【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） 15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．‎ ‎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)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动能的增加量和重力势能的减小量是否相等，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.‎