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山西省忻州市窯頭中學(xué)2022年高一物理模擬試題含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計15分.每小題只有一個選項符合題意1.(單選)一物體從某高度以初速度水平拋出,落地時速度大小為,則它的運動時間為:(
)A.
B.
C.
D.
參考答案:D2.以一定的初速度豎直向上拋出一小球,小球上升的最大高度為h,空氣阻力的大小恒為F.則從拋出到落回到拋出點的過程中,空氣阻力對小球做的功為A.0 B.-Fh C.Fh D.-2Fh參考答案:D上升過程空氣阻力對小球做功為-Fh,下落過程空氣阻力對小球做的功為-Fh,從拋出到落回到拋出點的過程中,空氣阻力對小球做的功為-2Fh,選項D正確。3.關(guān)于曲線運動,下列說法正確的是()A.物體在變力作用下一定做曲線運動B.變速運動一定是曲線運動C.平拋運動的加速度恒定不變D.勻速圓周運動的線速度、加速度都恒定不變參考答案:C【考點】物體做曲線運動的條件.【分析】曲線運動的條件是物體的速度方向與合力方向不共線;曲線運動的合力可以是變力,也可以是恒力,如平拋運動合力恒定,勻速圓周運動合力是變力.【解答】解:A、變力可能是方向不變,大小變化,如如果合力與速度一直共線但合力大小變化,則是變加速直線運動,故A錯誤;B、曲線運動物體的速度方向在不斷改變,是變速運動,但變速運動不一定就是曲線運動,如勻變速直線運動,故B錯誤;C、平拋運動在空中只受重力,故其加速度保持不變,故C正確;D、勻速圓周運動的線速度和加速度方向都時刻在變化,線速度、加速度是變化的.故D錯誤故選:C4.(單選題)如圖,用一根細繩和一根輕直桿組成三角支架,繩的一端繞在手指上,桿的一端頂在掌心,當A處掛上重物時,繩與桿對手指和手掌均有作用,對這兩個作用力的方向判斷完全正確的是右圖中的(
)參考答案:D5.圖為測定運動員體能的裝置,輕繩拴在腰間沿水平線跨過定滑輪(不計滑輪的質(zhì)量與摩擦),下懸重為G的物體。設(shè)人的重心相對地面不動,人用力向后蹬傳送帶,使水平傳送帶以恒定速率v逆時針轉(zhuǎn)動。則:(
)A.人對重物做功,功率為GvB.人對傳送帶的摩擦力大小等于G,方向水平向左C.在時間t內(nèi)人對傳送帶做功消耗的能量為GvtD.若增大傳送帶的速度,人對傳送帶做功的功率不變參考答案:BC二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計16分6.真空中有一電場,在電場中的P點放一電量為4.0×10-9C的檢驗電荷,它受到的電場力為2.0×10-5N,則P點的場強為________N/C;把檢驗電荷電量減小為2.0×10-9C,則該電荷在P點受到的電場力為__________N參考答案:7.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,打點計時器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車運動的紙帶如圖所示,在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5的6個計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出,紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺,零點跟“0”計數(shù)點對齊,由圖可以讀出三個計數(shù)點1、3、5跟0點的距離填入下列表格中.距離d1d2d3測量值/cm
計算小車通過計數(shù)點“2”的瞬時速度為v2=______m/s.小車的加速度是a=______m/s2.參考答案:1.20
5.40
12.00
0.21
0.908.一質(zhì)點t=0時位于坐標原點,右圖為該質(zhì)點做直線運動的速度一時間圖線,由圖可知,(1)在時間t=____________s時質(zhì)點距坐標原點最遠;(2)從t=0到t=20s內(nèi)質(zhì)點的位移是____________m;通過的路程是_______________m。參考答案:9.(4分)從某高處由靜止下落到地面的物體,在中間1s內(nèi)通過的路程為30m,若空氣阻力不計,則該物體下落時的高度為
m。參考答案:18010.飛機做俯沖拉起運動時,在最低點附近做半徑r=180m的圓周運動,如圖所示。如果飛行員的質(zhì)量m=70kg,飛機經(jīng)過最低點時的速度=360km/h,這時飛行員對座位的壓力為__________,方向為
。參考答案:11.如圖所示,直徑為d的紙制圓筒以角速度ω繞垂直紙面的軸O勻速轉(zhuǎn)動(圖示為截面)。從槍口發(fā)射的子彈沿直徑穿過圓筒。若子彈在圓筒旋轉(zhuǎn)不到半周時,在圓周上留下a、b兩個彈孔,已知aO與bO夾角為θ,則子彈從進入到穿出經(jīng)過時間為
,子彈的速率為 參考答案:(π-θ)/ω,
dω/(π-θ)12.質(zhì)量為5kg的物體靜止在水平桌面上,當受到20N的水平推力作用時開始滑動,接著以18N的水平推力可維持物體在水平桌面勻速直線運動,該物體受到的最大靜摩擦力為
,物體與桌面的動摩擦力因數(shù)
;當水平推力為15N而物體仍運動時,物體受到的摩擦力為
;當水平推力為15N而物體靜止時,物體受到的摩擦力為
;當水平推力為40N時,物體受到的摩擦力又為
.(g=10N/kg)參考答案:20N,0.36,18N,15N,18N.【考點】摩擦力的判斷與計算.【分析】使物體剛好滑動的力為最大靜摩擦力,運動以后受滑動摩擦力.【解答】解:由當受到20N的水平推力作用時物體開始滑動,可知物體的最大靜摩擦力為20N,當以18N的水平推力可維持物體在水平桌面勻速直線運動,則滑動摩擦力為18N,由f=μFN,得動摩擦力因數(shù)μ==0.36,當水平推力為15N而物體仍運動時,物體受到的摩擦力為18N;當水平推力為15N而物體靜止時,物體受到的摩擦力為15N;當水平推力為40N時,物體受到的摩擦力為18N.故答案為:20N,0.36,18N,15N,18N.13.如圖甲所示為測量電動機轉(zhuǎn)動角速度的實驗裝置,半徑不大的圓形卡紙固定在電動機轉(zhuǎn)軸上,在電動機的帶動下勻速轉(zhuǎn)動.在圓形卡紙的旁邊垂直安裝一個改裝了的電火花計時器.(電火花計時器每隔相同的時間間隔打一個點)(1)請將下列實驗步驟按先后排序:
.①使電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸②接通電火花計時器的電源,使它工作起來③啟動電動機,使圓形卡紙轉(zhuǎn)動起來④關(guān)閉電動機,拆除電火花計時器;研究卡紙上留下的一段點跡(如圖乙所示),寫出角速度ω的表達式,代入數(shù)據(jù),得出ω的測量值.(2)要得到角速度ω的測量值,還缺少一種必要的測量工具,它是
A.秒表
B.毫米刻度尺
C.圓規(guī)
D.量角器(3)為了避免在卡紙連續(xù)轉(zhuǎn)動的過程中出現(xiàn)打點重疊,在電火花計時器與盤面保持良好接觸的同時,可以緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動.則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓,而是類似一種螺旋線,如圖丙所示.這對測量結(jié)果
(填“有”或“無”)影響.參考答案:(1)①③②④;(2)D;(3)無【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速.【分析】(1)該實驗應(yīng)先安裝器材,再啟動電動機,然后接通電源打點,最后關(guān)閉電源,取出卡片,測量進行數(shù)據(jù)處理.(2)角速度ω=,測量角度需要用到的測量工具是量角器.(3)緩慢地將電火花計時器沿圓形卡紙半徑方向向卡紙中心移動.則卡紙上打下的點的分布曲線不是一個圓,而是類似一種螺旋線,點跟點間的角度沒變,對測量無影響.【解答】解:(1)該實驗先將電火花計時器與圓形卡紙保持良好接觸,先使卡片轉(zhuǎn)動,再打點,最后取出卡片進行數(shù)據(jù)處理.故次序為①③②④.(2)要測出角速度,需要測量點跟點間的角度,需要的器材是量角器.故選D.(3)由于點跟點之間的角度沒變化,則對測量角速度不影響.故答案為:(1)①③②④;(2)D;(3)無三、簡答題:本題共2小題,每小題11分,共計22分14.一個物體沿著直線運動,其v﹣t圖象如圖所示。(1)物體在哪段時間內(nèi)做加速運動?(2)物體在哪段時間內(nèi)做減速運動?(3)物體的速度方向是否改變?(4)物體的加速度方向是何時改變的?t=4s時的加速度是多少?參考答案:(1)物體在0﹣2s內(nèi)做加速運動;(2)物體在6s﹣8s時間內(nèi)做減速運動;(3)物體的速度方向未發(fā)生改變;(4)物體的加速度方向在6s末發(fā)生改變,t=4s時的加速度是0【詳解】(1)在0﹣2s內(nèi)速度均勻增大,做加速運動;(2)在6s﹣8s速度不斷減小,做減速運動;(3)三段時間內(nèi)速度均沿正方向,故方向不變;(4)圖象的斜率表示加速度,由圖可知,0﹣2s的加速度方向和6s﹣8s加速度方向不同,所以加速度方向在6s末發(fā)生變化了,t=4s物體做勻速直線運動,加速度為零15.如圖所示,置于水平面上的木箱的質(zhì)量為m=3.8kg,它與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,在與水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做勻速直線運動.(cos37°=0.8,sin37°=0.6,g取10m/s2)求拉力F的大小.參考答案:10N由平衡知識:對木箱水平方向:Fcosθ=f豎直方向:Fsinθ+FN=mg且f=μFN聯(lián)立代入數(shù)據(jù)可得:F=10N四、計算題:本題共3小題,共計47分16.甲、乙兩輛汽車沿平直公路同向勻速行駛,甲車在乙車前面,它們之間相距s0=40m,速度均為v0=10m/s.某時刻,甲車剎車作勻減速直線運動,加速度大小為5m/s2.從此時刻起,求:(1)甲車經(jīng)過多長時間停止運動?(2)當甲車靜止時,甲、乙兩輛汽車之間的距離為多大?(3)經(jīng)多長時間兩車相遇?參考答案:(1)由v=v0+at,甲車停止運動的時間t1=2s(3分)(2)時間t1內(nèi),甲車的位移x甲=(v+v0)t1/2=10m
(2分)
乙車的位移x乙=v0t1=20m
(2分)
兩車相距Δx=30m
(2分)(3)相遇時間t2=(s0+x甲)/v0=5s
17.小明站在水平地面上,手握不可伸長的、長度為L的輕繩一端,繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球,甩動手腕,使球在豎直平面內(nèi)做圓周運動.圓心為O點,O點正下方有一點A,OA距離為3L.(1)如果小球恰好能通過最高點且此時輕繩被剪斷,則小球落地點到A點的水平距離為多少?(2)以不同的力度甩動手腕,使小球在最低點獲得大小不同的速度,當小球每次運動到最低點B時,繩子被剪斷,小球水平飛出并打到A點右側(cè)豎直擋板上,擋板到A點的水平距離為2L,則當小球從B點水平飛出的初速度為多大時,小球打到擋板上的速度最?。吭谶@種情況下,繩子在剪斷前的瞬間受到小球的拉力為多大?(3)在第(2)問中,小球以最小速度打到擋板上并反彈,碰撞后水平分速度反向,但大小不變,豎直分速度的大小和方向均不變,則小球落地時到A點的水平距離為多少?參考答案:解:(1)小球恰好能通過最高點,根據(jù)牛頓第二定律得,,解得,平拋運動的時間,則小球落地點到A點的水平距離x=.(2)設(shè)小球從B點飛出時的速度為v0,則平拋運動的時間t=,打到擋板上的豎直分速度,根據(jù)平行四邊形定則知,打到擋板上的速度v=.當時,速度最小,解得.根據(jù)牛頓第二定律得,,解得拉力F=.(3)根據(jù)得,,則水平方向上運動的路程s=,小球落地時到A點的水平距離x=s﹣2L=.答:(1)小球落地點到A點的水平距離為;(2)當小球從B點水平飛出的初速度為時,小球打到擋板上的速度最小,在這種情況下,繩子在剪斷前的瞬間受到小球的拉力為3mg.(3)小球落地時到A點的水平距離為.【考點】向心力;牛頓第二定律;平拋運動.【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求出小球恰好通過最高點的速度,結(jié)合平拋運動的高度求出運動的時間,根據(jù)最高點的速度和時間求出平拋運動的水平位移.(2)根據(jù)平拋運動的規(guī)律,運用運動學(xué)公式求出小球打到擋板上的速度表達式,結(jié)合數(shù)學(xué)不等式求極值的方法求出小球打在擋板上速度最小時的初速度,結(jié)合牛頓第二定律求出拉力的大?。?)根據(jù)高度,運用位移時間公式求出運動的時間,抓住水平方向上的速度大小不變,結(jié)合運動學(xué)公式求出水平方向上的路程,從而得出小球落地點到A的水平距離.18.現(xiàn)代觀測表明,由于
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