2020年高一物理下册期末模拟试卷及答案(共三套) 98页

第 1页（共 98页） 2020 年高一物理下册期末模拟试卷及答案（共三套） 2020 年高一物理下册期末模拟试卷及答案（一） 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分．每小题列出的 四个备选项中只有一个是符合题目要求的， 不选、多选、 错选均不得 分） 1．宋代诗人陈与义乘着小船出游时，曾经写了一首诗：飞花两岸照 船红， 百里榆堤半日风． 卧看满天云不动， 不知云与我俱东． 诗中 “云 与我俱东 ”所选取的参考系是（ ） A．河岸 B．云朵 C．诗人 D．小船 2．下列说法正确的是（ ） A．物体在完全失重的状态下没有惯性 B．运动是绝对的，但运动的描述是相对的 C．电流强度有大小和方向，所以是矢量 D．研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点 3．物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相 互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现， 他们依次 是（ ） A．伽利略、牛顿、库仑和奥斯特 B．牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特 C．伽利略、卡文迪许、库仑和安培 D．开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹 第 2页（共 98页） 4．如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假 定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他（ ） A．所受的合力为零，做匀速运动 B．所受的合力恒定，做变加速运动 C．所受的合力大小恒定，做匀加速运动 D．所受的合力方向时刻变化，做变加速运动 5．关于电容器，下列说法正确的是（ ） A．在充电过程中电流恒定 B．在放电过程中电容恒定 C．能储存电荷，但不能储存电能 D．两个彼此靠近的绝缘体可视为电容器 6．为了探究平抛运动的规律，将小球 A 和 B 置于同一高度，在小球 A 做平抛运动的同时静止释放小球 B．同学甲直接观察两小球是否同 时落地， 同学乙拍摄频闪照片进行测量、 分析． 通过多次实验 （ ） A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 第 3页（共 98页） C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 7．2013 年 6 月 20 日上午 10：04 至 10：55“神舟 10 号 ”飞船上的航 天员王亚平在聂海胜、 张晓光的配合下， 完成了我国首次太空授课任 务．已知在整个授课的过程中， “神舟 10 号 ”飞船绕地球运行约半周， 那么飞船与同步通讯卫星在轨道上正常运转时相比，飞船（ ） A．运转的周期较大 B．运转的速率较大 C．运转的向心加速度较小 D．离地面的高度较大 8．在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将 篮球投出， 篮球约以 1m/s 的速度撞击篮筐． 已知篮球质量约为 0.6kg， 篮筐离地高度约为 3m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时 对篮球做的功大约为（ ） A．1J B．10J C．50J D．100J 9．中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程 最长、运行速度最高、在建规模最大的国家．报道称，新一代高速列 车牵引功率达 9000kW，持续运行速度为 350km/h，则新一代高速列 车沿全长约 1300km 的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为 （ ） 第 4页（共 98页） A．3.3×104kW?h B．3.1×106kW?h C．1.8×104kW?h D．3.3 ×105kW?h 10．两根长度均为 L 的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为 +Q 的小球 a、b，并悬挂在 O 点．当两个小球静止时，它们处在同一高 度上，且两细线与竖直方向间夹角均为 α=30°，如图所示，静电力常 量为 k，则每个小球的质量为（ ） A． B． C． D． 二、不定项选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分．每小题 列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的． 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．如图所示，物体 A、B 质量相等，它们与水平面的摩擦因数也相 等，且作用力 FA=FB，若 A、B 由静止开始运动相同距离的过程中， 则（ ） 第 5页（共 98页） A．FA 对 A 做的功与 FB 对 B 做的功相等 B．FA 对 A 做的功大于 FB 对 B 做的功 C．FA 对 A 做功的功率大于 FB 对 B 做功的功率 D．物体 A 获得的动能小于物体 B 获得的动能 12．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒 子的运动轨迹．粒子先经过 M 点，再经过 N 点．可以判定（ ） A．粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 B．粒子在 M 点的动能大于在 N 点的动能 C．粒子在 M 点的动能小于在 N 点的动能 D．粒子带正电 13．密立根油滴实验原理如图所示． 两块水平放置的金属板分别与电 源的正负极相接，板间电压为 U，形成竖直向下场强为 E 的匀强电 场． 用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、 质量和电荷量各不相同的 油滴． 通过显微镜可找到悬浮不动的油滴， 若此悬浮油滴的质量为 m， 则下列说法正确的是（ ） A．悬浮油滴带负电 B．悬浮油滴的电荷量为 第 6页（共 98页） C．增大场强，悬浮油滴将向下运动 D．油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍 14．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零 件， 技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用， 灯泡还和一只开关并 联，然后再接到市电上，如图所示．下列说法正确的是（ ） A．原先闭合的开关断开时，灯泡将发光，电烙铁消耗的功率将减少 B．原先闭合的开关断开时，灯泡将发光，电烙铁消耗的功率将增大 C．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，电路消耗的总电功率 将增大 D．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，电路消耗的总电功率 将减小 15．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数， 不 计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶， 则． （ ） 自重 40kg 额定电压 48（V） 载重 75（kg） 额定电流 12（A） 最大行驶速 度 20 （km/h） 额定输出功 率 350 （W） A．电动机的输入功率为 576W B．电动机的内电阻为 4Ω C．该车获得的牵引力为 104N D．该车受到的阻力为 63N 第 7页（共 98页） 三、实验题（本题共 2 小题， 16 和 17 题每空 2 分，共 16 分） 16．（1）在下列学生实验中， 需要用到打点计时器的实验有 （填 字母） ． A．“探究求合力的方法 ” B．“探究加速度与力、质量的关系 ” C．“探究做功与物体速度变化的关系 ” D．“探究作用力与反作用力的关系 ” （2）做 “验证机械能守恒定律 ”的实验，已有铁架台、铁夹、电源、 纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的 （填字母） ． 某同学在实验过程中， ① 在重锤的正下方地面铺海绵； ② 调整打点 计时器的两个限位孔连线为竖直； ③ 重复多次实验．以上操作可减 小实验误差的是 （填序号） ． 17．要测绘一个标有 “3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端 的电压需要由零逐渐增加到 3V． 第 8页（共 98页） （1）实验的电路图应选用下图 1 中的 （填字母代号） （2）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示，当小灯泡的电压 为 1.0V，其电阻为 Ω，由图 2 可得，当电压 U＞1V 后，小灯泡 电阻 R 随温度 T 的升高而 （填“增大 ”或 “减小”）． （3）某次实验中，当电流表的示数为 0.14A 时，电压表的指针如图 3 所示，则电压为 V，此时小灯泡的功率是 W． 四、计算题（本大题共 3 小腿， 18 题 10 分，19 题 12 分，20 题 12 分，共 34 分） 18．某运动员做跳伞训练， 他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下， 如图所示，经过 8s 后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经 过 16s后刚好到达地面，且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气 阻力和打开降落伞的时间．已知人和伞的总质量 m=60kg．求： （1）打开降落伞时运动员的速度大小； 第 9页（共 98页） （2）打开降落伞后运动员的加速度大小； （3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小． 19．如图所示， 是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置． 半 径为 R 的光滑半圆管道（管道内径远小于 R）竖直固定于水平面上， 管道最低点 B 恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某次 实验过程中， 一个可看作质点的质量为 m 的小物块， 将弹簧压缩至 A 处，已知 A、B 相距为 L．弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块 沿圆管道恰好到达最髙点 C．已知小物块与水平面间的动摩擦因素为 μ，重力加速度为 g，求： （1）小物块到达 B 点时的速度 vB 及小物块在管道最低点 B 处受到 的支持力； （2）小物块在 AB 段克服摩擦力所做的功； （3）弹射器释放的弹性势能 Ep． 20．如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间 距离为 d，极板长为 L，上板 B 接地，现有大量质量均为 m，带电荷 量为+q 的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中 第10页（共 98页） 虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板 A 的正中央 P 点．如 果能落到 A 板的油滴仅有 N（N 未知）滴，且第 N+1 滴油滴刚好能 从下极板边缘飞离电场，假设落到 A 板的油滴的电荷量能被板全部 吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为 g．求： （1）油滴进入电场时的初速度 v0； （2）第 N+1 滴油滴进入板间时两板间的电场强度 E 的大小； （3）第 N+1 滴油滴经过电场的整个过程中增加的动能． 第11页（共 98页） 参考答案与试题解析 一、选择题（本题共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分．每小题列出的 四个备选项中只有一个是符合题目要求的， 不选、多选、 错选均不得 分） 1．宋代诗人陈与义乘着小船出游时，曾经写了一首诗：飞花两岸照 船红， 百里榆堤半日风． 卧看满天云不动， 不知云与我俱东． 诗中 “云 与我俱东 ”所选取的参考系是（ ） A．河岸 B．云朵 C．诗人 D．小船 【考点】 参考系和坐标系． 【分析】 参考系是为了研究问题方便而假定静止不动的物体． 故只要 研究对象与参考系的相对位置不发生变化， 则观察到的结果是物体静 止不动． “云与我 ”以相同的速度相对于地球向东运动． 【解答】 解：在本题中船是向东行驶，而 “卧看满天云不动 ”是指 “云 与我 ”保持相对静止，即 “云与我 ”以相同的速度相对于地球向东运 动．故诗人在这里研究云的运动是选择河岸为参考系； 故选： A． 2．下列说法正确的是（ ） A．物体在完全失重的状态下没有惯性 B．运动是绝对的，但运动的描述是相对的 第12页（共 98页） C．电流强度有大小和方向，所以是矢量 D．研究月球绕地球运行轨迹时不能把月球看成质点 【考点】 电流、电压概念；质点的认识；惯性． 【分析】 明确质量是惯性大小的唯一量度； 知道运动的相对性和参考 系作用； 明确矢量和标量的区分， 注意只有运算规律符合平行四边形 定则的物理量才是矢量； 当物体的大小和形状在所研究的问题中可以 忽略时，物体即可以看作质点． 【解答】 解： A、质量是物体惯性大小的唯一量度，只要质量存在， 惯性就存在；故在失重状态下仍有惯性；故 A 错误； B、运动是绝对的，任何物体均在运动；但要描述运动需要选择参考 系，即运动的描述是相对的；故 B 正确； C、电流强度有大小和方向，但它为标量，运算不符合平行四边形定 律；故 C 错误； D、研究月球绕地球运行轨迹时，月球的大小和形状可以忽略；故可 以把月球看成质点；故 D 错误； 故选： B． 3．物理学中的自由落体规律、万有引力定律、静止点电荷之间的相 互作用规律和电流磁效应分别由不同的物理学家探究发现， 他们依次 是（ ） A．伽利略、牛顿、库仑和奥斯特 B．牛顿、安培、洛伦兹和奥斯特 第13页（共 98页） C．伽利略、卡文迪许、库仑和安培 D．开普勒、伽利略、库仑和洛伦兹 【考点】 物理学史． 【分析】 此题是物理学史问题， 记住著名物理学家的主要贡献即可答 题． 【解答】解：伽利略对自由落体的研究，开创了研究自然规律的科学 方法， 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，库仑通过扭 秤实验发现了点电荷之间的相互作用规律﹣﹣库仑定律， 奥斯特发现 了电流得磁效应，故 A 正确． 故选： A 4．如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间．假 定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他（ ） A．所受的合力为零，做匀速运动 B．所受的合力恒定，做变加速运动 C．所受的合力大小恒定，做匀加速运动 D．所受的合力方向时刻变化，做变加速运动 【考点】 向心力． 【分析】 匀速圆周运动的过程中， 线速度的大小不变， 方向时刻改变， 向心加速度、向心力的方向始终指向圆心． 第14页（共 98页） 【解答】 解：匀速圆周运动过程中，向心加速度大小不变，方向始终 指向圆心，所以向心力大小不变，方向始终指向圆心． 所以匀速圆周运动是变加速运动．故 ABC 错误， D 正确． 故选： D． 5．关于电容器，下列说法正确的是（ ） A．在充电过程中电流恒定 B．在放电过程中电容恒定 C．能储存电荷，但不能储存电能 D．两个彼此靠近的绝缘体可视为电容器 【考点】 电容． 【分析】 电容器的充电电流随着电量的增加而减小； 电容器的电容是 由电容器自身的因素决定的； 两个彼此绝缘又靠近的导体是平行板电 容器． 【解答】 解： A、电容器的充电电流是逐渐减小的，故 A 错误； B、电容器的电容与带电量无关，由电容器自身的因素决定，故在放 电时电容恒定； 故 B 正确； C、电容器是用来能储存电荷，当然就储存了电能，故 C 错误； D、两个彼此绝缘又靠近的导体是平行板电容器，故 D 错误； 故选： B 第15页（共 98页） 6．为了探究平抛运动的规律，将小球 A 和 B 置于同一高度，在小球 A 做平抛运动的同时静止释放小球 B．同学甲直接观察两小球是否同 时落地， 同学乙拍摄频闪照片进行测量、 分析． 通过多次实验 （ ） A．只有同学甲能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 B．两位同学都能证明平抛运动在水平方向是匀速运动 C．只有同学甲能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 D．两位同学都能证明平抛运动在竖直方向是自由落体运动 【考点】 研究平抛物体的运动． 【分析】 通过对比的方法得出平抛运动竖直方向上的运动规律， 在甲 实验中无法得出水平方向上的运动规律， 在乙图中通过相等时间内的 水平位移大小得出水平方向上的运动规律． 【解答】 解：在图甲的实验中，改变高度和平抛小球的初速度大小， 发现两球同时落地， 说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动． 不 能得出水平方向上的运动规律． 在图乙的实验中， 通过频闪照片， 发现自由落体运动的小球与平抛运 动的小球任何一个时刻都在同一水平线上， 知平抛运动在竖直方向上 的运动规律与自由落体运动相同， 所以平抛运动竖直方向上做自由落 第16页（共 98页） 体运动．频闪照片显示小球在水平方向相等时间内的水平位移相等， 知水平方向做匀速直线运动．故 D 正确， A、B、C 错误． 故选： D． 7．2013 年 6 月 20 日上午 10：04 至 10：55“神舟 10 号 ”飞船上的航 天员王亚平在聂海胜、 张晓光的配合下， 完成了我国首次太空授课任 务．已知在整个授课的过程中， “神舟 10 号 ”飞船绕地球运行约半周， 那么飞船与同步通讯卫星在轨道上正常运转时相比，飞船（ ） A．运转的周期较大 B．运转的速率较大 C．运转的向心加速度较小 D．离地面的高度较大 【考点】 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】 根据神舟飞船的周期大小和同步卫星的周期大小， 结合万有 引力提供向心力，比较出轨道半径，从而结合线速度、向心加速度与 轨道半径的关系比较大小关系． 【解答】 解：A 、由题意可知，飞船的周期 T=2×51min=102min，同 步卫星的周期为 24h，则飞船运转的周期较小，故 A 错误． B、根据 得：T= ，a= ，v= ，因为飞 船的周期小，则飞船的轨道半径小，可知离地面的高度较小，线速度 较大，向心加速度较大，故 B 正确， CD 错误． 故选： B． 第17页（共 98页） 8．在篮球比赛中，某位同学获得罚球机会，他站在罚球线处用力将 篮球投出， 篮球约以 1m/s 的速度撞击篮筐． 已知篮球质量约为 0.6kg， 篮筐离地高度约为 3m，忽略篮球受到的空气阻力，则该同学罚球时 对篮球做的功大约为（ ） A．1J B．10J C．50J D．100J 【考点】 动能定理． 【分析】 对篮球从手中出手到撞击篮筐的过程运用动能定理， 求出罚 球时对篮球做功的大小． 【解答】 解：对整个过程运用动能定理得， ， 代入数据解得 W= = J≈10J． 故选： B． 9．中国已成为世界上高铁系统技术最全、集成能力最强、运营里程 最长、运行速度最高、在建规模最大的国家．报道称，新一代高速列 车牵引功率达 9000kW，持续运行速度为 350km/h，则新一代高速列 车沿全长约 1300km 的京沪线从北京到上海，在动力上耗电约为 （ ） 第18页（共 98页） A．3.3×104kW?h B．3.1×106kW?h C．1.8×104kW?h D．3.3 ×105kW?h 【考点】 电功、电功率． 【分析】 根据公式 s=vt 求出时间，再由公式 W=Pt 求解消耗的电能． 【解答】 解：列车从北京到上海的时间为： t= = ≈3.71h 在动力上耗电约为： W=Pt=9000kW×3.71h=33390kW?h≈3.3×104kW?h 故选： A 10．两根长度均为 L 的绝缘细线分别系住质量相等、电荷量均为 +Q 的小球 a、b，并悬挂在 O 点．当两个小球静止时，它们处在同一高 度上，且两细线与竖直方向间夹角均为 α=30°，如图所示，静电力常 量为 k，则每个小球的质量为（ ） A． B． C． D． 【考点】 库仑定律；共点力平衡的条件及其应用． 【分析】 对其中一个小球受力分析， 由共点力的平衡条件可得出小球 所受重力的大小和小球受到的库仑力， 由库仑力公式可得出小球受到 的库仑力的大小，再求得小球的质量． 第19页（共 98页） 【解答】 解：对小球进行受力分析，如图所示．设绳子对小球的拉力 为 T， 根据平衡条件，结合三角知识，可得： ， 根据库仑定律得，小球在水平方向受到库仑力的大小为： F= ， 解得： m= ，故 A 正确， BCD 错误； 故选： A． 二、不定项选择题（本题共 5 小题，每小题 4 分，共 20 分．每小题 列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的． 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．如图所示，物体 A、B 质量相等，它们与水平面的摩擦因数也相 等，且作用力 FA=FB，若 A、B 由静止开始运动相同距离的过程中， 则（ ） A．FA 对 A 做的功与 FB 对 B 做的功相等 B．FA 对 A 做的功大于 FB 对 B 做的功 第20页（共 98页） C．FA 对 A 做功的功率大于 FB 对 B 做功的功率 D．物体 A 获得的动能小于物体 B 获得的动能 【考点】 功率、平均功率和瞬时功率；功的计算． 【分析】 根据牛顿第二定律比较加速度的大小， 根据位移时间公式比 较运动的时间， 通过做功的大小比较平均功率的大小． 根据速度位移 公式比较 A、B 的速度大小，从而比较动能大小． 【解答】 解： A、根据功的公式 W=Fxcosα知， FA =FB，运动的距离 相等，可知 FA 对 A 做的功与 FB 对 B 做的功相等，故 A 正确， B 错 误． C、由图可知， A 物体对地面的压力小于 B 物体对地面的压力，则 A 所受的摩擦力小于 B 所受的摩擦力， 根据牛顿第二定律知， A 的加速 度大于 B 的加速度，根据 x= 知， tA ＜tB，由 P= 知， PA＞PB， 故 C 正确． D、A 的加速度大于 B 的加速度，根据 v= 知， A 的末速度大于 B 的末速度， 则物体 A 获得的动能大于物体 B 获得的动能，故 D 错误． 故选： AC． 12．如图所示，实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒 子的运动轨迹．粒子先经过 M 点，再经过 N 点．可以判定（ ） A．粒子在 M 点受到的电场力大于在 N 点受到的电场力 第21页（共 98页） B．粒子在 M 点的动能大于在 N 点的动能 C．粒子在 M 点的动能小于在 N 点的动能 D．粒子带正电 【考点】 电势差与电场强度的关系；电势能． 【分析】 根据电场线的疏密判断电场强度的大小， 再去判断电场力的 大小； 根据电场力做功的正负判断电势能的大小和动能的大小； 由轨迹的弯曲方向判断带电粒子所受电场力的大致方向， 可确定带电 粒子的电性． 【解答】解：A、M 点处的电场线较疏，而 N 点处电场线较密，则 M 点处的电场强度较小，粒子所受的电场力也较小．故 A 错误； BC、粒子从 M 运动到 N 的过程中，电场力做正功，粒子的电势能减 小，动能增大， 则粒子在 M 点的动能小于在 N 点的动能， 故 B 错误， C 正确； D、由图看出，粒子的轨迹向下弯曲，粒子所受电场力大致向下，电 场线方向斜向下，说明粒子带正电．故 D 正确． 故选： CD． 13．密立根油滴实验原理如图所示． 两块水平放置的金属板分别与电 源的正负极相接，板间电压为 U，形成竖直向下场强为 E 的匀强电 场． 用喷雾器从上板中间的小孔喷入大小、 质量和电荷量各不相同的 第22页（共 98页） 油滴． 通过显微镜可找到悬浮不动的油滴， 若此悬浮油滴的质量为 m， 则下列说法正确的是（ ） A．悬浮油滴带负电 B．悬浮油滴的电荷量为 C．增大场强，悬浮油滴将向下运动 D．油滴的电荷量一定是电子电量的整数倍 【考点】 带电粒子在混合场中的运动． 【分析】 带电荷量为 q 的油滴静止不动，所受的电场力与重力平衡， 由平衡条件分析微粒的电性和带电量，从而即可求解． 【解答】 解：A、带电荷量为 q 的油滴静止不动，则油滴受到向上的 电场力；题图中平行板电容器上极板带正电，下极板带负电，故板间 场强方向竖直向下，则油滴带负电，故 A 正确； B、根据平衡条件，有： mg=q ，故 q= ，然后发现 q 总是某个最 小值的整数倍，故 B 错误； C、根据平衡条件，有： mg=qE，当增大场强，电场力增大，则悬浮 油滴将向上运动，故 C 错误； D、不同油滴的所带电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量（元电 荷）的整数倍，故 D 正确； 故选： AD 第23页（共 98页） 14．电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零 件， 技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用， 灯泡还和一只开关并 联，然后再接到市电上，如图所示．下列说法正确的是（ ） A．原先闭合的开关断开时，灯泡将发光，电烙铁消耗的功率将减少 B．原先闭合的开关断开时，灯泡将发光，电烙铁消耗的功率将增大 C．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，电路消耗的总电功率 将增大 D．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，电路消耗的总电功率 将减小 【考点】 闭合电路的欧姆定律；电功、电功率． 【分析】 开关闭合时，灯泡会发生短路，总电阻会减小，消耗的功率 会增大，同理当开关断开时，灯泡串联在电路中，总电阻增大，消耗 的功率较小． 【解答】 解： CD、开关接通时，灯泡发生短路，电灯熄灭，只有电 烙铁通电，电路中电阻减小，有公式 P= 可知，消耗的功率增大； 故 C 正确， D 错误； AB、开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，消耗的总功率减小， 且电烙铁发热较少，消耗的功率减小，故 A 正确， B 错误 故选： AC． 第24页（共 98页） 15．下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数， 不 计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶， 则． （ ） 自重 40kg 额定电压 48（V） 载重 75（kg） 额定电流 12（A） 最大行驶速 度 20 （km/h） 额定输出功 率 350 （W） A．电动机的输入功率为 576W B．电动机的内电阻为 4Ω C．该车获得的牵引力为 104N D．该车受到的阻力为 63N 【考点】 电功、电功率；能量守恒定律． 【分析】 对于电动机来说， 不是纯电阻电路，对于功率的不同的计算 公式代表的含义是不同的， P=UI 计算的是总的消耗的功率， P 热=I2r 是计算电动机的发热的功率，当速度最大时牵引力和阻力相等． 【解答】 解： A、电动机的输入功率 P 入=UI=48×12W=576W，故选 项 A 正确． B、电动机正常工作时为非纯电阻电路，不能用欧姆定律求内电阻， 故选项 B 错误． C、电动车速度最大时，牵引力 F 与阻力 Ff 大小相等，由 P 出=Ffvmax 得 Ff= = N=63N，故选项 C 错误、 D 正确； 故选 AD． 三、实验题（本题共 2 小题， 16 和 17 题每空 2 分，共 16 分） 第25页（共 98页） 16．（1）在下列学生实验中，需要用到打点计时器的实验有 BC （填字母） ． A．“探究求合力的方法 ” B．“探究加速度与力、质量的关系 ” C．“探究做功与物体速度变化的关系 ” D．“探究作用力与反作用力的关系 ” （2）做 “验证机械能守恒定律 ”的实验，已有铁架台、铁夹、电源、 纸带、打点计时器，还必须选取的器材是图中的 BD （填字母） ． 某同学在实验过程中， ① 在重锤的正下方地面铺海绵； ② 调整打点 计时器的两个限位孔连线为竖直； ③ 重复多次实验．以上操作可减 小实验误差的是 ②③ （填序号） ． 【考点】 验证机械能守恒定律． 【分析】 （1）打点计时器是计时工具，可以间接的测量物体运动速度 大小，结合实验的原理确定哪些实验需要打点计时器． （2）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需的物理 器材，结合原理确定减小实验误差的方法． 【解答】 解：（1）A、探究合力的方法，抓住两根弹簧秤拉橡皮筋和 一根弹簧秤拉橡皮筋效果相同，探究合力和分力的关系，故 A 错误． 第26页（共 98页） B、探究加速度与力、质量的关系，实验中需要测量加速度的大小， 需要通过纸带测量加速度，所以需要打点计时器，故 B 正确． C、探究做功与物体速度变化的关系，实验中需要测量速度，需要通 过纸带测量速度，所以需要打点计时器，故 C 正确． D、探究作用力与反作用力的关系，不需要打点计时器，故 D 错误． 故选： BC． （2）验证机械能守恒，即验证重物重力势能的减小量和动能的增加 量是否相等， 所以需要重物， 点迹间的时间间隔可以通过打点计时器 直接得出，不需要秒表，实验中需要刻度尺测量点迹间的距离，从而 得出下降的高度以及瞬时速度的大小，故选： BD． （3）实验中为了减小实验的误差，调整打点计时器的两个限位孔连 线为竖直，从而减小摩擦阻力的影响，重复多次实验，可以减小实验 的误差．故选： ②③ ． 故答案为： （1）BC，（2）BD，②③ ． 17．要测绘一个标有 “3V、0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端 的电压需要由零逐渐增加到 3V． 第27页（共 98页） （1）实验的电路图应选用下图 1 中的 D （填字母代号） （2）实验得到小灯泡的伏安特性曲线如图 2 所示，当小灯泡的电压 为 1.0V，其电阻为 10 Ω，由图 2 可得，当电压 U＞1V 后，小灯 泡电阻 R 随温度 T 的升高而 增大 （填 “增大 ”或 “减小”）． （3）某次实验中，当电流表的示数为 0.14A 时，电压表的指针如图 3 所示，则电压为 1.5 V，此时小灯泡的功率是 0.21 W． 【考点】 描绘小电珠的伏安特性曲线． 【分析】 （1）根据实验原理及要求明确实验电路图；知道当要求从零 开始时要采用分压接法； （2）根据图象可明确 1.0V 时的电流值， 利用欧姆定律可求得电阻值； 根据图象的斜率可明确电阻的变化． （3）根据图象可明确电流为 0.14A 时的电压， 则由 P=UI 可求得功率． 【解答】 解：（1）测量灯泡的伏安特性曲线应采用分压接法，同时因 灯泡内阻较小，故电流表采用外接法；故电路图应选择 D； 第28页（共 98页） （2）由图可知，当电压为 1.0V 时，电流为 0.10A；则由欧姆定律可 知： R= = =10Ω； I﹣U 图象的斜率表示电阻的倒数；由图可知，图象的斜率越来越小， 说明电阻在增大； （3）由图可知， 当电流为 0.14A 时， 电压为 1.5V；此时功率 P=UI=1.5 ×0.14=0.21W； 故答案为： （1）D；（2）10，增大； （3）1.5，0.21． 四、计算题（本大题共 3 小腿， 18 题 10 分，19 题 12 分，20 题 12 分，共 34 分） 18．某运动员做跳伞训练， 他从悬停在空中的直升飞机上由静止落下， 如图所示，经过 8s 后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经 过 16s后刚好到达地面，且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气 阻力和打开降落伞的时间．已知人和伞的总质量 m=60kg．求： （1）打开降落伞时运动员的速度大小； （2）打开降落伞后运动员的加速度大小； （3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小． 【考点】 牛顿运动定律的综合应用； 匀变速直线运动的速度与时间的 关系；牛顿第二定律． 第29页（共 98页） 【分析】 （1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动运动，根据自由 落体的速度公式计算速度的大小； （2）利用加速度的定义式计算加速度的大小； （3）根据牛顿第二定律计算加速度的大小； 【解答】 解：（1）打开降落伞前，人和伞做自由落体运动运动 v=gt 得：v=80m/s （2）打开降落伞后，人和伞一起做匀减速直线运动，加速度的大小 为为： a= =5m/s2 （3）根据牛顿第二定律得： mg﹣Ff=﹣ma 得：Ff =900N 答：（1）打开降落伞时运动员的速度大小为 80m/s； （2）打开降落伞后运动员的加速度大小为 5m/s2； （3）打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小为 900N． 19．如图所示， 是某兴趣小组通过弹射器研究弹性势能的实验装置． 半 径为 R 的光滑半圆管道（管道内径远小于 R）竖直固定于水平面上， 管道最低点 B 恰与粗糙水平面相切，弹射器固定于水平面上．某次 实验过程中， 一个可看作质点的质量为 m 的小物块， 将弹簧压缩至 A 处，已知 A、B 相距为 L．弹射器将小物块由静止开始弹出，小物块 第30页（共 98页） 沿圆管道恰好到达最髙点 C．已知小物块与水平面间的动摩擦因素为 μ，重力加速度为 g，求： （1）小物块到达 B 点时的速度 vB 及小物块在管道最低点 B 处受到 的支持力； （2）小物块在 AB 段克服摩擦力所做的功； （3）弹射器释放的弹性势能 Ep． 【考点】 动能定理；弹性势能． 【分析】 （1）抓住小物块恰好到达 C 点， 则小物块在 C 点的速度为 0， 根据机械能守恒定律求出 B 点的速度，结合牛顿第二定律求出物块 在 B 点所受的支持力． （2）根据摩擦力的大小，求出小物块在 AB 段克服摩擦力做功的大 小． （3）根据能量守恒求出弹射器释放的弹性势能． 【解答】 解：（1）小物块恰到 C 点，则有： V C=0 从 B 点到 C 点小物块机械能守恒，则有： ， 解得： ． B 处，由牛顿第二定律得： ， 解得： FN=5mg． 第31页（共 98页） （2）小物块在 AB 段克服摩擦力所做的功为： W fAB =μmgL． （3）由能量守恒可知， 弹射器释放的弹性势能为： Ep=W fAB +2mgR=mg （2R+μL）． 答：（1）小物块到达 B 点时的速度为 ，小物块在管道最低点 B 处受到的支持力为 5mg； （2）小物块在 AB 段克服摩擦力所做的功为 μmgL； （3）弹射器释放的弹性势能为 mg（2R+μL）． 20．如图所示，在真空中有一水平放置的不带电平行板电容器，板间 距离为 d，极板长为 L，上板 B 接地，现有大量质量均为 m，带电荷 量为+q 的小油滴，以相同的初速度持续不断地从两板正中间沿图中 虚线所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板 A 的正中央 P 点．如 果能落到 A 板的油滴仅有 N（N 未知）滴，且第 N+1 滴油滴刚好能 从下极板边缘飞离电场，假设落到 A 板的油滴的电荷量能被板全部 吸收，不考虑油滴间的相互作用，重力加速度为 g．求： （1）油滴进入电场时的初速度 v0； （2）第 N+1 滴油滴进入板间时两板间的电场强度 E 的大小； （3）第 N+1 滴油滴经过电场的整个过程中增加的动能． 【考点】 带电粒子在匀强电场中的运动；电场强度． 第32页（共 98页） 【分析】 （1）根据粒子做平抛运动的规律，运用运动的合成与分解， 并依据运动学公式，即可求解初速度 v0； （2）根据牛顿第二定律，结合电场力表达式，与运动学公式，即可 求解电场强度 E 的大小； （3）根据动能定理即可求出第 N+1 滴油滴经过电场的整个过程中增 加的动能． 【解答】解：（1）第一滴油滴在极板之间沿竖直方向做自由落体运动， 运动的时间： t1= 水平方向做匀速直线运动，则： 所以： （2）设以上述速度入射的带电粒子， 最多能有 N 个落到下极板上． 则 第（N+1）个粒子的加速度为 a，由牛顿运动定律得： mg﹣qE=ma， 在电场中运动的时间： 第（N+1）粒子做匀变速曲线运动，竖直方向有： y= at22 第（N+1）粒子不落到极板上，则有关系： y≤ ，恰好从边缘飞出时 y= ； 联立以上公式得： E= ； （3）第（ N+1）粒子运动过程中重力和电场力做功等于粒子动能的 增量，由动能定理得： W=mg ﹣qE ， 联立解得： W= 第33页（共 98页） 答：（1）油滴进入电场时的初速度是 ； （2）第 N+1 滴油滴进入板间时两板间的电场强度 E 的大小是 ； （3）第 N+1 滴油滴经过电场的整个过程中增加的动能是 ． 2020 年高一物理下册期末模拟试卷及答案（二） 一、单项选择题（以下各题只有一个选项是正确的，每题 3 分，共 36 分） 1．静电力常量的国际单位是（ ） A．N?m2/C2 B．N?C2/m 2 C．N?m/CD．N?C/m 2．一人用力踢质量为 0.5kg 的皮球，使球由静止开始以 20m/s 的速 度飞出．假定人踢球瞬间对球的平均作用力是 100N，球在水平方向 运动了 20m 后停止，则人对球所做的功为（ ） A．25J B．50J C．100J D．2000J 3．下列物体中，机械能一定守恒的是（ ） A．受到平衡力作用而运动的物体 B．只受重力作用而运动的物体 C．只受重力和拉力作用而运动的物体 D．在水平面上做圆周运动的汽车 第34页（共 98页） 4．有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为 8：1，则它们 的轨道半径比为（ ） A．8：1 B．4：1 C．2：1 D．1：4 5．人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是 （ ） A．半径越大，速度越小，周期越小 B．半径越大，速度越小，周期越大 C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关 D．所有卫星角速度都相同，与半径无关 6．某物体在地球表面，受到地球的万有引力为 F．若此物体受到的 引力减小为 ，则其距离地面的高度应为（ R为地球半径） （ ） A．R B．2R C．4R D．8R 7．真空中有两个点电荷，若将其中一个点电荷的电量增大到原来的 2 倍， 相隔的距离增大到原来的 2 倍， 则它们间的相互作用力 （ ） A．增大到原来的 4 倍 B．增大到原来的 2 倍 C．减小到原来的 倍 D．减小到原来的 倍 8．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度 v 飞行，其发动机功率为 P，则飞机以 3v 匀速飞行时，其发动机的功 率为（ ） A．3P B．9P C．27P D．无法确定 9．一物体从距离地面 H 高处自由下落，当其重力势能等于动能的 3 倍时（以地面为零势能面） ，物体的速度为（ ） 第35页（共 98页） A． B． C． D．2 10．如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中， 当 小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A．自由落体运动 B．曲线运动 C．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D．变加速直线运动 11．如图所示， 接地金属球 A 的半径为 R，球外点电荷的电荷量为 Q， 到球心的距离为 r．那球心的场强大小等于（ ） A．k ﹣k B．k +k C ． 0 D．k 12．如图是表示在一个电场中的 a、b、c、d 四点分别引入检验电荷 时， 测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象， 那么下 列叙述正确的是（ ） A．这个电场是匀强电场 B．a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ed＞Ea＞Eb＞Ec C．a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ea＞Eb＞Ec＞Ed 第36页（共 98页） D．无法确定这四个点的场强大小关系 二、多项选择题（全部选对的给 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错 的或不选的得 0 分，共 15 分） 13．如图所示，质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静止 开始下滑， 物体与斜面间的动摩擦因数相同， 物体滑至斜面底部 C点 时的动能分别为 Ek1 和 Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 W1 和 W2，则（ ） A．Ek1＞Ek2 B．Ek1＜Ek2 C．W1＞W2 D．W1=W2 14．如图所示，长为 L 的轻杆一端固定质量为 m 的小球，另一端可 绕固定光滑水平转轴 O 转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动， C 为 圆 周 的 最 高 点 ， 若 小 球 通 过 圆 周 最 低 点 D 的 速 度 大 小 为 ，则小球在 C点（ ） A．速度等于 B ． 速 度 等 于 C．受到轻杆向上的弹力 D．受到轻杆向下的拉力 15．如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有 a、b 两点．一 带电质点在 a 处由静止释放后沿电场线向上运动， 到达 b 点时速度恰 第37页（共 98页） 好为零．则下面说法正确的是（ ） A．该带电质点一定带正电荷 B．该带电质点一定带负电荷 C．a 点的电场强度大于 b 点的电场强度 D．质点在 b 点所受到的合力一定为零 16．如图所示， Q1、Q2 为两个等量同种的正点电荷，在 Q1、Q2 产生 的电场中有 M、N 和 O 三点，其中 M 和 O 在 Q1、Q2 的连线上（ O 为 连线的中点） ，N 为过 O 点的垂线上的一点． 则下列说法中正确 （ ） A．在 Q1、Q2 连线的中垂线上关于 O 点上、 下对称位置的电场总是相 同的 B．若 O、N 两点的电势差为 U，O、N 间的距离为 d，则 N 点的场强 为 C．若将一个正点电荷分别放在 M、N 和 O 三点， 则该点电荷在 M 点 时电势能最大 D．若 O、N 两点的电势差为 U，将一个电量为 q 的负点电荷从 O 点 移到 N 点，则该电荷需克服电场力做功 qU 17．如图所示， 由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的 极板 N 与静电计相接，极板 M 接地，静电计的外壳也接地．用静电 第38页（共 98页） 计测量平行板电容器两极板间的电势差 U．在两板相距一定距离 d 时， 给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持 电容器所带电量 Q 不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小 （ ） A．将 M 板向下平移 B．将 M 板沿水平向右方向靠近 N 板 C．在 M、N 之间插入云母板 D．将 M 板向上移动的同时远离 N 板 三 .填空题： （本题每空 2 分，共 10 分；将答案填在相应的横线上） 18．“验证机械能守恒定律 ”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来 进行． （1）比较这两种方案， （选填 “甲 ”或 “乙”）方案好些； 理由是 ． （2）如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距 离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔 T=0.1s．物体运动 的加速度 a= （取两位有效数字） ；该纸带是采用 （选填 “甲 ” 或 “乙”）实验方案得到的，简要写出判断依据 ． 第39页（共 98页） 四．计算题（本题共 4 题，共 39 分，解答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） 19．兵二高一年级何勇老师于 2016年 5 月 23 日参加了国防科大的 “百 所名校与国防科大共育强军梦 ”的论坛．在参观国防科大的重点科研 成果 “北斗系统 ”时了解到， 北斗卫星导航系统空间段由 5 颗静止轨道 卫星和 30 颗非静止轨道卫星组成， 已实现 2012 年覆盖亚太地区， 预 计 2020 年左右覆盖全球， 现已成功发射 23 颗卫星． 现假设其中一颗 “静止轨道卫星 ”的质量为 m，且已知地球半径为 R，地球表面重力加 速度为 g，地球自转周期为 T．求： （1）该卫星运动的高度； （2）该卫星运动的线速度． 20．如图所示，质量为 0.2Kg 的物体带电量为 +4×10﹣4C，从半径为 第40页（共 98页） 0.3m 的 光 滑 的 圆 弧 的 绝缘滑轨上端以初速度 2m/s 下滑到底端， 然后继续沿水平面滑动． 物 体与水平面间的滑动摩擦因素为 0.4，求下列两种情况下物体在水平 面上滑行的最大距离： （1）整个空间没有电场时； （2）水平 AB段处于水平向左 E=103N/C 的匀强电场中时． 21．如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上， 圆心为 O 点．一小滑块自圆弧轨道 A 处由静止开始自由滑下，在 B 点沿水平方向飞出，落到水平地面 C 点．已知小滑块的质量为 m=1.0kg，C 点与 B 点的水平距离为 1.0m，B 点高度为 1.25m，圆弧 轨道半径 R=1.0m，取 g=10m/s2．求小滑块： （1）从 B点飞出时的速度大小； （2）在 B点时对圆弧轨道的压力大小； （3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功． 22．一质量为 m、电荷量为 q 的小球，从 O 点以和水平方向成 α角 第41页（共 98页） 的初速度 v0 抛出，当达到最高点 A 时，恰进入一匀强电场中，如图， 经过一段时间后，小球从 A 点沿水平直线运动到与 A 相距为 S的 A′ 点后又折返回到 A 点， 紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又 落回原抛出点（重力加速度为 g，θ未知） ，求： （1）该匀强电场的场强 E的大小； （2）从 O 点抛出又落回 O 点所需的时间． 第42页（共 98页） 参考答案与试题解析 一、单项选择题（以下各题只有一个选项是正确的，每题 3 分，共 36 分） 1．静电力常量的国际单位是（ ） A．N?m2/C2 B．N?C2/m 2 C．N?m/CD．N?C/m 【考点】 库仑定律． 【分析】 静电力常量也是通过实验测出来的， k=9.0×109Nm2/c2 【解答】解：库仑通过库仑扭秤实验装置首次精确测量出了静电力常 量 k，静电力常量 k=9.0×109Nm2/c2，故其单位为： Nm2/C2． 故 A 正确， BCD错误． 故选： A． 2．一人用力踢质量为 0.5kg 的皮球，使球由静止开始以 20m/s 的速 度飞出．假定人踢球瞬间对球的平均作用力是 100N，球在水平方向 运动了 20m 后停止，则人对球所做的功为（ ） A．25J B．50J C．100J D．2000J 【考点】 功的计算；动能定理的应用． 【分析】 本题要注意排除干扰，由动能定理求出人对球所做的功． 【解答】 解：瞬间力做功 W= mv2= × 0.5× 202J=100J； 第43页（共 98页） 故选 C． 3．下列物体中，机械能一定守恒的是（ ） A．受到平衡力作用而运动的物体 B．只受重力作用而运动的物体 C．只受重力和拉力作用而运动的物体 D．在水平面上做圆周运动的汽车 【考点】 机械能守恒定律． 【分析】 物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功， 机械能 的概念是动能与势能之和， 分析物体的受力情况， 判断各力做功情况， 根据机械能守恒条件或定义分析机械能是否守恒． 【解答】 解： A、受到平衡力作用而运动的物体，不一定只有重力做 功，或除重力外其他的力的总功等于 0，所以机械能不一定守恒，故 A 错误； B、只受重力作用而运动的物体，只有重力做功，所以机械能一定守 恒；故 B 正确； C、只受重力和拉力作用而运动的物体；不一定只有重力做功，所以 机械能不一定守恒．故 C错误； D、在水平面上做圆周运动的汽车，不一定是匀速圆周运动，也不一 定除重力外其他的力的总功等于 0，所以机械能不一定守恒，故 D 错 误； 故选： B 第44页（共 98页） 4．有两颗行星环绕某恒星运动，它们的运动周期比为 8：1，则它们 的轨道半径比为（ ） A．8：1 B．4：1 C．2：1 D．1：4 【考点】 万有引力定律及其应用；向心力． 【分析】 开普勒第三定律： 所有行星的椭圆轨道的半长轴的三次方与 公转周期的平方比值都相等． 【解答】 解：根据开普勒第三定律，有： 故 ； 故选 B． 5．人造卫星以地心为圆心，做匀速圆周运动，下列说法正确的是 （ ） A．半径越大，速度越小，周期越小 B．半径越大，速度越小，周期越大 C．所有卫星的速度均是相同的，与半径无关 D．所有卫星角速度都相同，与半径无关 【考点】 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】 根据万有引力提供卫星圆周运动的向心力讨论线速度、 角速 度等物理量与半径的关系即可． 【 解 答 】 解 ： 根 据 万 有 引 力 提 供 圆 周 运 动 向 心 力 有 第45页（共 98页） AB、可得 ， ，半径越大线速度越小，周期越大， 故 A 错误， B 正确； C、卫星的速度 可知，半径不同卫星的线速度不同，故 C错误； D、卫星的角速度 可知不同的半径对应不同的角速度， 故 D 错误． 故选： B． 6．某物体在地球表面，受到地球的万有引力为 F．若此物体受到的 引力减小为 ，则其距离地面的高度应为 （R为地球 半径） （ ） A．R B．2R C．4R D．8R 【考点】 万有引力定律及其应用． 【分析】 根据万有引力定律的内容（万有引力是与质量乘积成正比， 与距离的平方成反比）解决问题． 【解答】 解：根据万有引力定律表达式得： F= ，其中 r 为物体到地球中心的距离． 第46页（共 98页） 某物体在地球表面，受到地球的万有引力为 F，此时 r=R， 若此物体受到的引力减小为 ，根据 F= 得出此时物体到地球 中心的距离 r ′=2R， 所以物体距离地面的高度应为 R． 故选 A． 7．真空中有两个点电荷，若将其中一个点电荷的电量增大到原来的 2 倍， 相隔的距离增大到原来的 2 倍， 则它们间的相互作用力 （ ） A．增大到原来的 4 倍 B．增大到原来的 2 倍 C．减小到原来的 倍 D．减小到原来的 倍 【考点】 库仑定律． 【分析】 根据点电荷库仑力的公式 F=k 可以求得改变之后的库仑 力的大小． 【解答】 解：由点电荷库仑力的公式 F=k 可以得到： 故 D 正确、 ABC错误． 故选： D． 8．设飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比，若飞机以速度 v 飞行，其发动机功率为 P，则飞机以 3v 匀速飞行时，其发动机的功 率为（ ） A．3P B．9P C．27P D．无法确定 第47页（共 98页） 【考点】 功率、平均功率和瞬时功率． 【分析】 由于飞机飞行中所受阻力与其速度的平方成正比， 由此可以 求得飞机在速度为 v 和 3v 时受到的阻力的大小，再由 P=FV=fV可以 求得飞机的功率的大小． 【解答】 解：设飞机飞行中所受阻力 f=kv2， 在匀速飞行时飞机受到的阻力的大小和飞机的牵引力的大小相等， 所以飞机以速度 v 飞行时 P=FV=kv2v=kv3， 当飞机以 3v 匀速飞行时， P′=F′V′=k（3v） 3=27P， 故选 C． 9．一物体从距离地面 H 高处自由下落，当其重力势能等于动能的 3 倍时（以地面为零势能面） ，物体的速度为（ ） A． B． C ． D．2 【考点】 机械能守恒定律；动能和势能的相互转化． 【分析】 物体做自由落体运动，运动的过程中物体的机械能守恒，根 据机械能守恒列式可以求得物体速度的大小． 【解答】 解：运动的过程中物体的机械能守恒，取地面为零势能面， 当 当 其 重 力 势 能 等 于 动 能 的 3 倍 时 ， 根 据 机 械 能 守 恒 可 得 mgH=mgh+ ， 第48页（共 98页） 由于当其重力势能等于动能的 3 倍时， mgh=3× 所以 mgH=4× ， 可以求得物体的速度大小为 v= ，选项 A 正确 故选： A 10．如图所示，一带电小球用丝线悬挂在水平方向的匀强电场中， 当 小球静止后把悬线烧断，则小球在电场中将作（ ） A．自由落体运动 B．曲线运动 C．沿着悬线的延长线作匀加速运动 D．变加速直线运动 【考点】 匀强电场中电势差和电场强度的关系． 【分析】 当物体所受的合力与速度在同一条直线上， 物体做直线运动， 所受的合力与速度不在同一条直线上，物体做曲线运动． 【解答】 解：悬线烧断前，小球受重力、拉力、电场力平衡，重力和 电场力的合力与拉力等值反向．烧断细线，物体受重力、电场力，两 个力合力恒定，沿细线方向，合力方向与速度方向在同一条直线上， 所以物体沿着悬线的延长线做匀加速直线运动．故 C正确． A、B、D 错误． 第49页（共 98页） 故选： C． 11．如图所示， 接地金属球 A 的半径为 R，球外点电荷的电荷量为 Q， 到球心的距离为 r．那球心的场强大小等于（ ） A ． k ﹣ k B．k +k C ． 0 D．k 【考点】 电场的叠加；电场强度． 【分析】 静电感应的过程，是导体 A（含大地）中自由电荷在电荷 Q 所形成的外电场下重新分布的过程， 当处于静电平衡状态时， 在导体 内部电荷 Q所形成的外电场 E与感应电荷产生的 “附加电场 E' ”同时存 在的， 且在导体内部任何一点， 外电场电场场强 E与附加电场的场强 E'大小相等，方向相反，这两个电场叠加的结果使内部的合场强处处 第50页（共 98页） 为零． 【解答】 解：金属球内部处于静电平衡状态，故合场强处处为零，故 ABD错误， C正确． 故选： C． 12．如图是表示在一个电场中的 a、b、c、d 四点分别引入检验电荷 时， 测得的检验电荷的电量跟它所受电场力的函数关系图象， 那么下 列叙述正确的是（ ） A．这个电场是匀强电场 B．a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ed＞Ea＞Eb＞Ec C．a、b、c、d 四点的场强大小关系是 Ea＞Eb＞Ec＞Ed D．无法确定这四个点的场强大小关系 【考点】 电场强度． 【分析】 匀强电场的场强大小和方向处处相同， F﹣q 图线的斜率的 第51页（共 98页） 绝对值等于电场强度的大小，根据斜率比较电场中 a、b、c、d 四点 的电场强度大小． 【解答】 解：图线斜率的绝对值表示电场强度的大小， d 图线斜率的 绝对值最大，所以 d 点的电场强度最大， c 图线斜率的绝对值最小， 电场强度的最小．所以四点场强的大小关系是 Ed＞Ea＞Eb＞Ec．该电 场不是匀强电场．故 B 正确， A、C、D 错误． 故选： B． 二、多项选择题（全部选对的给 3 分，选对但不全的得 2 分，有选错 的或不选的得 0 分，共 15 分） 13．如图所示，质量相同的物体分别自斜面 AC 和 BC 的顶端由静止 开始下滑， 物体与斜面间的动摩擦因数相同， 物体滑至斜面底部 C点 时的动能分别为 Ek1 和 Ek2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为 W1 和 W2，则（ ） A．Ek1＞Ek2 B．Ek1＜Ek2 C．W1＞W2 D．W1=W2 【考点】 动能定理． 【分析】 根据摩擦力做功的公式比较在两个斜面上物体克服摩擦力所 做的功，再通过动能定理比较到达底部的动能 第52页（共 98页） 【解答】 解：设斜面的倾角为 θ，滑动摩擦力大小为 μmgcosθ， 则物体克服摩擦力所做的功为 μmgscosθ．而 scosθ相同， 所以克服摩 擦力做功相等． 根据动能定理得： mgh﹣μmgscosθ=EK﹣0， 在 AC斜面上滑动时重力做功多，克服摩擦力做功相等， 则在 AC 面上滑到底端的动能大于在 BC 面上滑到底端的动能，即： Ek1＞Ek2． 故 AD正确， BC错误． 故选： AD． 14．如图所示，长为 L 的轻杆一端固定质量为 m 的小球，另一端可 绕固定光滑水平转轴 O 转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动， C 为 圆 周 的 最 高 点 ， 若 小 球 通 过 圆 周 最 低 点 D 的 速 度 大 小 为 ，则小球在 C点（ ） A．速度等于 B ． 速 度 等 于 C．受到轻杆向上的弹力 D．受到轻杆向下的拉力 第53页（共 98页） 【考点】 向心力． 【分析】 根据动能定理求出小球在 C点的速度，根据牛顿第二定律， 抓住合力提供向心力，判断杆子的作用力方向是向上还是向下． 【解答】 解：A、根据动能定理得， ，解得 C 点的 速度 ，故 A 错误， B 正确． C、在 C点，根据牛顿第二定律得， ，解得 F=mg，可知小球在 C 点受到轻杆向下的拉力，故 C错误， D 正确． 故选： BD． 15．如图所示，在真空中一条竖直向下的电场线上有 a、b 两点．一 带电质点在 a 处由静止释放后沿电场线向上运动， 到达 b 点时速度恰 好为零．则下面说法正确的是（ ） A．该带电质点一定带正电荷 B．该带电质点一定带负电荷 C．a 点的电场强度大于 b 点的电场强度 D．质点在 b 点所受到的合力一定为零 【考点】 电场线；电场强度． 【分析】 解答本题要掌握：根据质点的运动情况，正确判断其受力情 况，弄清在 a、b 两点电场力和重力大小关系； 第54页（共 98页） 【解答】 解： A、带电质点由 a 点释放后向上运动，可知合力方向向 上，而质点所受重力竖直向下，故电场力一定竖直向上，与电场线方 向相反，可知该质点一定带负电，故 B 项正确， A 项错误； C、带电质点到 b 点时速度又减为零，可知向上运动过程中，合力先 向上再向下，即重力不变，电场力减小，可知 a 处电场强度大于 b 处 电场强度，故 C项正确， D 项错误． 故选 BC． 16．如图所示， Q1、Q2 为两个等量同种的正点电荷，在 Q1、Q2 产生 的电场中有 M、N 和 O 三点，其中 M 和 O 在 Q1、Q2 的连线上（ O 为 连线的中点） ，N 为过 O 点的垂线上的一点． 则下列说法中正确 （ ） A．在 Q1、Q2 连线的中垂线上关于 O 点上、 下对称位置的电场总是相 同的 B．若 O、N 两点的电势差为 U，O、N 间的距离为 d，则 N 点的场强 为 C．若将一个正点电荷分别放在 M、N 和 O 三点， 则该点电荷在 M 点 时电势能最大 D．若 O、N 两点的电势差为 U，将一个电量为 q 的负点电荷从 O 点 移到 N 点，则该电荷需克服电场力做功 qU 第55页（共 98页） 【考点】 电场的叠加；电场强度；电势能． 【分析】 两等量同种电荷的场强的合成遵循平行四边形定则； 电势的 高低可以通过移动正的试探电荷，看电场力做功情况；公式 U=Ed仅 仅适用匀强电场． 【解答】 解： A、依据点电荷电场强度公式，结合矢量的合成法则， 则在 Q1、Q2 连线的中垂线上关于 O 点上、下对称位置的电场大小总 是相同的，方向是相反的，故 A 错误． B、公式 U=Ed仅仅适用匀强电场．故 B 错误． C、把一个正点电荷从 M 移到 O 电场力做正功，电势能减小，即 M 点的电势能比 O 点大，从 O 移到 N 电场也做正功，电势能减小，即 O 点的电势能比 N 点大，所以该点电荷在 M 点时电势能最大，故 C 正确； D、若 ON 间的电势差为 U，将一个带电量为 q 的负点电荷从 O 点移 到 N 点，电场力做功为﹣ qU，需克服电场力做功 qU，故 D 正确． 故选： CD． 17．如图所示， 由两块相互靠近的平行金属板组成的平行板电容器的 极板 N 与静电计相接，极板 M 接地，静电计的外壳也接地．用静电 计测量平行板电容器两极板间的电势差 U．在两板相距一定距离 d 时， 给电容器充电，静电计指针张开一定角度．在整个实验过程中，保持 电容器所带电量 Q 不变，下面哪些操作将使静电计指针张角变小 （ ） 第56页（共 98页） A．将 M 板向下平移 B．将 M 板沿水平向右方向靠近 N 板 C．在 M、N 之间插入云母板 D．将 M 板向上移动的同时远离 N 板 【考点】 电容器的动态分析． 【分析】 由题意，电容器所带电量 Q 保持不变，静电计指针张角变 小，板间电势差 U 变小，由 C= 分析电容 C 如何变 化，根据 C= 进行分析． 【解答】 解：A、由题意，电容器所带电量 Q 保持不变，静电计指针 张角变小，板间电势差 U 变小，由 C= 分析可知，电 容 C应变大，根据 C= 分析可知，应增大正对面积，减小板间距 离、或插入电介质；故 BC正确； A 错误； D、将 M 板上移同时远离 N 极时，由于正对面积减小，同时 d 增大， 则 C一定减小，故 D 错误． 第57页（共 98页） 故选： BC． 三 .填空题： （本题每空 2 分，共 10 分；将答案填在相应的横线上） 18．“验证机械能守恒定律 ”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来 进行． （1）比较这两种方案， 甲 （选填 “甲 ”或 “乙”）方案好些；理由 是 摩擦阻力小 ． （2）如图丙是该实验中得到的一条纸带，测得每两个计数点间的距 离如图中所示，已知每两个计数点之间的时间间隔 T=0.1s．物体运动 的加速度 a= 4.8m/s2 （取两位有效数字） ；该纸带是采用 乙 （选 填“甲 ”或 “乙”）实验方案得到的，简要写出判断依据 物体运动的加 速度比重力加速度小很多 ． 【考点】 验证机械能守恒定律． 【分析】 解决实验问题首先要掌握该实验原理，了解实验的仪器、操 作步骤和数据处理以及注意事项． 能够根据实验装置和实验中需要测量的物理量进行选择． 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀 变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的加速度． 第58页（共 98页） 【解答】 解：（1）机械能守恒的前提是只有重力做功，实际操作的方 案中应该使摩擦力越小越好．故甲方案好一些． （2）采用逐差法求解加速度． x4﹣x2=2a1T2， x3﹣x1=2a2T2， a= （a1+a2）= =4.8 m/s2 因 a 远小于 g，故为斜面上小车下滑的加速度．所以该纸带采用图乙 所示的实验方案． 故答案为： （1）甲； 摩擦阻力小；（2）4.8 m/s2 （4.7 m/s2～4.9 m/s2）， 乙，物体运动的加速度比重力加速度小很多． 四．计算题（本题共 4 题，共 39 分，解答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） 19．兵二高一年级何勇老师于 2016年 5 月 23 日参加了国防科大的 “百 所名校与国防科大共育强军梦 ”的论坛．在参观国防科大的重点科研 成果 “北斗系统 ”时了解到， 北斗卫星导航系统空间段由 5 颗静止轨道 卫星和 30 颗非静止轨道卫星组成， 已实现 2012 年覆盖亚太地区， 预 计 2020 年左右覆盖全球， 现已成功发射 23 颗卫星． 现假设其中一颗 “静止轨道卫星 ”的质量为 m，且已知地球半径为 R，地球表面重力加 速度为 g，地球自转周期为 T．求： （1）该卫星运动的高度； 第59页（共 98页） （2）该卫星运动的线速度． 【考点】 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；线速度、角速度和 周期、转速． 【分析】 （1）卫星做圆周运动万有引力提供向心力，地球表面的物体 所受重力等于万有引力， 应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出 卫星的轨道半径，然后求出卫星的高度． （2）万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，应用万有引力公式与 牛顿第二定律可以求出卫星的线速度． 【解答】 解：（1）万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由牛顿第 二定律得： G =m （R+h）， 地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即： G =m′g， 解得： h= ﹣R； （2）万有引力提供卫星做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得： G =m ， 地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即： G =m′g， 解得： v= R； 答：（1）该卫星运动的高度为： ﹣R； （2）该卫星运动的线速度为 R． 第60页（共 98页） 20．如图所示，质量为 0.2Kg 的物体带电量为 +4×10﹣4C，从半径为 0.3m 的光滑的 圆弧的绝缘滑轨上端以初速度 2m/s 下滑到底端，然 后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的滑动摩擦因素为 0.4，求下 列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离： （1）整个空间没有电场时； （2）水平 AB段处于水平向左 E=103N/C 的匀强电场中时． 【考点】 带电粒子在混合场中的运动；动能定理的应用． 【分析】 （1）没有电场时，只有重力和摩擦力做功，由动能定理即可 求出物体在水平面上滑行的最大距离； （2）由电场时，重力、电场力和摩擦力做功，对整个过程运用动能 定律，求出物体在水平面上滑行的最大距离． 【解答】 解：（1）物体从绝缘滑轨上端运动到停止过程，重力和摩擦 力做功，由动能定理得： mgR﹣μmgx1=0﹣ ， 代入数据得： x1=1.25m （2）水平 AB 段处于水平向左 E=103N/C 的匀强电场时，对全程同样 由动能定理有： mgR﹣qEx2﹣μmgx=0﹣ 代入数据得： x2= m 答：（1）没有电场时，物体在水平面上滑行的最大距离是 1.25m； 第61页（共 98页） （2）由电场时，物体水平面上滑行的最大距离为 m． 21．如图所示，竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上， 圆心为 O 点．一小滑块自圆弧轨道 A 处由静止开始自由滑下，在 B 点沿水平方向飞出，落到水平地面 C 点．已知小滑块的质量为 m=1.0kg，C 点与 B 点的水平距离为 1.0m，B 点高度为 1.25m，圆弧 轨道半径 R=1.0m，取 g=10m/s2．求小滑块： （1）从 B点飞出时的速度大小； （2）在 B点时对圆弧轨道的压力大小； （3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功． 【考点】 动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动． 【分析】 （1）滑块从 B点飞出后做平抛运动， 由高度和水平距离可求 出平抛运动的初速度，即求得从 B 点飞出时的速度大小； （2）滑块经过 B 点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力， 由牛顿第二定律求出支持力，由牛顿第三定律得到滑块对轨道的压 力． （3）沿圆弧轨道下滑过程中重力和摩擦力做功，根据动能定理求解 滑块克服摩擦力所做的功． ． 【解答】解：（1）滑块从 B 点飞出后做平抛运动，设从 B 点飞出时的 第62页（共 98页） 速度大小为 v，则有 竖直方向： h= 水平方向： x=vt 解得 v=2m/s （2）滑块经过 B 点时，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力， 由牛顿第二定律得 N﹣mg=m 解得 N=14N 根据牛顿第三定律得，在 B 点时滑块对圆弧轨道的压力大小为 N′=N=14N，方向竖直向下． （3）设沿圆弧轨道下滑过程中滑块克服摩擦力所做的功为 W，由动 能定理得 mgR﹣W= 解得 W=8J 答：（1）从 B 点飞出时的速度大小为 2m/s； （2）在 B点时对圆弧轨道的压力大小是 14N； （3）沿圆弧轨道下滑过程中克服摩擦力所做的功是 8J． 22．一质量为 m、电荷量为 q 的小球，从 O 点以和水平方向成 α角 的初速度 v0 抛出，当达到最高点 A 时，恰进入一匀强电场中，如图， 经过一段时间后，小球从 A 点沿水平直线运动到与 A 相距为 S的 A′ 点后又折返回到 A 点， 紧接着沿原来斜上抛运动的轨迹逆方向运动又 第63页（共 98页） 落回原抛出点（重力加速度为 g，θ未知） ，求： （1）该匀强电场的场强 E的大小； （2）从 O 点抛出又落回 O 点所需的时间． 【考点】 匀强电场中电势差和电场强度的关系． 【分析】 （1）根据平行四边形定则求出小球在 A 点的速度， 抓住小球 所受电场力和重力的合力与 AA′在同一条直线上，根据平行四边形定 则求出合力的大小， 根据牛顿第二定律和速度位移公式求出匀强电场 的场强大小． （2）根据等时性求出斜抛运动的时间，结合平均速度的推论求出匀 减速运动的时间， 根据从抛出点出发到 A′和返回到抛出点过程的对称 性求出整个过程的运动时间． 【解答】 解：斜上抛至最高点 A 时的速度 vA=v0cos α ① 水平向右 由于 AA′段沿水平方向直线运动，所以带电小球所受的电场力与重力 的合力应为一平向左的恒力： F= ② 带电小球从 A 运动到 A′过程中作匀加速度运动有 （v0cos α） 2= ③ 由以上三式得： E= ． 第64页（共 98页） （2）小球斜抛运动到 A 点的时间 ，从 A 到 A′的运动时间 ， 根据运动的对称性，则 t=2（t1+t 2） 所以小球沿 AA′做匀减速直线运动，于 A′点折返做匀加速运动所需时 间 ． 答：（1）匀强电场的场强 E 的大小为 ．（2）从 O 点抛出又落回 O 点所需的时间为 ． 2020 年高一物理下册期末模拟试卷及答案（三） 一、单选题（本题共 18 小题，每小题 3 分，共 54 分） 1．下列物理量中，属于矢量的是（ ） A．质量 B．路程 C．时间 D．力 2．第一次用实验测出万有引力常数的物理学家是（ ） A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．卡文迪许 3．在学习牛顿笫一定律时，我们做了如图所示的实验．下列有关叙 述正确的是（ ） 第65页（共 98页） A．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑 B．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近 C．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态 D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律 4．如图所示是游泳运动员在泳池中进行比赛的 x﹣t 图，下列判断中 正确的是（ ） A．运动员全程的位移为 100m B．泳池的长度为 100m C．运动员在进行 50m 比赛 D．20s时的瞬时速度大于 10s时的瞬时速度 5．在匀速前进的游船上的密闭大厅里，下列说法正确的是（ ） A．放在水平桌面上的一杯水的水面是倾斜的 B．天花板上下落一滴水将落到正下方的地板上 C．用相同的速度抛出一个小球，向前抛的距离比向后远些 D．人向前跳的距离比向后跳的更远 6．如图所示， “巴铁”被称为 ”空中奔跑的巴士 ”，具有地铁﹣样的大 运力，还能像巴士一样在地面上运行，而且汽车能 “巴铁”下通行，能 有效解决交通拥堵问题． 一辆轿车在平直的公路上行驶， 其速度计显 示的读数为 72km/h，一列长为 50m 的”巴铁“与轿车同向匀速行驶， 第66页（共 98页） 经 10s 轿车由 “巴铁 ”的车尾赶到 “巴铁 ”的车头，则 ”巴铁 ”的速度为 （ ） A．18km/h B．36km/h C．54km/h D．72km/h 7．2016 年 5 月 30 日，我国成功将资源三号 02 星及搭载的 2 颗乌拉 圭小卫星发射升空， 3 颗卫星顺利进入预定轨道． 3 颗卫星都绕地球 做匀速圆周运动．圆周运动的半径各不相同．下列说法正确的是 （ ） A．三颗卫星圆周运动的轨道平面一定相同 B．三颗卫星圆周运动的周期一定相同 C．三颗卫星圆周运动的圆心一定相同 D．三颗卫星圆周运动的角速度一定相同 8．用手握瓶子，瓶子静止在手中，下列说法正确的是（ ） A．手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B．手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力 C．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子的重力 9．如图所示，苹果树上从 A 水平线上有二个质量均为 0.5kg的苹果， 一个落到 B 处的篮子中，另一个落到沟底的 D 处．AB、AC、AD 之间 的垂直距离分别为 0.8m、2m、3m，若以沟底 D 为零势能的参考面， 第67页（共 98页） g 取 l0m/s2，则下列说法正确的是（ ） A．地面 A 处苹果的重力势能为 l0J B．篮子 B 处苹果的重力势能为 6J C．从树上 A 处落到沟底 D 处苹果的动能为 15J D．从树上 A 处落到沟底 B 处苹果的动能为 6J 10．如图所示，游乐场的 “旋转飞椅 ”非常剌激．随着旋转速度越来越 大，飞椅会逐渐远离圆柱．下列说法正确的是（ ） A．人受到的合力沿着绳子的方向 B．人做圆周运动的圆心始终在同一点 C．这一现象属于离心现象 D．这一现象属于向心现象 11．最近“超级高铁 ”在拉斯维加斯附近沙漠中的进行的实测，引起了 全世界对于这种最快速度有望达到每小时 1200 公里的新交通工具的 期待．在首次公开测试中，使用了 2.4g 的加速度，这个加速度会让 第68页（共 98页） 人觉得不舒服，若把一个质量为 50kg 的物体放在水平座位上，当 “超 级高铁 ”在水平轨道上加速前进时， 设痤位表面光滑， g 取 l0m/s2．则 （ ） A．其底部受到的弹力为 120N B．其底部受到的弹力为 1200N C．其背部受到的弹力为 120N D．其背部受到的弹力为 1200N 12．小明同学用玩具手枪研究平抛运动的规律． 已知枪口离地面的高 度为 h1，枪口与竖直墙的距离为 S，重力加速度为 g，水平射出的子 弹大在墙上的点离地面的高度为 h2．则子弹射出时的初速度为 （ ） A．S B．S C．S D．S 13．火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约是地球质量的 ， 那么某物体在地表面受到吸引力约是在火星表面受到吸引力的 （ ） A．2.25 倍 B． 倍 C．4 倍 D．9 倍 14．如图所示是人类最早发明的自行车，其脚踏板与前轮同轴，前轮 半径为 3R，后轮半径和脚踏板转轴的半径为 R．当人踩脚踏板转动的 角速度为 ω，则下列说法正确的是（ ） 第69页（共 98页） A．自行车前进的速度为 ωR B．自行车前进的速度为 C．后轮转动的角速度为 ω D．后轮转动的角速度为 3ω 15．一个质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升 1m，这时物体 的速度是 2m/s，则下列说法中错误的是（ ） A．手对物体做功 12J B．合外力对物体做功 12J C．合外力对物体做功 2J D．物体克服重力做功 10J 16．船工用手划桨，用脚推桨，要使 “乌篷 ”小划船沿船头方向前进， 二个桨受到水的反作用力的合力沿船身方向． 当手划桨受到水的反作 用力 30N 与船身方向成 30°，则脚推桨受到水的反作用力的大小和方 向应该（ ） A．与船身方向成 30°，大小为 40N B．与船身方向成 30°，大小为 17.32N C．与船身方向成 60°，大小为 17.32N D．与船身方向成 60°，大小为 15N 第70页（共 98页） 17．嫦娥一号探月卫星沿地月转移轨道达到月球，在距月球表面 200km 的 P点进行第一次刹车制动后被月球捕获， 进入椭圆轨道 Ⅰ绕 月飞行．之后，卫星在 P点经过几次 “刹车制动 ”，最终在距月球表面 200km、周期 127 分钟的圆形轨道 III 上绕月球做匀速圈周运动． 若已 知月球的半径 R 月和引力常量 G，则（ ） A．卫星经过 P点的速度，轨道 Ⅰ比轨道 Ⅱ小 B．卫星经过 P点的加速度，轨道 Ⅰ比轨道 Ⅱ大 C．可估算卫星的质量 D．可估算月球的质量 18．我国大约有 13 亿人口， 如果毎个家庭把 60 瓦的普通灯泡换成亮 度相当的 10 瓦节能灯，并假设每户用 3 盏灯泡照明．而节约 1 千瓦 时电大约少消耗 400 克煤，少排放 1 千克左右的二氧化碳和 30 克的 二氧化硫．下列估算正确的是（ ） A．全国一年能节约 9 亿度电 B．全国一年能少消耗约 0.3 亿吨煤 C．全国一年能少产生 9 亿千克二氧化碳 D．全国一年能少产生 0.2 亿千克二氧化硫 二、实验题（本题共 2 小题，共 16 分） 第71页（共 98页） 19．做 “研究平抛运动 ”实验中 （1）实验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中 还需要的是 ． A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹黄秤 E．重垂线 F．坐标纸 （2）实验中要使木板保持竖直，使小球的轨迹平面与板面平行，要 用到的仪器是 ． （3）如图所示， 确定平抛运动抛出点正确的是 （选填 “甲 ’或 “乙” 或 “ 丙 ” ） ． （4）为减小实验误差，下列做法正确的是 ． A．斜槽轨道必线光滑 B．斜槽轨道末端必需水平 C．每次释放小球的位置必须固定 D．毎次释放小球必须静止． 20．做 “验证机械能守恒定律 ”的实验中 （1）已有带夹子的铁架台、电火花计时器、纸带外，还必须选取的 器材是图 1 中的 （填字母） ． （2）在挑选纸带时，应选择一条点迹清晰且第 1、2 点间距离接近 第72页（共 98页） 的纸带． （3）如图 2 所示，实验得到了一条完整纸带，将纸带上打出的第一 个点标为 O 点，分别测出若干连续点 A、B、C⋯与 O 点之间的距离 h1、h2、h3⋯，测得 h1=39.50cm、h2=45.50cm、h3=5l.80cm．要验证 OB 两点间机械能是否守恒，由以上数据可求得打 B 点时重物速度大 小为 m/s （保留两位有效数字） ．若当地重力加速度 g=9.80m/s2， 由以上数据比较重物在 OB 两点间减小的重力势能△ EP=mgh2 和增加 动能△ EK= 的大小关系为△ EK＞△ EP，造成该结果的原因可能 是 ． 三、计算题（本题共 3 小题，共 30 分） 21．一辆质量 m=2×103kg的汽车， 以 v0=10m/s 的速度驶过半径 R=40m 的一段圆弧形桥面， g 取 l0m/s2．求： （1）若桥面为凹形，汽车通过桥面最低点时，对桥面压力 F1； （2）若桥面为凸形，汽车通过桥面最高点时，对桥面压力 F2； （3）汽车以多大速度通过凸形桥面最高点时， 对桥面刚好没有压力． 22．如图所示，排球场半场长为 L，排球网高为 H，在比赛中运动员 第73页（共 98页） 在离网水平距离 S处，竖直跳起在离地高度为 h 时， 将排球垂直于网 水平击出，重力加速度气 g，求： （1）要使排球不出界水平扣球的最大速度 v1； （2）要使排球能过网水平扣球的最小速度 v2； （3）排球刚好过网时球在对方场地上落点到网的水平距离 S′． 23．人骑自行车沿斜面上坡，坡长 L=100m，坡高 h=8m，人和车的总 质量为 100kg．人蹬车的牵引力为 F=100N．若在坡底时车的速度为 v1=10m/s，到坡顶时速度为 v2=8 m/s，人和车受到的阻力恒定， g 取 10m/s2．求 （1）上坡过程中人和车受到的阻力的大小 Ff； （2）人若不蹬车能在坡上行驶的距离 S； （3）人若不蹬车能到达坡顶，上坡前在水平路面上需要从静止开始 运动的距离 S'．（人和车的牵引力、阻力与上坡时相同） 第74页（共 98页） 参考答案与试题解析 一、单选题（本题共 18 小题，每小题 3 分，共 54 分） 1．下列物理量中，属于矢量的是（ ） A．质量 B．路程 C．时间 D．力 【考点】 矢量和标量． 【分析】 矢量是既有大小又有方向的物理量， 标量是只有大小没有方 向的物理量． 【解答】 解：质量、路程和时间都是只有大小，没有方向的标量，力 既有大小，又有方向，是矢量．故 ABC错误， D 正确． 故选 D 2．第一次用实验测出万有引力常数的物理学家是（ ） A．伽利略 B．牛顿 C．爱因斯坦 D．卡文迪许 【考点】 万有引力定律的发现和万有引力恒量的测定． 【分析】 牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量 G 的具体值． G 的数值于 1789 年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得 出．卡文迪许的扭秤试验， 不仅以实践证明了万有引力定律，同时也 让此定律有了更广泛的使用价值． 【解答】解：牛顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量 G 的具体值． G 的数值于 1789 年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得 出，选项 D 正确， ABC错误． 第75页（共 98页） 故选： D 3．在学习牛顿笫一定律时，我们做了如图所示的实验．下列有关叙 述正确的是（ ） A．每次实验时，小车可以从斜面上的不同位置由静止开始下滑 B．实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越近 C．实验中运动的小车会停下来，说明力能改变物体的运动状态 D．根据甲、乙、丙的实验现象，就可以直接得出牛顿第一定律 【考点】 牛顿第一定律． 【分析】 实验中要求从斜面上的相同位置由静止开始下滑， 可以保证 小车到达斜面底端的速度是相等的， 从而可以看出小车在不同的材料 上滑行的距离； 而这三种材料是大家比较熟悉的， 从而比较阻力的不 同，然后我们可以进行合理的猜想． 【解答】 解： A、实验中要求从斜面上的相同位置由静止开始下滑， 可以保证小车到达斜面底端的速度是相等的， 不能从斜面上的不同位 置由静止开始下滑．故 A 错误； B、实验表明：小车受到的摩擦力越小，小车运动的距离就越远．故 B错误； C、实验中运动的小车受到摩擦力的作用会停下来，其运动的状态发 生变化，说明力能改变物体的运动状态．故 C正确； 第76页（共 98页） D、接触面越光滑，则小车的速度减小越慢，由此可以得出：若摩擦 力等于 0，则小车可能做匀速直线运动．而牛顿第一定律是在实验的 基础上， 进一步推理概况出来的， 而不是直接可以由这三个实验得出 的．故 D 错误． 故选： C 4．如图所示是游泳运动员在泳池中进行比赛的 x﹣t 图，下列判断中 正确的是（ ） A．运动员全程的位移为 100m B．泳池的长度为 100m C．运动员在进行 50m 比赛 D．20s时的瞬时速度大于 10s时的瞬时速度 【考点】 匀变速直线运动的图像； 匀变速直线运动的速度与时间的关 系． 【分析】 位移大小等于 x 的变化量．分析运动员的运动情况，确定泳 池的长度．根据图象的斜率确定瞬时速度的大小． 【解答】 解：A、运动员全程的位移为△ x=x2﹣x1=0m﹣0m=0m，故 A 错误． BC、根据图象的斜率等于速度，可知， 运动员最大位移为 50m，全过 第77页（共 98页） 程通过的路程是 100m，所以运动员在进行 100m 比赛，泳池的长度 为 50m，故 BC错误． D、根据图象的切线斜率的大小等于速度，则知 20s 时的瞬时速度大 于 10s 时的瞬时速度，故 D 正确． 故选： D 5．在匀速前进的游船上的密闭大厅里，下列说法正确的是（ ） A．放在水平桌面上的一杯水的水面是倾斜的 B．天花板上下落一滴水将落到正下方的地板上 C．用相同的速度抛出一个小球，向前抛的距离比向后远些 D．人向前跳的距离比向后跳的更远 【考点】 惯性． 【分析】 明确一切物体均有惯性，它将保持原来的速度，从而分析物 体在密闭的空间里的运动情况． 【解答】 解： A、由于船是匀速运动，故水的平面是水平的，故 A 错 误； B、由于水滴具有和船相同的水平速度，故落地后应正好落到正下方 的地板上，故 B 正确； C、因小球具有和球相同的水平初速度，故无论向哪抛飞行距离是相 同的，故 C错误， D、人起跳后由于具有和船相同的水平速度，故向前和向后跳距离是 相同的，故 D 错误． 第78页（共 98页） 故选： B． 6．如图所示， “巴铁”被称为 ”空中奔跑的巴士 ”，具有地铁﹣样的大 运力，还能像巴士一样在地面上运行，而且汽车能 “巴铁”下通行，能 有效解决交通拥堵问题． 一辆轿车在平直的公路上行驶， 其速度计显 示的读数为 72km/h，一列长为 50m 的”巴铁“与轿车同向匀速行驶， 经 10s 轿车由 “巴铁 ”的车尾赶到 “巴铁 ”的车头，则 ”巴铁 ”的速度为 （ ） A．18km/h B．36km/h C．54km/h D．72km/h 【考点】 匀变速直线运动规律的综合运用； 匀变速直线运动的位移与 时间的关系． 【分析】 二者都做匀速直线运动，位移差等于 “巴铁”的长度，由位移 公式即可求出． 【解答】 解： 72km/h=20m/s 由题可知，二者位移差等于 “巴铁 ”的长度，则： （v 车 ﹣v 巴 ）t=L 所以： m/s=54km/h 故 ABD错误， C正确． 故选： C 第79页（共 98页） 7．2016 年 5 月 30 日，我国成功将资源三号 02 星及搭载的 2 颗乌拉 圭小卫星发射升空， 3 颗卫星顺利进入预定轨道． 3 颗卫星都绕地球 做匀速圆周运动．圆周运动的半径各不相同．下列说法正确的是 （ ） A．三颗卫星圆周运动的轨道平面一定相同 B．三颗卫星圆周运动的周期一定相同 C．三颗卫星圆周运动的圆心一定相同 D．三颗卫星圆周运动的角速度一定相同 【考点】 人造卫星的加速度、周期和轨道的关系． 【分析】 根据人造地球卫星的万有引力等于向心力， 列式求出角速度、 周期与轨道半径的表达式， 再进行比较即可． 卫星靠万有引力提供向 心力，轨道平面一定通过地心． 【解答】 解：根据万有引力提供向心力有 ，得 ，周期 A、因为可以向不同的方向抛射小卫星，所以三颗卫星做圆周运动的 轨道平面不一定相同，故 A 错误； B、根据周期公式 ，因为三颗卫星的轨道半径不同，故三颗 卫星的周期一定不同，故 B 错误； C、因为卫星做匀速圆周运动的向心力由万有引力提供，万有引力指 向地心，故三颗卫星圆周运动的圆心一定相同，故 C正确； 第80页（共 98页） D、根据 ，因为三颗卫星的轨道半径不同，故三颗卫星的角速 度一定不同，故 D 错误 故选： C 8．用手握瓶子，瓶子静止在手中，下列说法正确的是（ ） A．手对瓶子的压力恰好等于瓶子的重力 B．手对瓶子的摩擦力恰好等于瓶子的重力 C．手握得越紧，手对瓶子的摩擦力越大 D．手对瓶子的摩擦力必须大于瓶子的重力 【考点】 静摩擦力和最大静摩擦力． 【分析】 用手握瓶子，瓶子静止在手中，因为静止，所以瓶子受力平 衡，对瓶子受力分析利用平衡条件求解． 【解答】 解： A：瓶子静止，所以竖直方向和水平方向上受力分别平 衡，竖直方向受向下的重力和手对瓶子的摩擦力， 所以手对瓶子的摩 擦力恰好等于瓶子的重力．手握的紧与松，只要静止，摩擦力就始终 等于重力； 水平方向上手对瓶子的压力平衡． 水平方向上的压力和竖 直方向的力没有关系．故 B 正确， ACD错误． 故选： B 9．如图所示，苹果树上从 A 水平线上有二个质量均为 0.5kg的苹果， 一个落到 B 处的篮子中，另一个落到沟底的 D 处．AB、AC、AD 之间 的垂直距离分别为 0.8m、2m、3m，若以沟底 D 为零势能的参考面， 第81页（共 98页） g 取 l0m/s2，则下列说法正确的是（ ） A．地面 A 处苹果的重力势能为 l0J B．篮子 B 处苹果的重力势能为 6J C．从树上 A 处落到沟底 D 处苹果的动能为 15J D．从树上 A 处落到沟底 B 处苹果的动能为 6J 【考点】 机械能守恒定律；动能和势能的相互转化． 【分析】 以沟底 D 为零势能的参考面， 研究出篮子相对参考面的高度， 由 Ep=mgh 求解重力势能．根据机械能守恒定律求解动能． 【解答】 解：A、以沟底 D 为零势能的参考面，地面 A 处苹果的重力 势能为 EpA=mghAD=0.5×10×3J=15J，故 A 错误． B、篮子 B 处苹果的重力势能为 EpB=mghBD=mg（hAD﹣hAB）=0.5×10 ×（3﹣0.8）J=11J，故 B 错误． C、根据机械能守恒定律得：从树上 A 处落到沟底 D 处苹果的动能 EkD=EpA=15J，故 C正确． D、从树上 A 处落到沟底 B 处苹果的动能 EkB=mghAB=mghAB=0.5×10 ×0.8J=4J，故 D 错误． 故选： C 第82页（共 98页） 10．如图所示，游乐场的 “旋转飞椅 ”非常剌激．随着旋转速度越来越 大，飞椅会逐渐远离圆柱．下列说法正确的是（ ） A．人受到的合力沿着绳子的方向 B．人做圆周运动的圆心始终在同一点 C．这一现象属于离心现象 D．这一现象属于向心现象 【考点】 向心力；线速度、角速度和周期、转速． 【分析】 当游客做变加速圆周运动时， 合力的方向与速度方向成锐角， 合力沿半径方向上的分力提供向心力， 切线方向的分力产生切向加速 度． 【解答】 A、当游客速率逐渐增加时，合外力的方向与速度方向成锐 角，合力沿半径方向上的分力提供向心力， 切线方向的分力产生切向 加速度．故 A 错误． B、随着速度的增大，轨道半径增大，作圆周运动的圆心将升高，并 不在同一点，故 B 错误； C、轨道半径越来越大，故这一现象属于离心运动，故 C 正确， D 错 误 故选： C 第83页（共 98页） 11．最近“超级高铁 ”在拉斯维加斯附近沙漠中的进行的实测，引起了 全世界对于这种最快速度有望达到每小时 1200 公里的新交通工具的 期待．在首次公开测试中，使用了 2.4g 的加速度，这个加速度会让 人觉得不舒服，若把一个质量为 50kg 的物体放在水平座位上，当 “超 级高铁 ”在水平轨道上加速前进时， 设痤位表面光滑， g 取 l0m/s2．则 （ ） A．其底部受到的弹力为 120N B．其底部受到的弹力为 1200N C．其背部受到的弹力为 120N D．其背部受到的弹力为 1200N 【考点】 牛顿第二定律；物体的弹性和弹力． 【分析】 对物体受力分析， 根据牛顿第二定律列出水平方向和竖直方 向的分量式． 【解答】 解： A、物体竖直方向合力为零，其底部受到的弹力等于物 体的重力 mg=500N，故 AB错误； C、水平方向， ，即其背部受到的弹力为 1200N， 故 C错误， D 正确； 故选： D 12．小明同学用玩具手枪研究平抛运动的规律． 已知枪口离地面的高 度为 h1，枪口与竖直墙的距离为 S，重力加速度为 g，水平射出的子 第84页（共 98页） 弹大在墙上的点离地面的高度为 h2．则子弹射出时的初速度为 （ ） A．S B．S C．S D．S 【考点】 平抛运动． 【分析】 子弹射出后做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在 竖直方向上做自由落体运动， 根据高度求出运动的时间， 结合水平距 离和时间求出初速度． 【解答】 解：子弹射出后做平抛运动，则： 水平方向有： S=v0t 竖直方向有： h1﹣h2= 联立解得 v0=S 故选： A 13．火星的半径是地球半径的一半，火星的质量约是地球质量的 ， 那么某物体在地表面受到吸引力约是在火星表面受到吸引力的 （ ） A．2.25 倍 B． 倍 C．4 倍 D．9 倍 【考点】 万有引力定律及其应用． 【分析】 根据星球表面的万有引力等于重力列出等式表示出重力加速 度． 通过火星的质量和半径与地球的关系找出重力的关系． 【解答】 解：根据星球表面的万有引力等于重力得： 第85页（共 98页） =mg 解得： g= ， 火星的半径是地球半径的﹣半，火星的质量约为地球质量的 ， 所以火星与地球上重力加速度之比 = 根据星球表面的万有引力等于重力得到： F 万 =mg 地球表面的物体受到地球的引力约是火星表面同等质量的物体受到 火星引力的 倍．选项 A 正确 故选： A 14．如图所示是人类最早发明的自行车，其脚踏板与前轮同轴，前轮 半径为 3R，后轮半径和脚踏板转轴的半径为 R．当人踩脚踏板转动的 角速度为 ω，则下列说法正确的是（ ） A．自行车前进的速度为 ωR B．自行车前进的速度为 C．后轮转动的角速度为 ω D．后轮转动的角速度为 3ω 【考点】 线速度、角速度和周期、转速． 【分析】 车轮转一周，车向前的距离是车轮的一个周长，再结合几何 关系和运动学的公式即可求出车速； 由 v=ωr即可确定后轮的角速度． 【解答】 解： A、根据几何关系可知，车轮转一周，车向前的距离是 第86页（共 98页） 车轮的一个周长，即： vT=2πr=6πR， 脚踏板转动的角速度为与前轮的角速度是相等的，又： T= 所以： v= ．故 A 错误， B 错误； C、前后轮相对于地面的速度是相等的，即二者边缘的线速度是相等 的，根据公式： v=ωr 所以： ω?3R=ω′?R 所以： ω′=3ω．故 C错误， D 正确． 故选： D 15．一个质量为 1kg 的物体被人用手由静止向上提升 1m，这时物体 的速度是 2m/s，则下列说法中错误的是（ ） A．手对物体做功 12J B．合外力对物体做功 12J C．合外力对物体做功 2J D．物体克服重力做功 10J 【考点】 动能定理；重力势能的变化与重力做功的关系；功能关系． 【分析】 已知物体的质量、 上升的高度以及初末速度，所以可以直接 求出物体克服重力做的功，并由动能定理求出合外力对物体做的功， 进而求出手对物体做的功． 【解答】 解：物体由静止向上提升 1m 的过程中，由动能定理可得： 合外力对物体做的功 W 外= mv2﹣0=2J 又知物体克服重力做功 WG=mgh=10J 则手对物体做的功 W=W 外+WG=12J 所以 ACD正确、 B 错误． 第87页（共 98页） 本题选错误的，故选 B． 16．船工用手划桨，用脚推桨，要使 “乌篷 ”小划船沿船头方向前进， 二个桨受到水的反作用力的合力沿船身方向． 当手划桨受到水的反作 用力 30N 与船身方向成 30°，则脚推桨受到水的反作用力的大小和方 向应该（ ） A．与船身方向成 30°，大小为 40N B．与船身方向成 30°，大小为 17.32N C．与船身方向成 60°，大小为 17.32N D．与船身方向成 60°，大小为 15N 【考点】 力的合成与分解的运用；作用力和反作用力． 【分析】 分析小船的受力情况， 明确小船受到的合力是水划桨与脚划 桨反作用力的合力， 合力沿水平方向， 根据选项中给出的夹角进行分 析，根据几何关系即可求得脚推桨的反作用力． 【解答】 解： A、由题意可知，两反作用力的合力应沿船身方向，假 设脚推桨受到的反作用力沿与船身成 30°方向，则由几何关系可知， 两分力应大小相等，才能使合力沿船身方向，故大小为 30N，故 AB 错误； 第88页（共 98页） C、若脚推桨的反作用力沿与船身成 60°方向， 如图所示， 则由几何关 系可知，其大小应为： F=30tan30°=17.32N，故 C 正确， D 错误． 故选： C． 17．嫦娥一号探月卫星沿地月转移轨道达到月球，在距月球表面 200km 的 P点进行第一次刹车制动后被月球捕获， 进入椭圆轨道 Ⅰ绕 月飞行．之后，卫星在 P点经过几次 “刹车制动 ”，最终在距月球表面 200km、周期 127 分钟的圆形轨道 III 上绕月球做匀速圈周运动． 若已 知月球的半径 R 月和引力常量 G，则（ ） A．卫星经过 P点的速度，轨道 Ⅰ比轨道 Ⅱ小 B．卫星经过 P点的加速度，轨道 Ⅰ比轨道 Ⅱ大 C．可估算卫星的质量 D．可估算月球的质量 【考点】 万有引力定律及其应用． 【分析】 卫星从轨道 Ⅰ到轨道 Ⅱ，需要在 P点 “刹车 ”；根据同一点卫 星所受万有引力相同，根据卫星运动特征比较加速度大小问题． 万有引力提供圆周运动的向心力， 已知轨道半径和绕行周期可以算出 第89页（共 98页） 中心天体月球的质量． 【解答】解：A、由题意可知， 卫星从轨道 Ⅰ到轨道 Ⅱ，需要在 P点 “刹 车 ”，所以卫星经过 P点的速度，轨道 Ⅰ比轨道 Ⅱ大，故 A 错误； B、卫星的加速度由万有引力产生，根据 可知，卫星在轨道 I 和轨道 III 上经 P点时的加速度相同，故 B错误； C、D、根据万有引力提供圆周运动向心力 可以算 得月球的质量 M，但不能得到卫星的质量，故 C 错误， D 正确． 故选： D 18．我国大约有 13 亿人口， 如果毎个家庭把 60 瓦的普通灯泡换成亮 度相当的 10 瓦节能灯，并假设每户用 3 盏灯泡照明．而节约 1 千瓦 时电大约少消耗 400 克煤，少排放 1 千克左右的二氧化碳和 30 克的 二氧化硫．下列估算正确的是（ ） A．全国一年能节约 9 亿度电 B．全国一年能少消耗约 0.3 亿吨煤 C．全国一年能少产生 9 亿千克二氧化碳 D．全国一年能少产生 0.2 亿千克二氧化硫 【考点】 能源的开发和利用． 【分析】 求出每灯节省的电能，再求出每家庭每天节约的电能，从而 明确一年中所节约的电能， 再根据给出的关系即可明确可以少消耗的 煤和少产生的二氧化碳和二氧化硫． 【解答】 解：A、我国大约有 13 亿人口，约为 4 亿个家庭，每灯减少 第90页（共 98页） 的功率为 60﹣10=50W，则每户三盏灯泡照明约三个小时，则每年节 约的电能为： W=4 亿×度 =657 亿度电，故 A 错误； B、一年少消耗的煤约为 m=657 亿度× 0.4=262亿千克煤≈ 0.3亿吨煤， 故 B 正确； C、少排放的二氧化碳约为： 657 亿度× 1=657亿 kg，故 C错误； D、能少产生二氧化硫为 657 亿度× 0.03=20亿千克，故 D 错误． 故选： B． 二、实验题（本题共 2 小题，共 16 分） 19．做 “研究平抛运动 ”实验中 （1）实验中除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中 还需要的是 AEF ． A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹黄秤 E．重垂线 F．坐标纸 （2）实验中要使木板保持竖直，使小球的轨迹平面与板面平行，要 用到的仪器是 E ． （3）如图所示， 确定平抛运动抛出点正确的是 丙 （选填 “甲 ’或 “乙” 或 “ 丙 ” ） ． 第91页（共 98页） （4）为减小实验误差，下列做法正确的是 BCD ． A．斜槽轨道必线光滑 B．斜槽轨道末端必需水平 C．每次释放小球的位置必须固定 D．毎次释放小球必须静止． 【考点】 研究平抛物体的运动． 【分析】 根据实验的原理确定所需测量的物理量， 从而确定所需的实 验器材； 根据原理确定减小实验误差的因素， 注意斜槽的末端需水平， 每次让 小球从斜槽的同一位置由静止释放． 【解答】 解：（1）研究平抛运动，需要测量竖直位移和水平位移，所 以需要刻度尺，根据竖直位移可以求出运动的时间，不需要秒表；该 实验不需要小球的质量，所以不需要天平和弹簧秤，还需要重锤线， 确保小球抛出是在竖直面内运动， 还需要坐标纸， 便于确定小球间的 距离．故 A、E、F 正确， B、C、D 错误． 故选： AEF． （2）实验中要使木板保持竖直，使小球的轨迹平面与板面平行，要 用到的仪器是重锤线，故选： E． （3）平抛运动的抛出点为小球在斜槽末端时球心在木板上的投影， 故选：丙． （4）A、为了保证小球的初速度相等， 每次让小球从斜槽的同一位置 由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，释放小球的位置必须固定， 第92页（共 98页） 故 A 错误， C正确， D 正确． B、为了保证小球的初速度水平，斜槽末端必须水平，故 B 正确． 故选： BCD． 故答案为： （1）AEF，（2）E，（2）丙，（3）BCD． 20．做 “验证机械能守恒定律 ”的实验中 （1）已有带夹子的铁架台、电火花计时器、纸带外，还必须选取的 器材是图 1 中的 BCD （填字母） ． （2）在挑选纸带时，应选择一条点迹清晰且第 1、2 点间距离接近 2mm 的纸带． （3）如图 2 所示，实验得到了一条完整纸带，将纸带上打出的第一 个点标为 O 点，分别测出若干连续点 A、B、C⋯与 O 点之间的距离 h1、h2、h3⋯，测得 h1=39.50cm、h2=45.50cm、h3=5l.80cm．要验证 OB 两点间机械能是否守恒，由以上数据可求得打 B 点时重物速度大 小 为 3.1 m/s （ 保 留 两 位 有 效 数 字 ）． 若 当 地 重 力 加 速 度 g=9.80m/s2，由以上数据比较重物在 OB 两点间减小的重力势能△ EP=mgh2 和增加动能△ EK= 的大小关系为△ EK＞△EP，造成该结果 的原因可能是 先释放纸带后接通电源 ． 第93页（共 98页） 【考点】 验证机械能守恒定律． 【分析】 （1）根据实验的原理确定所需测量的物理量，从而确定所需 的器材． （2）当重物的运动可以视为自由落体运动，误差较小，根据自由落 体运动的位移时间公式得出第 1、2 两点间的距离． （3）根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 B 点 的速度．实验中动能的增加量大于重力势能的减小量， 可能是打点时 纸带有初速度． 【解答】 解：（1）电火花打点计时器需要交流电源，实验中需要用刻 度尺测量点迹间的距离， 还需要验证重物重力势能的减小量和动能的 增加量是否相等，需要重锤，故选： BCD． （2）根据 h= 知，应选择一条点迹清晰且 第 1、2 点间距离接近 2mm 的纸带． （3）B 点的瞬时速度 m/s=3.1m/s，实验中动 能的增加量大于重力势能的减小量， 原因可能是先释放纸带后接通电 源． 故答案为： （1）BCD，（2）2mm，（3）3.1，先释放纸带后接通电源． 第94页（共 98页） 三、计算题（本题共 3 小题，共 30 分） 21．一辆质量 m=2×103kg的汽车， 以 v0=10m/s 的速度驶过半径 R=40m 的一段圆弧形桥面， g 取 l0m/s2．求： （1）若桥面为凹形，汽车通过桥面最低点时，对桥面压力 F1； （2）若桥面为凸形，汽车通过桥面最高点时，对桥面压力 F2； （3）汽车以多大速度通过凸形桥面最高点时， 对桥面刚好没有压力． 【考点】 向心力． 【分析】 汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第 二定律列式即可求解出支持力，压力与支持力是作用力与反作用力， 大小相等；当对桥面刚好没有压力时，只受重力，重力提供向心力， 根据牛顿第二定律列式即可求解． 【解答】 解：（1）过凹形桥时，根据牛顿第二定律得： N﹣G=m 得：N=G+m =（2×103×10+2×103× ）N=2.5×104N． 根椐牛顿第三定律，车对桥的压力大小为： N′=2.5×104N． （2）过凸形桥： G﹣N1=m 得： N1=G﹣m =（2×103×10﹣2×103× ）N=1.5×104N． 由牛顿第三定律，车对桥顶的压力大小为 1.5×104N． （3）当对桥面刚好没有压力时，只受重力，重力提供向心力，根据 牛顿第二定律得： mg=m 解得： v= m/s=20m/s 第95页（共 98页） 答：（1）对桥面压力是 2.5×104N； （2）对桥面压力是 1.5×104N； （3）汽车以 20m/s 的速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压 力． 22．如图所示，排球场半场长为 L，排球网高为 H，在比赛中运动员 在离网水平距离 S处，竖直跳起在离地高度为 h 时， 将排球垂直于网 水平击出，重力加速度气 g，求： （1）要使排球不出界水平扣球的最大速度 v1； （2）要使排球能过网水平扣球的最小速度 v2； （3）排球刚好过网时球在对方场地上落点到网的水平距离 S′． 【考点】 平抛运动． 【分析】 （1）排球刚好不出界时，平抛下落的高度为 h，水平位移大 小为 s+L，由平抛运动的规律求水平扣球的最大速度 v1； （2）排球恰好能过网时， 水平位移大小等于 s，下落的高度为 h﹣H， 由平抛运动的规律求水平扣球的最小速度 v2； （3）由高度求出时间，结合水平速度求水平距离． 【解答】 解：（1）排球刚好不出界时，平抛下落的高度为 h，水平位 移大小为 s+L，则有： h= ， 第96页（共 98页） 得：t= 水平扣球的最大速度为： v1= =（s+L） （2）排球恰好能过网时， 水平位移大小等于 s，下落的高度为 h﹣H， 则有： h﹣H= ， 得：t ′= 要使排球能过网水平扣球的最小速度为： v2= =s （3）排球刚好过网时球在对方场地上时，运动时间为： t= 则落点到网的水平距离为： S′=v2t﹣s=s ﹣s 答：（1）水平扣球的最大速度 v1 是（ s+L） ． （2）要使排球能过网水平扣球的最小速度 v2 是 s ． （3）排球刚好过网时球在对方场地上时，落点到网的水平距离 S′是 s ﹣s． 23．人骑自行车沿斜面上坡，坡长 L=100m，坡高 h=8m，人和车的总 质量为 100kg．人蹬车的牵引力为 F=100N．若在坡底时车的速度为 v1=10m/s，到坡顶时速度为 v2=8 m/s，人和车受到的阻力恒定， g 取 10m/s2．求 （1）上坡过程中人和车受到的阻力的大小 Ff； （2）人若不蹬车能在坡上行驶的距离 S； （3）人若不蹬车能到达坡顶，上坡前在水平路面上需要从静止开始 运动的距离 S'．（人和车的牵引力、阻力与上坡时相同） 第97页（共 98页） 【考点】 动能定理的应用． 【分析】 （1）由题意可分析人骑车上坡过程中外力做功情况，由动能 定理可求得受到的阻力的大小 Ff； （2）由功的公式可求得摩擦力大小，则由动能定理可求得人能在坡 上行驶的距离． （3）由动能定理对全过程列式即可求出． 【解答】 解：（1）由动能定理得： FL﹣mgh﹣L?Ff= mvt2﹣ mv02 代入数据得： Ff =38N； （2）设车还能向上行驶的距离为 S，则由动能定理得： ﹣FfS﹣mgS sin θ=﹣ mv02 据题有： sin θ= 解得： S≈42.4m． （3）设人若不蹬车能到达坡顶，上坡前在水平路面上需要从静止开 始运动的距离 S'，对全过程使用动能定理得： （F﹣Ff）S′﹣FfL﹣mgh=﹣ mv02 代入数据得： S′=271m 答：（1）上坡过程中人和车受到的阻力的大小是 38N； （2）人若不蹬车能在坡上行驶的距离是 42.4m； （3）人若不蹬车能到达坡顶，上坡前在水平路面上需要从静止开始 运动的距离是 271m． 第98页（共 98页）