2019-2020学年天津市滨海新区物理高一(下)期末达标检测模拟试题含解析

一、单项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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)若已知物体运动的初速度v0的方向及它所受到的恒定的合外力F的方向，则下列各图中可能的轨迹是：（ ）

A． B．

C． D．

【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】

AD.物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，选项AD错误；

BC.曲线运动的物体受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，选项C错误，B正确。 故选B。

2．静止在光滑水平面上的物体，受到水平拉力F的作用，拉力F随时间t变化的图象如图所示，则下列说法中正确的是

A．0~4s内拉力对物体的冲量为4N·s B．4s末物体的动能最大 C．4s末物体的动量为零 D．0~4s内物体的位移为零 【答案】C 【解析】 【详解】

由图象可知物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4 s末的速度为零，位移一直增大。 A.根据I=Ft可知：前4s内I合=2F-2F=0，故A错误；

BC.4s末的速度为零，故动量为零，动能为零，故B错误C正确；

D.物体在4s内先做匀加速后做匀减速运动，4 s末的速度为零，位移一直增大，不为0，故D错误； 3． (本题9分)如图所示，a和b是电场中的两个点，其电场强度大小分别为Ea和Eb，电势分别为φa和φb。下列说法中正确的是

A．Ea>Eb φa>φb B．Ea>Eb φa=φb C．Eaφb D．Ea=Eb φa<φb 【答案】A 【解析】 【详解】

由于电场线的疏密反映场强的大小，a点处电场线密，则a点的电场强度强，即Ea＞Eb；顺着电场线电势降低，可知a点电势高于b点，即φa>φb； A. Ea>Eb φa>φb与结论相符； B. Ea>Eb φa=φb与结论不相符； C. Eaφb与结论不相符； D. Ea=Eb φa<φb与结论不相符；

4．太阳系中有一颗绕太阳公转的行星，距太阳的平均距离是地球到太阳平均距离的4倍，则该行星绕太阳公转的周期是( ) A．10年 【答案】D 【解析】 【详解】

设地球半径为R，则行星的半径为4R，根据开普勒第三定律得：

B．2年

C．4年

D．8年

R3(4R)3 2T2T行解得：

T行43T8T

地球的公转周期为1年，则说明该行星的公转周期为8年． A.10年与计算结果不符，故A不符合题意．

B.2年与计算结果不符，故B不符合题意． C.4年与计算结果不符，故C不符合题意． D.8年与计算结果相符，故D符合题意．

5． (本题9分)用起重机将物体匀速吊起一段距离,作用在物体上的各力做功的情况是( ) A．重力做正功,拉力做负功,合力做功为零 B．重力做负功,拉力做正功,合力做正功 C．重力做负功,拉力做正功,合力做功为零 D．重力不做功,拉力做正功,合力做正功 【答案】C 【解析】

试题分析：重力方向竖直向下，位移竖直向上，所以重力做负功，AD错误 拉力方向竖直向上，位移竖直向上，故拉力做正功， 物体匀速上升合力为零，所以合力做功为零，B错误，C正确 故选C

考点：考查了功的计算

点评：在计算功时，第一确定力的方向，第二确定在力的方向发生的位移，然后根据公式析解题

6． (本题9分)关于地球同步卫星，下列表述正确的是（ ） A．卫星运行时可能经过重庆的正上方 B．卫星的运行速度大于第一宇宙速度 C．卫星距离地面的高度大于月球离地面的高度 D．卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 【答案】D 【解析】 【详解】

A．地球同步卫星运行轨道为位于地球赤道平面上圆形轨道，与赤道平面重合，故A错误； B．地球同步卫星在轨道上的绕行速度约为3.1千米/秒，小于7.9km/s，故B错误；

C．地球同步卫星，距离地球的高度约为36000km，高度小于月球离地面的高度，故C错误； D．由万有引力有

分

GMmmg R02得地球表面重力加速度

gGM R02设同步卫星离地面的高度为h，则

a'GMg

(R0h)2故D正确。

二、多项选择题：本题共6小题，每小题5分，共30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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分

7． (本题9分)如图所示，质量为M长度为l的小车静止在光滑的水平面上．质量为m的小物块（可视为质点）放在小车的最左端．现有一水平恒力F作用在小物块上，使物块从静止开始做匀加速直线运动，物块和小车之间的摩擦力为f．经过一段时间，小车运动的位移为x，物块刚好滑到小车的最右端．以下判断正确的是（ ）

A．此时物块的动能为F（x+l） B．此时小车的动能为fx

C．这一过程中，物块和小车组成的系统产生的内能为fx D．这一过程中，物块和小车组成的系统增加的机械能为F(l+x)-fl 【答案】BD 【解析】 【详解】

A．对物块，由动能定理可知，物块的动能： Ek=（F-f）（x+l） A错误；

B．对小车，由动能定理可得，小车的动能为： Ek=fx B正确；

C．系统产生的内能等于系统克服滑动摩擦力做功，这一过程中，小物块和小车产生的内能为fl，C错误； D．由能量守恒定律可知，物块和小车增加的机械能为 F（x+l）-fl D正确。 故选BD。

8． (本题9分)如图，x轴水平，y轴竖直。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的

运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，若a、b、c的飞行时间分别为ta、tb、tc，抛出的初速度分别为va、vb、vc，则 错误 的是:

A．ta＞tb＞tc 【答案】AC 【解析】 试题分析：根据

B．ta＜tb＝tc C．va＞vb＝vc D．va>vb>vc

得，，因为，可知．在水平方向上，有

，因为

考点：考查了平抛运动规律的应用

，则初速度，B、D正确。

9．如图所示，三条平行且等间距的虚线表示电场中的三个等势面，其电势分别为10V、20V、30V．实线是一带电的粒子（不计重力）在该区域内运动的轨迹，对于轨迹上的a、b、c三点，已知：带电粒子带电量为0.01C，在a点处的动能为0.5J，则该带电粒子

A．粒子带正电 C．在b点处的动能为零 【答案】AD 【解析】 【详解】

B．在b点处的电势能为0.5J D．在c点处的动能为0.4 J

A．由等势面与场强垂直可知场强方向向上，电场力指向轨迹弯曲的内侧，所以电场力向上，所以为正电荷，故A正确；

B．由电势能的定义知粒子在b点处的电势能 EPb=φq=0.01×30J=0.3J 故B错误；

C．由粒子在a点处的总能量 E=0.01×10J+0.5J=0.6J

由能量守恒得在b点处的动能为： Ekb=0.6-0.3J=0.3J

故C错误；

D．由能量守恒得在C点处的动能为： EkC=0.6J-0.01×20J=0.4J 故D正确.

10． (本题9分)目前，在地球周围有许多人造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆，且轨道半径逐渐变小．若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是( )

A．由于地球引力做正功，引力势能一定减小 B．卫星的动能逐渐减小

C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变 D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小 【答案】AD 【解析】 【详解】

由于卫星高度逐渐降低，所以地球引力对卫星做正功，引力势能减小，故A正确；根据

，解

得，可知卫星的速度大小随轨道半径的减小而增大，则卫星的动能逐渐增大，故B错误；气体阻

力做功不可忽略，由于气体阻力做负功，所以卫星与地球组成的系统机械能减少，故C错误；根据动能定理可知引力与空气阻力对卫星做的总功应为正值，而引力做的功等于引力势能的减少，即卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小，故D正确。所以AD正确，BC错误。

11． (本题9分)一艘小船在静水中的速度为3m/s,渡过一条宽150m且水流速度为4m/s的河流,则该小船( ) A．以最短位移渡河时,位移大小为200m

B．以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为200m C．渡河的时间可能少于50s D．能到达正对岸 【答案】AB 【解析】 【详解】

A项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，且当合速度与船的航向垂直时，渡河位移最短，所以最短位移s故A正确；

B项：船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：x=v水tmin=4×50m=200m，即到对岸时被冲下200m，故B

4150m200m，3正确；

C项：当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：tmind15050s，故C错误； vc3D项：因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，故D错误。

12．甲、乙两颗地球卫星，其中甲为地球同步卫星，乙的运行高度高于甲的运行高度．两卫星轨道均可视为圆形轨道．以下判断正确的是 A．甲的周期小于乙的周期 C．甲的加速度大于乙的加速度 【答案】AC 【解析】 【详解】

B．乙的速度大于第一宇宙速度 D．甲在运行时，能经过北极正上方

mM42v242r3卫星的向心力由万有引力提供有G2＝m2r=m，因为甲的ma，所以有：周期T＝rTrGM轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的周期小于乙的周期，故A正确；因为第一宇宙速度是近地卫星的运行速度v＝GM可知，乙的轨道大于地球的半径，故乙的速度小于第一宇宙速度，所以B错误；加速度raGM，因为甲的轨道高度小于乙的轨道高度，故甲的加速度大于乙的加速度，故C正确；甲是同步r2卫星，甲的轨道只能在赤道上空，故甲在运行时不能经过北极正上方，所以D错误． 三、实验题:共2小题，每题8分，共16分

13． (本题9分)某同学利用DIS实验系统，用同一个注射器在实验室前后做了两次验证波意耳定律的实验操作完全正确．

（1）根据实验数据却在p－V图上画出了两条不同双曲线，如图所示．造成这种情况的可能原因是哪些 （_____）

A．两次实验中空气质量不同 B．两次实验中温度不同

C．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太大 D．其中一次实验时活塞受到的摩擦力太小

（2）实验中为了保持封闭气体的温度不变，下列采取的措施比较合理的是（____）

A．在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性 B．推拉活塞时要缓慢

C．不要用手直接握在注射器有气体的部分上 D．实验前注射器内要吸入尽量多的空气 【答案】AB； BC； 【解析】

（1）在研究温度不变的情况下，一定质量的气体压强与体积的关系时，气体的温度是不能变化的，由理想气体状态方程PV/T=C，可得当气体的温度不变的情况下，P与V是成反比的，但是如果气体的温度发生变化，PV的乘积也就发生了变化，得到的图象也就不是一条图象，所以B正确；当封闭的气体不是同一部分气体时，气体的质量不同，此时得到的PV图象也会是不同的图象，所以A正确；故选AB． （2）在活塞上涂上润滑油，保持良好的密封性，这样是为了保持封闭气体的质量不发生变化，并不能保持封闭气体的温度不变，所以A错误；缓慢的推拉活塞，可以使气体的温度保持与外界的温度保持一致，从而可以保持封闭气体的温度不变，所以B正确；当用手直接握在注射器上时，手的温度可能改变气体的温度，所以不要用手直接握在注射器上，所以C正确；只要是封闭气体的质量不变，气体的多少不会改变实验的数据，与气体的温度是否会变化无关，所以D错误．故选BC．

点睛：本题关键根据理想气体状态方程推导出P-V的函数表达式进行分析讨论，同时要明确理想气体状态方程公式PV/T=C中的常数C由气体质量决定．

14．为验证机械能守恒定律，选用了如图所示的实验装置，让重物带动纸带下落的过程中，打出了一条纸带，如图所示。

(1)利用纸带上的B、E两点来验证，需要直接测量的数据有：___________、___________、___________。 (2)为完成实验，除了电源、开关、导线和图中器材外，还必需的测量器材有___________ A．刻度尺 B．秒表 C．天平 D．弹簧测力计 (3)下列哪些操作对减小实验误差有帮助___________ A．将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处 B．固定打点计时器时，使纸带限位孔的连线保持竖直 C．重物的质量应适当大些 D．图中夹子的质量尽量小

【答案】（1）AC间距 DF间距 BE间距 （2）A（或刻度尺） （3）BC 【解析】

【详解】

第一空.第二空.第三空.根据实验原理可知，若用B、E两点来验证，则需要测B、E两点间的距离及B、E两点对应的重物体的速度，根据速度的测量的方法是：用平均速度等于中间时刻的速度来进行测量的，所以可知直接测量的数据有：AC间的距离，DF间的距离，BE间的距离；

第四空.A．由于要测量纸带上计数点间的距离，所以需要用到刻度尺，故A正确； B．打点计时器可以记录重物下落的时间，所以不需要秒表，故B错误； C．根据

1212mv2mv1＝mgh可知，在不需要求出动能的增加量与重力势能的减少量的具体数据时，可22以不测质量，故C错误；

D．本实验不需要测量力的大小，所以不需要弹簧测力计，故D错误。 故选A；

第五空.A．只要保证有足够的距离使纸带打出数量足够的点，不要求将铁架台由离地面0.8米的实验台放在离地面2米的高处，故A错误；

B．为减小纸带与打点计时器间的摩擦力，固定打点计时器时，应该使纸带限位孔的连线保持竖直，故B正确；

C．为减小重物在下落过程中所受的空气阻力大小，重物的质量应适当大些，体积适当的小一些，故C正确；

D．图中夹子的质量应该大一些，故D错误。 故选BC。

四、解答题：本题共3题，每题8分，共24分

15．如图所示，竖直平面内的直角坐标系xOy中有一根表面粗糙的粗细均匀的细杆OMN，它的上端固定在坐标原点O处且与x轴相切．OM和MN段分别为弯曲杆和直杆，它们相切于M点，OM段所对应的曲线方程为y52x.一根套在直杆MN上的轻弹簧下端固定在N点，其原长比杆MN的长度短．可视为质9点的开孔小球(孔的直径略大于杆的直径)套在细杆上．现将小球从O处以v0＝3m/s的初速度沿x轴的正方向抛出，过M点后沿杆MN运动压缩弹簧，再经弹簧反弹后恰好到达M点．已知小球的质量0.1kg，M点的纵坐标为0.8m，小球与杆间的动摩擦因数μ＝

1，g取10m/s2.求： 6

(1) 上述整个过程中摩擦力对小球所做的功Wf； (2) 小球初次运动至M点时的速度vM的大小和方向； (3) 轻质弹簧被压缩至最短时的弹性势能Epm.

【答案】（1）Wf＝－1.25J；（2）vM＝5 m/s，vM的方向与x轴正方向成夹角θ＝53°；（3）Epm＝5.625J

【解析】 【详解】

1mv02，代入数据解得Wf＝－1.25J． 2125(2) 假设小球抛出后做平抛运动，根据平抛运动规律可得x＝v0t，y＝gt，代入数据解得：y＝x2，与

29(1) 对题述过程由动能定理得：WG＋Wf＝0－

OM曲线方程一致，说明小球在OM段运动过程中与细杆OM无摩擦，做平抛运动：由动能定理WG＝

11mvM2－mv02，代入数据解得vM＝5 m/s，由运动的合成和分解可得vM的方向与x轴正方向夹角的余

22v03弦值：cos θ＝＝，即θ＝53°.

vM5(3)小球从M点开始直至小球被弹回M点的过程中，摩擦力所做的功Wf1，－2Wf1＝0－Wf＝－1.25 J，又由Wf＝－μmgxmcos θ得，小球下滑的最大距离xm＝6.25 m

在小球从M点开始直至将弹簧压缩到最短过程中，由动能定理得：mgxmsin θ＋Wf1＋W弹＝0－又根据功能关系得Epm＝－W弹，代入数据解得Epm＝5.625 J．

16． (本题9分)如图所示，粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点平滑连接．一小物块从AB上的D点以初速度v0＝8m/s出发向B点滑行，DB长为12m，物块与水平面间动摩擦因数μ＝0.2，求：

1mvM2，求得21mvM2，2

(1)小物块滑到B点时的速度大小．

(2)小物块沿弯曲轨道上滑到最高点距水平面的高度． 【答案】 (1) v＝4 m/s (2) h＝0.8 m

【解析】【试题分析】对从A到B过程运用动能定理列式求解；物体在沿弯曲轨道上滑的过程中，只有重力对物体做功，根据动能定理列式求解．

(1)在到达B点前，只有滑动摩擦力f对物块做功，对物块从D到B的过程运用动能定理，设物块在B点时的速度为v，则: fsDB又f=μmg

联立以上两式，解得:v=4 m/s

(2)物块在沿弯曲轨道上滑的过程中，只有重力对物块做功，曲面对物块的支持力不做功．设物块能够上滑的最大高度为h，

根据动能定理可得: mgh0解得:h=0.8m

【点睛】运用动能定理解题，要合适地选择研究的过程，列表达式进行求解．有时过程选得好，可以起到

1212mvmv0 2212mv 2事半功倍的效果．

17． (本题9分)如图所示,一杂技演员(视为质点)乘秋千(秋千绳处于水平位置)从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点B时,绳子恰好断裂，之后演员继续向前运动，最终落在C点。已知演员质量m，秋千的摆长为R,A点离地面高度为5R，不计秋千质量和空气阻力，求：

(1)秋千绳恰好断裂前的瞬间，演员对秋千绳拉力的大小； (2)演员落地时，点C与O点的水平距离； (3)演员落地时，重力的瞬时功率为多大； 【答案】（1）【解析】 【详解】

(1)杂技演员(可视为质点)乘秋千从A点由静止出发绕O点下摆,当摆到最低点,由动能定理可知：

（2）

（3）

在B点,由拉力和重力提供向心力,由牛顿第二定律得:

解得：

（2）演员离开B点后开始做平抛运动 竖直方向做自由落体运动

水平方向做匀速直线运动

解得：

（3）物体落地时竖直方向上的速度为

根据功率公式可求得：故本题答案是：（1）【点睛】

了解平抛运动的解题方法，并熟练掌握瞬时功率的计算技巧。

（2）

（3）