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湖南省常德市车湖垸乡中学2022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. (单选)如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,在小球下降阶段中,下列说法正确的是
A.在B位置小球动能最大
B.从A →C位置小球重力势能的减少量等于小球动能的增加量
C.从A →D位置小球动能先增大后减小
D.从B →D位置小球动能的减少量等于弹簧弹势能的增加量
参考答案:
C
2. (单选)2010年10月1日18时59分,“嫦娥”二号探月卫星在西昌卫星发射中心发射升空,如图是火箭点火升空瞬间的照片.关于这一瞬间火箭的速度和加速度的判断,下列说法正确的是()
A.火箭的速度很小,但加速度可能较大
B.火箭的速度很大,加速度可能也很大
C.火箭的速度很小,所以加速度也很小
D.火箭的速度很大,但加速度一定很小
参考答案:
考点: 加速度;速度.
专题: 直线运动规律专题.
分析: 火箭点火升空瞬间由于推动力作用,火箭立刻获得加速度,但是由于是“瞬间”,这个时间很小,故速度很小.
解答: 解:ABCD、火箭点火升空瞬间由于推动力作用,火箭立刻获得加速度,但是由于“瞬间”这个时间很小接近于零,由v=at,故火箭的速度很小,故可知火箭的速度很小,加速度很大,故A正确,BCD错误.
故选:A.
点评: 掌握好“瞬间”的含义,此时间很多时候可以认为是零;其次要知道物体速度变化量是加速度在时间上的积累
3. 如图所示,人站在电动扶梯的水平台阶上,与扶梯一起沿斜面加速上升.在这个过程中,人的脚所受的静摩擦力
A.等于零,对人不做功
B.水平向左,对人做负功;
C.水平向右,对人做正功
D.沿斜面向上,对人作正功
参考答案:
C
4. (多选)如图所示,甲、乙两球作匀速圆周运动,向心加速度随半径变化.由图象可以知道()
A. 甲球运动时,线速度大小保持不变
B. 甲球运动时,角速度大小保持不变[来源:学科网ZXXK]
C. 乙球运动时,线速度大小保持不变
D. 乙球运动时,角速度大小保持不变
参考答案:
考点: 线速度、角速度和周期、转速.
专题: 匀速圆周运动专题.
分析: 根据向心加速度的公式a==ω2r,知,线速度大小不变,向心加速度与半径成反比,角速度不变,向心加速度与半径成正比.
解答: 解:(1)甲球的向心加速度与半径成反比,根据a=,知线速度大小不变.故A正确,B错误.
(2)乙球的向心加速度与半径成正比,根据a=ω2r,知角速度不变.故C错误,D正确.
故选AD.
点评: 解决本题的关键知道向心加速度的公式a==ω2r,线速度大小不变,向心加速度与半径成反比,角速度不变,向心加速度与半径成正比.
5. (单选)一物体作匀加速直线运动,通过一段位移所用的时间为,紧接着通过下一段位移所用时间为。则物体运动的加速度为( )
A. B. C. D.
参考答案:
B
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 我国1984年发射过一颗同步卫星,这颗卫星位于赤道上空相对地面静止不动,已知地球半径是R,质量是M,自转周期T,万有引力常量G,那么这颗卫星距地面高度的表达式是.
参考答案:
考点: 同步卫星.
专题: 人造卫星问题.
分析: 同步卫星与地球自转同步,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律列式求解.
解答: 解:同步卫星与地球自转同步,万有引力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
[来源:Zxxk.Com]
解得:
故答案为:
点评: 本题关键明确同步卫星绕地球做匀速圆周运动(以太阳为参考系),根据万有引力提供向心力列式求解.
7. 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.
8. 探究能力是进行物理学研究的重要能力之一.物体因绕轴转动而具有的动能叫转动动能,转动动能的大小与物体转动的角速度有关.为了研究某一砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系,某同学采用了下述实验方法进行探究:如图所示,先让砂轮由动力带动匀速旋转,测得其角速度ω,然后让砂轮脱离动力,由于克服转轴间摩擦力做功,砂轮最后停下,测出砂轮脱离动力到停止转动的圈数n,通过分析实验数据,得出结论.
经实验测得的几组ω和n如下表所示:
ω/(rad/s)
0.5
1
2
3
4
n
5.0
20
80
180
320
Ek/J
另外已测试砂轮转轴的直径为1 cm,转轴间的摩擦力为 N.
⑴计算出砂轮每次脱离动力的转动动能,并填入上表中.
⑵由上述数据推导出该砂轮的转动动能Ek与角速度ω的关系式为_____________________.
⑶若测得脱离动力后砂轮的角速度为5 rad/s,则它转过________圈时角速度将变为4 rad/s.
参考答案:
⑴1、4、16、36、64 ⑵ Ek =4ω2. ⑶180
9. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,
图中背景方格的边长均为5 cm.如果取g=10 m/s2,那么,
(1)闪光的时间间隔是 s.
(2)小球做平抛运动的初速度的大小是 m/s.
(3)小球经过B点时的速度大小是 m/s.
参考答案:
__0.1s__ __1.5__ __2.5__
10. 质点从坐标原点O沿y轴方向运动到y=4 m后,又沿x轴负方向运动到坐标为(-3,4)的B点,则质点从O运动到B通过的路程是________m,位移大小是_______m。
参考答案:
11. 如图所示的皮带传动装置中,右边两轮是连在一起同轴转动,图中三轮半径的关系为:r1=2r2,r3=1.5r1,A、B、C三点为三个轮边缘上的点,皮带不打滑,则A、B、C三点的线速度之比为____________ 。角速度之比为____________。加速度之比为____________ 。
参考答案:
1:1:3 1:2:2 1:2:6
12. 下图表示某物体做直线运动的图象,由图可知OA段加速度大小为_________m/s2;CD段加速度大小是_________m/s2;该物体14s内的总路程是________m;总位移大小是________m。
参考答案:
1 0.5 32 24
13. 现要验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一物理规律。给定的器材如下:一倾角可以调节的长斜面(如图)、小车、计时器一个、米尺。
填入适当的公式或文字,完善以下实验步骤(不考虑摩擦力的影响):
①让小车自斜面上方一固定点A1从静止开始下滑到斜面底端A2,记下所用的时间t。
②用米尺测量A1与A2之间的距离s,则小车的加速度a= 。
③用米尺测量A1相对于A2的高度h。设小车所受重力为mg,则小车所受的合外力F= 。
④改变 ,重复上述测量。
⑤以h为横坐标,1/t2为纵坐标,根据实验数据作图。如能得到一条过原点的直线,则可验证“当质量一定时,物体运动的加速度与它所受的合外力成正比”这一规律。
参考答案:
② ③ ④斜面倾角(或填h的数值)
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 为了测量某一弹簧的劲度系数,将该弹簧竖直悬挂起来,在自由端挂上不同质量的砝码.实验测出了砝码质量m与弹簧长度l的相应数据,其对应点已在图上标出.(g=9.8 m/s2)
(1)作出m-l的关系图线;
(2)弹簧的劲度系数为________N/m.
参考答案:
(1) 如图所示、(2)0.26(0.248~0.262)
15. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上DBAFEGC.
A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并连好电路
C.换上新的纸带,再重做两次
D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动
F.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码
G.断开电源,取出纸带.
参考答案:
考点: 探究小车速度随时间变化的规律.
专题: 实验题;直线运动规律专题.
分析: 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中应联系实际做实验的过程,结合注意事项:使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动,断开电源;选出合适的顺序.
解答: 解:在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,应先把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,然后把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并连好电路,再把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码,使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动,断开电源,取出纸带,最后换上新的纸带,再重做两次.
根据上面的过程可知步骤为:DBAFEGC
故答案为:DBAFEGC
点评: 本题考查了实验的具体操作细节,要加强实验的实际操作,不能单凭背实验来解答实验问题.
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 如图所示,A、B两物体用细绳相连跨过光滑的定滑轮,A放在粗糙的水平桌面上,B物体悬空。现用水平拉力F拉着A物体,使得B物体以5 m/s2的加速度匀加速竖直上升,已知A、B物体的质量分别为1kg和2kg, A与桌面的动摩擦因数为0.2, g=10 m/s2;试求:水平拉力F的大小是多少?
参考答案:
17. 我国首个月球探测计划“嫦娥工程”将分三个阶段实施,大约用十年左右时间完成。以下是有关月球的问题,请你根据所给知识进行解答:已知地球半径为,地球表面的重力加速度为,月球绕地球运动的周期为,且把月球绕地球的运动近似看做是匀速圆周
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