天津市静海县2019-2020学年物理高一下期末经典模拟试题含解析
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天津市静海县2019-2020学年物理高一下期末经典模拟试题
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．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L．现用该弹簧沿斜面方向拉住质里为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L．斜面倾角为30°，如图所示．则物体所受摩擦力
A．等干零
B．大小为mg，方向沿斜面向下
C．大小为mg，方向沿斜面向上
D．大小为mg，方向沿斜面向上
【答案】A
【解析】
试题分析：弹簧竖直悬挂物体时，对物体受力分析，根据共点力平衡条件 F="mg" ①
根据胡克定律F="kL" ②
由①②得，mgkL③
物体放在斜面上时，再次对物体受力分析，如图
设物体所受的摩擦力沿斜面向上，根据共点力平衡条件，有
F′+f-2mgsin31°="1" ③
其中F′="kL=mg" ④
由以上四式解得f=1，故物体所受的摩擦力大小方向沿斜面向上，大小为1．故选A．
考点：物体的平衡
【名师点睛】本题关键对物体受力分析，然后运用共点力平衡条件及胡克定律列式求解；注意胡克定律中弹簧的弹力与伸长量成正比．
2．在一个电场中a、b、c、d四个点分别引入试探电荷时，电荷所受到的电场力F跟引入电荷的电荷量之间的函数关系如图所示，下列说法中正确的是( )
A．这个电场是匀强电场
B．a、b、c、d四点的电场强度大小关系是Ed>Ea>Eb>Ec
C．同一点的电场强度随试探电荷电荷量的增加而增加
D．无法比较以上四点的电场强度值
【答案】B
【解析】
【详解】
AB.图线斜率的绝对值，所以可以使用直线的斜率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．故AD不符合题意，B符合题意。
C.同一点的电场强度是由电场本身决定的与试探电荷的电荷量无关。故C不符合题意。
3． (本题9分)从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体．物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取210m/sg，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ）
A．300W B．400W C．500W D．700W
【答案】A
【解析】
【详解】
物体做的是平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，
所以在物体落地的瞬间速度的大小为vy=gt=10×3=30m/s，
物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为P=Fv=mgvy=10×30W=300W.故A正确，BCD错误．
故选A.
4． (本题9分)如图所示为两个固定在同一水平面上的点电荷，距离为d，电荷量分别为+Q 和﹣Q．在它们的水平中垂线上固定一根长为L、内壁光滑的绝缘细管，有一电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入，则小球
A．速度先增大后减小
B．受到的库仑力先做负功后做正功
C．受到的库仑力最大值为28kqQd
D．管壁对小球的弹力最大值为24kqQd
【答案】C
【解析】
【分析】
对于等量异种电荷，根据矢量的合成法则，中垂线的中点的电场强度最大，在无穷远的电场强度为零；点电荷靠近两个电荷的连线的中点过程，电场力不做功；中点处的电场强度最大，则库仑力也最大，弹力也是最大，从而即可求解．
【详解】
AB．由等量正负电荷的电场分布可知，两电荷连线中垂线上的电场线水平向右，因此电荷量为+q的小球以初速度v0从管口射入的过程，电场力和速度方向垂直；电场力（库仑力）不做功；故AB错误；
C．在两个电荷的中垂线的中点，单个电荷产生的电场强度为：
2242kQkQEdd；
根据矢量的合成法则，则有电场强度最大值为28kQd，因此电荷量为+q的小球受到最大库仑力为28kqQd，故C正确；
D．根据C选项的分析，结合受力分析可知，弹力与库仑力平衡，则管壁对小球的弹力最大值为28kqQd，故D错误；
故选C．
【点睛】
本题关键是明确等量异号电荷的中垂线上的电场强度的分布情况，同时要结合动能定理和矢量合成原理分析，注意与等量同种电荷的区别．
5． (本题9分)如图所示， “神舟十号”飞船在不同时间段的运行轨道分别有圆形轨道Ⅰ和椭圆轨道Ⅱ，Q为轨道 Ⅱ上的一点，M为轨道Ⅰ上的另一点，P为两轨道的交点，关于“神舟十号”的两轨道的运动，下列说法中正确的有( )
A．飞船在轨道Ⅱ上运行时，经过P的速度大于经过Q的速度
B．飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度大于在轨道Ⅰ上经过M的速度
C．飞船在 轨道Ⅱ上运动的周期大于在轨道Ⅰ上运动的周期
D．飞船在轨道Ⅱ上经过P的加速度等于在轨道Ⅰ上经过M的加速度
【答案】D
【解析】
A、在轨道Ⅱ上运行时，由P点向Q点运动，万有引力做正功，动能增大，所以Q点动能大于P点动能，P点的速度小于Q点的速度，故A错误；
B、在轨道Ⅱ上经过P点，由于万有引力大于向心力，会靠近地球运动，在该位置加速，使得万有引力等于向心力，进入轨道Ⅰ，所以飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过P的速度，即飞船在轨道Ⅱ上经过P的速度小于在轨道Ⅰ上经过M的速度，故B错误；
C、根据开普勒第三定律知，，椭圆轨道Ⅱ的半长轴小球轨道Ⅰ的半径，所以在轨道Ⅱ上运动的周期小于在轨道Ⅰ上运动的周期，故C错误；
D、在轨道Ⅱ上经过P点所受的万有引力等于在轨道Ⅰ上经过P的万有引力，即也等于在轨道Ⅰ上经过M的万有引力，根据牛顿第二定律知，加速度相等，故D正确。
点睛：本题考查了变轨问题，考查了比较线速度与周期大小问题，解决本题的关键掌握卫星的变轨的原理，以及掌握开普勒第三定律，通过比较轨道半径比较运动的周期。
6．在足球训练课上，教练用一只手拿着足球，手臂方向持水平，当足球与手都保持平衡时，手对足球的作用力
A．大于足球对手的作用力
B．大于足球的重力
C．方向竖直向上
D．方向沿水平方向
【答案】C 【解析】
【详解】
A. 手对足球的作用力与足球对手的作用力是相互作用力，大小相等。故A项错误；
B.足球受到重力和手对足球的作用力，保持平衡。所以手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，大小相等。故B项错误，
CD. 由于手对足球的作用力与足球的重力是平衡力，所以方向相反，则手对足球的作用力竖直向上。故C项正确，D项错误。
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)太阳系个行星几乎在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到某个行星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学成为“行星冲日”据报道，2014年各行星冲日时间分别是：1月6日，木星冲日，4月9日火星冲日，6月11日土星冲日，8月29日，海王星冲日，10月8日，天王星冲日，已知地球轨道以外的行星绕太阳运动的轨道半径如下表所示，则下列判断正确的是：
地球
火星
木星
土星
天王星
海王星
轨道半径（AU）
1.0
1.5
5.2
9.5
19
30
A．各点外行星每年都会出现冲日现象
B．在2015年内一定会出现木星冲日
C．天王星相邻两次的冲日的时间是土星的一半
D．地外行星中海王星相邻两次冲日间隔时间最短
【答案】BD
【解析】
试题分析：根据开普勒第三定律，有：；解得：；故T火=年=1.84年；T木=年=11.86年；T土=年=29.28年；T天=年=82.82年；T海=年=164.32年；
如果两次行星冲日时间间隔为1年，则地球多转动一周，有：，代入数据，有：，解得：T0为无穷大；即行星不动，才可能在每一年内发生行星冲日，显然不可能，故A错误；2014年1月6日木星冲日，木星的公转周期为11.86年，在2年内地球转动2圈，木星转动不到一圈，故在2015年内一定会出现木星冲日，故B正确；如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：；解得：；故天王星相邻两次冲日的时间间隔为：；土星相邻两次冲日的时间间隔为：；故C错误； 如果两次行星冲日时间间隔为t年，则地球多转动一周，有：，解得：，故地外行星中，海王星相邻两次冲日的时间间隔最短；故D正确；故选BD
考点：开普勒行星运动定律
【名师点睛】本题考查了开普勒行星运动定律的应用问题；解题的关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），知道相邻的两次行星冲日的时间中地球多转动一周，实质上也是圆周运动的追击问题.
8． (本题9分)关于地球同步卫星，下列说法中正确的是（）
A．如果需要，可以定点在北京的正上方
B．卫星的运行周期与地球的自转周期相同
C．在轨道上运行的线速度大于7.9km/s
D．所有同步卫星离地面的高度都相等
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
A．同步卫星的轨道是一定的（赤道的上方），故A错误；
B．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，故B正确；
C．地球第一宇宙速度是卫星靠近地球表面做匀速圆周运动的速度，根据22MmvGmrr，得：GMvr，r越大，v越小，可知卫星的线速度小于第一宇宙速度，故C错误；
D．地球同步卫星与地球同步，则周期相同，根据2224MmGmrrT，解得：234rTGM可知，轨道半径的大小都相等，即高度相同，故D正确。
故选BD．
9． (本题9分)中国月球探测工程首任首席科学家欧阳白远院十称:“嫦娥五号已经获批今年先发,嫦娥四号计划明年发。”嫦娥五号先于嫦娥四号发射.将首次“快递”月壤。若质量为m的嫦娥五号在距离月面为h的高度以大小为的速度做匀速圆周运动,月面附近的重力加速度为g,则
A．嫦娥五号的动能可表示为212m
B．嫦娥五号的动能可表示为mgh
C．嫦娥五号绕月球运动一周,其动能的变化可表示为2m
D．嫦娥五号绕月球运动一周,其动能的变化为零
