m47r2r可得：可知周期大的轨道半径大，则有A的轨道半径小于B的轨道半径，所以3距地球 4/表面较远，故选项A不符合题意;B.根据2zra=T可知周期大的角速度小，则有3的角速度较小，故选项B不符合题意;C.由万有引力提供向心力，则有：GmM mv2丁丁可得：v-怨，可知轨道半径大的线速度小，则有A 的线速度大于8 的线速度，故选项C 不符合题意;D.由万有引力提供向心力，则有：GmM；=mar可得：。=，可知轨道半径大的向心加速度小，则有A 的向心加速度大于8 的向心加速度，故选项Dr符合题意；10.（本题9 分）如图所示，物体从A 处静止开始沿光 滑斜面A。下滑，又在粗糙水平面上滑动，最终停在 B 处.已 知 A 距水平面O B的高度为h,物体的质量为m,现将物体m 从 B 点沿原路送回至A 处，至少需外力做功C.mghD.2mgh【答案】D【解析】【详解】设。B=x，对从A 到 B过程,根据动能定理，有:mgh-nmgx=0;对返回过程，由动能定理得到:W-mgh-pmgx=0；联立解得：W=2m gh,即需外力做的功至少应为2m gh,故 ABC错误，D 正 确.故 选 D.【点睛】本题的关键是采用分段法，对下滑全程和上滑全程根据动能定理列式，要注意选择研究的过程.二、多项选择题：本题共6 小题，每小题4 分，共 24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4 分，选对但不全的得2 分，有选错的得。分11.（本题9 分）将质量为0.2kg的小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A 的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把球弹起，球升至最高位置C（图丙）.途中经过位置B 时弹簧正好处于自由状态（图乙）.已知 B、A 的高度差为0.1m,C、B 的高度差为0.2m,弹簧的质量和空气阻力都可忽略，重力加速度g=10m/s2,则有（）至al l TV Z.AA.小球从A上升至B的过程中，弹簧的弹性势能一直减小，小球的动能一直增加B.小球从B上升到C的过程中，小球的动能一直减小，势能一直增加C.小球在位置A时，弹簧的弹性势能为0.6JD.小球从位置A上升至C的过程中，小球的最大动能为0.4J【答案】BC【解析】A.当弹簧的弹力与小球重力平衡时，合力为零，加速度为零，速度达到最大.之后小球继续上升，弹簧弹力小于重力，球做减速运动，直到脱离弹簧，故小球从A上升到3的过程中，弹簧的弹性势能一直减小,动能先增大后减小，故A错误；B.从8到C,小球只受重力作用，做减速运动，所以动能一直减小，重力势能一直增加，故B正确；C.从A到C，小球动能不变，重力势能增加，重力势能由弹簧弹性势能转化而来，而重力势能增量为EP=A/?=0.2x 10 x（0.1+0.2）=0.6J,所以在A点弹簧的弹性势能为0.6J,故C正确；D.小球受力平衡时，因未给弹簧的劲度系数，则弹簧的形变量由题设条件无法求出，故无法求出小球最大动能，故D错误.综上所述，本题正确答案为BC.故选：BC.点睛：小球从A开始向上运动，开始做加速运动，当弹簧弹力与重力平衡时，小球速度达到最大，之后开始减速，运动到3时脱离弹簧，之后只在重力作用下减速.12.一条河岸平直的小河宽度为4 0 m,河水流速为3m/s。小船在静水中的速度为5 m/s,现在始终保持船头垂直对岸渡河。下列分析正确的是A.小船过河的时间等于10sB.小船过河的时间等于8sC.小船过河的位移大于40mD.小船过河的位移等于40m【答案】BC【解析】【详解】A B.小船渡河过程中始终保持船头指向与河岸垂直，渡河时间最短，最短渡河的时间为A错 误 B正确；CD.小船的实际航线是垂直河岸方向上与水流方向上的合位移，与水流方向成锐角，则小船过河的位移大于 40m,C正 确 D错误.13.一汽车以速度V。在平直路面上匀速行驶，在 t=0时刻将汽车发动机的输出功率调为另一个恒定值，设汽车行驶过程中受到的阻力恒定不变.从t=0时刻开始，汽车运动的v-t图象可能正确的有【答案】BD【解析】试题分析：调整前，牵 引 力 尸=/,功 率 当 功 率 调 整 后，若功率调大，由于速度不会瞬间变化,所以会导致牵引力F 瞬间变为一个较大的值，使得E 了,汽车做加速运动，使得速度增大，而随着速度的增大，功率不再变化，牵引力逐渐减小，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到尸=/,开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的加速运动最后匀速，图像如B。若功率调小，同样由于速度不会瞬间变化，所以会导致牵引力b瞬间变为一个较小的值，使 得 汽 车 做 减 速 运 动，使得速度减小，而随着速度的减小，功率不再变化，牵引力逐渐增大，加速度逐渐减小，直到牵引力再次减小到尸=了,开始新的匀速直线运动，即为加速度逐渐减小的减速运动最后匀速，图像如D。考点：机动车的两种启动方式1 4.（本 题 9 分）关于太阳与行星间的引力，下列说法中正确的是（）A.由于地球比木星离太阳近，所以太阳对地球的引力一定比对木星的引力大B.行星绕太阳沿椭圆轨道运动时，在近日点所受引力大，在远日点所受引力小M m FrC.由 F=G?可知，G=,由此可见G 与 F 和 B的乘积成正比，与 M 和 m 的乘积成反比r M mD.行星绕太阳运动的椭圆轨道可近似看作圆形轨道，其向心力来源于太阳对行星的引力【答案】BD【解析】【分析】【详解】根据万有引力F=G 等，B 对.引力还跟星体质量有关，所以A 错.G 是万有引力常量是个定值，C 错.万R2有引力提供天体做圆周运动的向心力，D 对.1 5.（本题9 分）一遥控玩具汽车在平直路上运动的位移一时间图像如图所示，则下列正确的是（）A.15s内汽车的位移为30mB.前 10s内汽车的加速度为3m/s2C.20s末汽车的速度大小为lm/sD.前 25s内汽车做单方向直线运动【答案】AC【解析】由图象可知，前 15s内汽车的位移为 x=30m-0=30m。故 A 正确。在 前 10s内图线的斜率不变，说明汽车的速度不变，则汽车做匀速直线运动，加速度为0,故 B 错误。位移-时间图线的斜率表示速度，则 20s末汽车的速度U=-机/S=。故 C 正确。汽车在前10s内向正方向做匀速直线运动,10-15St 25-15内静止，15-25S内反向做匀速直线运动，所以汽车的运动方向发生了改变。故 D 错误。故选AC。点睛：解决本题的关键知道位移时间图象的物理意义，知道图线斜率表示速度，匀速直线运动的加速度为零.1 6.半径分别为2R和R的两个半圆，分别组成如图甲、乙所示的两个光滑圆弧轨道，一小球先后从同一高度下落，分别从如图甲、乙所示的开口竖直向上的半圆轨道的右侧边缘进入轨道，都沿着轨道内侧运动并能从开口竖直向下的半圆轨道的最高点通过.空气阻力不计.下列说法正确的是（）A.图甲中小球对轨道最高点的压力比图乙中小球对轨道最高点的压力大B.图甲中小球在轨道最高点的角速度比图乙中小球在轨道最高点的角速度小C.图甲中小球在轨道最低点的向心力比图乙中小球在轨道最低点的向心力小D.图甲中小球对轨道最低点的压力比图乙中小球对轨道最低点的压力大【答案】BD【解析】【详解】A.小球下落高度相同，根据动能定理可知，mgh=；m v F,则小球在最高点时，速度大小相等，根据向心力公式可知，F+mg=m且，图甲中上方轨道半径大，故轨道对小球的压力小，根据牛顿第三定律可知，小R球对轨道的压力小，故A错误.B.根据v=3R可知，图甲中小球在最高点的角速度小，故B正确.CD.小球运动到最低点的过程中，mgH=ymv22,高度H相同，故在最低点的速度相等，根据向心力公式可知，F-mg=m且，图甲中下方轨道半径小，小球对轨道最低点的向心力大，压力大，故C错误，D正确.R三、实验题:共2小题，每题8分，共16分1 7.（本题9分）用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”.实验室所给的电源为输出电压为6 V的交流电和直流电两种.重物从高处由静止开始下落，重物拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量.第14题图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材；B.将打点计时器接到电源的“交流输出 端上；C.用天平测量出重物的质量；D.释放悬挂纸带的重物，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.其 中 没 有 必 要 进 行 的 操 作 步 骤 是。（将其选项对应的字母填在横线处）（2）某同学在上述验证机械能守恒定律的实验中得到一条较为理想的纸带，若。点为重物下落的起始点，重物的质量m,电源的频率为f,则重物从0到C过 程 减 小 的 重 力 势 能；增加的动能。（当地重力加速度为g,用给出的字母表示）【答案】（1）C；（2分）（2）mg（xo+xi）；（3 分）楼-（玉+工2）2。（3 分）【解析】本题考查的是对 验证机械能守恒定律”实验的应用问题，由于实验结果与物体质量无关，故步骤C是不必要的;其他步骤为实验的内容及步骤;从0到C下落的高度为X0+X1，故重力势能减少量为mg（x0+xi）；根据动能定理，合 外 力 做 功 匕=勺 子，增 加 的 动 能 等（+）21 8.（本题9分）如图所示，在“探究功与物体速度变化的关系”的实验中：（1）下列说法正确的是A.为减小实验误差，长木板应水平放置B.通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加C.小车在橡皮筋拉力作用下做匀加速直线运动，当橡皮筋恢复原长后小车做匀速运动D.应选择纸带上点距均匀的一段计算小车的速度（2）某同学在一次实验中得到了一条如图所示的纸带，这条纸带上的点中间较疏，两端较密，出现这种情况的原因可能是A.电源的电压不稳定 B.木板倾斜程度太小C.木板倾斜程度太大 D.小车受到的阻力较大【答案】BD；BD【解析】（1）为了保证小车的动能都是橡皮筋做功的结果，必须平衡摩擦力，长木板要适当的倾斜，故 A错误；该实验中利用相同橡皮筋形变量相同时对小车做功相同，通过增加橡皮筋的条数可以使橡皮筋对小车做的功成整数倍增加，这个设计很巧妙地解决了直接去测量力和计算功的困难，故 B正确；橡皮筋伸长的长度在逐渐较小，所以弹力也在逐渐减小，小车作加速度减小的加速运动，在橡皮筋恢复原长后，小车受力平衡，将做匀速直线运动.故C错误；当橡皮筋恢复原长时，小车合外力为零，做匀速运动，此时速度最大，因此此时速度即为小车最终获得的速度，故 D 正 确.故 选 BD（2）由图看出小车先加速后减速，最后停下来。电源的频率不稳定时，打点周期不稳定，对纸带所记录的点中间会产生影响，但最终点的间距不会为零，故 A 错误。由图看出小车先加速后减速，最后停下来，说明橡皮筋的拉力消失后，小车做减速运动，摩擦力的影响没有消除，说明没有使木板倾斜或倾斜角度太小，摩擦力未被平衡，故 B正确。木板倾斜程度太大时，当橡皮筋的拉力消失后，小车仍做加速运动，不可能做减速运动，故 C错误。小车有橡皮筋作用时做加速运动，橡皮舒作用完毕后小车做减速运动，可能小车受到的阻力较大，并且没有被平衡，故 D正确。故选BD。点睛：此题的关键是熟悉橡皮筋拉小车探究做功与物体速度变化的关系实验步骤细节和原理，知道平衡摩擦力.要明确小车的运动情况，先加速，再匀速，最后减速，橡皮条做功完毕，速度最大，做匀速运动，因此明确实验原理是解答本题的关键.四、解答题：本题共4 题，每题5 分，共 20分1 9.如图所示，足够大的光滑绝缘水平桌面上有平行于桌面的匀强电场（图中未画出），桌面上有一个质量 为 m=0.1kg、电荷量q=-1.0 xl（T4c的带电小球（可视为质点）。在大小为F=0.2N的水平恒力作用下，小球以速度vo=O.6m/s沿图中虚线由M 向右匀速运动到N.已知力F与 MN间夹角0=60.求：匀强电场的大小和方向；（2）当小球到达N 点时撤去F,求此后小球运动到最右端时在MN方向上运动的位移大小。【答案】E=2X103N/C 方向与F方向相同.0.18m【解析】【详解】设电场强度为E,小球做匀速运动，由平衡条件得:qE=F解得：E=2X103N/C,方向与F方向相同.(2)撤 去F后，设小球在M N方向上的加速度分量为a,由牛顿第二定律得：死 cos 60=ma解得：a=lm/s2由速度公式得：o0=at解得：t=0.6s则位移大小为：1 2x=-at=0.18m22 0.如图所示，倾角。=37的斜面固定在水平面上，斜面长L=4m,质 量m=10kg的物块从斜面顶端无初速度释放，物块与斜面间的动摩擦因数2 0.5。已知S访37。=0.6,8S37。=0.8,g=10m/s2o求：物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功；(2)物块滑到斜面底端时重力的功率。【答案】(l)160J(2)240W【解析】【详解】(1)对物体-受力分析可知，物体受到的滑动摩擦力大小为：Ff=/mg cos 0物块从斜面顶端滑到底端的过程中，摩擦力做功：Wf=FfLcos 兀解 得 叼=-160J故物块从斜面顶端滑到底端的过程中克服摩擦力做的功为160J(-2)设物块到达到斜面底端的速度为V,根据动能定理得1 ,mgL sin。一 pirngL cos 6=mv解得u =4 m/s此时重力的功率为P=/n g v s i n 0解得 P =2 4()W21.(本题9 分)如图所示，倾角0=3 0。的光滑斜面上，一轻质弹簧一端固定在挡板上，另一端连接质量m B=0.5 k g 的物块B,B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量m A=4 k g 的物块A连接，细绳平行于斜面，A在外力作用下静止在圆心角为a=6 0。、半 径R=l m 的光滑圆弧轨道的顶端a 处，此时绳子恰好拉直且无张力；圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道b e 相切，b e 与一个半径r=0.1 2 m 的光滑圆轨道平滑连接，静止释放 A,当 A滑 至 b时，弹簧的弹力与物块A在顶端d处时相等，此时绳子断裂，已知b e 长度为d=0.8 m,求；(g 取 I O m/s2)(1)轻质弹簧的劲度系数k；(2)物块A滑至b处，绳子断后瞬间，圆轨道对物块A的支持力大小；为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨，则物体与水平轨道b e 间的动摩擦因数口应满足什么条件？【答案】(1)k=5 N I m(2)7 2 N(3)0.3 5 W 0.5 或4 0.1 2 5【解析】(1)A位于a 处时，绳无张力弹簧处于压缩状态，设压缩量为x对 B由平衡条件可以得到：kx=mHg s i n 0当 A滑 至 b时，弹簧处于拉伸状态，弹力与物块A在顶端a处时相等，则伸长量也为x,由几何关系可知:R =2 x,代入数据解得：k=5 N 1 m；(2)物块A在 a处和在b处时，弹簧的形变量相同，弹性势能相同由机械能守恒有：mAgR(-cosa)=mBg Rs i n 6 1 +mAv+mBv将 A在 b处，由速度分解关系有：vB=s i n a代入数据解得：V A=2 5 n/s2在 b处，对 A由牛顿定律有：Nh-mAg=mA代入数据解得支持力：N =7 2 N.(3)物块A不脱离圆形轨道有两种情况：不超过圆轨道上与圆心的等高点由动能定理，恰能进入圆轨道时需要满足：-4”1g d=o-万加”名恰能到圆心等高处时需要满足条件：明 石一人加花=0 代入数据解得：4=0.5,也=0.3 52过圆轨道最高点，则恰好过最高点时：mAg=mA r1 2 1 2由动能定理有：-2 mAgr-/jymAgd=-mAv-mAvA代入数据解得：/3=0.1 2 5为使物块A能进入圆轨道且不脱轨，有：0.3 5 0.5或 叫C.需用秒表测量小球在空中飞行的时间D.斜槽轨道必须光滑(2)图乙是小球叫的多次落点痕迹，由此可确定其落点的平均位置对应的读数为 cm(3)在某次实验中，测量出两小球的质量分别为叫、m2,三个落点的平均位置与0点的距离分别为0M、OP、ON。在实验误差允许范围内，若满足关系式,即验证了碰撞前后两小球组成的系统动量守恒(用所给符号表示)。(4)验证动量守恒的实验也可以在如图所示的水平气垫导轨上完成，实验时让两滑块分别从导轨的左右两侧向中间运动，滑块运动过程所受的阻力可忽略，它们穿过光电门后发生碰撞并粘连在一起。实验测得滑块A的总质量为肛、滑 块B的总质量为加2,两滑块遮光片的宽度相同，光电门记录的遮光片挡光时间如下表所示。在实验误差允许范围内，若满足关系式。即验证了碰撞前后两滑块组成的系统动量守恒。左侧光电门右侧光电门碰前T12碰后4笃无（用测量的物理量表示）四、解答题：本题共4 题，每题5 分，共 20分19.（6 分）如图所示电路，电阻Ri=2Q,Rz=8Q,R3=3Q,开 关 k和 ki闭合、kz断开时，电压表的示数为 U=1 V,电阻Ri的电功率为P.开 关 k和 kz闭合、ki断开时，电阻Rz的电功率也为P。求：Er k（1）电源的电动势E和内电阻r；（2）开关k和 kl闭合、k2断开时，电源的效率。20.（6 分）（本题9 分）半径R=0.8m、质量为2m 的上圆弧槽B静止于水平地面上，圆弧底端与地面相切，4质量为7m 的小滑块A 静止于圆弧槽左侧。将质量为m 的小滑块C从圆弧槽B顶端正上方h=0.4m处由静止释放。已知所有接触面均光滑，小滑块A、C均可视为质点，重力加速度g 取 10m/s2（1）在小滑块C从释放到滑离圆弧槽B 的过程中，求圆弧B 的位移大小；（2）小滑块C与小滑块A 发生弹性碰撞（二者碰撞时间忽略不计）后，通过计算加以说明小滑块C能否追 上 B。21.（6 分）（本题9 分）如图所示，在竖直平面内有一8”管道装置，它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于4、A,B、B2,2、2分别是两圆弧管道的最高点,G、G 分别是两圆弧管道的最低点，C、固定在同一水平地面上。两直管道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R,N B Q R =NAQC；=N&Q 2 =乙%0 2c2=。一质量为m 的小物块以水平向左的速度从6 点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为。设 =12，”/s,m=lkg,R=1.5m,=0.5,=37（sin370=0.6,cos370=0.8）,求：（i）小物块从G 点出发时对管道的作用力；（2）小物块第一次经过G 点时的速度大小；（3）小物块在直管道4A 2上经过的总路程。22.（8 分）（本题9 分）如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心00,转动，筒内壁粗糙，筒口半径和筒高分别为R和 H,筒内壁A 点的高度为筒高的一半，内壁上有一质量为m 的小物块.求：（1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A 点受到的摩擦力和支持力的大小（2）当物块在A 点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度.参考答案一、单项选择题：本题共10小题，每小题4 分，共 40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】ABC.电容的大小与电容器两端的电压及电容器所带的电量无关，电容不会随着电荷量以及电压的变化而变化，故 ABC错误；D.根 据 Q=UC可知，随电容器所带电荷量的增加，电容器两极板间的电压也增大，故 D 正确。2.C【解析】【详解】设细线AC和 A B的夹角为仇 分析小球a 的受力情况，如图所示：在竖直方向上：FAC COS 0=mg.在水平方向上：FBC+F.C sin6=/.（2）仅增大b 球的带电量、仅增大a 球的带电量或者仅将b 球沿直线CD 向左靠近a 球，均让两球间的库仑引力工增大，则两细线AC、BC仍然处于伸直状态，B、C、D 在同一条水平线上，则夹角0 不变，又小球a重力不变，A C的拉力不变.则ABD错误，C 正确.3.A【解析】做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，如匀速下降的降落伞机械能减少，机械能不守恒，A错误；做变速运动的物体机械能可能守恒，如自由落体运动，也可能不守恒，在水平方向上的匀变速直线运动，B 错误；外力做功为零，机械能不一定守恒，如在空中匀速下落的物体，外力对物体做功为零，机械能不守恒，C 错误；若只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒，故 D 正确.【点睛】机械能守恒条件是：只有重力或弹力做功.判断机械能是否守恒，应根据机械能守恒条件进行判断；在某一物理过程中，除重力与弹力外还有其它力做功，如果其它力的功为零，则机械能守恒.4.D【解析】【详 解】A.点电荷不能理解为体积很小的带电体，能不能看成点电荷与物体本身的体积大小无关；故A项不合题意.B C.点电荷的模型是重要的物理模型之一，它的条件是带电体的大小远小于电荷间的距离，都可看成点电荷，与带电体的形状、带电体所带的电量都无直接的关系；故B项不合题意，C项不合题意.D.点电荷的条件是带电体的大小远小于电荷间的距离；故D项符合题意.5.C【解 析】【分 析】【详 解】第一宇宙速度在地面附近绕地球做匀速圆周运动所必须具有的速度.也是人造卫星的最小发射速度 v=7.9痴r s,故C正确【解 析】【详 解】设 两 球 碰 撞 后m I、m2的 速 度 分 别 为vi、V2.mI、m2碰撞时动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：弹性碰撞机械能守恒，由机械能守恒定律得:解得碰后:A.碰 撞 过 程B获得的动能 一:一，则 当m i、V。一定时，随 着m2的增大，分式（口.，+%）;的分母有极大值出现，动能有极小值，则B的动能先减小后增大；故A项不合题意.B.碰 撞 过 程B获得的动量 _ _则 当m i、V。一定时，随 着m2的增大，B的动量逐渐 增 大；故B项符合题意.CD.碰 撞 过 程 中A获得的最终速度 _ _ ，开 始-若m2越 大 碰 撞 后A的 速 度V1越 小；后来二.，若m2越 大 碰 撞 后A的 速 度V越 大；故C项不合题意，D项不合题意.7.B【解析】【分析】【详解】甲、乙相遇时用力推对方的过程系统动量守恒，以甲的初速度方向为正方向，由动量守恒定律得m 甲 v 甲+m z.v z=m 甲v 单+m z,v 乙，代入数据可得m 甲x2+m 乙x(-2)=m 甲 又(-1)+m 乙x2解得m 甲：m 乙二4：3故B正确，ACD错误。故 选Bo8.A【解析】本题考查动能的概念和Ek-t图象，意在考查考生的推理能力和分析能力。小球做竖直上抛运动时，速度V=Vo-gt,根据动能&-=初2得故图象A正确。点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。9.D【解析】【分析】【详解】设绳子与竖直方向的夹角为将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度，根据平行四边形定则得，丫物=四山8,故选D.【点睛】将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度，即可求解.10.B【解析】【分析】【详解】由图可知，液体与导体芯构成了电容器，两板间距离不变；液面变化时只有正对面积发生变化；则由0 =71 可知，当液面升高时，只能是正对面积S增大，故可判断电容增大.再依据C=乂，因此两极4/r k d U板间电势差U不变，那么电容的电荷量增大，因此电容器处于充电状态，因电流从哪侧流入电流表则电流表指针向哪侧偏转，因此指针向左偏转；故ACD错误，B正确；故 选 B.【点 睛】此题考查平行板电容器在生产生活中的应用，注意由题意找出我们常见的模型再时行分析；掌握电容器的定 义 公 式 C=乂 及 决 定 式 C=一 二 是 解 题 的 基 础.二、多项选择题：本 题 共 6 小 题，每 小 题 4 分，共 24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 4 分，选 对 但 不 全 的 得 2 分，有 选 错 的 得。分11.ABC【解 析】【详 解】A.由图象可知，图 象 A 斜 率 的 绝 对 值 大 于 图 象 B斜率的绝对值，因 此 ra n),故 A 正确；B.在 同 一 坐 标 系 内 作 出 电 阻Ro的 U-I图象，如 图 1 所 示，由 图 象 可 知 la lb,故 B 正确；图 1CD.Ro接 到电源上，如 图 1 所 示，lalb,UaUb,由 P=UI可 知，P aP b,电源的效率 殳=_ L _心尸(r+4)j由 于 ra n),所 以 rarb,故 C正 确，D 错 误；12.AC【解 析】【分 析】【详 解】除重力以外的其它力的功等于机械能的增量，可知钢丝绳拉力对物体做功等于物体机械能的增量，选 项 A正 确；根据动能定理，合外力对物体做功等于物体动能的增量，选 项 B错 误；物体克服重力做功等于物体重力势能的增量，选 项 C 正确；钢丝绳拉力与重力对物体做功之和等于物体动能的增量，选 项 D 错 误；故 选 AC.【点 睛】此题关键是理解功能转化关系：合力的功等于动能的增量；重力的功等于重力势能的变化；除重力以外的其它力的功等于机械能的增量.13.AD【解 析】【分析】【详解】蜡烛参与水平方向和竖直方向两个方向的运动，根据运动的独立性原理可知，两个方向的运动互不干扰，则当水平速度变为2V时，竖直运动不变，则蜡块R 从玻璃管底端到达管顶的时间仍为t,与与玻璃管向右运动的速度大小无关，故选AD.14.BD【解析】【分析】【详解】A B.设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有2FN+mg=m代入数据得F =-6 N则杆子表现为推力，大小为6 N,所以小球对杆子表现为压力，大小为6N.A 错 误 B 正确；C D.在最点，杆子表现为拉力，对于小球有V2FN-mg=m K代入数据得F=54NC 错 误 D 正确。故 选 BD.15.ABC【解析】【详解】A.设初始时弹簧的压缩量为司，由能量的转化与守恒可知：；A x,2=mgh初始由平衡条件可得：kX=4?g速度最大时，弹簧的压缩量为今：kx2-mg当速度最大时，小球上升的高度为:A r =-x2由以上方程解得：等=4，&=!?,故A正确。k 8 8 2B.以球和弹簧为研究对象，向上的方向为正方向，由动量定理可得：I-mg A t=0解得地面对弹簧的冲量为/=mg4,故B正确。C.在整个过程中，弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能，即 弹 簧 的 弹 性 势 能 为 故C正确。D.由初始状态到小球的速度最大的过程，弹簧释放的弹性势能为：1 2 1 2E g kx E()=2mgR 3 0 J由于直管道的摩擦，物块每完整经历直管道一次，机械能的减少量满足:|z|=|Wf|=jLimglcosa=1 6 J设 n 为从第一次经过Di后，翻 越 Di和 Dz的总次数，则有:|m v -n|A E|0 可得：n=2,表明小物块在第二次经过Di后就到不了 D z,之后在D1B1A2c2D2之间往复运动直至稳定，最后在 A2及 C2右侧与A2等高处之间往复稳定运动。由开始到稳定运动到达A2点，由动能定理有:一“2 g s e o s a mgR(1 -c o s a )=0；mv1可得：s=m45 3故 在 B曲直管道上经过的路程为s=T.mH R22.(1)摩擦力 f=，g ,，支持力 N=，g /,.(2)3=7 gy/H2+R2 IH2+R2 R【解析】【分析】【详解】（1）根据受力分析则物体保持平衡的受力分析如图,根据平衡可知：N =mg c o s 0 =/感 y/H2+R2Xi叫瑞 三(2)当转速增加，f=0时，即mg tan 0=mraji1,化简则H R 2g 一 =a),R 2所以高一（下）学期期末物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题4分，共40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，汽车在倾斜的路面上拐弯，弯道的倾角为仇半径为R,则汽车完全不靠摩擦力转弯的速度是（）上A.JgRcos。B.JgRsinC.JgRtan D.yjgRcot02.（本题9分）对于做匀速圆周运动的物体，下列说法中正确的是（）A.线速度不变 B.角速度不变C.加速度不变 D.合外力不变3.（本题9分）一端固定的轻质弹簧处于原长,现用互相垂直的两个力耳、巴拉弹簧的另一端至。点，如图所示，在此过程、F2分别做了 3J、4J的功;换用另一个力F仍使弹簧重复上述过程，则该过程中F所做的功 是（）A.1JB.5JC.7JD.9J（本题9分）如图所示，在自主活动中，当笔尖同时沿水平方向和竖直方向做直线运动时，以下说法正确 的 是（）A.笔尖的合运动一定是直线运动B.笔尖的合运动一定是曲线运动C.若笔尖沿两个方向都做匀速直线运动，则笔尖的合运动一定是匀速直线运动D.若笔尖沿两个方向都做匀变速直线运动，则笔尖的合运动一定是匀变速直线运动5.（本题9分）地球上，在赤道的物体A和杭州的物体B随地球自转而做匀速圆周运动，如图所示.他们的线速度分别为VA、VB,周期分别为TA,TB,则（）B.VAVVB,TAV TBC.VAVB TA=TBD.VAVB,TA=TB6.如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为V 0,则下列说法中错误的是A.若%=厢，则小球对管内壁无压力B.若 娴，则小球对管内上壁有压力C.若0%VB,故C正确，ABD错误。【点睛】解答本题关键要知道共轴转动角速度相等，同时要能结合公式v=w判断，本题也可直接根据线速度定义式判断。6.D【解析】【详解】A.到达管道的最高点，假设恰好与管壁无作用力.则有:小球仅受重力，由重力提供向心力，即：9Vom2-mR得所以A选项是正确的，不