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安徽省宣城市稼祥中学2022-2023学年高一物理模拟试卷含解析
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. 如图所示,运动的电梯内,有一根细绳上端固定,下端系一质量为m的小球,当细绳对小球的拉力为,则电梯的运动情况是 ( )
A.以匀减速上升 B.以匀减速上升
C.以匀加速下降 D.以匀加速下降
参考答案:
BD
2. 如图所示,一个物块在与水平方向成角的拉力F作用下,沿水平面向右做匀速直线运动。已知重力加速度g、角和拉力F的大小,若要求出物块与水平面间的动摩擦因数,还须知道
A、物块做匀速直线运动的速度
B、物块做匀速直线运动的时间
C、物块做匀速直线运动的位移
D、物块的质量
参考答案:
D
3. (单选)如图所示,用一根长为L的细绳一端固定在O点,另一端悬挂质量为m的小球A,为使细绳与竖直方向夹角为30°且绷紧,小球A处于静止,则需对小球施加的最小力等于( )
A. B.
C. D.
参考答案:
B
4. (单选)一个小球从距离地面4 m高处落下,被地面弹回,在距离地面1 m高处被接住。 坐标原点选在抛出点下方2 m处,向下为坐标轴的正方向,则小球抛出点、接住点的坐标和该过程的位移、路程分别是( )
A.-2 m、1 m、3 m、5 m B.2 m、-1 m、-3 m、5 m
C.-4 m、-1 m、3 m、3 m D.4 m、1 m、-3 m、3 m
参考答案:
A
5. (多选)如图所示,把一个带电量为+q,质量为m的小球,用长为L的绝缘细线悬挂在水平向左的匀强电场中的O点处,现将小球拉到B处(悬线拉伸竖直),然后由静止释放,小球恰好能摆到A点处(悬线拉伸水平),则( )
A、小球在B点处电势能最小
B、小球在A点处机械能最大
C、小球在C点处动能最大
D、水平匀强电场的场强为mg/q
参考答案:
BCD
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 某物体沿直线前进,在第1个10s内的位移是50m,第2个10s内的位移是45m.那么此物体在第一个10s内的平均速度大小为 ,第2个10s内平均速度大小为 ,整个20s内平均速度大小为 .
参考答案:
5m/s 4.5m/s 4.5m/s
7.
参考答案:
8. 一个弹簧秤,由于原弹簧损坏,换了一个新弹簧。经测试,不挂重物时,示数为2N,挂100N的重物时,示数为92N,那么,当读数为20N时,所挂重物的重是_______N。
参考答案:
20
9. 一个质量为m的小球,从高h处自由下落,则下落过程中重力对小球做功的平均功率是 ;落地时重力的瞬时功率是 。
参考答案:
,
10. 如图是一个物体做直线运动的速度﹣时间图象.在0至4s内,物体 s末时的速度最大,物体 s末时改变加速度的方向.物体在第3s内速度的方向与第4s内速度的方向 (填“相同”或“相反”).物体在2s末和3.5末的加速度分别是 和 ,及这4s内发生的位移是 .
参考答案:
3,3,相同,2m/s2,﹣6m/s2,12m.
【考点】匀变速直线运动的图像.
【分析】从速度时间图象可以直接读出速度的大小和方向.从图知道:速度v>0,代表物体沿正方向运动,而纵坐标的值代表速度的大小,故可知t=3s时物体速度最大;速度时间图象的斜率等于物体的加速度,故0~3s内加速度大于0,3~4s内物体的加速度小于0,故t=3s时加速度方向发生改变.根据图象的“面积”分析4s内发生的位移.
【解答】解:在v﹣t图中纵坐标代表物体的速度,由图可知在t=3s时物体的速度最大,为6m/s.速度图象的斜率等于物体的加速度,故从3s末物体的加速度开始改变方向,物体在第3s内速度的方向与第4s内速度的方向相同.物体在2s末和3.5末的加速度分别是a1===2m/s2;a2===﹣6m/s2;
这4s内发生的位移等于三角形面积大小,为 x==12m.
故答案为:3,3,相同,2m/s2,﹣6m/s2,12m.
11. 地球绕太阳公转周期和轨道半径分别为T和R,月球绕地球公转周期和轨道半径分别为t和r,则太阳质量和地球质量的比值为 .
参考答案:
【考点】万有引力定律及其应用.
【分析】地球绕太阳公转,知道了轨道半径和公转周期,利用万有引力提供向心力可求出太阳的质量.
月球绕地球公转,知道了轨道半径和公转周期,利用万有引力提供向心力可求出地球的质量.
【解答】解:地球绕太阳公转,由太阳的万有引力提供地球的向心力,则得:
解得太阳的质量为:M=
月球绕地球公转,由地球的万有引力提供月球的向心力,则得:
解得月球的质量为:m=
所以太阳质量与地球质量之比为:
故答案为:.
12. 质量为m的汽车行驶在平直的水平公路上,在运动中汽车所受阻力恒定,当汽车加速度为a速度为v时发动机的功率为P1,汽车所受阻力为 ,当汽车的功率为P2时,汽车行驶的最大速度为 。
参考答案:
,
13. 如图所示的自行车链条的传动装置。A是脚踏板,B和C分别是大轮和小轮边缘上的一点,A、B、C离转轴的距离(半径)之比为3∶2∶1,则A、B、C三点的线速度之比____;角速度之比____ ;向心加速度之比为_______。
参考答案:
_3:2_:2__ 1:1:2__ _3:2:4
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 用金属制成的线材(如钢丝、钢筋)受到拉力会伸长。十七世纪英国物理学家胡克发现:金属丝或金属杆在弹性限度内它的伸长与拉力成正比,这就是著名的胡克定律。这一发现为后人对材料的研究奠定了重要基础。现在一根用新材料制成的金属杆,长为4m,横截面积为0.8cm2,设计要求它受到拉力后的伸长不超过原长的1/1000,问最大拉力多大?由于这一拉力很大,杆又较长,直接测试有困难,选用同种材料制成样品进行测试,通过测试取得数据如下:
长度
伸
长
拉
力
截面积
250N
500N
750N
1000N
1m
0.05cm2
0.04cm
0.08cm
0.12cm
0.16cm
2m
0.05cm2
0.08cm
0.16cm
0.24cm
0.32cm
1m
0.10cm2
0.02cm
0.04cm
0.06cm
0.08cm
(1).测试结果表明线材受拉力作用后其伸长与材料的长度成_________ 比,与材料的截面积成________ 比。
(2).上述金属细杆承受的最大拉力为_________________ N。
参考答案:
15. (填空)在“研究匀变速直线运动的规律”的实验中某同学获得的一条纸带如图所示.
(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 .
(2)A、B、C、D、E、F、G是纸带上7个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、B两点间距x= m;
(3)C点对应的速度是 m/s;小车运动的加速度为 m/s2.(计算结果保留二位有效数字).
(4)若实验后发现,实际所用交流电的频率高于50hz,则上述计算结果与实际值相比是 .(填“偏大”,“偏小”,还是“不变”)
参考答案:
(1)0.02s
(2)0.0030
(3)0.060;0.20
(4)偏小
考点:探究小车速度随时间变化的规律
解:(1)纸带上打相邻两点的时间间隔T=s=0.02s.
(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.1s,
A、B间的距离x=0.30cm=0.0030m.
(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度,可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小.
vC==0.060m/s
根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小,
得:a==0.20m/s2.
(4)如果在某次实验中,实际所用交流电的频率高于50Hz,那么实际打点周期变小,根据运动学公式得计算结果与实际值相比是偏小.
故答案为:(1)0.02s
(2)0.0030
(3)0.060;0.20
(4)偏小
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 在龟兔赛跑的故事,兔子和乌龟的位移图像如图所示,请你依照图像中的坐标,并结合物理学的术语来讲述这个故事.在讲故事之前,先回答下列问题.
(1)故事中的兔子和乌龟是否在同一地点同时出发?
(2).乌龟做的是什么运动?
(3).兔子和乌龟在比赛途中相遇过几次?
(4).哪一个先通过预定位移到达终点?
参考答案:
(1) 兔子和乌龟是在同一地点但不是同时出发 (3分)
(2) 乌龟做的是匀速直线运动 (3分)
(3) 在比赛途中共相遇2次 (3分)
(4) 乌龟首先达到终点 (3分)
本题考查位移时间图像,斜率表示速度大小,直线平行于横轴表明物体静止不动
17. 质量m=500g的篮球,以10m/s的初速度竖直上抛,当它上升h=1.8m时与天花板相碰,经过时间t=0.4s的相互作用,篮球以碰前速度的反弹,设空气阻力忽略不计,g取10m/s2,求:
(1)篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小;
(2)篮球对天花板的平均作用力的大小?
参考答案:
解:(1)篮球与天花板碰前速度大小为v1,由v12﹣v02=﹣2gh得:
V1== m/s=8 m/s,方向向上.
(2)碰后速度大小v2=v1=6 m/s,方向向下.
选向下为正方向.碰撞过程中球受向下的重力mg和天花板对球向下的平均作用力F,对球由动量定理得:
(F+mg)t=mv2﹣m(﹣v1),
联立得:F=12.5 N,
由牛顿第三定律知篮球对天花板的平均作用力大小为12.5 N.
答:(1)篮球与天花板碰撞前瞬间的速度v1的大小是8m/s;
(2)篮球对天花板的平均作用力的大小是12.5N.
【考点】动量定理.
【分析】(1)根据位移速度公式求出上升到高度h=1.8m处时的速度大小;
(2)然后根据动量定理列方程求解.
18. AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨平滑相切,如图10所示。一小木块自A点起由静止开始沿轨道下滑,最后停在C点。已知圆轨道半径为R,小木块的质量为m,小木块运动到B点时的速度为,水平直轨道的动摩擦因数为。(小木块可视为质点)求:
(1)小木块经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
(2)B、C两点之间的距离x是多大?
参考答案:
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