2021-2022學年廣東省陽江市英才中學高一物理模擬試題含解析

2021-2022學年廣東省陽江市英才中學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）小李講了一個龜兔賽跑的故事：龜、兔從同一地點出發(fā)，發(fā)令槍響后，龜緩慢地向終點跑去，直至到達終點。兔自恃跑得快，讓龜跑了一段時間后才開始跑，當它超過龜后，便在路旁睡起覺來，醒來一看，龜已接近終點了，于是，奮力追去，但最終還是讓龜先到達了終點。據(jù)此，我們可以將龜兔賽跑的運動過程用位移一時間圖象來表示，正確的是參考答案：C2.（多選）某物體同時受到三個力作用而做勻減速直線運動，其中F1與加速度a的方向相同，

F2與速度v的方向相同，F(xiàn)3與速度v的方向相反，則：（

）

A．F1對物體做正功

B．F2對物體做正功

C．F3對物體做負功

D．合外力對物體做負功參考答案：BCD3.關于勻速圓周運動的向心力，下列說法正確的是（

）A．向心力是指向圓心方向的合力，是根據(jù)力的作用效果命名的B．向心力可以是多個力的合力，也可以是其中一個力或一個力的分力C．對勻速圓周運動，向心力是一個恒力D．向心力的效果是改變質(zhì)點的線速度大小參考答案：AB4.（單選）火星的半徑是地球半徑的一半，其質(zhì)量是地球質(zhì)量1/9，一宇航員在地球上最多能舉起100kg的物體，那么他在火星上最多能舉起的物體質(zhì)量為

A．85kg

B．225kg

C．450kg

D．180kg參考答案：B5.（多選題）一物體沿直線運動，其速度v隨時間t變化的圖象如圖所示．由圖象可知（）A．在0～2s內(nèi)物體運動的加速度大小為5m/s2B．在0～2s內(nèi)物體運動的加速度大小為10m/s2C．在0～4s內(nèi)物體運動的位移大小為30mD．在0～4s內(nèi)物體運動的位移大小為40m參考答案：AC【考點】勻變速直線運動的圖像．【分析】根據(jù)速度圖象的斜率表示物體的加速度，可以求出0﹣2s內(nèi)的加速度．由“面積”求出位移．【解答】解：A、根據(jù)速度圖象的斜率表示物體的加速度可知，在0～2s內(nèi)物體運動的加速度大小為：，故A正確，B錯誤；C、由圖象與坐標軸圍成的面積表示位移可知，在0～4s內(nèi)物體運動的位移大小為：x=，故C正確，D錯誤．故選：AC二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.一質(zhì)點做變速直線運動，若前t/4內(nèi)的平均速度為6m/s，后3t/4時間的平均速度為10m/s，則這段時間t內(nèi)的平均速度為__________________;若質(zhì)點前一半位移的平均速度為3m/s，后一半位移的平均速度為6m/s，則這段位移的平均速度為____________________.參考答案：7.雙星靠相互吸引繞同一固定點O轉(zhuǎn)動，己知它們的質(zhì)量分別為M和m，則它們的向心力大小之比為FM：Fm=

．轉(zhuǎn)動半徑之比為RM：Rm=

．參考答案：1：1，m：M．【考點】人造衛(wèi)星的加速度、周期和軌道的關系．【分析】雙星繞固定點做圓周運動，它們做圓周運動的角速度相等，萬有引力提供向心力，應用萬有引力公式與牛頓第二定律可以求出軌道半徑之比．【解答】解：雙星做圓周運動，萬有引力提供向心力，兩星受到的萬有引力為作用力與反作用力，它們大小相等，則：它們的向心力大小之比為：FM：Fm=1：1；設雙星間的距離為L，萬有引力提供向心力，由牛頓第二定律得：G=Mω2RM，G=mω2Rm，解得：=；故答案為：1：1，m：M．8.一物理興趣小組利用學校實驗室的數(shù)字實驗系統(tǒng)探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系．①首先，讓一砝碼在一個比較光滑的平面上做半徑r為0.08m的圓周運動，數(shù)字實驗系統(tǒng)得到若干組向心力F和對應的角速度ω，他們根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出了F﹣ω的關系圖象如圖中B圖線所示，興趣小組的同學猜測r一定時，F(xiàn)可能與ω2成正比．你認為，可以通過進一步轉(zhuǎn)換，做出

關系圖象來確定他們的猜測是否正確．②將同一砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，如圖中A、C圖線所示．通過對三條圖線的比較、分析、討論，他們得出ω一定時，F(xiàn)∝r的結(jié)論，你認為他們的依據(jù)是

．③通過上述實驗，他們得出：做圓周運動的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學關系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是

．參考答案：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．【考點】線速度、角速度和周期、轉(zhuǎn)速；向心力．【分析】①若F與ω2成正比，則F﹣ω2圖象是過原點的傾斜直線，可很直觀作出判斷．②在探究物體作圓周運動時向心力與角速度、半徑的關系時，應當應用控制變量法，先保證圓周運動的半徑不變，探究向心力與角速度之間的關系，然后再更換半徑繼續(xù)探究向心力與角速度之間的關系，最后可以得到向心力與角速度與半徑的關系式．③由F=kω2r表達式，結(jié)合各個量的單位分析k的單位．【解答】解：①通過對圖象的觀察，興趣小組的同學猜測F與ω2成正比．可以通過進一步的轉(zhuǎn)換，通過繪出F與ω2關系圖象來確定他們的猜測是否正確，如果猜測正確，做出的F與ω2的關系式應當是一條過原點的傾斜直線．②在證實了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運動的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F﹣ω圖象，取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．如果比例成立則說明向心力與物體做圓周運動的半徑成正比．③表達式F=kω2r中F、ω、r的單位分別是N、rad/s、m，又由v=ωr有：1m/s=1（rad/s）?m，由F=ma，有1N=1kg?m/s2，則得：1N=k×（1rad/s）2×1m=k?m/s2；則得k的單位是kg．故答案為：①F與ω2；②取任意相同ω，A、B、C三圖線對應向心力之比均約為3：2：1，與其對應半徑之比相同．③kg．9.如圖甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖，在這個系統(tǒng)中B為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子，工作時小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖，脈沖被運動的物體反射后又被B盒接收，從B盒發(fā)射超聲波開始計時，經(jīng)時間Δt0再次發(fā)射超聲波脈沖，圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移—時間圖象，則超聲波的速度為

物體的平均速度為

參考答案：10.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，用打點計時器在紙帶上打點以記錄小車的運動情況．在這一實驗中，某同學操作以下實驗步驟，A．將打點計時器固定在平板上，并接好電路。B．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔。C．把一條繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼。D．拉住紙帶，將小車靠近打點計時器，先放開紙帶，再接通電源。E．先斷開電源再取下紙帶處理數(shù)據(jù)。其中錯誤的步驟有：(1)________________（2）打點計算器是一種

儀器，電磁打點計時器工作時連接的是4-6V的低壓

電源，如電源頻率為50HZ，則打點計時器每隔

S打一個點。參考答案：11.足球守門員在發(fā)門球時，將一個靜止的質(zhì)量為0.4kg的足球，以10m/s的速度踢出，若守門員踢球的時間為0.1s，則足球的平均加速度為______________m/s2；足球沿草地作直線運動，速度不斷減小，設加速度大小恒為2m/s2，3s末足球運動到距發(fā)球點21m的后衛(wèi)隊員處，則此過程中，足球運動的平均速度為________________m/s，后衛(wèi)隊員接到球時，足球的速度為______m/s參考答案：12.（填空）一輛汽車以54km/h的速率通過一座拱橋的橋頂，汽車對橋面的壓力等于車重的一半，這座拱橋的半徑是

m．若要使汽車過橋頂時對橋面無壓力，則汽車過橋頂時的速度大小至少是

m/s．參考答案：45；15．向心力；牛頓第二定律．以汽車為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得

mg﹣N1=m得到R==若要使汽車過橋頂時對橋面無壓力，由牛頓第三定律得知，汽車過橋頂時不受支持力，故只受重力．則有mg=m解得，v2==15m/s故答案為：45；15．13.一個質(zhì)量為m的物體放在傾角為θ的斜面上勻速下滑，物體與斜面間的動摩擦因素μ=______；物體受到的摩擦力的大小為f=__________。參考答案：tanθ

；

mgsinθ三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.中國是禮儀之邦，接待客人時常常會泡上一杯熱茶。某同學用熱水泡茶時發(fā)現(xiàn)茶葉很快就會沉入水底，他想如果用冷水來泡茶情況又是怎樣的呢？為此他做了用不同溫度的水泡茶的實驗，并測出了茶葉從加水到下沉所需的時間，結(jié)果如下表所示。溫度（℃）20406080100時間（分）22013025104【現(xiàn)象分析】茶葉吸水膨脹，它的重力增大，浮力

，由于重力大于浮力，所以下沉?！驹蚪忉尅坑缮媳砜芍?，溫度越高，茶葉從加水到下沉的時間越短，請從微觀角度解釋其可能的原因：

?！緦嶋H應用】夏季到了，又是電蚊香大顯身手的時候。使用時，接上電源，使蚊香片溫度升高，香味很快散發(fā)到空氣中。請你再舉出一個上述原理在生活中應用的例子：

。參考答案：15.如圖所示，P為彈射器，PA、BC為光滑水平面分別與傳送帶AB水平相連，CD為光滑半圓軌道，其半徑R=2m，傳送帶AB長為L=6m，并沿逆時針方向勻速轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的物體（可視為質(zhì)點）由彈射器P彈出后滑向傳送帶經(jīng)BC緊貼圓弧面到達D點，已知彈射器的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為物體的動能，物體與傳送帶的動摩擦因數(shù)為=0.2。取g=10m/s2，現(xiàn)要使物體剛好能經(jīng)過D點，求：（1）物體到達D點速度大小；（2）則彈射器初始時具有的彈性勢能至少為多少。參考答案：（1）2m/s；（2）62J【詳解】（1）由題知，物體剛好能經(jīng)過D點，則有：解得：m/s（2）物體從彈射到D點，由動能定理得：解得：62J四、計算題：本題共3小題，共計47分16.兩個星球組成雙星，它們在相互之間的萬有引力作用下，繞連線上某點做周期相同的勻速圓周運動．現(xiàn)測得兩星中心距離為R，其運動周期為T，則兩星的總質(zhì)量為__________．參考答案：17.一列汽車車隊以10m/s的速度勻速行駛，相鄰車間距為，后面有一輛摩托車以20m/s的速度同向行駛，當它離車隊最后一輛車相距也為時剎車，以0.5m/s2的加速度做勻減速運動，摩托車在車隊旁邊行駛而過，設車隊的車輛數(shù)目足夠多，求：（1）摩托車最多與幾輛汽車相遇？最多與車隊中的汽車相遇幾次？（2）摩托車從趕上車隊到離開車隊，共經(jīng)歷多少時間？參考答案：（1）在摩托車的速度減小到等于汽車的速度之前，摩托車相對于汽車是向前運動的。此后，摩托車相對于汽車向后運動。設摩托車速度減小到等于汽車速度用時為t1，在t1時間內(nèi)最多與n輛車相遇，則：…………1分在t1時間內(nèi)，摩托車對地位移：…………1分汽車對地的位移：…………1分所以，摩托車能追上的汽車數(shù)目為：…………1分也就是摩托車速度與汽車的速度相等時，摩托車恰好與倒數(shù)第4輛車并列行駛。此后摩托車相對于汽車向后運動，還能與倒數(shù)第3輛車、倒數(shù)第2輛車、倒數(shù)第1輛車再次相遇，所以摩托車最多與車隊中的汽車相遇4+3=7次。…………2分（2）設摩托車從開始運動到追上車隊的最后一輛車的時間為，在時間內(nèi)摩托車比汽車多運動了。在此過程中摩托車的位移為：……………