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1、2021年山西省太原市第四十三中学高一物理模拟试题含解析一、 选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分每小题只有一个选项符合题意1. （单选）某欧式建筑物屋顶为半球形，一警卫人员为执行特殊任务，必须冒险在半球形屋顶上向上缓慢爬行（如图），他在向上爬过程中 （ ）A屋顶对他的支持力变大 B屋顶对他的支持力变小C屋顶对他的摩擦力变大 D屋顶对他的摩擦力不变参考答案：A试题分析：以人为研究对象分析受力可知，人受到重力、摩擦力、屋顶的支持力，其中屋顶支持力和摩擦力的方向都在变化，所以可以采用相似三角形的方法把物理问题转化为数学问题求解，如下图所示：如上图可以看出，下方的红色几何三角形与上方力的矢量
2、三角形相似，即满足，故可知屋顶对人的支持力在变大，摩擦力在变小，所以只有选项A正确；考点：共点力平衡之动态平衡问题2. （单选）如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则下列说法正确的是 （ ）A沿轨道1滑下重力做功多 B沿轨道2滑下重力做功多C沿轨道3滑下重力做功多 D沿三条轨道滑下重力做的功一样多参考答案：D3. （多选题）如图所示，夹在两板间的物体静止不动，当拉力逐渐增大时，作用于物体的静摩擦力（）A方向可能竖直向上 B方向可能竖直向下C大小可能为零 D大小恒为mg参考答案：ABC【考点】共点力平衡的条件及其应用；静摩擦力
3、和最大静摩擦力【分析】对物体受力分析，根据共点力的平衡条件可分析物体可能受到的摩擦力情况【解答】解：物体在竖直方向受重力、拉力的作用；若重力大于向上的拉力，则物体会受到向上的摩擦力，摩擦力一定小于重力；若重力小于拉力，则物体受下的摩擦力；摩擦力可能大于重力、也可能小于等于重力；若重力等于拉力，则摩擦力为零；故ABC正确，D错误；故选：ABC4. 汽车从静止开始做匀加速直线运动，到最大速度时刻立即关闭发动机，滑行一段后停止，总共经历，其速度时间图象如图所示。若汽车所受牵引力为F，阻力为，在这一过程中，汽车所受的牵引力做功为W1，阻力所做的功为W2，则A BC D参考答案：BD5. 甲、乙两车在一
4、平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t图象如图所示下列判断正确的是（）A. 乙车启动时，甲车在其前方50m处B. 运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75mC. 乙车启动10s后正好追上甲车D. 乙车超过甲车后，两车不会再相遇参考答案：ABD试题分析：根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在t=10s时启动，此时甲的位移为 x=1010m=50m，即甲车在乙前方50m处，故A错误当两车的速度相等时相遇最远，最大距离为：Smax=（5+15）10m-105m=75m，故B正确由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s后位移小于
5、甲的位移，还没有追上甲，故C错误乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，故D正确故选BD考点：v-t图线【名师点睛】本题关键是根据速度时间图象得到两物体的运动规律，然后根据图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小分析处理。二、 填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6. 北京正负电子对撞机的核心部分是使电子加速的环形室，若一电子在环形室中做半径为 R的圆周运动，转了2圈回到原位置，则其位移和路程分别是 .参考答案：7. 某辆汽车在笔直公路上试车时的运动图象如图-8所示，则该汽车加速阶段的加速度大小为 m/s2，减速阶段的为 m。 参考答案：1.5 1508. 如图所示，皮
6、带传动装置，在运行中皮带不打滑，两轮半径分别为R和r，且r：R=2：3，M、N分别为两轮边缘上的点，则在皮带运行过程中，M、N两点的角速度之比为M：N=2：3；向心加速度之比为aM：aN=2：3参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速；向心加速度 专题：匀速圆周运动专题分析：本题是在皮带轮中考察线速度、角速度、半径等之间的关系，解决这类问题的关键是弄清哪些地方线速度相等，哪些位置角速度相等解答：解：在皮带轮问题中要注意：同一皮带上线速度相等，同一转盘上角速度相等在该题中，M、N两点的线速度相等，即有：vM=vN所以VM：VN=1：1；根据线速度与角速度的关系：v=r得：MR=Nr，所以：=；
7、由向心加速度：a=得：aM?R=aNr，所以：故答案为：2：3，2：3点评：对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等，二是同一转盘上角速度相等9. 长度为05m的轻质细杆OA，A端有一质量为3 kg的木球，以O点为圆心，在竖直面内作圆周运动，如图所示。小球通过最高点的速度为2 m/s，取g=10 m/s2，则此时球对轻杆的力大小是 ，方向 .参考答案：6 竖直向下10. 如图(a)所示，滑轮质量、摩擦均不计，质量为2kg的物体在F作用下从静止开始向上做匀加速运动，其速度随时间的变化关系如图(b)所示，由此可知(g取10m/s2)在0至4s这段时间里F做的功的平均功率为 W, 3s
8、末F的瞬时功率大小为 W。参考答案：21 w, 31.5W。11. 我们的银河系的恒星中大约四分之一是双星。某双星由质量不等的星体A和B构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动。由天文观察测得其运动周期为T，A和B的距离为r，已知引力常量为G。由此可求出两星的质量之和为 。参考答案： 12. 利用水滴下落可以测出当地的重力加速度g，调节水龙头，让水一滴一滴地流出，在水龙头的正下方放一盘子，调节盘子的高度，使一个水滴碰到盘子时恰好有另一水滴从水龙头开始下落，而空中还有一个正在下落中的水滴.测出水龙头到盘子间距离为h，再用秒表测时间，以第一个水滴离开水龙头开始计时，
9、到第N个水滴落在盘中，共用时间为t，则重力加速度g=_。参考答案：13. 一辆汽车以18m/s的速度在平直道路上匀速行驶，看到前车突然停下，司机采取紧急刹车，留下27m长的笔直刹车痕后停车，则汽车刹车过程中加速度的大小为_m/s2，刹车_s后汽车停下，这个过程中的平均速度为_m/s。参考答案：6；3；9 三、 简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14. （6分）如图所示为做直线运动的某物体的vt图像，试说明物体的运动情况. 参考答案：04s内物体沿规定的正方向做匀速直线运动，46s内物体沿正方向做减速运动，6s末速度为零，67s内物体反向加速，78s内沿反方向匀速运动，810s内做反
10、向匀减速运动，10s末速度减至零。15. 如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L = 9. 6m、上表面粗糙的平板车紧 靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s = 9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已 知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、= 0.2,sin37= 0. 6 ,cos37 = 0. 8，g 取 10m/s2，求： (1)小木块滑到C点时的速度大小？ (2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？
11、若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37-f=ma其中：f=1mgcos37解得a=2m/s2，根据速度位移关系可得v2=2as解得v=6m/s；（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：2mg=ma1解得：a1=2m/s2车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：2mg=Ma2解得a2=1m/s2，经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t解得t=2st时间木块的位移x1=vt-a1t2t时间小车的位移x2=a2t2则x=x1-x2
12、=6m由于x=8mL，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-x=3.6m四、计算题：本题共3小题，共计47分16. 如图所示，两平行金属板水平放置，距离d = 2 cm，极板长L = 40 cm，两板与电压U =182 V的直流电源相接，质量m = 0.9110-30 kg，电量q = 1.610-19 C的电子以速度v0 = 4107 m/s在非常靠近A板的O处垂直于场强方向射入电场(1)用计算说明电子是否飞出电场；(2)要使电子飞出电场，A、B板应怎样上下平行移动？ (只就单独移动一块极板进行讨论)参考答案：（1）假设粒子能飞出电场，则粒子在电场中运动时间 而粒子在竖直方向上的位移
13、，即粒子打在极板上，所以粒子不能飞出电场。2分（2）设A、B距离为时，粒子恰好能飞出电场，则有水平方向： 竖直方向： 由以上两式解得:所以可将B板上移4cm或者A板下移4cm17. 一辆汽车以36km/h的速度匀速行驶10s，然后又以1.5m/s2的加速度匀加速行驶10s。求：（1）汽车在20s内的位移；（2）汽车在15s末的瞬时速度；（3）汽车在20s内的平均速度。参考答案：（1）汽车在20s内的位移： （2）依速度公式： （3）依平均速度公式：18. 如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图。在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场I和II，两电场的边界
14、均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。（1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置。（2）在电场I区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置。（3）若将左侧电场II整体水平向右移动L/n（n1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场I区域内由静止释放电子的所有位置。参考答案：（1）（5分）设电子的质量为m，电量为e，电子在电场I中做匀加速直线运动，出区域I时的为v0，此后电场II做类平抛运动，假设电子从CD边射出，出射点纵坐标为y，有解得y，所以原假设成立，即电子离开ABCD区域的位置坐标为（2L，）（2）（5分）设释放点在电场区域I中，其坐标为（x，y），在电场I中电子被加速到v1，然后进入电场II做类平抛运动，并从D点离开，有 解得xy，即在电场I区域内满足方程的点即为所求位置。（3）（4分）设电子从（x，y）点释放，在电场I中加速到v2，进入电场II后做类平抛运动，在高度为y处离开电场II时的情景
