【物理】北京市朝阳区2019-2020学年高一下学期期末考试模拟考试试题 （解析版） (1) 16页

北京市朝阳区2019-2020学年高一下学期期末考试 模拟考试试题 第一部分 一、本部分共14题，每题3分，共42分。在每题列出的四个选项中，选出最符合题目要求的一项。‎ ‎1.在国际单位制中，能量的单位是（　　）‎ A. 焦耳（J） B. 安培（A） C. 千克（kg） D. 特斯拉（T）‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】在国际单位制中，能量的单位是焦耳（J），安培（A）是电流的单位，千克（kg）是质量的单位，特斯拉（T）是磁感应强度的单位，所以A正确，BCD错误。‎ 故选A。‎ ‎2.在物理学史上，利用图所示的装置首先精确测量引力常量的科学家是（　　）‎ A. 第谷 B. 牛顿 C. 开普勒 D. 卡文迪许 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在物理学史上，利用图所示的装置首先精确测量引力常量的科学家是卡文迪许，故ABC错误D正确。‎ 故选D。‎ ‎3.如图所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离s．则在此过程中，拉力F对物块所做的功为:‎ A. Fs B. Fssinθ C. Fs cosθ D. Fs tanθ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体的位移是在水平方向上，把拉力F分解为水平方向的Fcosθ，和竖直方向的Fsinθ，由于竖直方向的分力不做功，所以拉力F对物块所做的功即为水平方向的分力对物体做的功，所以W=Fcosθ•s=Fscosθ .‎ A. Fs.故选项A不符合题意.‎ B. Fssinθ.故选项B不符合题意.‎ C. Fscosθ.故选项C符合题意.‎ D. Fstanθ.故选项D不符合题意.‎ ‎4.跳水运动员从‎10 m高的跳台上跳下，运动员在下落的过程中( )‎ A. 动能减少，重力势能减少 B. 动能减少，重力势能增加 C 动能增加，重力势能增加 D. 动能增加，重力势能减少 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】运动员下落过程中，重力做正功，重力势能减小，运动员速度越来越大，因此动能增加，故ABC错误，D正确．故选D．‎ ‎5.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶. 下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，沿曲线由M向N行驶，汽车所受合力F的方向指向运动轨迹内测；A图中力的方向与速度方向相同，不符合实际，故A错误；B 图中力的方向与速度方向相反，不符合实际，故B错误；C图中力的方向指向外侧，不符合实际，故C错误；D图中力的方向指向运动轨迹的内测，符合实际，故D正确；故选D．‎ ‎【点睛】做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，当物体速度大小不变时，合力方向与速度方向垂直，当物体速度减小时，合力与速度的夹角要大于90°，当物体速度增大时，合力与速度的夹角要小于90°．‎ ‎6.质量‎10g、以‎0.80km/s飞行的子弹与质量‎60kg、以‎10m/s奔跑的运动员相比（ ）‎ A. 运动员的动能较大 B. 子弹的动能较大 C. 二者的动能一样大 D. 无法比较它们的动能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 试题分析：子弹的动能为；‎ 运动员的动能为，所以子弹的动能较大，故选项B正确．‎ ‎7.韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员．他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J．韩晓鹏在此过程中（ ）‎ A. 动能增加了1900J B. 动能增加了2000 J C. 重力势能减小了1900J D. 重力势能减小了2000J ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、根据动能定理合外力做的功等于物体动能的增加量，重力对他做功1900J，他克服阻力做功100J，即阻力对他做功为−100J，则外力对他所做的总功为1900J−100J=1800J，是正功，他的动能增加了1800J，A、B错误；‎ CD、重力做的功等于重力势能的减少量，重力对物体做功为1900J，是正功，则重力势能减小了1900J，C正确、D错误，故选C ‎8.在降落伞沿竖直方向匀速下降的过程中，遇到水平方向吹来的风，则降落伞（　　）‎ A. 下落的时间变短 B. 下落的时间变长 C. 落地时的速度变小 D. 落地时的速度变大 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．降落伞参加了竖直方向的分运动和水平方向分运动，水平方向的分运动对竖直分运动无影响，故遇到水平方向吹来的风，下落的时间不变，故AB错误；‎ CD．根据可知，遇到水平方向吹来的风，则降落伞落地时的速度变大，故C错误D正确。‎ 故选D。‎ ‎9.如图所示，重为G物体静置于倾角为θ的粗糙斜面上，现使斜面向左水平匀速直线运动，在移动位移为x的过程中，物体与斜面始终保持相对静止。若物体受到的弹力所做的功为W弹，物体受到的静摩擦力所做的功为W摩，则下列说法正确的是（　　）‎ A. W弹=0；W摩＜0‎ B. W弹＜0；W摩＞0‎ C. W弹=0；W摩=0‎ D. W弹＞0；W摩＜0‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对物块受力分析如下图 由于斜面向左运动，物块的位移也向左，所以物体受到的弹力方向与位移的夹角为钝角，弹力做负功，则；物体受到的静摩擦力方向与位移的夹角为锐角，摩擦力做正功，，所以B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎10.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上有一物体随圆筒一起转动而未滑动。若圆筒和物体以更大的角速度做匀速转动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小 C. 物体所受弹力减小，摩擦力减小 D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图，开始时重力G与静摩擦力f平衡，支持力N提供向心力，当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，最大静摩擦增大，物体仍静止，即重力G与静摩擦力f平衡，故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎11.一飞船在某行星表面附近沿圆轨道绕该行星飞行．认为行星是密度均匀的球体，要确定该行星的密度，只需要测量（ ）‎ A. 飞船的轨道半径 B. 飞船的运行速度 C. 飞船的运行周期 D. 行星的质量 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据密度公式得 则已知飞船的轨道半径，无法求出行星的密度，故A错误．‎ B．已知飞船的运行速度，根据根据万有引力提供向心力，列出等式 得 代入密度公式无法求出行星的密度，故B错误．‎ C．根据根据万有引力提供向心力，列出等式 得 代入密度公式得 故C正确．‎ D．已知行星的质量无法求出行星的密度，故D错误． 故选C．‎ ‎12.小球P和Q用不可伸长的轻绳悬挂在天花板上，P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短．将两球拉起，使两绳均被水平拉直，如图所示，将两球由静止释放，在各自轨迹的最低点( )‎ A. P球的速度一定大于Q球的速度 B. P球的动能一定小于Q球的动能 C. P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力 D. P球的向心加速度一定小于Q球的向心加速度 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 从静止释放至最低点，由机械能守恒得：mgR=mv2，解得：，在最低点的速度只与半径有关，可知vP＜vQ；动能与质量和半径有关，由于P球的质量大于Q球的质量，悬挂P球的绳比悬挂Q球的绳短，所以不能比较动能的大小．故AB错误；在最低点，拉力和重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：F-mg=m，解得，F=mg+m=3mg，，所以P球所受绳的拉力一定大于Q球所受绳的拉力，向心加速度两者相等．故C正确，D错误．故选C．‎ 点睛：求最低的速度、动能时，也可以使用动能定理求解；在比较一个物理量时，应该找出影响它的所有因素，全面的分析才能正确的解题．‎ ‎13.某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示．该小组对实验进一步分析，分别画出了x、y、和动能Ek随时间t变化关系的示意图，其中不正确的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】AB. 可将平抛运动分解成水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，那么水平方向位移与时间成正比，即 x=v0t 而竖直位移与时间关系式 两者是二次函数关系，故AB正确；‎ C. 将竖直位移与水平位移之比，即为：‎ 因此与应该是成正比，故C错误；‎ D. 由于有水平初速度，那么小球的动能为：‎ 因此动能Ek随时间t是二次函数关系，故D正确．‎ ‎14.我们知道，处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的，当水不再流动时，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能，即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面，但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动，稳定时水面呈凹状，如图所示。这一现象依然可用等势面解释：以桶为参考系，桶中的水还多受到一个“力”，同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究，在过桶竖直轴线的平面上，以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系，质量为m的小水滴（可视为质点）在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能，水会向总势能更低的地方流动，稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　）‎ A. 与该“势能”对应的“力”的方向指向O点 B. 与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小 C. 该“势能”的表达式是选取了y轴处“势能”为零 D. 稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．根据该“势能”的表达式 可知，距离y轴越远，势能越小，当小水滴从y轴向外运动的过程中，对应的“力”一定做正功，因此“力”的方向背离O点向外，A错误；‎ B．该“势能”的表达式类比于弹簧弹性势能的表达式 弹簧离平衡位置越远，弹力越大，因此该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而增大，B错误；‎ C．该表达式中，当x取0时，势能为零，因此选取了y轴处“势能”为零，C正确；‎ D．由于整个水面势能相等，在O点处势能为零，则一个小水滴在该水面上任何位置重力势能与该“势能”的和均为零，即 整理可得 因此稳定时，桶中水面的纵截面为抛物线的一部分，D错误。‎ 故选C。‎ 第二部分 二、本部分共7题，共58分。‎ ‎15.“研究平抛物体的运动”实验的装置如图甲所示。钢球从斜槽上滚下，经过水平槽飞出后做平抛运动。每次都使钢球从斜槽上同一位置由静止滚下，在小球运动轨迹的某处用带孔的卡片迎接小球，使球恰好从孔中央通过而不碰到边缘，然后对准孔中央在白纸上记下一点。通过多次实验，在竖直白纸上记录钢球所经过的多个位置，用平滑曲线连起来就得到钢球做平抛运动的轨迹。‎ ‎(1)在此实验中，小球与斜槽间有摩擦______（选填“会”或“不会”）使实验的误差增大；如果斜槽末端点到小球落地点的高度相同，小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，那么小球每次在空中运动的时间______（选填“相同”或“不同”）；‎ ‎(2)如图乙所示是在实验中记录的一段轨迹，已知小球是从原点O水平抛出的，经测量A点的坐标为（‎40cm，‎20cm）。g取‎10m/s2。则小球平抛的初速度v0=________m/s，若B点的横坐标为xB=‎60cm，则B点纵坐标为yB=_____m。‎ ‎【答案】 (1). 不会 相同 (2). 2.0 0.45‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)为了保证小球的每次平抛运动的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止释放，小球与斜槽间是否有摩擦不影响实验的误差；‎ 若小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则平抛运动的初速度不同，但是平抛运动的高度相同，则小球每次在空中运动的时间相同；‎ ‎(2)由得小球平抛运动的时间为 则小球平抛运动的初速度为 小球从抛出点到B点的时间为 则B点纵坐标为 ‎16.利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验。‎ ‎(1)为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的________；‎ A．动能变化量与势能变化量 B．速度变化量与势能变化量 C．速度变化量与高度变化量 ‎(2)供选择的重物有以下四个，应选择_______；‎ A．质量为‎100g的木球B．质量为‎10g的砝码 C．质量为‎200g的钩码D．质量为‎10g的塑料球 ‎(3)大多数学生的实验结果显示，重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是____；‎ A．利用公式计算重物速度 B．利用公式计算重物速度 C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响 D．没有采用多次实验取平均值的方法 ‎(4)同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度v，描绘v2－h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你分析论证该同学的判断依据是否正确______。‎ ‎【答案】 (1). A (2). C (3). C (4). 不正确 ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)的减小量是否相等，故A正确，BCD错误。‎ ‎ (2)为减小空气阻力对实验的影响，应选择质量大而体积小的重物，故C正确，ABD错误。‎ ‎ (3)重物下落过程要克服阻力做功，使重物重力势能的减少量大于重物动能的增加量，故C正确，ABD错误。‎ ‎ (4)该同学的判断依据不正确，在重物下落h的过程中，若阻力f恒定，根据 ‎，得，可知，v2－h图像就是过原点一条直线，要想通过v2－h图像的方法验证机械能是否守恒，还必须看图像的斜率是否接近‎2g。‎ ‎17.一个质量为‎150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上做匀速直线运动，已知，求：‎ ‎（1）求地面对雪橇阻力的大小；‎ ‎（2）若雪橇在水平地面上移动的距离为‎5m，求地面对雪橇阻力所做的功。‎ ‎【答案】（1）400N；（2）2000J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设地面对雪橇阻力的大小为，对雪橇受力分析得 代入数据得 ‎（2）地面对雪橇阻力所做的功为 ‎18.如图所示为跳台滑雪的示意图。一名运动员在助滑路段取得高速后从a点以水平初速度v0=‎15m/s飞出，在空中飞行一段距离后在b点着陆。若测得ab两点的高度差h=‎20m，不计空气阻力，g取‎10m/s2，求：‎ ‎(1)运动员在空中飞行的时间；‎ ‎(2)运动员在b点着陆前瞬间速度的大小。‎ ‎【答案】(1)20s；(2)‎25m/s ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由公式得 ‎(2)运动员着陆前瞬间，在竖直方向的速度 则运动员在b点着陆前瞬间速度的大小 ‎19.‎2016年4月6日，我国首颗微重力科学实验卫星“实践十号”发射升空。已知卫星质量为m，它绕地球做匀速圆周运动时距地球表面的高度为h。已知引力常量为G，地球质量为M，地球半径为R。求：‎ ‎(1)卫星所受的万有引力F；‎ ‎(2)卫星做匀速圆周运动的周期T。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据万有引力定律，有 ‎(2)根据万有引力提供向心力有 解得 ‎20.如图所示，某人乘雪橇从雪坡A点滑至B点，接着沿水平路面滑至C点停止，人与雪橇的总质量为‎70kg。表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据，已知A点距水平路面的高度为‎20m，若g取‎10m/s2，请根据图表中的数据解决下列问题：‎ ‎（1）人与雪橇滑在A点时的动能为多少？‎ ‎（2）人与雪橇从A到B的过程中，损失的机械能是多少？‎ ‎（3）人与雪橇从A到C的过程中，克服摩擦力所做的功是多少？‎ ‎【答案】（1）140J；（2）9100J；（3）14140J ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）人与雪橇滑在A点时的动能为 ‎（2）人与雪橇从A到B的过程中，设克服摩擦力做的功为，根据动能定理可得 代入数据解得 根据功能关系可知，损失的机械能等于克服摩擦力做的功，为9100J。‎ ‎（3）人与雪橇从B到C的过程中，设克服摩擦力做的功为，根据动能定理可得 代入数据解得 则从A到C的过程中，克服摩擦力所做的功为 ‎21. 蹦床比赛分成预备运动和比赛动作．最初，运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段，他经过若干次蹦跳，逐渐增加上升高度，最终达到完成比赛动作所需的高度；此后，进入比赛动作阶段．‎ 把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧，弹力大小F="kx" (x为床面下沉的距离，k为常量)．质量m=‎50kg的运动员静止站在蹦床上，床面下沉x0=‎0.10m；在预备运动中，假设运动员所做的总功W全部用于其机械能；在比赛动作中，把该运动员视作质点，其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s，设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl．取重力加速度g=‎10m/s2，忽略空气阻力的影响．‎ ‎（1）求常量k，并在图中画出弹力F随x变化的示意图；‎ ‎（2）求在比赛动作中，运动员离开床面后上升的最大高度hm；‎ ‎（3）借助F-x 图像可以确定弹性做功的规律，在此基础上，求x1和W的值 ‎【答案】（1）k=5000N/m （2）‎5m （3）W=2525J ‎【解析】‎ 试题分析：（1）床面下沉x0=‎0.1m时，运动员受力平衡，有mg=kx0，解得k=5×103N/m．‎ F-x图线如图所示．‎ ‎（2）运动员从x=0处离开床面，开始腾空，由运动的对称性知其上升、下落的时间相等，‎ ‎，解得hm=‎5.0m．‎ ‎（3）参照由速度时间图线求位移的方法可知F-x图线下的面积等于弹力做的功，从x处到x=0处，弹力做的功，‎ 运动员从x1处上升到最大高度hm的过程，根据动能定理可得，解得x1=‎‎1.1m 对整个预备运动过程分析，由题设条件以及功和能的关系，有 解得W=2525J.‎ 考点：胡克定律；能量守恒定律.‎