山西省运城市景胜中学2019-2020学年高一物理下学期期末模考试题.doc

山西省运城市景胜中学2019-2020学年高一物理下学期期末模考试题

山西省运城市景胜中学2019-2020学年高一物理下学期期末模考试题

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姓名：

- 12 -

山西省运城市景胜中学2019-2020学年高一物理下学期期末模考试题（含解析）
（考试时间：90分钟）
一、选择题（每题4分，1到9是单选，10到12题为多选）
1.如图所示，人在岸上通过滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下述说法中正确的是( )

A. 人匀速收绳
B. 人收绳的速度越来越大
C. 人收绳的速度越来越慢
D. 人收绳的速度先快后慢
【答案】C
【解析】
【详解】设船运动的速度方向和绳子之间的夹角为，由运动的分解与合成可知船的运动为合运动，绳子的运动为分运动，因此，船在向前运动的过程中在逐渐增大，船速不变，因此绳的速度在逐渐减小，故选C正确，ABD错误
2.以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为，如图所示，则物体在空中飞行的时间为不计空气阻力，g取)（ ）

A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
小球打在倾角θ为30°的斜面上，速度方向与斜面夹角α为60°，有几何关系可知，速度与水平方向的夹角为30°，将该速度分解：，又有：，联立并代入数据解得：，故B正确，ACD错误．
3.小船在静水中的速度是v，现小船要渡一河流，渡河时小船朝对岸垂直划行，若航行至河中时，河水流速增大，则渡河时间将（　　）
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 不能确定
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】小船的渡河时间取决于小船垂直河岸的分速度大小，与平行河岸的分速度大小无关。水流速度变化，只改变小船平行河岸的分速度大小，不改变小船垂直河岸的分速度大小，所以小船渡河时间不变，故C正确，ABD错误。
故选C。

4.我国的“神舟”系列航天飞船的成功发射和顺利返回，显示了我国航天事业取得的巨大成就已知地球的质量为M，引力常量为G，飞船的质量为m，设飞船绕地球做匀速圆周运动的轨道半径为r，则(    )
A. 飞船在此轨道上的运行速率为
B. 飞船在此圆轨道上运行的向心加速度为
C. 飞船在此圆轨道上运行的周期为
D. 飞船在此圆轨道上运行所受的向心力为
【答案】C
【解析】
【详解】研究飞船绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，列出等式：，解得：；a=；T=；F=G故C正确，ABD错误；故选C.
5.假设地球的质量不变，而地球的半径增大到原来半径的2倍，那么从地球发射人造卫星的第一宇宙速度的大小应为原来的(　 　)
A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 2倍
【答案】C
【解析】
【详解】地球的第一宇宙速度是卫星在近地圆轨道上的环绕速度，即轨道半径为地球半径的环绕速度，则由m得：v，所以第一宇宙速度是，R为地球半径．地球半径增大到原来的2倍，所以第一宇宙速度（环绕速度）大小应为：v'，即为原来的倍．故C正确，ABD错误．
6.如图所示，质量相同的两物体处于同一高度，A由静止开始沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则下列说法不正确的是　　

A. 到达底端时重力的瞬时功率
B. 重力对两物体做的功相同
C. 整个过程中，两物体机械能的改变量不同
D. 到达底端时两物体的动能相同，速度大小相等
【答案】C
【解析】
【详解】AD．由于质量相等，高度变化相同，所以到达底端时两物体的动能相同，速度大小相同，但速度方向不同，到达底端时两物体的速率相同，重力也相同，但A物体重力方向与速度有夹角，所以到达底端时重力的瞬时功率不相同，有PA＜PB，故AD正确.
C．A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，整个过程物体机械能都守恒，所以整个过程机械能的改变量相同，故C错误；
B．两物体质量相m同，初末位置的高度差h相同，重力做的功W=mgh相同，故B正确；

7.关于功、功率以下说法正确是（）
A. 滑动摩擦力对物体只能做负功
B 静摩擦力不可能对物体做功
C. 作用力和反作用力可能对物体都不做功
D. 功率反映的是力对物体做功的快慢，功率大，做功一定多
【答案】C
【解析】
轻放在水平传送带上的物体，受到传送带给的滑动摩擦力，摩擦力方向和运动方向相同，对物体做正功，A错误；放在倾斜传送带上的物体，随传送带相对静止的向上端移动过程中，静摩擦力做正功，B错误；静止在桌面上的书，书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对相互作用力，但在力的方向上没有位移，所以都不做功，C正确；功率大小表示对物体做功快慢的物理量，功率大，做功块，但做功不一定多，D错误．
8.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. 周期变化
C. 角速度大小不变 D. 运动状态不变
【答案】C
【解析】
【详解】A．做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向变化，故A错误；
BC．做匀速圆周运动的物体，周期、角速度不变，故B错误，C正确；
D．由于物体的线速度方向变化，故其运动状态发生变化，故D错误；
故选C。
9. 我国发射的“天宫一号”和“神州八号”在对接前，“天宫一号”的运行轨道高度为350km，“神州八号”的运行轨道高度为343km．它们的运行轨道均视为圆周，则
A. “天宫一号”比“神州八号”速度大
B. “天宫一号”比“神州八号”周期长
C. “天宫一号”比“神州八号”角速度大
D “天宫一号”比“神州八号”加速度大
【答案】B
【解析】
【详解】试题分析：
A．天宫一号和神州八号绕地球做匀速圆周运动，靠地球的万有引力提供向心力：
即，根据这个等式得：线速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的线速度较小，A错误；
B．周期，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的周期更大，B正确；
C．角速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的角速度更小，C错误；
D．加速度，天宫一号的轨道半径大于神舟八号的轨道半径，则天宫一号的加速度更小，D错误．
【点睛】

10.如图所示的传动装置中，B，C两轮固定在一起绕同一轴转动，A，B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB，若皮带不打滑，则A，B，C三轮边缘上a，b，c三点的角速度之比和线速度之比为(　　)

A. 角速度之比1∶2∶2 B. 角速度之比1∶1∶2
C. 线速度之比1∶2∶2 D. 线速度之比1∶1∶2
【答案】AD
【解析】
点a和点b是同缘传动边缘点，线速度相等，故：，根据，有：；点b和点c是同轴传动，角速度相等，故：；根据，有：，综合有： ， ，故选项AD正确．
点睛：要求线速度之比需要知道三者线速度关系：A、B两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，B、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．
11.如图所示，质量为M的木块放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v0沿水平射中木块，并最终留在木块中与木块一起以速度v运动．已知当子弹相对木块静止时，木块前进距离L，子弹进入木块的深度为s．若木块对子弹的阻力f视为恒定，则下列关系式中正确的是（　　）

A. B.
C. 系统摩擦生热Q=fs D.
【答案】ACD
【解析】
【详解】A、以木块为研究对象，根据动能定理得，子弹对木块做功等于木块动能的增加，即，故A正确；
B、D以子弹为研究对象，由动能定理得，故B错误，D正确．
C、由得，，根据能量守恒定律可知，系统摩擦生热，则得到，故C正确．
故选：ACD
【点睛】子弹射入木块的过程中，木块对子弹的阻力f做功为，子弹对木块的作用力做功为fL，根据动能定理，分别以木块和子弹为研究对象，分析子弹和木块的作用力做功与动能变化的关系；根据能量守恒定律研究系统摩擦生热．
12.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（　　）

A. 球A的角速度等于球B的角速度
B. 球A的线速度大于球B的线速度
C. 球A的运动周期小于球B的运动周期
D. 球A与球B对筒壁的压力相等
【答案】BD
【解析】
【详解】物体受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：

FNcosθ=ma…①，FNsinθ=mg…②
两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等
小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动． 由于A和B的质量相同，根据力的合成可知，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的．
由公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A的角速度小于球B的角速度，故A错误．
由向心力的计算公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A的线速度大于球B的线速度，故B正确；
由周期公式，所以球A运动周期大于球B的运动周期，故C错误．
球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确．
【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题．
二、计算题
13.从离地高80m处水平抛出一个物体，3s末物体的速度大小为50m/s，g取10m/s2。求：
(1)物体抛出时的初速度大小；
(2)物体在空中运动的时间；
(3)物体落地时的水平位移．
【答案】(1)40m/s；(2)4s；(3)160m。
【解析】
【详解】(1)物体在3s末的竖直分速度：

根据平行四边形定则知，物体的初速度：
；
(2)根据得，物体平抛运动的时间：
；
（3）物体落地的水平位移：
。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
14.如图所示，有一辆质量为m=1.0×103kg的小汽车驶上半径为R=50m的圆弧形拱桥，g取10m/s2．求：

(1)汽车到达桥顶的速度为v1=10m/s时对桥的压力FN有多大？
(2)汽车以多大的速度v2经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空？
【答案】(1) (2)
【解析】
【详解】(1)汽车经过凸形桥最高点时，受重力和支持力提供向心力，
根据牛顿第二定律得，
解得：
根据牛顿第三定律知
可得汽车对桥的压力为．
(2)汽车即将腾空飞起时，桥面的支持力为零，只有重力提供向心力，
有：
解得：．
【点睛】解决本题的关键掌握圆周运动向心力的来源，明确汽车经过桥顶时恰好对桥没有压力的临界条件，然后运用牛顿第二定律进行求解．
15.如图所示，长为l的细线上端固定于悬点O，细线下面悬挂一质量为m的小钢球（可看作质点）．钢球在水平面内以O′为圆心做匀速圆周运动时，细线与O O′的夹角为θ．忽略空气阻力，重力加速度为g．求：

（1）钢球做匀速圆周运动的向心力大小Fn；
（2）钢球做匀速圆周运动的角速度大小.
【答案】（1） （2）
【解析】
【详解】（1）小钢球受力如图所示：

则
（2）根据牛顿第二定律：
r = lsinθ
mg tanθ = m2 lsinθ
所以小球的角速度
16.如图所示，一个质量为的小球以某一初速度从点水平抛出，恰好从竖直圆弧轨道的点沿切线方向进入圆弧轨道（不计空气阻力，进入圆弧轨道时无机械能损失）.已知圆弧轨道的半径，为轨道圆心，为轨道竖直直径，与的夹角，小球到达点时的速度大小.取，求：

（1）小球做平抛运动的初速度大小；
（2）点与点的高度差；
（3）小球刚好能到达圆弧轨道最高点，求此过程小球克服摩擦力所做功.
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【详解】（1）对小球在点的速度进行分解，由平抛运动规律得；
（2）对小球由点至点的过程由动能定理得，解得；
（3）小球恰好经过点，在点由牛顿第二定律有，解得，小球由点至点过程由动能定理得，解得.