云南省高一下学期期末考试模拟卷物理试题（四）

云南省高一下学期期末考试模拟卷物理试题（四）
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，初步形成了惯性的概念，为牛顿力学的建立奠定了基础，下列有关惯性的说法正确的是（　　）
A．没有力的作用，物体只能处于静止状态
B．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性
C．汽车超速会增大汽车的惯性
D．物体匀速运动或者静止时，惯性就会消失
2．下列物理量中,哪一个是矢量( )
A．加速度 B．路程 C．时间 D．质量
3．力是物体间的相互作用，作用效果是使物体形状、运动状态发生变化。关于力的作用效果，下列说法正确（　　）
A．力对受力物体产生作用效果
B．力对施力物体产生作用效果
C．力有时对受力物体产生作用效果，有时对施力物体产生作用效果
D．力总是同时对受力物体和施力物体产生作用效果
4．中国“天问一号”探测器的成功发射，开启了火星探测之旅，迈出了我国自主开展行星探测的第一步。火星有两颗卫星，若从地球上观测得到其中一颗卫星绕火星运行的周期为T，到火星中心的距离为r。已知引力常量为G，则火星的质量为（　　）
A． B．
C． D．
5．关于运动和力的关系，以下说法中正确的是（　　）
A．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了万有引力常量
B．开普勒认为太阳系中各大行星的运动方向总是与它和太阳的连线垂直
C．做匀速圆周运动的物体受到的合外力一定在不断变化
D．匀速圆周运动是变速运动，且是匀变速运动
6．如图所示为某点电荷形成的电场，A、B两点在同一条电场线上，则下列说法正确的是(　　)
A．，负点电荷形成的电场
B．，正点电荷形成的电场
C．，负点电荷形成的电场
D．，正点电荷形成的电场
7．2022年我国成功举办第24届冬季奥林匹克运动会，向世界展示中国的发展成就。其中雪车也称“有舵雪橇”是一项非常刺激的运动项目。如图所示，在一段赛道上，运动员操控雪车无助力滑行，沿斜坡赛道由静止从A点滑行过B点，再沿水平赛道滑行至C点停下来。已知运动员和雪车的总质量为m，A，B两点间的竖直高度为h，雪车与赛道间的动摩擦因数处处相同，重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。运动员及雪车从A点滑行到C点的整个过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．重力做功为 B．重力势能的减小量为
C．轨道对雪车支持力做功为0 D．合外力做功为
8．下列几种运动，运动状态发生变化的是（　　）
A．汽车沿着有一定倾角的公路（直线）匀速前进
B．火车沿水平面内的弯曲轨道匀速前进
C．气球被风刮着沿水平方向向正东匀速飘移
D．降落伞与伞兵一起斜向下匀速降落
二、多选题
9．“飞车走壁”是一种传统的杂技项目，杂技演员驾驶摩托车在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车沿半径为5m的圆周做匀速圆周运动，10s内运动的弧长为200m，则（　　）
A．摩托车的线速度大小为20m/s B．摩托车的角速度大小为4rad/s
C．摩托车运动的周期为s D．摩托车运动的频率为Hz
10．蜜蜂可以通过“舞蹈”轨迹向同伴传递信息，如图所示，一个可视为质点的蜜蜂沿轨迹ABCD运动，图中画出了蜜蜂在各处的速度v和所受合力F的方向，其中说法正确的是（ ）
A．在A位置受合力为零
B．在B位置若速度v与合力F夹角是锐角，则蜜蜂做加速曲线运动
C．在C位置所标的速度和合力方向是正确的
D．在D位置蜜蜂的加速度方向与F相同
11．下面对教材中的插图理解正确的是（　　）
A．甲图中飞机上的人与地面上的人观察跳伞者运动不同的原因是选择了不同的参考系
B．乙图桌面以上的装置可以观察桌面微小形变
C．丙图中重力的分力F2就是压力
D．丁图中电梯正在上升即将达到某楼层开始制动过程中体重计的读数变小
12．下列关于质点和参考系的说法，正确的是( )
A．研究从广州开往武汉的列车运行速度时，可将列车看作质点
B．研究乒乓球的弧旋时，可将乒乓球看作质点
C．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的
D．参考系必须选取地面或相对于地面不动的其他物体
三、实验题
13．用图所示装置探究小车做匀变速直线运动的规律，采用电火花计时器进行实验。
（1）除图中所给实验器材中，选出本实验中还需要的器材填在横线上（填编号） 。（①天平②刻度尺③秒表）
（2）搭建好实验装置后，电火花计时器应连接 （填编号“①交流”、“②直流”），然后 （填编号：①先打开电源再释放小车、②先释放小车再打开电源），纸带被打出一系列点。其中一段如图所示，可知纸带的 （填“左”或“右”）端与小车相连。
14．利用图1装置做“验证机械能守恒定律”实验
（1）为验证机械能是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点的 。
A．动能变化量与势能变化量
B．速度变化量与势能变化量
C．速度变化量与高度变化量
（2）除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是 。
A．交流电源 B．刻度尺 C．天平(含砝码)
（3）实验中，先接通电源，再释放重物，得到图2所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得他们到起始点O的距离分别为、、。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能变化量 ，动能变化量 。
（4）大多数学生的实验结果显示,重力势能的减小量大于动能的增加量，原因是
A．利用公式计算重物速度
B．利用公式计算重物速度
C．存在空气阻力和摩擦阻力的影响
D．没有采用多次实验取平均值的方法
（5）某同学用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点O的距离h，计算对应计数点的重物速度为v，描绘图像,并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒，请你分析论证该同学的判断依据是否正确。
（6）机械能包括动能、重力势能和弹性势能，为了在三种能量相互转化的情况下再次验证机械能守恒定律，实验小组设计了如图3所示的实验装置。力传感器一端固定在铁架台的横梁上，另一端与轻弹簧相连，轻弹簧下端悬挂着下表面水平的重物，在重物正下方放置着上表面水平的运动传感器，两个传感器再通过数据采集器和电脑相连（图未画出）。实验过程中保持铁架台固定，弹簧始终在弹性限度内，重物只在竖直方向上下运动，没有转动。
他们首先用天平测得重物的质量为m，然后：
①用运动传感器实时记录重物的速度继而得到重物的动能；
②选择运动传感器的上表面所在位置为重力势能零点，用运动传感器实时记录重物下表面与运动传感器上表面的距离，继而得到重物的重力势能；
③将弹簧原长时重物下表面到运动传感器上表面间的距离，与物体运动过程中这两个表面间的实时距离之差作为弹簧形变量，结合力传感器测得的弹力大小F，通过计算得到了弹簧在每个时刻的弹性势能。
分析上述三种能量之和E随时间的变化情况，如果在误差允许的范围内，E随时间保持不变，则可认为重物（包括地球）和弹簧组成的系统机械能守恒。
已知实验得到的图像如图4所示，则如图5所示的图像中可能正确的是 。
四、解答题
15．如图所示，质量m＝4.6kg的物体（可以看成质点）用细绳拴住，放在水平传送带的右端，物体和传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，传送带的长度l＝6m，当传送带以v＝4m/s的速度做逆时针转动时，绳与水平方向的夹角为θ＝37°．已知：重力加速g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．
（1）传送带稳定运行时，求绳子的拉力；
（2）某时刻剪断绳子，求物体在传送带上运动的时间；
（3）剪断细线后，物体在传送带上运动过程中和传送带之间由于摩擦而产生的热量．
16．如图所示，电子在一条电场线上从a点运动到b点，电势能增加，试判断a、b两点电势的高低.
17．如图1所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的A、B、C运动到天花板上的D点，运动到D点时速度为3m/s。然后保持速率不变从D点开始绕O点做匀速圆周运动。AB沿竖直方向，BC与竖直方向夹角θ为37°，CD沿水平方向，三段长度均为1m。小车质量为0.5kg，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为25N。运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小；
（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车牵引力为15N，求此时小车的转动半径；
（3）求小车从A经过B、C到D三段直线运动过程中，小车牵引力所做的总功。
18．如图，某同学在地面上拉着一个质量为m=30kg的箱子前进，已知箱与地面间的动摩擦因数为μ=0.5，拉力F与水平面间的夹角为θ=45°。试问：（重力加速度g=10m/s2）
（1）若箱子匀速前进，则绳子拉力的大小为多少；
（2）若箱子以1m/s2的加速度匀加速前进，则绳子拉力的大小为多少。
试卷第8页，共8页
试卷第7页，共8页
参考答案：
1．B
【详解】A．没有力的作用，物体也可以做匀速直线运动，故A错误；
B．惯性是物体保持原有运动状态的性质，即抵抗运动状态变化的性质，故B正确；
CD．惯性只跟质量有关，与物体的运动状态无关，故CD错误。
故选B。
2．A
【详解】加速度既有大小又有方向是矢量；而路程、时间和质量只有大小无方向，是标量。
故选A。
3．A
【详解】力对受力物体产生作用效果，故选A。
4．D
【详解】设火星的质量为M，卫星质量为m，由万有引力提供向心力，可得
解得
ABC错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，A错误；
B．开普勒认为太阳系中各大行星绕太阳运动的轨道为椭圆，太阳处在椭圆的焦点上，B错误；
C．做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向始终指向圆心，故一定在不断变化，C正确；
D．匀速圆周运动是变速运动，由于加速度也在变化，故不是匀变速运动，D错误。
故选C。
6．A
【详解】根据电场线分布的特点：电场线从正电荷或无穷远出发到负电荷或无穷远终止，可知该电场是负点电荷形成的，A处电场线比B处电场线疏，则知
故A正确，BCD错误。
故选A。
7．D
【详解】AB．重力做功为
WG=
重力势能的变化只与重力做功有关，重力做多少正功重力势能就减小多少，所以重力势能的减小量为，故AB正确
C．轨道对雪车的支持力始终与速度方向垂直，所以不做功，故C正确；
D．根据动能定理可知合外力做功为零，故D错误。
本题选不正确的，故选D。
8．B
【详解】A．汽车沿着有一定倾角的公路（直线）匀速前进，速度大小和方向都不变，故运动状态不变，故A错误；
B．火车沿水平面内的弯曲轨道匀速前进，是曲线运动，速度方向是切线方向，时刻改变，故运动状态时刻改变，故B正确；
C．气球被风刮着沿水平方向向正东匀速飘移，是匀速直线运动，故速度大小和方向都不变，故运动状态不变，故C错误；
D．降落伞与伞兵一起斜向下匀速降落，是匀速直线运动，故速度大小和方向都不变，故运动状态不变，故D错误。
故选B。
【点睛】状态与时刻对应，过程与时间间隔对应，故运动状态用瞬时速度描述，速度是矢量，大小或方向的变化都是速度发生变化。
9．ABC
【详解】A．摩托车做匀速圆周运动，10s内运动的弧长为200m，可得线速度的大小为
A正确；
B．根据
v=ωR
得
B正确；
C．根据
得
C正确；
D．根据
得
D错误；
故选ABC。
10．BD
【详解】AC．做曲线运动的物体，速度方向为曲线的切线方向，合力方向指向曲线凹侧，所以A位置合力不为零，A错误，C错误；
B．在B位置若速度v与合力F夹角是锐角，则蜜蜂做加速曲线运动，B正确；
D．由物体做曲线运动的条件知，D位置处合力方向与速度方向是正确的，根据牛顿第二定律，加速度方向与合力方向相同，D正确。
故选BD。
11．ABD
【分析】运动和静止是相对的，判断物体的运动和静止，首先确定一个参考系，用镜面反射观察桌面微小变形时，所用的物理思想方法是放大法，压力是作用在接触面上的，重力的分力是在物块重心上，电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小，处于失重状态，但重力不变．
【详解】甲、乙两人的说法分别是以飞机和地面作为参考系研究运动的．说法都是正确的．他们的争论是由于选择的参考系不同而引起的，故A正确；用镜面反射观察桌面微小变形时，是根据：入射光线不变时，当入射角改变α时，反射角改变2α，所用的物理思想方法是放大法，故B正确；压力是作用在接触面上的，重力的分力是在物块重心上，故C错误；图丁中电梯向上制动时体重计的读数变小说明人所受支持力减小，处于失重状态，但重力不变，故D正确．所以ABD正确，C错误．
【点睛】本题考查了参考系、放大法物理思想、力的作用点及失重的问题，属于概念理解应用类．
12．AC
【详解】研究从广州开往武汉的列车运行速度时，列车的大小形状可忽略，将其看作质点，故A正确；研究乒乓球运动员比赛中发出的弧旋球时，不能把乒乓球看成质点，否则就没有转动了，故B错误；我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的，故C正确；参考系的选取是任意的，不一定非得选取地面或相对于地面不动的其他物体，故D错误；选AC.
13． ② ① ① 左
【详解】（1）[1]实验不需要测量质量，故不需要天平，电火花计时器可以计时，故不需要秒表，需要测量小车打点距离，则需要用刻度尺。
（2）[2][3]搭建好实验装置后，电火花计时器应连接交流电源，接通电源后，在释放小车。
[4]重物拉动纸带在相等时间内的位移越来越大，可知纸带的左端与重物相连。
14． A AB/BA C 见解析 AC/CA
【详解】（1）[1]为验证机械能守恒是否守恒，需要比较重物下落过程中任意两点间的动能增加量和重力势能的减小量是否相等，故A正确，BC错误。
故选A。
（2）[2]实验中，电磁打点计时器使用交流电源，还需要测量点迹间的距离以得出下降高度和计算瞬时速度。所以还必须需要的两种器材是交流电源和毫米刻度尺，故AB正确。C错误。
故选AB。
（3）[3]从O点到B点过程重力势能的变化量为
[4]从O点到B点的过程中，动能的变化量有
（4）[5]AB．由于公式和是建立在机械能守恒的前提下的理想公式，若用它们计算重物的速度，则重力势能的减少量等于动能的增加量，故AB错误；
CD．重力势能的减少量大于动能的增加量，原因是存在于空气阻力和摩擦阻力的影响，使得重物的重力势能有一部分装转化为了内能，这属于实验的系统误差，无法通过多次实验取平均值的方法消除，故C正确，D错误。
故选C。
（5）[6]假设重物下落过程受到一个误差允许以外的阻力，大小恒为f，则根据动能定理得
整理得
此时所得出的图像仍是一条过原点的直线，但重物的机械能显然不守恒，所以仅靠图像是一条过原点的直线这一结果不能推断出重物下落过程中机械能守恒得结论，还需要根据图像的斜率是否等于2g来进行判断。
（6）[7]A．由于弹簧始终处于伸长状态，弹力最大时，一定时最低点，重力势能最小，而弹力最小时，一定是最高点，重力势能最大，故A项正确；
B．弹簧弹力最大时，弹簧伸长量最大，弹性势能最大，而弹力最小时，是弹簧伸长量最小时，弹性势能最小，故B项错误；
C．弹簧的弹力最大和最小时，物体速度为零，动能为零，而运动到平衡位置时，动能最大，故C项正确；
D．无论弹簧的弹力如何变化，总的机械能保持不变，故D项错误。
故选AC。
15．(1) 10 N (2)2.5 s (3) 36.8J
【分析】物块受重力、支持力、拉力和滑动摩擦力处于平衡，根据共点力平衡，运用正交分解求出绳子拉力的大小；剪断绳子，物块先做匀加速直线运动，当速度达到传送带速度时，一起做匀速直线运动，结合牛顿第二定律和运动学公式求出物体运动到传送带的左端的时间；求出物体与传送带之间的相对位移，根据求出摩擦产生的热量；
【详解】解：(1) 对物体受力分析：
解得：
(2) 剪断后
物体加速运动时间：
物体加速运动距离：
匀速运动的时间：
总时间：
(3) 加速过程中，皮带运动的位移：
物体相对于皮带的位移大小：
摩擦产生的内能：
16．
【详解】由于电子从a点运动到b点电势能增加，电场力一定做负功，即电子所受电场力方向和电子运动方向相反，从b指向a，而电子带负电，其所受电场力的方向和场强方向相反，所以场强方向应是由a指向b，故电场线的方向由a指向顺着电场线的方向电势越来越低，则
17．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）对小车在AB、BC、CD各段运动过程进行受力分析
由运动过程中小车受到墙壁的阻力f大小与车和墙壁间的弹力FN之间关系为f=0.6FN
则小车在AB段向上运动时，小车所受阻力大小
解得
（2）遥控小车到水平天花板上运动时
小车与天花板的阻力
小车所受阻力与牵引力的合力提供圆周运动的向心力
解得
（3）小车沿BC运动过程中
小车与BC墙面的阻力
联立可得
小车从A点开始运动第一次到达D点的过程中，根据动能定理
解得
18．（1）100N；（2）120N
【详解】（1）对箱子受力分析，如图
根据平衡条件，有x方向有
F1cos45°－f=0
y方向有
N+F1sin45°－mg=0
其中
f=μN
联立解得
F1=100N
（2）对箱子受力分析，x方向根据牛顿第二定律有
F2cos45°－f'=ma
y方向根据平衡条件有
N'+F2sin45°－mg=0
其中
f'=μN'
解得
F2=120N
答案第8页，共9页
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