高一物理下学期期末考试仿真卷四 一、单选题（本大题共 8 小题，共 24.0 分） 1. 在天花板上的 O 点系一根细绳，细绳的下端系一小球．小球拉至细绳处于水平的位置，由静止释放小 球，小球从位置 A 开始沿圆弧下落到悬点的正下方的 B 点的运动过程中，不计空气阻力，下面说正确 的是 ( ) A. 小球受到的向心力大小不变 B. 细绳对小球的拉力对小球做正功 C. 重力对小球做功的平均功率为零 D. 重力对小球做功的功率先变大后变小 2. 如下图所示，质量为 m 的物体静止在倾角为 θ 的斜面体上，物体与斜面间的动摩擦因数为 μ ， 现使斜面体水平向左匀速运动距离 l，物体始终与斜面体保持相对静止．则在斜面体水平向左匀速运 动距离 l 的过程中 () A. 摩擦力对物体做的功为 − μmgl cos θ 2 B. 斜面体对物体的支持力做的功为 mgl sin θ cos θ C. 重力对物体做的功为 mgl D. 斜面体对物体做的功为零 3. 质量为 2t 的汽车，发动机的功率为 30 kW ，在水平公路上能以 54 km/ℎ 的最大速度行驶， 如果保持功率不变，汽车速度为 36 km/ ℎ 时，汽车的加速度为 () A. 0.5 m/s 2 4. B. 1 m/ s2 C. 1.5 m/s2 D. 2 m/s2 固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为 m 的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端 固定在地面上的 A 点，弹簧处于原长 h。让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零，则 () A. 在下滑过程中圆环的机械能守恒 B. 在下滑过程中弹簧的弹性势能先减小后增大 C. 弹簧的弹性势能在整个过程中增加了 mgh ¿ D. 在下滑过程中 ¿ 含始未位置 ¿ 有两个位置弹簧弹力的功率为零 5. 在离水平地面 h 高处将一质量为 m 的小球以速率 v 0 水平抛出，落地时小球的速率为 v . 已知小球 运动过程中受到空气阻力作用，重力加速度为 g，则 () A. 整个运动过程中，小球的重力势能增加了 mgh B. 整个运动过程中，小球的动能增加了 mgh 1 1 2 2 C. 整个运动过程中，小球的机械能减少了 2 m v 0+ mgℎ− 2 m v D. 小球落地时，小球重力的瞬时功率为 mgv 6. ¿ 如图所示，在一次救灾工作中，一架沿水平直线飞行的直升飞机 A，用悬索 ¿ 重力可忽略不计 ¿ 救护困在湖水中的伤员 B . 在直升飞机 A 和伤员 B 以相同的水平速度匀速运动的同时，悬索将伤员 ¿ 提起，在某一段时间内，A、B 之间的距离以 l=H −t 2 ¿ 式中 H 为直升飞机 A 离水面的高度，各物 ¿ 理量的单位均为国际单位制单位 ¿ 规律变化，则在这段时间内，下面判断中正确的是 ¿ 不计空气 ¿ 作用力 ¿ ¿ ¿ A. 悬索的拉力小于伤员的重力 B. 悬索成倾斜直线 C. 伤员做速度减小的曲线运动 D. 伤员做加速度大小、方向均不变的曲线运动 7. 一竖直倒立的圆锥筒，筒侧壁倾斜角度 α 不变。一小球在的内壁做匀速圆周运动，球与筒内壁的摩 ¿ 擦可忽略，小球距离地面的高度为 H，则下列说法中正确的是 ¿ A. H 越小，小球对侧壁的压力越大 B. H 越大，小球做圆周运动的线速度越大 C. H 越小，小球做圆周运动的向心力越小 D. H 越大，小球做圆周运动的周期越小 ¿ 8. 把火星和地球都视为质量均匀分布的球体，已知地球半径约为火星半径的 2 倍，地球质量约为火星质 ¿ 量的 10 倍，由这些数据可推算出 ¿ 　　 ¿ A. 地球和火星的第一宇宙速度之比为 ❑ B. 地球和火星的第一宇宙速度之比为 ❑ √5 √ 10 ：1 ：1 C. 地球表面和火星表面的重力加速度之比为 5：1 D. 地球表面和火星表面的重力加速度之比为 10：1 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16.0 分） 9. 我国于 2018 年 12 月成功发射“嫦娥四号”探测器，实现了人类首次月球背面着陆。假设“嫦娥四号”探测 器的发射过程简化如下：探测器从地球表面发射后，进入地月转移轨道，经过 M 点时变轨进入距高月 球表面 100km 的圆形轨道 I，在轨道 I 上经过 P 点时再次变轨进入椭圆轨道Ⅱ，之后将在 Q 点着陆月 球表面。下列说法正确的是 A. “嫦娥四号”探测器的发射速度大于地球的第二宇宙速度 B. “嫦娥四号”在轨道Ⅰ上的周期小于在轨道Ⅱ上的周期 C. “嫦娥四号”在轨道 I 上经过 P 点的加速度等于在轨道Ⅱ上经过 P 点的加速度 D. “嫦娥四号”在地月转移轨道上经过 M 点的速度大于在轨道 I 上经过 M 点的速度 10. 从地面竖直向上抛出一物体，受到的空气阻力恒定不变，其机械能 E 总 等于动能 Ek 与重力势能 E p 之和。取地面为重力势能零点，该物体的 E 总 和 E p ¿ 离开地面的高度 h 的变化如图所示。由图中数据可得 ¿ A. 物体的质量为 2 kg B. 物体受到的空气阻力为 5 N C. ℎ=2m 时，物体的动能 Ek =40 J D. 从地面至 ℎ=4 m ，物体的动能减少 100 J 11. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮 O 与小球 B 连接，另一端与套在光 滑竖直杆上的小物块 A 连接，杆两端固定且足够长，物块 A 由静止从 随它 ¿ 图示位置释放后，先沿杆向上运动．设某时刻物块 A 运动的速度大小为 v A ，小球 B 运动的速度大 ¿ 小为 v B ，轻绳与杆的夹角为 θ . 则 ¿ ¿ A. v B=v A cos θ B. v A =v B cos θ C. 小球 B 减小的势能等于物块 A 增加的动能 D. 当物块 A 上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 12. 如图所示，A、B、C、D、E 为楼梯台阶边缘上的五个点，它们在同一竖直面内，且各级台阶都相同。 从 A 点沿水平方向先后抛出甲、乙两个小球，甲球刚好可以落到 B 点，乙球刚好可以落到 E 点，不计 空气阻力，则 A. 甲、乙两球的下落时间之比为 1:2 B. 甲、乙两球的初速度大小之比为 1: 4 C. 两小球刚好落到台阶时瞬时速度方向不同 D. 两小球刚好落到台阶时瞬时速度方向相同 三、实验题（本大题共 2 小题，共 16.0 分） 13. 为验证做匀速圆周运动物体的向心加速度与其角速度、轨 2 道半径间的定量关系： a=ω r ，某同学设计了如图所示的实验装置。其中 AB 是固定在竖直转轴 OOˈ 上的水平凹槽，A 端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，B 端固定一宽度为 d 的 挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。 实验步骤： ① 测出挡光片与转轴的距离为 L； ② 将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为 r； ③ 使凹槽 AB 绕转轴 OOˈ 匀速转动； ④ 记录下此时压力传感器示数 F 和挡光时间 Δt 。 (1) 小钢球转动的角速度 ω=¿ ________ ¿¿ 用 L、d、 Δt 表示 ¿ ； (2) 若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出________________，若该物理量 ¿ 用字母 x 表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为________________ ¿ 用 L、d、 Δt 、F、r、x 表示 ¿ 14. 某同学用如图甲所示装置“验证机械能守恒定律”时，所用交流电源的频率为 50 Hz ，得到如图乙所 示的纸带．选取纸带上打出的连续五个点 A、B、C、D、E，测出 A 点距起点 O 的距离为 s 0=19.00 cm ，点 A、C 间的距离为 s 1=8.36 cm ，点 C、E s 2=9.88 cm ，g 取 9.8 m/s 2 ，测得重物的质量为 间的距离为 m=1 kg ． (1) 下列做法正确的有________． A.必须要称出重物和夹子的质量 B.图中两限位孔必须在同一竖直线上 C.将连着重物的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器 D.实验时，先放开纸带，再接通打点计时器的电源 E.数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置 (2) 选取 O、C 两点为初、末位置验证机械能守恒定律，重 物减少的重力势能是_______J，打下 C ¿ 点时重物的速度大小是________ m/s . ¿ 结果均保留三位有效数字 ¿ (3) 根据纸带算出打下各点时重物的速度 v，量出下落距离 s，则以 v2 为纵坐标、s 为横坐标画 2 出的图像应是下列选项中的________． 四、计算题（本大题共 4 小题，共 44.0 分） 15. 汽车在水平直线公路上行驶，额定功率为 P0=80 kW ，汽车行驶过程中所受阻力恒为 f =2.5 ×103 N ，汽车的质量 M =2.0 ×103 kg 。求： (1) 汽车在整个运动过程中所能达到的 最大速度 v m ； (2) 当汽车的速度为 5 m/ s 时的加速度。 16. 8 ¿ 我国嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆后，着陆器与巡视器顺利分离，“玉兔二号”驶抵 ¿ 分 月球背面。假设“玉兔二号”月球车在月球表面做了一个自由下落试验，测得物体由静止自由下落 ℎ(ℎ≪ R) 高度的时间为 t。已知月球半径为 R，自转周期为 T，引力常量为 G。求： (1) 月球的质量。 (2) 月球同步卫星离月球表面高度。 17. 如图，一个质量为 0.6 kg 的小球以某一初速度从 P 点水 ¿ 恰好从光滑圆弧 ABC 的 A 点的切线方向进入圆弧 ¿ 不计 平抛出， 空气阻力， 进入圆弧时无机械能损失 ¿ 。已知圆弧半径 R=0.3m ， θ=60° ，小球到达 A 点时的速度 v A =4 m/s 。 ¿¿ 取 g=10 m/ s 2 ¿ 求： (1) 小球做平抛运动的初速度 v 0 ； (2)P 点与 A 点的水平距离和竖直距离； (3) 小球到达圆弧最高点 C 时对轨道的压力。 0 18. 高为 ℎ=5 m 的光滑斜面 AB，倾角 θ=30 ，底端与水平面 BD 相连，经过 B 点时无机械能损失， 在水平面末端墙上固定一轻弹簧，水平面 BC 段粗糙，长度为 20 m，动摩擦因数 μ=0.2 ，水平面 CD 段光滑，且等于弹簧原长，质量为 m=1 kg 的 2 块，由斜面顶端 A 点静止下滑 ( g=10 m/ s ) ，求： (1) 弹簧被压缩具有的最大弹性势能； (2) 物块最终会停在距离 C 点多远的地方； (3) 物块与水平面摩擦产生的热量为多少