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.物理学的发展是许多物理学家奋斗的结果,下面关于一些物理学家的贡献说法正确的是( ) A.亚里士多德认为,必须有力作用在物体上,物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过逻辑推理和实验验证,认为重物比轻物下落的快 C.开普勒发现了行星运动的三大定律,为万有引力定律奠定了基础
D.牛顿总结和发展了前人的发现,得出牛顿定律及万有引力定律并率先较为准确地测出了万有引力常量G,奠定了以牛顿定律为基础的经典力学 【答案】C 【解析】 【详解】
A.亚里土多德认为,必须有力作用在物体上,物体才能运动,故A错误; B. 伽利略通过逻辑推理和实验验证,认为重物与轻物下落一样快,故B错误;
C. 开普勒关于行星运动的三大定律是牛顿总结万有引力定律的基础,所以说开普勒发现了行星运动的三大定律,为万有引力定律奠定了基础,故C正确;
D. 卡文迪许率先较为准确地测出了万有引力常量G,牛顿只总结出万有引力定律,但没有测出万有引力常数,故D错误。
2. (本题9分)关于电场线和磁感线,以下说法中正确的是( ) A.电场线和磁感线都是实际存在的直线或曲线 B.电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的
C.电场线总是从正电荷出发到负电荷终止,磁感线总是从磁体的N极出发到S极终止
D.电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同,磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向垂直 【答案】B 【解析】 【详解】
电场线和磁感线是人们为了描述电场和磁场假想的曲线,实际并不存在,选项A错误;电场线是不闭合的,而磁感线是闭合的,选项B正确;电场线总是从正电荷出发到负电荷终止或者到无穷远;磁感线在磁体的外部是从磁体的N极到S极,内部是从S极出发到N极,组成闭合的曲线,选项C错误;电场线上某点的切线方向与正电荷在该点的受力方向相同;磁感线上某点的切线方向与放在该点的小磁针静止时N极的受力方向相同,选项D错误;故选B.
3.质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,重力加速度为g,则在此过程中( )
A.小球受到的合力做功为mgl(1﹣cosθ) B.拉力F的功为Flcosθ
C.重力势能的变化大于mgl(1﹣cosθ)
D.水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ) 【答案】D 【解析】 【详解】
A.小球缓慢移动,动能不变,动能的变化量为零,根据动能定理得知,小球受到的合力做功为零,故A错误;
B.设绳与竖直方向的夹角为α,根据平衡条件可知F=mgtanα,所以可知F为变力,根据动能定理 WF﹣mgl(1﹣cosθ)=0
则得拉力F的功为WF=mgl(1﹣cosθ),故B错误; C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得:重力势能的增加
nEp=mgh=mgl(1﹣cosθ)
故C错误;
D.由上知,小球的动能不变,重力势能增加mgl(1﹣cosθ),而重力势能是小球与地球共有的,又根据除了重力以外的力做功等于系统机械能的变化,可知水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1﹣cosθ),故D正确.
4. (本题9分)2018年12月8日2时23分,“嫦娥四号”探测器在西昌卫星发射中心由长征三号乙运载火箭成功发射.2019年1月3日10时26分,嫦娥四号成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地冯.卡门撞击坑的预选着陆区,“玉兔二号”月球车则于22时22分到达月面开始巡视探测.如图所示,“嫦娥四号”从距月面高度为100km的环月圆轨道I上的P点实施变轨,进入近月点为15km的椭圆轨道Ⅱ,由近月点Q落月.关于“嫦娥四号”下列说法正确的是( )
A.沿轨道I运动时,机械能变大.
B.沿轨道Ⅱ运行的周期等于沿轨道I运行的周期
C.沿轨道Ⅱ正常运行时,在P点的速度小于在Q点的速度
D.在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,引力势能减小,机械能减小 【答案】C 【解析】 【详解】
A.在轨道I上运动,做匀速圆周运动,机械能不变,故选项A错误;
B.轨道Ⅱ的半长轴小于轨道I的半径,根据开普勒第三定律可知沿轨道Ⅱ运行的周期小于轨道I上的周期,故选项B错误;
C.根据开普勒第二定律可知,知在轨道Ⅱ上由P点运行到Q点的过程中,速度逐渐增大,在P点的速度小于在Q点的速度,故选项C正确;
D.在轨道Ⅱ上运动时,卫星只受万有引力作用,由P点运行到Q点的过程中,万有引力对其做正功,它的动能增加,引力势能减小,机械能不变,故选项D错误.
5. (本题9分)2018年11月央视报道了一则“超级高铁”新闻,最高时速可达4000公里/小时,观众惊呼是“黑科技”其实就是利用真空管技术和磁悬浮技术,让列车在没有摩擦阻力的\胶囊管道”中实现超高速运动.工程人员在3.2公里的直线测试轨道进行试验,启动后仅用时3秒就可以通过,则( )
A.新闻中4000公里/小时是平均速度 C.列车在真空管道中只受重力作用 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
B.用时3秒是时刻
D.测试轨道为3.2公里是位移的大小
A.新闻中4000公里/小时是最大速度,不是平均速度,故A错误; B.用时3秒是时间,不是时刻,故B错误;
C.列车在真空管道中受到重力作用和支持力和水平方向的安培力的作用,故C错误; D.由于是直线运动,所以测试轨道为3.2公里是位移的大小,故D正确.
6..船在静水中的速度为v1,水流的速度为v2,河宽为d, 当船头垂直于河岸航行时:( )
A.实际航程最短 C.过河时间最短 【答案】C 【解析】 【详解】
B.水速减少时渡河时间变长 D.水速变大时渡河时间变长
A.如果水流速度为v2, 船渡河过程被冲到下游的距离为:x=v2t=d,实际航程不是最短,故A不符合题意;
B.船渡河的时间与水流速度无关,选项B不符合题意; C.设河宽为d,船垂直于河岸的速度为v1,过河最短时间为:
,选项C符合题意;
D.船渡河的时间与水流速度无关,选项D不符合题意;
7. (本题9分)如图甲所示,将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为h.若将质量分别为2m、3m、4m、5m的小球,分别以同样大小的速度v0从半径均为R=1h的竖直圆形光滑轨2道的最低点水平向右射入轨道,轨道形状如图乙、丙、丁、戊所示.在质量分别为2m、3m、4m、5m的小球中,能到达的最大高度仍为h的是( )(小球大小和空气阻力均不计)
A.质量为2m的小球 B.质量为3m的小球 C.质量为4m的小球 D.质量为5m的小球 【答案】C 【解析】
试题分析:甲图将质量为m的小球以速度v0竖直向上抛出,小球上升的最大高度为h,此时速度为零;乙图将质量为2m的小球以速度v0滑上曲面,小球若能到达最大高度为h,则此时速度不为零,根据动能与重力势能之和,大于初位置的动能与重力势能,因此不可能;丙图将质量为3m的小球以速度v0滑上曲面,小球若从最高点抛出,做斜抛运动,则此时速度不为零,根据机械能守恒可知,不可能达到h高度;丁图将质量为4m的小球以速度v0滑上曲面,小球若能到达最大高度为h,则此时速度为零,根据机械能守恒定律可知,满足条件;戊图将质量为5m的小球以速度v0滑上曲面,小球若从最高点抛出,做斜抛运动,则此时速度不为零,根据机械能守恒可知,不可能达到h高度;故选C. 考点:机械能守恒定律
【名师点睛】考查机械能守恒定律的应用,掌握曲线运动时,最高点的速度不为零,而直线运动最高点速
度为零,是解题的关键.
8. (本题9分)两个相距为r的小物体,它们之间的万有引力为F,保持质量不变,将它们间的距离增大到3r,那么它们之间万有引力的大小将变为 A.F 【答案】D 【解析】 【详解】
根据万有引力定律得:两个质点相距r,它们之间的万有引力为
B.3F
C.
F 3D.
F9
F?GMm 2r若保持它们各自的质量不变,将它们之间的距离增大到3r,则两个质点间的万有引力
F??GMm?3r?2?F 9故D正确,ABC错误。
9. (本题9分)如图,一物体从光滑斜面AB底端A点以初速度v0上滑,沿斜面上升的最大高度为h.设下列情境中物体从A点上滑的初速度仍为v0,则下列说法中正确的是( )
A.若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后上升的最大高度仍为h
B.若把斜面AB与水平面的夹角稍变大,物体沿斜面上升的最大高度将小于h C.若把斜面弯成竖直光滑圆形轨道D,物体沿圆弧能上升的最大高度仍为h D.若把斜面AB变成光滑曲面AEB,物体沿此曲面上升的最大高度仍为h 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】
A项:若把斜面CB部分截去,物体冲过C点后做斜上抛运动,在最高点物体还有一部分动能没有转换成重力势能,故不能上升到h,故A错误;
B项:把斜面AB与水平面的夹角稍变大,根据机械能守恒,物体上升的最大高度仍为h,故B错误; C项:把斜面弯成竖直光滑圆形轨道AD,物体沿圆弧能上升的最大高度时有最小速度gr,故动能没有全部转化为重力势能,故上升高度小于h,故C错误;
D项:若把斜面AB换成光滑曲面AEB,此过程由机械能守恒可知,mgh?12mv0,故D正确. 2