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)中国已启动捕捉小行星计划，2034年将摘下第一颗小行星带回地球研究．若小行星被捕捉后将绕地球做匀速圆周运动，运行的轨道与地球的赤道共面，且其转动半径是地球同步卫星轨道半径的n倍．则地球同步卫星与该小行星连续两次相距最近的时间差为 A．n3?1n3天 B．n3n?13天 C．n天 D．(n-1)天
【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
令同步卫星的周期为T=1天，轨道半径为R，则小行星的轨道半径为nR,周期为T行，则据开普勒第三定律
R3(nR)3有：2?，可得小行星的周期T行=n3T=n3天；令卫星和小行星两次相距最近的时间为t，则2TT行332?2?nn?)t?2?，解得：t?有：(T?天. TT行33n?1n?1A．
n3?1nn3n?133天与计算结果不相符；故A项错误.
B．天与计算结果相符；故B项正确.
C．n天与计算结果不相符；故C项错误. D． (n-1)天与计算结果不相符；故D项错误.
2．关于平抛运动和匀速圆周运动的性质说法正确的是: ( ) A．其中有一个属于匀速运动
B．二者都是变速运动，只不过前者是匀加速运动，后者变加速曲线运动 C．二者都是加速度不变的变速运动 D．二者都是变加速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】
平抛运动的物体只受重力，加速度为g保持不变，做匀变速曲线运动；匀速圆周运动所受的合外力提供向心力，合外力大小不变，方向改变，加速度时刻在改变，做变加速曲线运动.
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.
3． (本题9分)下列所述的过程中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（ ） A．火箭加速上升的过程 C．抛出的链球在空中运动的过程 【答案】C 【解析】
火箭加速上升的过程，动能和重力势能均增加，故机械能增加，故A错误；小孩从滑梯上匀速下滑的过程，加速度为零，要克服摩擦做功，机械能减小，故B错误；抛出的链球在空中运动的过程，只受重力，故机 械能守恒，故C正确；汽车匀速上坡的过程，动能不变，势能增加，故机械能增加，故D错误；故选C．点睛：本题关键是明确机械能守恒的条件，即只有重力（或弹力）做功；或者直接看动能和重力势能之和是否变化．
4． (本题9分)中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅里．如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，将削出的小面圈的运动视为平抛运动，且小面圈都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面圈在空中运动的描述错误的是（ ）
B．小孩从滑梯上匀速下滑的过程 D．汽车匀速上坡的过程
A．运动的时间都相同 B．速度的变化量都相同
C．落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍 D．若初速度为v0，则L【答案】C 【解析】 【详解】 A、根据h?gg ?v0?3L2h2h122hgt可得运动的时间t?，所有小面圈在空中运动的时间都相同，故选项A正确；
g2B、根据?v?g?t可得所有小面圈的速度的变化量都相同，故选项B正确；
CD、因为水平位移的范围为L?x?L?2R?3L，则水平最小初速度为vmin?Lg，水平最大初?Lt2h速度为：vmax?3Lggg，则水平初速度速度的范围为：L；落入锅中时，最大?3L?v0?3Lt2h2h2h29L2gLg2?2gh??2gh，最小速度为vm??vmin?2gh??2gh，故选项D正确，
2h2h速度vm?vC错误．
2max错误的故选选项C．
5． (本题9分)如果两个力彼此平衡，则它们（ ） A．一定是作用力与反作用力 B．一定不是作用力与反作用力 C．可能是作用力与反作用力 D．一定是性质相同的力 【答案】B 【解析】
作用力与反作用力是两个不同物体受到的力，而两个力彼此平衡，作用力在同一个物体上，所以两个力彼此平衡，必不是作用力和反作用力，故AC错误，B正确．平衡力的性质可以相同，也可以不同．故D错误．故选B.
点睛：本题实质考查平衡力与作用力、反作用力的区别，它们主要有两大区别：一是作用力与反作用力是两个不同物体受到的力，而两个力彼此平衡，作用力在同一个物体上；二作用力与反作用力的性质一定相同，而平衡力的性质不一定相同．
6． (本题9分)两个行星各有一个卫星绕其表面运行,已知两个卫星的周期之比为1:2,两行星半径之比为2:1,则（ ）
A．两行星表面处重力加速度之比为1:4 B．两卫星的角速度之比为2:1 C．卫星的周期之比为2:1 D．两行星第一宇宙速度之比为1:【答案】B 【解析】 【详解】 A、根据
可知两行星表面处重力加速度之比为
，故A错
B、根据 可知两卫星的角速度之比为 ，故B对；
C、根据题意可知卫星的周期之比为1:2，故C错； D、根据第一宇宙速度公式综上所述本题答案是：B 【点睛】
研究卫星绕行星匀速圆周运动,根据万有引力提供向心力,列出等式求解.忽略行星自转的影响,根据万有引力等于重力列出等式.
7．如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是( )
可知两行星第一宇宙速度之比为4:1，故D错；
A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少 B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多 C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mgh D．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg?H?h? 【答案】C 【解析】 【详解】
AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同。故AB错误。
CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh。故C正确，D错误。
8． (本题9分)如图，真空中O点有一负点电荷，在它产生的电场中有a、b两点，a点的场强大小为Ea，方向与ab连线成60°角，b点的场强大小为Eb，方向与ab连线成30°。关于a、b两点场强Ea、Eb及电势?a、?b的关系，正确的是
A．Ea?3Eb,?a??b C．Ea?B．Ea?3Eb,?a??b D．Ea?3Eb,?a??b
Eb,?a??b 3【答案】B 【解析】 【详解】 a点到O点的距离
Ra?Labcos60??b点到O点距离
1Lab 2Rb?Lbcos30??3Lab 2根据点电荷的场强公式
E?kQ r2可得：
Earb23?? Ebra21通过电场强度的方向可知，O点的电荷为负电荷，因沿着电场线方向电势逐渐降低，离负电荷越远电势越高，故有 φa＜φb
A. Ea?3Eb,?a??b与分析不符，故A错误。 B. Ea?3Eb,?a??b与分析相符，故B正确。 C. Ea?Eb,?a??b与分析不符，故C错误。 3D. Ea?3Eb,?a??b与分析不符，故D错误。
9． (本题9分)如图所示，用汽车吊起重物G，汽车以速度v前进，当牵绳与竖直方向夹角为θ时，重物上升速度为（ ）
A．v 【答案】D 【解析】
B．vcos? C．
v cos?D．vsin?
【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，v物?vsin?，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．用完全相同的电阻组成甲、乙两个电路，电阻阻值R不随电压变化，R的额定电压为U1，额定电流为I1．现将甲、乙电路分别接入各自能承受的最大电压，则（ ）
A．甲电路的电压较大 C．甲电路的电功率较大 【答案】A 【解析】 【详解】
B．乙电路的电压较大 D．乙电路的电阻较大
AB．因为串联电路总电压为各用电器电压之和，并联电路总电压等于各之路电压，所以甲电路的电压为2U1，乙电路的电压为U1，甲电路电压大，故A正确，B错误；
C．因为功率为标量，电路中的总功率等于各用电器功率之和，故甲乙的电功率都为2U1I1，故C错误；
U0U0 D．甲电路的总电阻为R甲=2，乙电路的总电阻为R乙=，所以甲电路的电阻较大，故D错误； I02I0二、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0分
11． (本题9分)如图所示，A、B两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连，A放在固定的光滑斜面上，B、C两小球在竖直方向上通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，C球放在水平地面上．现用手控制住A，并使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A的质量为3m，B、C的质量均为m，重力加速度为g，细线与滑轮之间的摩擦不计，开始时整个系统处于静止状态．释放A后，A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面．则下列说法正确的是（ ）
A．斜面倾角α=37° B．A获得最大速度为
C．C刚离开地面时，B的加速度最大
D．从释放A到C刚离开地面的过程中，A、B两小球组成的系统机械能守恒 【答案】CD 【解析】
试题分析：当C恰好离开地面时，弹簧弹力为mg，此时A的速度最大，绳子的拉力为2mg，有
，A错；ABC和弹簧构成的系统机械能守恒，从开始到A的速度最大，这个过
程中弹簧形变量没有变，弹性势能不变，则有
，开始平衡时mg=kx，s=2x，
由此可得最大速度为，C刚离开地面时，B的加速度为2g，之后弹簧继续伸长，弹力增大，B的
加速度继续增大，C错；D错，故选B 考点：考查连接体问题
点评：本题难度中等，根据各物体的受力判断运动的临界点是关键，系统在只有重力或弹力做功的情况下机械能守恒，物体所受合外力最大时加速度最大
12． (本题9分)如图所示，物体A置于物体B上，一轻质弹簧一端固定，另一端与B相连。A和B一起 在光滑水平面上作往复运动（不计空气阻力，弹簧始终在弹性限度范围内）。则下列说法中正确的是（ ）
A．B和A的运动一定是简谐运动 B．B对A的静摩擦力方向一定水平向右 C．B对A的静摩擦力与弹簧的弹力始终大小相等 D．B对A的静摩擦力大小与弹簧的形变量成正比 【答案】AD 【解析】 【详解】
A.A和B起在光滑水平面上做往复运动，受力分析可知弹簧的弹力提供回复力，满足回复力F=-kx，故都做简谐运动；故A项符合题意.
BCD.设弹簧的形变量为x，弹簧的劲度系数为k，A、B的质量分别为M和m，根据牛顿第二定律得到整体的加速度为
，
对A：
，
可见B对A的静摩擦力大小f与弹簧的形变量x成正比；B对A的静摩擦力方向在平衡位置右侧向左，在平衡位置左侧向右；故B项不合题意，C项不合题意，D项符合题意.
13． (本题9分)如图甲所示，质量m=4kg的物块放在光滑水平面上，在P点的左方始终受到水平向右的恒力F1的作用，在P点的右方除F1外还受到与F1在同一条直线上的水平向左的恒力F2的作用。物块从A点由静止开始运动，在0～5 s内运动的v－t图象如图乙所示，由图可知下列判断正确的是( )
A．t=2.5s时，物块距P点最远 B．t=2.5s时，物块经过P点 C．t=3s时，恒力F2的功率P为20 W D．在2～4s的过程中，F1与F2做功之和为8J 【答案】AC 【解析】 【分析】
由v-t图可知物体的速度随时间变化的规律，根据加速度定义求解出加速度；根据牛顿第二定律求解拉力F1和F2；根据P=Fv求解拉力的功率；根据动能定理求解两力做功之和． 【详解】
0-1s物体向右加速，到达P点；1s-2.5s向右减速，到达最右端；2.5s-4s向左加速，回到P点；4s-5s向左减速，回到出发点；故A正确，B错误；0-1s物体向右加速，加速度为：
，根据
牛顿第二定律，拉力：2.5s-4s向左加速，，加速度大小为：，
负方向；根据牛顿第二定律，有：速度为-1m/s，负号表示方向；故3s时拉力
，解得：的功率：
与
做功之和为：
，t=3s时，
，故C正确；t=1s时，速
，
度为1m/s，根据动能定理，在2～4s的过程中，
故D错误；故选AC。
14． (本题9分)如右图所示，P、Q为两个等量的异种电荷，以靠近P点的O点为原点，沿两电荷的连线建立x轴，沿直线向右为x轴正方向，一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点，已知A点与O点关于PQ两电荷连线的中点对称，粒子的重力忽略不计，在从O到A的运动过程中，下列关于粒子的运动速度v和加速度a随时间t的变化，粒子的动能Ek和运动径迹上电势φ随位移x的变化图线肯定错误的是（ ）
A．A 【答案】ABD 【解析】 【详解】
B．B C．C D．D
等量异种电荷的电场线如图所示．
沿两点电荷连线从O到A，电场强度先变小后变大，一带正电的粒子从O点由静止开始在电场力作用下运动到A点的过程中，电场力一直做正功，粒子的速度一直在增大．电场力先变小后变大，则加速度先变小后变大．v-t图象切线的斜率先变小后变大，该图是不可能的，故A符合题意．根据沿着电场线方向电势逐渐降低，电场强度为E?V?，E先减小后增大，所以φ-x图象切线的斜率先减小后增大，则B图不可VxC图是可能的，能，故B符合题意；加速度先变小后变大，方向不变，故C不符合题意．粒子的动能 Ek=qEx，电场强度先变小后变大，则Ek-x切线的斜率先变小后变大，则D图不可能．故D符合题意．则选ABD． 【点睛】
该题要掌握等量异种电荷的电场线的特点，结合物理规律分析图象切线斜率如何变化是解答的关键，不能只定性分析，那样会认为BD是正确的．
15． (本题9分)如图所示，小球从B点由静止释放，摆到最低点C的时间为t1，从C点向右摆到最高点的时间为t2.摆动过程中，如果摆角始终小于5°，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．t1?t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小 B．t1?t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变 C．t1?t2,摆线碰钉子的瞬间，小球的速率变小 D．t1?t2，摆线碰钉子的瞬间，小球的加速度变大 【答案】BD 【解析】 【分析】
单摆的小角度摆动是简谐运动，根据单摆的周期公式T?2?根据受力情况以及功能关系确定小球的速率。 【详解】
ABC.因摆角始终小于5°，则小球在钉子两边摆动时均可看做单摆，因为在左侧摆动时摆长较长，根据
l分析，注意摆动中摆长是变化的；同时gT?2?1l可知周期较大，因摆球在钉子两边摆动的时间均为所在摆周期的，可知：
4g11t1?T左＞t2?T右；
22摆线碰钉子的瞬间，由于水平方向受力为零，可知小球的速率不变；故B正确AC错误； D.摆线碰钉子的瞬间，小球的速率不变,而半径变小，所以加速度变大，故D正确。
16．一质量为m的物体以某一速度冲上一个倾角为37°的斜面，其运动的加速度的大小为0.9g。这个物体沿斜面上升的最大高度为H，则在这过程中
A．物体克服重力做功0.9mgH B．物体克服摩擦力做功0.3 mgH C．物体的动能损失了1.5 mgH D．物体的重力势能增加了mgH 【答案】CD
【解析】 【详解】
AD. 这个物体沿斜面上升的最大高度为H，所以重力势能增加mgH，物体克服重力做功mgH，故A错误，D正确；
B. 物体的机械能损失等于克服阻力做的功，故为：
f?H?0.5mgH
sin37?故B错误；
C.物体上滑过程，根据牛顿第二定律，有：
mgsin37??f?ma
解得：
f?0.3mg
合力：
F合?mgsin37??f?0.9mg
合力做负功，故动能减小量等于克服合力做的功，故动能减少
?Ek?F合H?1.5mgH
sin37?故C正确。
三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17． (本题9分)在追寻科学家研究足迹的过程中，某同学为探究恒力做功和物体动能变化间的关系，采用了如图1所示的实验装置．
（1）实验时，该同学用钩码的重力表示小车受到的合力，为了减小这种做法带来的实验误差，你认为应该采取的措施是_________．
A．保证钩码的质量远大于小车的质量
B．选取打点计时器所打第1点与第2点间的距离约为2 mm的纸带来处理数据 C．把长木板不带滑轮的一端适当垫高以平衡摩擦力 D．必须先接通电源再释放小车
（2）如图2所示是实验中得到的一条纸带，其中A，B，C，D，E，F是连续的六个计数点，相邻计数点间的时间间隔为T，相邻计数点间的距离已在图中标出，测出小车的质量为M，钩码的总质量为m．从打B点到打E点的过程中，合力对小车做的功是___________，小车动能的增量是____________．（用题中和图中的物理量符号表示）
【答案】C mgs 【解析】 【详解】
ss11M(2)2?M(1)2 22T22T（1）[1]小车在水平方向上受绳的拉力和摩擦力，想用钩码的重力表示小车受到的合外力，首先需要平衡摩擦力； 设绳子上拉力为F，对小车根据牛顿第二定律有： F?Ma①钩码有：mg?F?ma ②解得：F?Mmg， 由此可知当M?m时，够码的重力等于绳子的拉力即为小车是合外力，故适当
M?m垫高长木板右端，以平衡摩擦力，使钩码的质量远小于小车的质量， 故选C。
（2）[2]把钩码的重力当做合外力，则从B到E点合外力做功为mgs， [3]利用中点时刻的速度等于平均速度可求得
vB?s1s ； vE?2 2T2T221?s?1?s?小车动能的增量是：?Ek?M?2??M?1?
2?2T?2?2T?18．某同学用如图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电源的频率为50 Hz，得到如图乙所示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点A、B、C、D、E，测出A点距起点O的距离为s0=19.00 cm，点A、C间的距离为s1=8.36 cm，点C、E间的距离为s2=9.88 cm，g取9.8 m/s2，测得重物的质量为m=1 kg。
(1)下列做法正确的有________． A．图中两限位孔必须在同一竖直线上 B．实验前，手应提住纸带上端，使纸带竖直
C．实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
(2)选取O、C两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重物减少的重力势能是________J，打下C点时重物的速度大小是________m/s.(结果保留三位有效数字)
v2 (3)根据纸带算出打下各点时重物的速度v，量出下落距离s，则以为纵坐标、以s为横坐标画出的图
2象应是下面的________．
(4)重物减少的重力势能总是略大于增加的动能，产生这一现象的原因是________．(写出一条即可) 【答案】AB； 1.25J； 2.28m； C； 重物受到空气阻力或纸带与打点计时器之间的摩擦
s阻力 【解析】 【详解】
第一空.A.为了减小纸带与限位孔之间的摩擦图甲中两限位孔必须在同一竖直线，A正确； B.为了保证纸带在竖直方向做自由落体，实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直，B正确； C.实验时，先接通打点计时器电源再放手松开纸带，故C错误；
D.为了减小测量数据h的相对误差，数据处理时，应选择纸带上距离较远的两点作为初、末位置，D错误。 第二空.重物减少的重力势能为：△Ep=mgh=mg（s0+s1）=0.1kg×9.8m/s2×（19.00+8.36）×10-2m≈1.25J
s1?s2(8.36?9.88)?10?2m第三空.打下C点时的速度：vC???2.28m；
ss4T4?0.0212v2v2s 第四空.由机械能守恒定律得：mgs?mv，整理得：?gs，与成正比，故C正确，ABD错误；
222第五空.由于阻力的作用重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，这里的阻力主要来源于重物受到的空气阻力和纸带与打点计时器之间的摩擦阻力。 四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19． (本题9分)如图所示，平行板电容器两极板正对且倾斜放置，下极板接地，电容器电容C=10-8F，板间距离d=3 cm,两极板分别带等量的异种电荷，电量Q=1x10-6c.一电荷量q =3x10-10C,质量m=8x10-8kg带负电的油滴以vo=0.5 m/s的速度自AB板左边缘水平进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从CD板右边缘水平飞出，g取10 m/s2, 不计空气阻力.求:
(1)两极板之间的电压U;
(2)油滴运动到AD中点时的电势能Ep: (3)带电粒子从电场中飞出时的速度大小v.
?8【答案】 (1)100V；(2)EP??1.5?10J；(3)v?1m
s【解析】 【详解】
Q得：Q?CU，代入数据得：U?100V； UU?50V， (2)AD中点的电势为??2(1)由电容器电容公式C??8电势能为：EP??q???1.5?10J；
(3) 带电粒子能沿水平方向做直线运动，所受合力与运动方向在同一直线上，由此可知重力不可忽略，受力分析如图所示．静电力在竖直方向上的分力与重力等大反向，则带电粒子所受合力与静电力在水平方向上的分力相同，根据动能定理有：qU?解得：v?1ms。
20．如图所示，一电荷量q=3×10-4C带正电的小球，用绝缘细线悬于竖直放置足够大的平行金属板中的O点．S合上后，小球静止时，细线与竖直方向的夹角α=37°．已知两板相距d=0.1m，电源电动势E=12V，内阻r=2Ω，电阻R1=4Ω，R2=R3=R4=12Ω．g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.1．求：
1212mv?mv0 22
(1)流过电源的电流；
(2)两板间的电场强度的大小； (3)小球的质量．
【答案】（1）I?1A（2）E1?100N/C（3）【解析】
（1）外电路电阻R?
R2R3?R1?10?，
R2?R3电路中总电流I?E12?A?1A， R?r10?2U10?V/m?100V/m d0.1（2）路端电压U=E-Ir=10V ， 两板间的场：E0?（3）设小球质量为m, 由共点力平衡条件有mgtan??E0q , 解得m=4×10-3kg
21．汽车在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球（可视作质点），如图所示，由于前方事故，突然急刹车，刹车后汽车做匀减速直线运动，小球由于惯性从货架上水平飞岀， 落在车厢底板时的速度为大小102m/s、方向与水平方向之间夹角为45?,求：（g = 10m/s2）)
(1)汽车匀速行驶时的速度为多少？ (2)货架的竖直高度是多少？ 【答案】（1）10m/s（2）5m 【解析】 【详解】
(1)小球平抛运动的初速度即为汽车匀速行驶的速度，根据落在车厢底板时的速度可知平抛运动的初速度为：v0?vcos45??10m/s
(2)落在车厢底板时竖直方向的分速度：vy?vsin45??10m/s 下落的时间：t?下降的高度：h?vyg?1s
12gt?5m 222． (本题9分)如图所示，在高h1＝30 m的光滑水平平台上，质量m＝1 kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep．若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台，做平抛
运动，并恰好能从光滑圆弧形轨道BC的B点的切线方向进入圆弧形轨道．B点的高度h1＝15 m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上长为L＝70 m的水平粗糙轨道CD平滑连接；小物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞，取g＝10 m/s1． (1)求小物块由A到B的运动时间；
(1)求小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小；
(3)若小物块与墙壁只发生一次碰撞，碰后速度等大反向，反向运动过程中没有冲出B点，最后停在轨道CD上的某点P(P点没画出)．设小物块与轨道CD之间的动摩擦因数为μ，求μ的取值范围．
【答案】 (1)3s (1)50 J (3)【解析】 【分析】 【详解】
11≤μ≤
26(1)由于h1＝30 m，h1＝15 m，设从A运动到B的时间为t，则h1－h1＝解得t?11
gt 23s
gt?tan60o (1)由Rcos∠BOC＝h1－h1，R＝h1，所以∠BOC＝60°.设小物块平抛的水平速度是v1，则v1解得：v1＝10 m/s则Ep＝
11
mv＝50 J 2(3)设小物块在水平轨道CD上通过的总路程为s总．
根据题意，该路程的最大值是smax＝3L，路程的最小值是smin＝L
路程最大时，动摩擦因数最小，路程最小时，动摩擦因数最大，即由能量守恒知：
11
mv＝μminmgsmax 21mgh1＋mv1＝μmaxmgsmin
211解得：μmax＝，μmin＝
2611即≤μ≤
26mgh1＋
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．平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时的瞬时速率为 A．v0
B．2 v0
C．.2V0
D．5V0
2． (本题9分)我国著名的田径运动员刘翔多次在国际比赛中为国争光．在110m栏的决赛中，终点处有一站在跑道侧面的摄影记者用照相机给他拍摄最后冲刺的身影，摄影记者使用的照相机的光圈（控制进光量的多少）是16，快门（曝光时间）是
1s，得到照片后测得照片中刘翔的身高为h，胸部模糊部分的60宽度为L，已知刘翔的身高为H．由以上数据可以知道刘翔的（ ） A．110m栏的成绩 C．110m内的平均速度大小
B．冲刺到终点时的速度的大小 D．110栏比赛过程中加速度的大小
3． (本题9分)如图所示，甲是我国暗物质粒子探测卫星“悟空”，运行轨道高度为500km,乙是地球同步卫星． 关于甲、乙两卫星的运动,下列说法中正确的是
A．卫星乙的周期可能是20h B．卫星乙可能在泸州正上空 C．卫星甲的周期大于卫星乙的周期 D．卫星甲的角速度大于卫星乙的角速度
4． (本题9分)某同学在同一高台上，把三个质量相同的小球以相同的速率分别竖直向上、竖直向下、水平抛出，不计空气阻力，则（ ）
A．从抛出到落地的过程中重力对三个小球做功不相同 B．三个小球在空中的运动时间相同 C．三个小球落地时速度相同
D．三个小球落地时动能相同
5． (本题9分)在光滑水平面上有一辆平板车．一个人站在车上，人和车均静止．若该人用大锤敲打车的左端，已知车的质量为100kg， 人的质量为50kg，锤的质量为5kg，当大锤以大小为4m/s的水平向右的速度撞击车时，车的速度大小和方向为
A．约0.13m/s， 水平向左 B．约0.13m/s，水平向右
C．约2.2m/s，水平向右 D．约2.2m/s， 水平向左
6． (本题9分)如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为的斜面，其运动的加速度为
3g，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这一过程中 4
A．重力势能增加了
3mgh 4B．机械能损失了mgh C．动能损失了mgh
D．物体所受的合外力对物体做功为?3mgh 27．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为 ( )
A．
t 2B．2t 2C．t
D．
t 48． (本题9分)如图所示，质量相同的两个带电粒子P、Q以相同的速度沿垂直于电场方向射入两平行板间的匀强电场中。P从两极板正中央射入，Q从下极板边缘处射入，它们最后打在同一点（重力不计），则从开始射入到打到上板的过程中 ( )
A．它们运动的时间tQ＞tp
B．它们所带的电荷量之比qp∶q Q=1∶2 C．它们的电势能减小量之比△Ep∶△EQ=1∶2 D．它们的动能增量之比△EK P∶△EK Q=1∶2 9．在下列所述实例中，机械能守恒的是（ ） A．木箱沿光滑斜面下滑的过程 B．电梯加速上升的过程
C．雨滴在空中匀速下落的过程
D．游客在摩天轮中随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程
10． (本题9分)如图所示，一小孩用水平力推置于水平地面上的木箱，未推动，下列说法中正确的是（）
A．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力不是一对作用力和反作用力 B．小孩对木箱的推力和地面对木箱的摩擦力是一对平衡力。 C．木箱对地面的压力就是木箱所受的重力
D．木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对平衡力
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0分
11． (本题9分)一带电小球在空中由A点运动到B点的过程中,受重力、电场力和空气阻力三个力作用．若该过程中小球的重力势能增加3J,机械能增加1.5J,电场力对小球做功2J,则下列判断正确的是（ ） A．小球的重力做功为3J C．小球的电势能增加2J
B．小球克服空气阻力做功0.5J D．小球的动能减少1.5J
12． (本题9分)如图所示，水平向右直线行驶的小车通过细绳和定滑轮将重物以速率υ竖直向上匀速提升，在此过程中，不计细绳与滑轮间的摩擦，下列说法正确的是
A．小车做加速运动 B．小车做减速运动
C．细绳对小车的拉力逐渐变大 D．细绳对小车的拉力大小不变
13．如图所示，虚线a、b、c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即
，
实线为一带负电的粒子仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、R、Q是这条轨迹上的三点，R同时在等势面b上，据此可知
A．三个等势面中，c的电势最低
B．带电粒子在P点的电势能比在Q点的大
C．带电粒子在P点的动能与电势能之和比在Q点的大 D．带电粒子在R点的加速度方向垂直于等势面b
14． (本题9分)质量为1 kg的物体静止在水平粗糙的地面上，在一水平外力F的作用下运动，如图甲所示．外力F和物体克服摩擦力Ff做的功W与物体位移x的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2.下列分析正确的是( )
A．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2 B．物体运动的位移为13 m
C．物体在前3 m运动过程中的加速度为3 m/s2 D．x＝9 m时，物体的速度为32 m/s
15． (本题9分)如图为儿童游乐场的滑梯示意图，滑梯可视为倾角为θ、质量为M的斜面固定在地面上，小美手持细线下端悬挂一小球沿滑梯滑下，小美连同小球的质量为m，下滑时，细线呈竖直状态，则在下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A．滑梯对地面的压力大小为（M+m）g B．小美、小球组成的系统机械能守恒 C．小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ D．系统增加的内能大于小美减少的机械能 16．关于向心力的说法中正确的是（ ）
A．向心力总是沿半径指向圆心，且大小不变，向心力是一个恒力 B．向心力总是沿着半径指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果命名的 C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某个力的分力
D．向心力只改变物体线速度的方向，不能改变物体线速度的大小 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
17． (本题9分)用多用电表的欧姆挡测量阻值约为几十千欧的电阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆挡调零旋钮．
（1）把你认为正确步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上 ． a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆挡的零刻度，断开两表笔 b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔 c．旋转S使其尖端对准欧姆挡×1k d．旋转S使其尖端对准欧姆挡×100
e．旋转S使其尖端对准OFF挡，并拔出两表笔
（2）正确操作后，多用电表的指针位置如图所示，此被测电阻Rx的阻值约为 Ω．
18．探究力对原来静止的物体做的功与物体获得的速度的关系，实验装置如图所示，实验主要过程如下：
a．设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……； b．分析打点计时器打出的纸带，求出小车的速度v1、v2、v3、……； c．作出W-v草图；
d．W∝v3、分析W-v图像．如果W-v图像是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可考虑是否存在W∝v2、W∝
v等关系．
(1)以下关于该试验的说法中有一项不正确，它是___________．
A．本实验设法让橡皮筋对小车做的功分别为W、2W、3W、……．所采用的方法是选用同样的橡皮筋，并在每次实验中使橡皮筋拉伸的长度保持一致．当用1条橡皮筋进行是实验时，橡皮筋对小车做的功为W，用2条、3条、……橡皮筋并在一起进行第2次、第3次、……实验时，橡皮筋对小车做的功分别是2W、3W、……．
B．小车运动中会受到阻力，补偿的方法，可以使木板适当倾斜．
C．某同学在一次实验中，得到一条记录纸带．纸带上打出的点，两端密、中间疏．出现这种情况的原因，可能是没有使木板倾斜或倾角太小．
D．根据记录纸带上打出的点，求小车获得的速度的方法，是以纸带上第一点到最后一点的距离来进行计算．
(2)在实验中，除了图中已有的实验器材以及交流电源、导线、开关以外，还需要哪种测量工具？答：_________．
(3)对于该实验，下列操作中属于实验要求的是_______．（填写选项前的序号） A．小车每次都应从静止开始释放
B．实验中应将平板倾斜适当角度以平衡摩擦力 C．必须测量出小车的质量
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19．（6分） (本题9分)如图所示，光滑水平面AB与竖直面内粗糙的半圆形导轨在B点衔接，BC为导轨的直径，与水平面垂直，导轨半径为R，一个质量为m的小球将弹簧压缩至A处．小球从A 处由静止释放被弹开后，以速度v 经过B点进入半圆形轨道，之后向上运动恰能沿轨道运动到C点，求：
(1)释放小球前弹簧的弹性势能； (2)小球到达C点时的速度；
(3)小球在由B到C过程中克服阻力做的功．
20．（6分）将一个小球从台阶上的A点斜向上抛出，小球刚好经过台阶的顶点B
（未与B发生相碰）之后落到地面上的P点。已知B、P两点水平方向的距离为L，P、B两点竖直方向的距离为3L，A、B两点之间的距离为2L，不计空气阻力，求：
（1）小球从抛出到落地全过程所经历的时间； （2）小球被抛出时的初速度。
21． (本题9分)在真空中的O点放一个点电荷Q??2.0?10?9c,直线MN通过O点,OM的距离r =30 （6分）cm,M点放一个点电荷q??1.0?10?10c,静电力常量K?9.0?109N?m2/C2 如图,求:
（1）在电荷Q产生的电场中，M、N两点哪点的电势高?q在M、N两点哪点的电势能大?. （2）q在M点受到的电场力. （3）点电荷Q在M点产生的场强.
22．（8分） (本题9分)如图所示,某人乘雪橇从雪坡经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m=70kg,A距水平面高度h=20m表中记录了沿坡滑下过程中的有关数据,请根据图表中的数据解决下列问题:(g=10 m/s2)
位置 速度(m/s) 时刻(s) A 2.0 0 B 12.0 4 C 0 10 （1）人与雪橇从A到B的过程中,克服摩擦力做功Wf为多少? （2）设人与雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力f的大小。
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】
2v012
根据v1t＝gt得，t=，竖直分速度vy=gt=2v1．根据平行四边形定则知，瞬时速率g2vt＝v02?4v02＝5v0．故选D.
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． 2．B 【解析】 【分析】 【详解】
HLxh60HLH?L，故冲线速度为v??根据比例关系，运动员冲刺时t秒内的位移x?，A错误B正1thh60确；
因为不知道110m跨栏整个过程中的总时间，所以无法求解过程中的平均速度，C错误；
根据体给条件无法求出加速度，D错误 【点睛】
根据运动员的高度和像的高度比例关系求出运动员冲刺时的位移．在较短时间内的平均速度可以代替瞬时速度． 【考点】
位移和平均速度的计算 3．D 【解析】 【详解】
A、乙为同步卫星，其周期为24h，A错误； B、同步卫星的轨道只能在赤道上空，B错误；
3Mmv24?22?rrGM2CD、G2?m，可知轨道半径?m?r?m2r?ma，解得T??2?，??3rrTvGMr小的周期小，角速度大，C错误D正确． 4．D 【解析】 【分析】 【详解】
A．由于重力做功只与初末位置有关，三个小球下落的高度相同，因此重力做功相同，A错误； D．根据动能定理，三个小球初动能相同，重力做功相同，因此落地也动能相同，D正确；
C．落地时速度大小相等，但抛出时，水平速度不同，运动过程中，水平方向做匀速直线运动，速度不变，因此落地时，水平速度不同，也就是落地时速度方向不同，C错误； B．在竖直方向上，根据
h?v0t?12gt 2三个小球初始时刻，竖直方向速度不同，因此运动时间不同，B错误。 故选D。 5．A 【解析】 【详解】
m锤v1?(m人+m车)v2?0，设大锤的速度为v1，小车的速度为v2，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得：
代入数据解得：v2?-0.13m/s，负号表示方向水平向左，故A正确，B、C、D错误； 故选A．
6．D 【解析】
A、物体在斜面上上升的最大高度为h，克服重力做功为mgh，则重力势能增加了mgh．故A错误．B、根据牛顿第二定律得：mgsin30°+f=ma，解得摩擦力大小为f?1mg ，物体克服摩擦力做功为4Wf?f?2h?11mgh，所以物体的机械能损失了mgh．故B错误．C、D、合外力对物体做功为2233W合=?ma?2h?mgh，则根据动能定理得知物体动能损失了mgh,故C错误，D正确．故选D．
22【点睛】本题的关键要掌握常见的几对功和能的关系：重力做功与重力势能的关系有关，合力做功与动能的变化有关，除重力以外的力做功与机械能的变化有关． 7．A 【解析】 【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住两球的水平位移不变，结合初速度的变化得出两球从抛出到相遇经过的时间。 【详解】
两球同时抛出，竖直方向上做自由落体运动，相等时间内下降的高度相同，始终在同一水平面上，根据
x?vAt?vBt可知，当两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为
确，BCD错误。 故选A。 【点睛】
t，故A正2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，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。 8．B
【解析】运动时间
l，因为两个带电小球的入射速度相等，水平方向的位移相等，所以运动时间相等，t?v,B正确。电势能减EQ112a1taQ12?1?m?1?12a2EQ2Q22a2t2MA错误。PQ两小球在竖直方向上的距离比为1:2，所以
小量等于电场力做的功所以
1，C错误。电场力做的功等于小球的动能增加量，故
d?Ep2?1??EQEQ2d4EQ1?Ekp?EkQ1??4，D错误。
9．A 【解析】 【详解】
试题分析：机械能守恒的条件是重力与系统弹力做功，其他的力不做功，而A中木箱沿光滑斜面下滑的过程只有重力做功，故机械能守恒，选项A正确；电梯加速上升的过程，外力对电梯做功，机械能不守恒，雨滴在空中匀速下落的过程，空气阻力对它做功，乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程中机械能不守恒，选项BCD错误． 考点：机械能守恒的条件． 10．B
【解析】A、木箱对地面的压力和地面对木箱的支持力是一对作用力和反作用力，故AD错误； B、木箱受重力、支持力、推力和静摩擦力，重力和支持力是一对平衡力，推力和静摩擦力也是一对平衡力，故B正确；
C、压力与重力等大、同向，但性质不同，不是同一个力，故C错误。
点睛：本题关键要能区分平衡力与相互作用力，注意最明显的区别在是否作用于同一物体上。
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0分 11．BD 【解析】
A、小球的重力势能增加3J，则球克服重力做功3J．故A错误．B、小球共受到重力、电场力、空气阻力三个力作用．小球的机械能增加1.5J，则除重力以外的力做功为1.5J，电场力对小球做功2J，则知，空气阻力做功为-0.5J，即小球克服空气阻力做功0.5J．故B正确．C、电场力对小球做功2J，则小球的电势能减小2J．故C错误．D、小球的重力势能增加3J，机械能增加1.5J，说明动能减小1.5J．故D正确．故选BD．
【点睛】本题关键要掌握功与能的关系，要注意几对功与能的对应关系，不能混淆． 12．BD 【解析】 【详解】
AB.将小车的速度分解，如图，则v车=运动，选项A错误，B正确；
v，则随着小车向右运动，则θ减小，v车减小，即小车做减速cos?
CD.因物块匀速上升，可知绳子对物块的拉力不变，即绳子的张力不变，绳子对小车的拉力大小不变，选项C错误，D正确. 13．BD 【解析】 【详解】
A.负电荷做曲线运动，电场力指向曲线的内侧；作出电场线，根据轨迹弯曲的方向和负电荷可知，电场线向上，故c点电势最高；故A错误.
B.利用推论：负电荷在电势高处电势能小，知道P点电势能大；故B正确.
C.只有电场力做功，电势能和动能之和守恒，故带电质点在P点的动能与电势能之和等于在Q点的动能与电势能之和；故C错误.
D.带电质点在R点的受力方向沿着电场线的切线方向，电场线与等势面垂直，故质点在R点的加速度方向与等势面垂直；故D正确. 14．ACD 【解析】 【详解】
在W-x图中，斜率是力。 A．由： Wf＝Ffx
对应题图乙可知，物体与地面之间的滑动摩擦力Ff＝2 N，由 Ff＝μmg 可得： μ＝0.2 A正确； C．由： WF＝Fx
对应题图乙可知，前3 m内，拉力F1＝5 N，3～9 m内拉力F2＝2 N，物体在前3 m内的加速度： a1＝
F1?Ffm＝3m/s2
C正确；
D．由动能定理得： WF－Ffx＝
12mv 2可得x＝9 m时，物体的速度为v＝32m/s
D正确；
B．物体的最大位移： xm＝
WfFf＝13.5 m
B错误． 15．ACD 【解析】 【分析】 【详解】
A．由于下滑时，细线呈竖直状态，说明小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，将滑梯、小美、小球看一个整体，则滑梯对地面的压力大小为（M+m）g，故A正确；
B．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则小美、小球组成的系统机械能减小，故B错误； C．由于小美、小球一起沿滑梯匀速下滑，则有
mgsin???mgcos?
所以小美与滑梯间的动摩擦因数一定为tanθ，故C正确；
D．由能量守恒可知，小美和小球减小的机械能等于系统增加的内能，则系统增加的内能大于小美减少的机械能，故D正确。 故选ACD。 16．BCD 【解析】 【详解】
A.向心力的方向始终沿半径指向圆心，是变力，故选项A错误；
BC.向心力是根据力的作用效果命名的，可以是某个力或几个力的合力，也可以是某个力的分力，故选项B、C正确；
D.向心力方向跟速度方向垂直，只改变线速度的方向，不可能改变线速度的大小，故选项D正确． 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 17．（1）c、a、b、e；（2）30k 【解析】
试题分析：（1）使用欧姆表测电阻，应选择合适的挡位，使指针指针中央刻度线附近，选择挡位后要进行欧姆调零，然后再测电阻，欧姆表使用完毕，要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上． （2）欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．
解：（1）测阻值约为几十kΩ的电阻Rx，应选择×k挡，然后进行欧姆调零，用欧姆表测待测电阻阻值，读出其示数，最后要把选择开关置于OFF挡或交流电压最高挡上，因此合理的实验步骤是：c、a、b、e；
（2）欧姆表指针示数与对应挡位的乘积是欧姆表示数，欧姆表选择×1k挡，由图示表盘可知，20﹣50之间是6个刻度，每一个刻度表示5，所以刻度盘的读数为30，被测电阻阻值为30×1k=30kΩ； 故答案为（1）c、a、b、e；（2）30k．
【点评】本题考查了欧姆表的使用方法以及测量电阻的步骤、欧姆表读数；欧姆表指针示数与挡位的乘积是欧姆表示数．
18．D 毫米刻度尺 AB 【解析】 【详解】
(1)A．当橡皮筋伸长量按倍数增加时，功并不简单地按倍数增加，变力功一时无法确切测算；因此我们要设法回避求变力做功的具体数值，可以用一根橡皮筋做功记为W，用两根橡皮筋做功记为2W，用三根橡皮筋做功记为3W…，从而回避了直接求功的困难，故选项A正确；
B．小车运动中会受到阻力，使木板适当倾斜，小车阻力补偿的方法是平衡摩擦力，故选项B正确； C．本实验中小车先加速后减速，造成纸带上打出的点，两端密、中间疏，说明摩擦力没有平衡，或没有完全平衡，可能是没有使木板倾斜或倾角太小，故选项C正确；
D．本实验的目的是探究橡皮绳做的功与物体获得速度的关系，这个速度是指橡皮绳做功完毕时的瞬时速度，而不是整个过程的平均速度，故选项D错误； 说法中不正确一项是选项D．
(2)探究橡皮筋做功与小车的动能变化的关系，则小车的速度是由纸带的点来求出，因此必须要有毫米刻度尺；
(3)A． 小车获得的动能应该等于橡皮筋对其做的功，所以小车必须从同一位置由静止弹出，故选项A正确；B．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，故选项B正确； C．实验是分析W?v图像，不需要测量小车的质量，故选项C错误； 四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分 19． (1)
(2)
(3)
【解析】 【详解】
(1)小球从A至B，由弹簧和小球构成的系统机械能守恒得释放小球前弹簧的弹性势能为：
(2)由题意，小球在C点，由重力提供向心力，则有：
得：
(3)小球从B至C由动能定理有：
得：
20．（1）3【解析】 【详解】
2L5（2）gL，与水平方向夹角的正切值为2 g2（1）根据抛体运动的特点，小球在水平方向做匀速直线运动，设轨迹的最高点为D。由A到D、由D到
B、由D到P三段在水平方向上位移相等，都等于L，因此三段时间都相等。设由A到D的时间为t，
设D到高台AB的距离为h； 由A到D，竖直方向h?12gt 212g?t?t? 2由D到P，在竖直方向上，竖直方向h?3L?解得t?2L g2L g小球从抛出到落地全过程所经历的时间T?3t?3（2）小球由A到D 水平方向vAx?L t竖直方向vAy?gt
22 vA?vAx?vAy解得vA?5gL 2设vA与水平方向的夹角为?
tan??vAyvAx?2
此时小球被抛出时的初速度与水平方向夹角的正切值为2.
21． (1)M点电势高.q在N点的电势能大. (2) 2.0×10－8 N,方向由M指向O （3）200 N/C,方向由M指向N
【解析】
【分析】根据库仑定律F?KQqQE?KqMQ 求出在点受到点电荷的作用力，根据求解电场强度；22rr解：(1)M点电势高，点电荷q在N点的电势能大； (2) 根据库仑定律有：F?K(3)E?KQq?2.0?10－8N,方向由M指向O 2rQ?200?N/C，方向由M指向N 2r22．（1）9100J（2）140N 【解析】 【详解】
（1）由动能定理：mgh-Wf=解得Wf=9100J （2）物块从B到C：a=f=ma=140N
11mvB2－mvA2， 22?v?2m/s2 ?t
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．关于曲线运动，下列说法正确的是( ) A．做曲线运动的物体，速度方向一定发生变化 B．做曲线运动的物体，速度大小一定发生变化 C．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动 D．曲线运动一定是变加速运动
2． (本题9分)小球从某一高度处自由下落着地后反弹，然后又落下，每次与地面碰后动能变为碰撞前的以刚开始下落时为计时起点，小球的v－t图像如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
1。4
A．图像中选取竖直向下为正方向 B．每个阶段的图线并不相互平行
C．每次与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落高度的一半 D．每次与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的一半
3．如图所示，一质量为m的滑块沿光滑的水平面以速度v0运动．遇到竖直的墙壁被反弹回来，返回的速度大小变为
1v0，滑块与墙壁作用时间为t，在滑块与墙壁碰撞的过程中，以下说法正确的是( ) 2
A．滑块的动量改变量的大小为B．重力对滑块的冲量为零
1mv0 23mv0 2tC．墙壁对滑块的平均作用力的大小为
D．滑块的动量改变量的方向与末速度方向相反
4． (本题9分)如图所示，围绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星的周期分别为T1和T2，两颗卫星的轨道半 径的差值为d，地球表面重力加速度为g，根据以上已知量无法求出的物理量是（引力常量G未知）（ ）．．．．
A．地球的半径 C．两颗卫星的轨道半径
B．地球的质量 D．两颗卫星的线速度
5． (本题9分)关于物体的动能，下列说法正确的是 A．质量大的物体，动能一定大 B．速度大的物体，动能一定大 C．速度方向变化，动能一定变化
D．物体的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍
6． (本题9分)某个行星的质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，那么一个物体在此行星表面上的重力是地球表面上重力的 （ ） A．1/4倍
B．1/2倍
C．4倍
D．2倍
7． (本题9分)物体沿曲线从M点到N点的运动过程中，速度大小逐渐减小.在此过程中物体所受合力的方向可能是（ ）
A． B． C． D．
8．下列说法正确的是（ ）
A．电场中两点间电势的差值叫作电势差，也叫电压 B．电势差与电势一样，是相对量，与零电势点的选取有关 C．UAB表示B点与A点之间的电势差，即UAB??B??A
D．A、B两点间的电势差是恒定的，不随零电势点的改变而改变，所以UAB?UBA
9． (本题9分)体育课上，一男生将排球整向上抛出，排球上升一定高度后落回原处．若排球在整个过程．中受到的阻力大小不变，初动能为Ek0，则下列四幅图中，能正确反映排球动能Ek与位移x（相对抛出点）的关系的是（ ）
A． B．
C． D．
10． (本题9分)图中实线所示为某电场的电场线，虚线为某试探电荷在仅受电场力的情况下从 a 点到 b点的运动轨迹，则下列说法正确的是
A．b 点的电场强度比 a 点的电场强度小 B．该试探电荷带负电
C．该试探电荷从 a 点到 b 点的过程中电场力一直做负功 D．该试探电荷从 a 点到 b 点的过程中速度先增加后减少
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0分
11． (本题9分)矩形滑块由不同材料的上、下两层粘合在一起组成，将其放在光滑的水平面上，质量为m的子弹以速度v水平射向滑块，若射击下层，子弹刚好不射出，若射击上层，则子弹刚好能射进一半厚度，如图所示，上述两种情况相比较 ( )
A．子弹对滑块做功一样多 B．子弹对滑块做的功不一样多 C．系统产生的热量一样多 D．系统产生的热量不一样多
12．人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸到眼晴的情况,若手机质量为150g，从离人眼约20cm 的高度无初速掉落，砸到眼睛后经 0.1s 手机停止 运动，取重力加速度g=10 m/s2，下列分析正确的是
A．手机对眼睛的作用力大小约为 4.5 N
B．手机对眼睛的作用力大小约为 3.0 N C．全过程手机重力的冲量大小约为 0.15 N·s D．全过程手机重力的冲量大小约为 0.30 N·s
13． (本题9分)如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带 动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A．小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B．小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D．小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N
14． (本题9分)如图所示A、B、C三个物体放在旋转圆台上，A、B与台面间动摩擦因数均为μ，C与台面间动摩擦因数为2μ，A、C的质量均为m，B质量为2m，A、B离轴为R,C离轴为2R，则当圆台匀速旋转时，（设A、B、C都没有滑动）（ ）
A．C物的向心加速度最大 B．A物所受静摩擦力最小
C．当圆台转速缓慢增加时，C比A先滑动 D．当圆台转速缓慢增加时，B比A先滑动
15． (本题9分)两个完全相同的金属小球（可视为点电荷），带电荷量之比为 3:7，相距为 r。现将两小球接触后再放回原来的位置上，则此时小球间的库仑力与接触前之比可能为 A．4:21
B．4:25
C．2:5
D．25:21
16． (本题9分)溜索是一种古老的渡河工具，现已演变为游乐项目，如图所示，滑轮，保险绳索与人体连接，粗钢索两端连接在固定桩上．人从高处平台的A点出发，借助几十米的落差，索顺势而下，滑过最低点C，到达B点时速度为零．下列说法中正确的有（ ）
A．人滑到C点时速度最大 B．人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小
C．人滑到C点时的加速度方向竖直向上 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分
D．人从A到B运动过程中机械能一直减小
17． (本题9分)如图为某学习小组做探究“合力的功和物体速度变化关系”的实验，图中小车是由挂在小车前端一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时，橡皮筋对小车做的功记为W. 当用2条、3条 … 完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次 … 实验时，每次实验都要把小车拉到同一位置再释放小车，小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。打点计时器工作频率为50Hz。
（1）实验中木板略微倾斜，这样做（_________） A．是为了使释放小车后，小车能匀加速下滑 B．是为了增大小车下滑的加速度
C．可使得橡皮筋做的功等于合力对小车做的功 D．可使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动
（2）根据第四次的纸带（如图所示）求得小车获得的速度为 _______ m/s。（保留三位有效数字）
18．某学生为了测量一物体的质量，找到一个力电传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的压力（比例系数为k），如图所示．测量时先调节输入端的电压，使传感器空载时的输出电压为0；而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体质量成正比的输出电压力电传感器、质量为
,现有下列器材：
的砝码、电压表、滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测物体（可置
于力电传感器的受压面上）。请完成对该物体质量的测量：
(1)设计一个电路，要求力电传感器的输入电压可调，并且使电压的调节范围尽可能大，在方框中画出完整的测量电路图_______________。
(2)以下为简要的测量步骤，请将不完整处补充完整： A．调节滑动变阻器，使传感器的输出电压为零； B．将_______放在传感器上，记下输出电压 U0；
C．将待测物放在传感器上，记下输出电压(3)根据以上测量，可求出：比例系数
_______.
_____，待测物体的质量
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分
19．（6分） (本题9分)质量为M的木块静止在光滑的水平面上，一颗子弹质量为m，以水平速度v0击中木块并最终停留在木块中．求：在这个过程中 ①木块的最大动能； ②子弹和木块的位移之比．
20．（6分） (本题9分)如图所示，倾角为??30?坡道顶端距水平面高度h?2m质量m?0.3kg的小物块A（可视做质点）从坡道顶端由静止滑下，进人水平面上的滑道时无机械能损失．为使A制动，將轻弹簧的一端固定在光滑水平滑道延长线M处的墙上，另一端恰位于滑道的末端O点．已知物块A与斜面间的动摩擦因数??32，重力加速度g?10m/s．求: 6
(1)物块在刚接触弹簧的时的动能；
(2)若物块A能够被弹回到坡道上．则它能够上升的最大高度是多少．
21．（6分） (本题9分)如图所示，一质量为m的汽车行驶在圆弧半径为R的拱桥上。重力加速度为g。
（1）当汽车到达桥顶时速度为v，求此时汽车对桥面的压力大小。 （2）汽车以多大速度经过桥顶时，恰好对桥面没有压力？
22．（8分） (本题9分)如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上放着A、B两个物块，转盘中心O处固定一力传感器，它们之间用细线连接．已知mA?mB?1kg两组线长均为L?0.25m．细线能承受的最大拉力均为Fm?8N．A与转盘间的动摩擦因数为?1?0.5，B与转盘间的动摩擦因数为?2?0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物块和力传感器均视为质点，转盘静止时细线刚好伸直，传感 器的读数为零．当转盘以不同的角速度勾速转动时，传感器上就会显示相应的读数F，g取10m/s．求：
2
（1）当AB间细线的拉力为零时，物块B能随转盘做匀速转动的最大角速度； （2）随着转盘角速度增加，OA间细线刚好产生张力时转盘的角速度；
（3）试通过计算写出传感器读数F随转盘角速度?变化的函数关系式，并在图乙的坐标系中作出F??2图象．
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．A 【解析】 【详解】
做曲线运动的物体，速度方向一定发生变化，选项A正确；做曲线运动的物体，速度大小不一定发生变化，例如匀速圆周运动，选项B错误；物体在恒力作用下，也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项C错误；曲线运动可能是匀变速运动，例如平抛运动，选项D错误. 2．D 【解析】 【详解】
A．由于小球从某一高度处自由下落，根据速度时间图线知选取竖直向上为正方向，故A错误； B．不计空气阻力，下落过程和上升过程中只受重力，根据牛顿第二定律可得下落过程和上升过程中的加速度为重力加速度，速度时间图线的斜率表示加速度，所以每个阶段的图线相互平行，故B错误； C．与地面相碰后能够上升的最大高度是前一次下落过程，根据动能定理可得
Ek?mgh
与地面相碰后上升过程中，根据动能定理可得
??mgh? Ek根据题意有
??Ek解得
1Ek 4h??1h 4故C错误；
D．根据运动学公式可得与地面相碰后上升的时间
t??2h? g与地面相碰后上升到最大高度所需的时间是前一次下落时间的 t?2h g解得
t?2t?
故D正确； 故选D。 3．C 【解析】 【详解】
AD.以初速度方向为正，△P=P2-P1=mv2-mv1=-有：方向与v0的方向相反，故AD错误；
B.根据I=Ft得重力的冲量为I=mgt，不为零，故B错误。 C.滑块对墙壁碰撞过程，由动量定理：Ft=△P=-向与v0的方向相反，故C正确； 4．B 【解析】 【分析】 【详解】
ABC．根据万有引力提供向心力，依据牛顿第二定律，则有
133mv0-mv0=-mv0，所以滑块的动量改变量的大小mv0，
2223mv03mv0，解得墙壁对滑块的平均作用力为F??，方22tGMm12π2?m()r1 r12T1G且
Mm22π2?m()r2 r22T2R2?R1?d
由公式
GMm?mg 2R联立可解得两颗卫星的轨道半径和地球的半径，由于引力常量G未知则无法求出地球的质量，故AC正确，B错误； D．由公式v?故D正确。 故选B。 5．D 【解析】 【分析】 【详解】 动能公式为Ek?2πr可知，由于两颗卫星的轨道半径和周期已知或可求出，则可求出两颗卫星的线速度，T12mv，可见动能的大小与物体的质量和速度大小都有关系，但与速度方向无关，物体2的质量不变，速度变为原来的两倍，动能将变为原来的四倍，ABC错；D正确。 故选D； 6．D 【解析】 【分析】 【详解】
根据万有引力定律可知F?GMm，则质量只有地球一半，半径也只有地球一半的星体上，其受到的引r21GMmGMm2?F??22力是R2 ，故D对；ABC错； ?R????2?故选D 7．B 【解析】
物体沿曲线从M点向N点运动的过程中做曲线运动，物体所受合力的方向指向轨迹的凹侧，同时物体在A、C、运动过程中速度大小逐渐减小，所以物体所受合力的方向与速度方向的夹角要大于90?，故B正确，
D错误； 故选B． 8．A 【解析】 【详解】
A.电场中两点间电势的差值叫电势差，也叫电压，选项A符合题意； B.电势差的大小与零电势点的选取无关，选项B不符合题意；
CD.电势差可以反映出两点电势的高低，UAB??A??B??UBA，而电压只是电势差的大小，选项C、D不符合题意。 9．C 【解析】 【分析】 【详解】
排球上升过程中，由动能定理：
Ek?Ek0??mgx?fx
即
Ek?Ek0?(mg?f)x
下落过程中：
Ek?(mg?f)x0?(mg?f)x
式中的x0为排球上升的最大高度，由数学知识可知，选项C正确，ABD错误； 故选C.
点睛：对于图像问题，关键是能根据物理规律找到横纵坐标之间的函数关系，结合数学知识讨论，这是解决图像问题常用的方法. 10．B 【解析】 【详解】
A. 由图可知，b处电场线较密，则b处电场强度较大，故A项与题意不相符；
B. 合力大致指向轨迹凹的一向，可知电场力方向向上，与电场线的方向相反，所以该粒子带负电，故B项与题意相符；
CD. 从a运动到b，力和速度方向夹角为锐角，电场力做正功，动能增大，速度增大，故CD项与题意不相符。
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0分 11．AC 【解析】
最终子弹都没有射出，则最终子弹与滑块的速度相等，根据动量守恒定律可知，两种情况下系统的末速度相同．
A、B项：子弹对滑块做的功等于滑块动能的变化量，滑块动能的变化量相同，则子弹对滑块做功一样多，故A正确，B错误；
C、D项：根据能量守恒定律得，系统初状态的总动能相等，末状态总动能相等，则系统损失的能量，即产生的热量一样多，故C、D错误．
点晴：子弹射入滑块的过程，符合动量守恒，所以我们判断出最后它们的速度是相同的， 然后利用动能定理或能量守恒进行判断． 12．AC 【解析】 【详解】
AB. 20cm=0.20m；150g=0.15kg；根据自由落体速度
手机与眼睛作用后手机的速度变成0，选取向上为正方向，所以手机与眼睛作用过程中动量变化为
手机与眼接触的过程中受到重力与眼睛的作用力，根据动量定理可知
解得手机对眼睛的作用力大小约为4.5N，故A项与题意相符，B项与题意不相符； CD. 全过程中重力的冲量，mgt=0.15N?s，故C项与题意相符，D项与题意不相符。 13．BD 【解析】 【分析】 【详解】
AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有
v2FN?mg?m
R代入数据得
F??6N
则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A错误B正确； CD．在最点，杆子表现为拉力，对于小球有
v2FN?mg?m
R代入数据得 F=54N
C错误D正确。 故选BD。 14．ABC 【解析】 【分析】 【详解】
A．三个物体做圆周运动的角速度ω相同，根据
a??2r
C物的轨道半径最大，故C的向心加速度最大，故A正确； B．三个物体受静摩擦力提供向心力，所以A受静摩擦力
fA?m?2R
B受静摩擦力
fB?2m?2R
C受静摩擦力
fC?m?22R
由上面的向心力表达式可知，A需要的向心力最小，所以A受到的摩擦力最小，故B正确； CD．物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有 μmg=mω2r 解得
?=?g r即转动半径最大的最容易滑动，故物体C先滑动，物体A、B一起后滑动，故C正确，D错误。 故选ABC。 15．AD 【解析】 【详解】 由库仑定律可得
得：当两相同金属小球带同种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它
们的电荷量变为5：5，所以库仑力是原来的25：21，当两相同金属小球带异种电荷时，两者相互接触后再放回原来的位置上，它们的电荷量是先中和后平分，电量变为2：2，所以库仑力是原来的4：21 A. 4:21与分析相符，故A项与题意相符； B. 4:25与分相不相符，故B项与题意不相符； C. 2:5与分相不相符，故C项与题意不相符； D. 25:21与分析相符，故A项与题意相符。 16．BD 【解析】
A项：人滑到C点时，对人进行受力分析，人和滑轮整体受到重力，钢索的拉力和滑动摩擦力，如果钢索光滑A对，考虑摩擦力作用，应该是摩擦力切线方向的分力和两绳拉力沿切线方向分量合力为0的位置速度最大，故A错误；
B项：人从A滑到C的过程中，根据PG=mgVy,，开始时速度为0，重力的功率为0，中间过程重力的功率不为0，到C点时重力方向与速度方向垂直，重力功率为0，故人从A滑到C的过程中，重力的功率先增大后减小，故B正确；
C项：人滑到C时由于有沿切线方向的摩擦力，所以人滑到C点时合力方向不再沿竖直向上，故C错误； D项：如果没有摩擦力与对右侧固定桩的拉力相等，人从A滑到C的过程中，钢索对人有向右的摩擦力，那么右边的钢索会受到人对它向左的摩擦力，因此右侧钢索对固定桩的拉力大，所以钢索对左侧固定桩的拉力小于对右侧固定桩的拉力，故D正确． 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分 17．CD 2.00 【解析】 【详解】
第一空. 实验中木板略微倾斜，这样做是为了平衡摩擦力，使得橡皮筋做的功等于合外力对小车做的功，使得橡皮筋松弛后小车做匀速运动；故选CD。
第二空. 各点之间的距离相等的时候小车做直线运动，由图可知，两个相邻的点之间的距离是4.00cm时做匀速直线运动，利用公式：
可得
.
18．如图所示:
砝码m0
【解析】 【分析】
(1)根据题意确定输入端电路，在输出端接测量输出电压的电压表．
(2)先调节输入电压，使输出电压为零，然后测量物体质量；根据测量数据求出系数k． (3)从电源电压与量程等角度分析可能出现的问题． 【详解】
(1)根据“可测得与物体的质量成正比的输出电压U”可知：输出端应接电压表．又根据“为了使输入电路的电压调节范围尽可能大”可知：必须用滑动变阻器在输入端组成分压电路．设计的电路如图所示．
(2)测量步骤与结果：
A、调节滑动变阻器，使转换器的输出电压为零； B、将质量为m0的砝码放在转换器上，记下输出电压U0； C、将待测物放在转换器上，记下输出电压U1， (3)由以上测量可知，U0=km0g，U1=kmg 得【点睛】
这是一道设计型实验题，属开放型试题中重要的一种．力电转换器是学生没有用过的新仪器，能不能在试题所提供的各种信息中抓住最关键的有用信息，对学生的处理信息、电路设计和实验创新能力提出了较高要求．
四、解答题：本题共4题，每题5分，共20分 19．①
2Mm2v0，所以
2?M?m?2②
2m?M m【解析】
①由动量守恒得：mv0＝(M＋m)v
v?mv0 .
M?m2Mm2v012 木块的最大动能Ek?Mv?22(M?m)2②设子弹和木块之间的相互作用力为F，位移分别为x1、x2， 由动能定理得：对子弹：－Fx1＝对木块：Fx2＝
121mv－mv02 221Mv2－0 2x12m?M= . x2m联立解得子弹和木块的位移之比20． (1)Ek?3J (2)h1?【解析】
2m 3【分析】物块从静止下滑到斜面底端的过程中由动能定理求得物块在刚接触弹簧的时的动能；物块A能够被弹回到坡道上，整个过程运用动能定理得出它能够上升的最大高度； 解：(1)物块从静止下滑到斜面底端的过程中由动能定理得:
mgh??mgcos?得：Ek?3J
h?Ek sin?（2）设返回时能够达到的高度为h1，由整个过程运用动能定理得：
mgh??mgcos?得：h1?hh?mgh1??mgcos?1?0 sin?sin?2m 3mv221．（1）FN?mg?（2）v0?gR
R【解析】 【详解】
（1）设汽车到达桥顶时桥对汽车的支持力为N，
mv2 由mg?N?Rmv2 得N?mg?R根据牛顿第三定律汽车对桥面的压力大小FN等于桥对汽车的支持力大小N，
mv2 即 FN?mg?R（2）当汽车对桥面没有压力时，设此时速度为v0
2mv0 由mg?R得v0?gR 2222．（1）?1?2rad/s （2）?2?22rad/s （3）?m?52rad/s
【解析】
对于B，由B与转盘表面间最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式有：
?2mBg?2mB?12L
代入数据计算得出：?1?2rad/s
（2）随着转盘角速度增加，OA间细线中刚好产生张力时，设AB间细线产生的张力为T，有：
?1mAg?T?mA?22L
T??2mBg?2mB?22L
代入数据计算得出：?2?22rad/s （3）①当?2?8rad2/s2时，F?0
②当?2?8rad2/s2，且AB细线未拉断时，有：
F??1mAg?T?mA?2L T??2mBg?2mB?2L
T?8N
所以：F?32??6；8rad2/s2??2?18rad2/s2 4③当?2?18时，细线AB断了，此时A受到的静摩擦力提供A所需的向心力，则有：
?1mAg?mAw2L
所以：18rad2/s2??2?20rad2/s2时，F?0
2当?2?20rad2/s2时，有F??1mAg?mA?L
F?8N
所以：F?12??5；20rad2/s2??2?52rad2/s2 4222若F?Fm?8N时，角速度为：?m?52rad/s
做出F??2的图象如图所示；
点睛：此题是水平转盘的圆周运动问题，解决本题的关键正确地确定研究对象，搞清向心力的来源，结合临界条件，通过牛顿第二定律进行求解．
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