2020-2021学年广西玉林市博白中学高一（下）期末物理模拟练习试卷（一）（附详解）

2020-2021学年广西玉林市博白中学高一（下）期末物理

模拟练习试卷（一）

一、单选题（本大题共5小题，共30.0分）

1.一学生用100N的力将静置于地面上的质量为0.5kg的球以8m/s的初速度沿水平方

向踢出20nl远，则该学生对球做的功是（）

A.200/B.16/C.1000/D,无法确定

2,2007年4月24日，瑞士天体物理学家斯蒂芬妮・尤德里（右

）和日内瓦大学天文学家米歇尔・迈耶（左）拿着一张绘制

图片，图片上显示的是在红矮星581（图片右上角）周围的

行星系统.这一代号“581c”的行星距离地球约190万亿

公里，正围绕一颗比太阳小、温度比太阳低的红矮星运行.现已测出它的质量约是

地球的6.4倍，其表面重力加速度是地球表面重力加速度的1.6倍，则该行星的半径

和地球的半径之比为（）

A.2：1B.1：1C.1：2

3.如图所示，在倾角为。的斜面上4点以水平速度"o抛出一个小

球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为（）

A2vosin0

9

「2vtan0

B.o

9

CUosinB

•g

D%M九6

・g

4.天车用钢索吊一质量为M的工件匀速行驶，当突然刹车时,

钢索的拉力（）

A.等于Mg

B.大于Mg

C.小于Mg

D.既可以大于Mg也可以小于Mg

5.汽车在倾斜的弯道上拐弯，弯道的倾角为氏半径为r,则汽车完全不靠摩擦力转弯

的速率是（）

A.yjgrsindB.y/grcosdC.yjgrtandD.yjgreat6

二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）

6.如图所示，2、B是两个摩擦传动的靠背轮，4是主动轮，B是

从动轮，它们的半径以=2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d

两点在各轮半径的中点，下列判断正确的有（）

A.%=2%

B.（i）b—2a）c

C.vc=vd

D.3b—3c

7.汽车发动机的额定牵引功率为80/dV,汽车的质量为4a汽车在水平路面上行驶时,

阻力是车重的0.1倍，则汽车以恒定的功率80k勿行驶过程中（）

A.汽车行驶的最大速度可达到12m/s

B.汽车行驶的最大速度可达到20m/s

C.当汽车的速度大小为IOM/S时，汽车的加速度大小为lm/s2

D.当汽车的速度大小为10zn/s时，汽车的加速度大小为2m/s2

8.质量为2kg的质点在工-y平面上做曲线运动，在x方向的速

度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是

（）

A.质点的初速度为5m/s

B.质点所受的合外力为3N

C.质点初速度的方向与合外力方向垂直

D.2s末质点速度大小为6ni/s

三、实验题（本大题共2小题，共15.0分）

9.（1）如图甲的实验装置，可用于探究力对静止物体做功与物体获得的速度的关系。

①选用同样的橡皮筋，每次在同一位置释放小车，如果用1条橡皮筋进行实验时，

橡皮筋对小车做的功为W;用3条橡皮筋进行实验时,橡皮筋对小车做的功为

②小车运动中会受到摩擦阻力，在实验中应如何操作以消除这种影响O

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(2)在该实验中，得到的纸带如图所示，小车的运动情况可描述为：4、B之间为

运动；C、。之间为运动，应选段来计算小车的速度也

10.用自由落体法“验证机械能守恒定律”的实验中：(g=9.8m/s2)

(1)运用公式[小/=agh时，对实验条件的要求是,为此，所选择的纸带

第1、2两点间的距离应接近o

(2)若实验中所用重物质量m=1kg,打点纸带如图所示，打点时间间隔为0.02s,

则记录B点时，重物速度%=m/s,重物动能以=J：从开始下落起至

B点，重物的重力势能减少量是],由此可得出的结论是。

四、计算题(本大题共3小题，共47.0分)

11.某星球(可看成质量均匀分布的球体)自转周期为T,在它的两极处用弹簧秤称得某

物重W,在赤道上称得该物重Q,已知万有引力常量为G,求该星球的平均密度p。

12.如图，竖直面内的曲线轨道2B的最低点B的切线沿水平方

向，且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40爪的光滑圆

形轨道平滑连接.现有一质量m=0.10即的滑块(可视为

质点)，从位于轨道上的a点由静止开始滑下，滑块经B点

后恰好能通过圆形轨道的最高点C,已知4点到B点的高度h=1.5m,重力加速度g=

10m/s2,空气阻力可忽略不计，求：

(1)滑块通过圆形轨道8点时对轨道的压力大小；

(2)滑块从4点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功.

13.如图所示，一个很长的长方体物块B置于水平地面上，物

块B的上表面与滑块4(可视为质点)的动摩擦因数为〃1=[B]上^

0.20,下表面与水平地面间的动摩擦因数为的=0.25,

物块8的质量为3.0kg,滑块4的质量为1.0kg,在t=0时刻，滑块2从物块B上表面

的右端以相对地面的水平初速度％=lOrn/s向左运动，同时物块B以相对地面的水

平初速度畛=62zn/s向右运动。当4、B的速度大小相等、方向相同时，4、B两者

立刻被锁定(设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，g^lOm/s2,不计空气阻力)求:

(1)开始一小段时间内两物的加速度各为多少？

(2)从开始计时到4、B都停止运动所经历的时间。

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答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：对于踢球过程，根据动能定理得，该学生对足球做的功：

W=jmv2-0=|X0.5X82/=16/,故8正确，ACD错误。

故选：Bo

该学生对足球的作用力是变力，所以不能直接由功的公式求解学生做的功，只能根据动

能定理求出人对足球做功的大小。

本题运用动能定理进行求解，不能用作用力乘以足球的位移，因为作用力不是持续作用

在足球上。

2.【答案】A

【解析】解：由星球表面处的重力近似等于万有引力，G翳=mg,得：GM=gR2。

GM

则R=

9

所以,该行星的半径和地球的半径之比为盘=2,故A正确，B、C、。错误。

故选：Ao

根据万有引力等于重力得出行星的半径和地球半径的关系.

解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用.

3.【答案】B

【解析】解：设4B之间的距离为3

则：水平方向：Lcosd=Vot

竖直方向：Lsin3=^gt2

联立解得：t=也詈

故选：Bo

解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速

直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同。

本题就是对平抛运动规律的直接应用，本题难度不大。

4.【答案】B

2

【解析】解:工件做竖直方向圆周运动，拉力和重力的合力提供向心力，有尸-Mg=Mg

则拉力大于Mg,故ACZ）错误，8正确；

故选：Bo

当天车突然刹车，由于工件具有惯性，会做竖直圆周运动，根据向心力公式进行判断。

当物体做圆周运动时，注意分析向心力的来源。

5.【答案】C

【解析】解：高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由N\

重力和路面的支持力的合力提供，力图如图.；\

、

根据牛顿第二定律得：

mgtand=m—

解得：v=y/grtanO

故选：C

高速行驶的汽车完全不依靠摩擦力转弯时所需的向心力由重力和路面的支持力的合力

提供.根据牛顿第二定律得到转弯的速度.

本题运用牛顿第二定律分析生活中的圆周运动，考查物理联系实际的能力，关键是分析

物体受力情况，确定向心力的来源.

6.【答案】BC

【解析】解：4、由于“、B两轮之间通过摩擦传动，故A、8两轮的边缘的线速度大小

相同，故%=u匕，故A错误；

BCD、a、c两点同轴转动,角速度相等，即3a=g，根据公式u=toR可得,（x）aRA=a）bRB,

Ckya:Ck）b=RB:RA=1:2,即3匕=23a=23c

a、c两点角速度相等，氏d两点角速度相等,c和d两点在各轮半径的中点，所以3d=2M，

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根据公式u=可得，于=鬻=2x^=1,即%=%,故8c正确，。错误。

加Rd3d2ca

故选：BCo

A、B两轮之间是摩擦传动，即两轮边缘的线速度大小相等即%=%；a、c两点角速度

相等，b、d两点角速度相等；利用公式=3「即可求解。

本题考查传动问题，明确摩擦传动特点是轮子边缘的线速度大小相等；同一个轮子上各

点的角速度大小相等；灵活应用线速度大小与角速度的关系卜=a>ro

7.【答案】BC

【解析】解：AB、根据牛顿第二定律，F-f=ma,

又由于P=Fu,联立有：l-f=ma,随着"逐渐增大，a逐渐减小，当a=0时，速度

最大。

=7=-------m/s=20m/s,故A错误，5正确；

mf0.1X4000X10'/

CD、当汽车的速度大小为10m/s时，依据牛顿第二定律，则有：§一/=机。，

2?8X1()4

那么汽车的加速度大小为a=立=11-。"4000、106=1巾/$2,故C正确，。错误；

故选：BCo

当牵引力尸大小等于阻力/时,汽车的加速度a=0,速度达到最大值”n，根据公式p=FV,

可得出汽车最大速度外；依据牛顿第二定律，即可求解一定速度对应的加速度。

考查牛顿第二定律与功率公式的应用，掌握F=3的内涵，注意=机。的表达式的

是解题的关键。

8.【答案】AB

【解析】解：4万轴方向初速度为%=3m/s,y轴方向初速度为=—4m/s,质点的初

速度%=+药=5m/s,故A正确。

B、无轴方向的加速度a=1.5m/s2,质点的合力F合=血。=3N.故3正确。

C、合力沿%轴方向，而初速度方向既不在久轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向

与合外力方向不垂直。故C错误。

D、2s末质点速度应该为u=，62+42m/s=2Vl^m/s,故。错误。

故选：ABa

根据速度图象判断物体在久轴方向做匀加速直线运动，y轴做匀速直线运动.根据位移图

象的斜率求出y轴方向的速度，再将两个方向的合成，求出初速度.质点的合力一定，

做匀变速运动.y轴的合力为零.根据斜率求出x轴方向的合力，即为质点的合力.合力

沿x轴方向，而初速度方向既不在无轴，也不在y轴方向，质点初速度的方向与合外力方

向不垂直.

能从图象中获取尽量多的信息是解决图象问题的关键，对于矢量的合成应该运用平行四

边形法则，注意右图是位移与时间图象.

9.【答案】3W将木板靠近打点计时器的一端垫高，使其倾斜，直到在无橡皮筋时小车

能够匀速下滑加速匀速CD

【解析】解：(1)①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

记为加，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；

②小车运动中会受到阻力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑分量平衡摩擦力，

摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦；

在实验中应按下列操作：将木板靠近打点计时器的一端垫高，使木板适当倾斜，直到在

无橡皮筋时小车能够匀速下滑；

(2)从力B段的纸带来看，计数点的间距越来越大，所以4B段小车做加速运动。CD段计

数点的间距均相等，所以CD段小车做匀速运动。

当小车匀速运动时，说明橡皮筋已恢复到原长了，不再对小车做功，所以应取CD段来

计算小车的速度。

故答案为：(1)①3勿；②将木板靠近打点计时器的一端垫高，使其倾斜，直到在无橡

皮筋时小车能够匀速下滑；(2)加速、匀速、CD

(1)一根橡皮筋做功记为W,用两根橡皮筋做功记为2勿，用三根橡皮筋做功记为3W...,

从而回避了直接求功的困难；

小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑

分量平衡摩擦力，摩擦力包括纸带受到的摩擦和长木板的摩擦；

(2)根据图乙中纸带上的计数点的距离变化，判断小车是加速还是匀速运动；

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小车受到重力、支持力、摩擦力和细线的拉力，要使拉力等于合力，必须使重力的下滑

分量平衡摩擦力，在实验中应如何操作以消除这种影响应使木板适当倾斜；利用图象问

题结合数学知识处理物理数据是实验研究常用的方法。

10.【答案】打第一个点时，物体的初速度为零2mm0.5870.1720.175在误差允

许范围内，自由落体运动机械能守恒

【解析】解：⑴题目中验证|小/=爪9无是否相等，是验证末动能等于重力势能的减

小量，故要求打第一个点时，重物的初速度为0。

根据八=之必2=巳x10X0.022m=2mm,要选用第1、2点间距离接近的纸带，

故第1、2两点间的距离应接近2m?n；

(2)由匀变速直线运动的规律，中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即为=

衰==0.588m/s；由动能/a==|x1X(0.588)2/=0.1737；

根据重力做功与重力势能的关系得：4%=mgh0B=1.00x9.80x0.017/=0.1757,

由于4Ek=/Ep,故在误差允许的范围内，自由落体运动机械能守恒；

故答案为：(1)打第一个点时，重物的初速度为零、2mm；(2)0.588m/s>0,1737,0.175/、

在误差允许范围内，自由落体运动机械能守恒

(1)根据题目中验证=Mg%是否相等，即物体运动的初速度为零；

(2)用重力做功与重力势能的关系求重物的重力势能的减少量，应用匀变速直线运动的

规律，中间时刻的瞬时速度珈=管，再求8的动能，计算比较重物的重力势能减少量

与动能的增加，得到实验结果。

该题考查到验证机械能守恒的实验原理、实验步骤，掌握其原理是解决本题的关键，即

验证重力势能的减小量与动能的增加量是否相等。

1L【答案】解：在星球两极处物体的重力等于万有引力，则有：

勿=智

R2

在赤道处的向心力等于万有引力与物体在赤道处的重力之差，则有：

甯—Q=mR,=W—Q

设地球密度为P，星球体积^=等/?3,星球质量”=0匕

可得：W=—pGmR

联立解得：p=就六。

答：该星球的平均密度是就会。

【解析】两极处的万有引力等于物体的重力，赤道处的重力等于万有引力与物体绕地球

自转所需的向心力之差，结合密度的表达式整理可得.

本题主要是考查了万有引力定律及其应用；解答此类题目一般要把握两条线：一是在星

球表面，根据万有引力与重力关系列方程；二是根据万有引力提供向心力列方程进行解

答。

12.【答案】解：(1)因滑块恰能通过C点，对滑块在C点，

根据牛顿第二定律有：mg=爪彳，代入数据解得：vc=2m/s,

对于滑块从B点到C点的过程，根据机械能守恒定律有：

11

7=-mvc7+2mgR,

滑块在B点受重力mg和轨道的支持力FN，

根据牛顿第二定律有FN—mg=m段,

代入数据解得：FN=6mg=6N,

根据牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小时'=6N.

(2)滑块从力点滑至B点的过程中，根据动能定理有：

1?

mgh—W阻=-mvg—0,

代入解得：W阻=QS].

答：(1)滑块通过圆形轨道