湖北省黄石实验高中2018-2019学年下学期高一期末考试模拟卷物理Word版含答案.doc

2018-2019 学年下学期高一期末考试模拟测试卷 物 理 （A） 注意事项： 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形 码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答：每小题选出答案后，用 2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂 黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草 稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。 4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题 只有一项符合题目要求，第 9～12 题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 0 分。 1．下列有关匀速圆周运动的说法正确的是(　　) A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B．做匀速圆周运动的物体所受合外力是恒定的 C．做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比 D．做匀速圆周运动的物体向心加速度与半径成反比 2．一颗呼啸的子弹射入树桩，最终停在树桩内，这个过程中(　　) A．总能量减少了，能量不再守恒 B．子弹的动能无缘无故地消失了 C．子弹的机械能(包括动能、声能等)增加 D．子弹和树桩的内能增加了 3．对于万有引力定律的数学表达式 ，下列说法正确的是(　　) A．公式中 G 为引力常量，是人为规定的 B．r 趋近零时，万有引力趋于无穷大 C．m1、m2 受到的万有引力总是大小相等、方向相反 D．m1、m2 受到的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 4．某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示，E 和 F 是椭圆轨道的两个焦 点，行星在 A 点的速度比在 B 点的速度大，则太阳位于(　　) A．F B．E C．B D．A 5．如图所示，某一小球以 v0＝10 m/s 的速度水平抛出，在落地之前经过空中 A、B 两点，在 A 点小球的速度方向与水平方向的夹角为 45°，在 B 点小球速度方向与水平方向的夹角为 60°(空气阻 力忽略不计，g 取 10 m/s2)。以下判断正确的是(　　) A．小球经过 A、B 两点间的时间 t＝ s B．小球经过 A、B 两点间的时间 t＝ s C．A、B 两点问的高度差 h＝5 m D．A、B 两点问的高度差 h＝15 m 6．如图所示，轻弹簧置于光滑水平面上，一端固定在竖直墙壁，另一端自由。现分别用质量不 等的两物块将弹簧压缩相同长度后由静止释放，物快离开弹簧的瞬间(　　) A．质量大的动能大 B．质量小的动能大 C．质量大的速度大 D．质量小的速度大 7．2018 年国际雪联单板滑雪 U 形池世锦赛决赛在西班牙内华达山收官，女子决赛中，中国选 手蔡雪桐以 90.75 分高居第一，成功卫冕。如图所示，单板滑雪 U 形池场地可简化为固定在竖直面 内的半圆形轨道场地，雪面不同曲面处的动摩擦因数不同。因摩擦作用，滑雪运动员从半圆形场地 的坡顶下滑到坡底的过程中速率不变，则(　　) A．运动员下滑的过程中加速度不变 B．运动员下滑的过程所受合力恒定不变 C．运动员下滑过程中与雪面的动摩擦因数变小 D．运动员滑到最低点时所受重力的瞬时功率达到最大 8．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后点火，使其沿椭圆轨道 2 运行， 最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道 3。轨道 1、2 相切于 Q 点，轨道 2、3 相切于 P 点，如图所 示，则当卫星分别在 1、2、3 轨道上正常运行时，以下说法正确的是(　　) A．在轨道 1、2、3 上的运行周期：T2＞T1＞T3 B．在轨道 1、3 上经过 Q、P 点时的加速度：aP＞aQ C．在轨道 2、3 上的 P 点时，卫星动能 Ek3＞Ek2 D．在轨道 2 上，卫星由 P 点到 Q 点的过程中，引力做负功 9．如图所示，一圆环以直径 AB 为轴做匀速转动，P、Q、R 是环上的三点，则下列说法正确的 是(　　) A．线速度的大小 vP＞vQ＞vR B．向心加速度的大小 aP＝aQ＝aR C．任意时刻 P、Q、R 三点的线速度方向均不同 D．任意时刻 P、Q、R 三点向心加速度的方向相同 10．两个小球 A、B 在光滑的水平面上相向运动，它们的质量分别为 4 kg 和 2 kg，A 的速度 v1＝ 3 m/s，B 的速度 v2＝－3 m/s，则它们发生正碰后，其速度可能分别是(　　) A．均为＋1 m/s B．＋4 m/s 和－5 m/s C．－1 m/s 和＋5 m/s D．＋2 m/s 和－1 m/s 11．光滑水平面上静止一质量为 M 的木块，一颗质量为 m 的子弹以水平速度 v1 射入木块，并 以速度 v2 穿出，对这个过程，下列说法正确的是(　　) 1 2 2 m mF G r = ( 3 1)− 3 此 卷 只 装 订 不 密 封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 A．子弹克服阻力做的功等于 B．子弹对木块做的功等于子弹克服阻力做的功 C．子弹对木块做的功等于木块获得的动能与子弹跟木块摩擦生热的内能之和 D．子弹损失的动能等于木块的动能跟子弹和木块摩擦转化的内能之和 12．A、B 两物体在光滑水平地面上，且两者的质量都为 m，A 以速度 v 向右运动，B 原来静止， B 的左端有一轻弹簧，如图所示。当 A 撞上弹簧后，B 的速度达到最大时(　　) A．A、B 系统的总动量仍然为 mv B．A 的动量变为零 C．弹簧的弹性势能为零 D．弹簧的弹性势能最大 二、非选择题（本题共 5 小题，共 52 分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位） 13．(5 分)如图所示为气垫导轨，滑块在水平气垫导轨上滑动时摩擦很小可以忽略不计。导轨上 的两滑块质量均为 m，两滑块上的挡光片宽度均为 d。现用该装置做“验证动量守恒定律”实验。 (1)调节气垫导轨，在导轨上只放一个滑块，轻推滑块，观察滑块通过两个光电门的挡光时间 _______即可认为气垫导轨调水平了。 (2)实验时使滑块甲从图示位置获得一初速度撞击静止在导轨上的滑块乙，两滑块碰撞端粘有橡 皮泥，碰撞后两滑块粘在一起。光电门 1 记录了滑块甲上的挡光片的挡光时间为 t1，光电门 2 记录 了滑块乙上的挡光片的挡光时间为 t2。实验数据满足表达式__________________即可认为两滑块组 成的系统遵循动量守恒定律。 14．(10 分)某同学安装如图甲的实验装置验证机械能守恒定律。 (1)此实验中，应当是让重物做________运动，________(填“需要”或“不需要”)测出重物的质量。 (2)打点计时器所用交流电的频率为 50 Hz，该同学选取如图乙所示的一段纸带，对 BD 段进行研 究。求得 B 点对应的速度 vB＝________m/s(保留两位有效数字)，若再求得 D 点对应的速度为 vD， 测出重物下落的高度为 hBD，则还应计算________与________大小是否相等(填字母表达式)。 (3)但该同学在上述实验过程中存在明显的问题，安装实验装置时存在的问题是 _________________；研究纸带时存在的问题是___________________，实验误差可能较大。 15．(10 分)随着我国“嫦娥工程”启动，我国航天的下一目标是登上月球，古人幻想的“嫦娥奔月” 将变成现实。假若宇航员登陆月球后，用弹簧秤称得质量为 m 的砝码重量为 F，乘宇宙飞船在靠近 月球表面的圆形轨道空间环绕月球飞行，测得其环绕周期为 T，引力常量为 G。根据上述数据，求 月球的半径及及月球的质量 M。 16．(12 分)跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从 O 点水平飞出，经 3.0 s 落到斜坡上的 A 点。 已知 O 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角 θ＝37°，运动员的质量 m＝50 kg。不计空气阻力，g＝ 10 m/s2。求： (1)运动员从 O 点飞出的速度大小； (2)运动员离斜坡距离最远时重力的瞬时功率。 17．(15 分)如图所示，水平轨道 BC 的左端与固定的光滑竖直 圆轨道相切与 B 点，右端与一 倾角为 30°的光滑斜面轨道在 C 点平滑连接（即物体经过 C 点时速度的大小不变），斜面顶端固定 一轻质弹簧，一质量为 2 kg 的滑块从圆弧轨道的顶端 A 点由静止释放，经水平轨道后滑上斜面并压 缩弹簧，第一次可将弹簧压缩至 D 点，已知光滑圆轨道的半径 R＝0.8 m，水平轨道 BC 长为 0.4 m， 其动摩擦因数 μ＝0.25，光滑斜面轨道上 CD 长为 0.6 m，g 取 10 m/s2，求： (1)滑块第一次经过 B 点时对圆轨道的压力； (2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能； (3)滑块第一次回到圆轨道上的位置距 B 点的高度。 2 2 1 2 1 ( )2 m v v− 1 42018-2019 学年下学期高一期末考试模拟测试卷 物 理（A）答 案 一、选择题：本题共 12 小题，每小题 4 分，共 48 分。在每小题给出的四个选项中，第 1～8 题 只有一项符合题目要求，第 9～12 题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 0 分。 1．【答案】C 【解析】匀速圆周运动的加速度是变化的，则不是匀变速曲线运动，选项 A 错误；做匀速圆周 运动的物体所受合外力的方向是时刻变化的，则合外力时刻在变化，选项 B 错误；根据 ω＝2πn 可 知，做匀速圆周运动的物体角速度与转速成正比，选项 C 正确；做匀速圆周运动的物体向心加速度 与受力有关，与半径无关，选项 D 错误. 2．【答案】D 【解析】子弹射入树桩，受到阻力作用而减速，子弹的机械能转化为内能，能量依然保持守恒， 故 A 正确。 3．【答案】C 【解析】公式 F＝ 中 G 为引力常数，由卡文迪许通过实验测得，不是人为规定的。故 A 错误；公式 F＝ ，万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体，当 r 趋近于零时，物体不 能视为质点，万有引力定律不成立，故 B 错误；m1、m2 之间的万有引力总是大小相等方向相反，是 一对相互作用力，不是一对平衡力，故 C 正确，D 错误。 4．【答案】B 【解析】根据开普勒第二定律，对任意一个行星来说，它与太阳的连线在相等时间内扫过相等 的面积．由于 所以 A 点为近日点，B 点为远日点，则太阳是位于 点。 5．【答案】A 【解析】根据平行四边形定则知，A 点竖直分速度 ，B 点的竖直分速度 ，则小球经过 A、B 两点的时间 ，故 A 正确，B 错误； C、D 项：据速度位移公式得，A、B 两点间的高度差 ，故 C、D 错误。 6．【答案】D 【解析】弹簧压缩相同长度，弹簧具有的弹性势能相等，根据功能关系可知物快离开弹簧的瞬 间弹性势能全部转化为物块的动能，所以两物块动能相等，根据动能的表达式 mv2 可知质量小的速 度大，故 D 正确。 7．【答案】C 【解析】由题意知，运动员下滑到坡底的过程中速率不变，做匀速圆周运 动，加速度的大小不变，方向时刻改变，故 A 错误；合外力提供向心力，方向 指向圆心，所以方向时刻改变，B 错误；在人下滑的过程中，到达某位置时， 受力分析如图所示。切线方向：f＝mgsinθ，在法线方向： ，又 f＝μFN，联立得： ，可得在下滑的过程中 θ 减小，动摩擦因数 μ 变小，故 C 正确；重力的瞬时功率等 于重力与竖直方向速度的乘积，到达最低点时，速度水平，竖直方向速度为零，故重力的瞬时功率 等于零，D 错误。 8．【答案】C 【解析】根据开普勒第三定律 ，因为 ，即 ，故 A 错误；由万有引力 提供向心力： ，解得： ，因为 ，所以 ，故 B 错误；卫星从轨道 2 变 到轨道 3 必须做离心运动，在 P 点需要加速，可知在轨道 3 上 P 点的速度大于在轨道 2 上 P 点的速 度，所以卫星动能 ，故 C 正确；在轨道 2 上，卫星由 P 点到 Q 点的过程中，引力做正功， 故 D 错误。 9．【答案】AD 【解析】 、 和 三点都在圆环上，所以三点转动的角速度相等，由图可知三点的转动半径不 同，大小关系为： ，由公式 可得三点的线速度的关系为： ；由关系 可得三点的向心加速度的关系为： ，故 A 正确，B 错误；任意时刻 P、Q、R 三 点的线速度方向与各自的轨迹圆相切，所以任意时刻线速度方向均相同的，故 C 错误；任意时刻 P、 Q、R 三点向心加速度的方向均是水平指向 轴的，可以看出任意时刻 P、Q、R 三点向心加速度的 方向相同，故 D 正确。 10．【答案】AC 【解析】发生正碰，则根据动量守恒得： 根据碰撞过程系统的总 动能不增加，则得 。它们发生正碰后，均为＋1m/s，即以共同 速度运动，符合以上等式，A 正确；速度如果是 4m/s 和－5m/s，那么 A、B 动能都增加，B 错误； 发生正碰后，A、B 反向，符合以上等式，C 正确；发生正碰后，A、B 速度方向不变即还是相向运动，这不符合实际情况，D 错误。 11．【答案】AD 【解析】对子弹全过程由动能定理，有 ，所以子弹克服阻力做功 ， 故 A 正确；子弹与木块相互作用过程如图。不仿设子弹与木块相互作用力大小为 f，则子弹对木块 做功 W1＝fs，木块对子弹做功 W2＝fx，由于 x＞s，故 W2＞W1，故 B 错误；由动能定理，木块获得 动能 Ek＝W1，即子弹对木块做的功等于木块获得的动能，故 C 错误；对子弹和木块组成的系统，全 过程总能量守恒，即：子弹减少的动能＝木块增加的动能＋系统产生的内能，故 D 正确。 12．【答案】ABC 【解析】由题意知 A、B 组成的系统合外力为零，系统动量守恒，所以系统的总动量始终为 mv， 故 A 正确；A 向右压缩弹簧，B 在弹簧弹力的作用下加速运动，当弹簧再次恢复原长时 B 的速度最 大，设此时 A 的速度为 v1，B 的速度为 v2，根动量守恒： ，再根据机械能守恒： ，联立解得：v1=0，v2=v，A 的动量 mv1=0，此时弹簧为原长，弹性势能为零， 所以 B、C 正确；D 错误。 二、非选择题（本题共 5 小题，共 52 分。按题目要求做答，解答题应写出必要的文字说明、方 程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和 单位） 13．(5 分) 【答案】(1)相等(2 分) (2) (3 分) 【解析】（1）因为滑块上的挡光片宽度 d 是一定的，所以滑块通过两个光电门的挡光时间相等， 说明滑块匀速运动，也说明气垫导轨调水平了。 （2）滑块甲的速度为 ，它的动量为 ；碰后滑块甲乙粘在一起，碰后的速度为 ，碰后甲乙 的动量为 ，若 ，即 成立，即可认为两滑块组成的系统遵循动量守恒定律。 14．(10 分)【答案】(1)自由落体 (1 分) 不需要 (1 分) (2)0.19 (2 分) (1 分) ghBD (1 分) (3)重物会落在桌面上(或“纸带打点过短”等与此类似的答案) (2 分) B、D 两点间时 间间隔过短 (2 分) 【解析】（1）重物只受重力时机械能守恒。由实验原理知，应让重物在松开手后做自由落体运 动；根据机械能守恒， ，整理后，得 ，所以不需要测量重物 质量。 （2）B 点速度等于 AC 段的平均速度，故： ；根据原理知，还用计算 与 ghBD，看两者大小是否相等； (3)重物距离桌面太近，会落到桌面上；B. D 间时间间隔太短，高度测量值误差较大，计算误差 较大。 15．(10 分)【解析】着陆后用弹簧秤称出质量为 m 的物体的重力 F，则 (2 分) 且 (2 分) 因为近月飞行，故绕月运行的轨道半径 (2 分) 万有引力提供向心力知： (2 分) 联立解得： ， 。 (2 分) 16．(12 分) 【解析】(1)根据平抛运动规律，有 竖直高度：h＝ gt2＝ (2 分) 水平距离：x＝ (2 分) 根据 x＝v0t，解得 v0＝20m/s (2 分) (1)运动员离斜坡距离最远时，速度平行于斜面，则此时竖直分速度： vy＝v0tan37°＝20× m/s＝15m/s (3 分) 落到斜面的重力的瞬时功率：PG＝mgvy＝50×10×15W＝7500W (3 分) 17．(15 分) 【解析】(1)滑块从 A 点到 B 点，由动能定理可得：mgR＝ mvB2-0(2 分) 解得：vB＝4m/s 滑块在 B 点由牛顿第二定律得：F-mg＝m (2 分) 解得：F＝60N(1 分) 由牛顿第三定律可得：物块对 B 点的压力 F′＝F＝60N；(1 分) (2)滑块第一次到达 D 点时，弹簧具有最大的弹性势能 EP。 滑块从 A 点到 D 点，设该过程弹簧弹力对滑块做的功为 W，由动能定理可得： mgR-μmgLBC-mgLCDsin30°+W＝0(3 分)由功能关系知：EP＝-W(1 分) 解得：EP＝8J(1 分) (3)设滑块第一次回到圆轨道上的位置距 B 点的高度为 h，由动能定理得： mg（R-h）-2μmgLBC＝0(3 分) 解得：h＝0.6m(1 分)。