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山西省忻州市五花城學(xué)校初中部2021年高一物理模擬試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(多選)“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星沿地月轉(zhuǎn)移軌道到達(dá)月球,在距月球表面200km的P點(diǎn)進(jìn)行第一次“剎車(chē)制動(dòng)”后被月球捕獲,進(jìn)入橢圓軌道Ⅰ繞月飛行,如右圖所示。之后,衛(wèi)星在P點(diǎn)經(jīng)過(guò)幾次“剎車(chē)制動(dòng)”,最終在距月球表面200km的圓形軌道Ⅲ上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。用T1、T2、T3分別表示衛(wèi)星在橢圓軌道Ⅰ、Ⅱ和圓形軌道Ⅲ上運(yùn)動(dòng)的周期,用a1、a2、a3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的加速度,v1、v2、v3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)的速度,用F1、F2、F3分別表示衛(wèi)星沿三個(gè)軌道運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)受到的萬(wàn)有引力,則下面關(guān)系式中正確的是(
)A.a(chǎn)1<a2<a3B.v1<v2<v3C.T1>T2>T3D.F1=F2=F3參考答案:CD2.物體從靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),已知第4s內(nèi)與第2s內(nèi)的位移之差是12m,則可知:
A.第1s內(nèi)的位移為3m
B.第2s末的速度為8m/s
C.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為2m/s2
D.物體在5s內(nèi)的平均速度為15m/s參考答案:AD3.(多選)關(guān)于胡克定律,下列說(shuō)法正確的是()A.由F=kx可知,在彈性限度內(nèi)彈力F的大小與彈簧形變量x成正比B.由k=可知,勁度系數(shù)k與彈力F成正比,與彈簧形變量x成反比C.彈簧的勁度系數(shù)k是由彈簧本身的因素決定的,與彈力F的大小和彈簧形變量x的大小無(wú)關(guān)D.彈簧的勁度系數(shù)在數(shù)值上等于彈簧伸長(zhǎng)(或縮短)單位長(zhǎng)度時(shí)彈力的大小參考答案:ACD4.一輛汽車(chē)從靜止開(kāi)始沿平直軌道做勻加速運(yùn)動(dòng),所受的阻力始終不變,在此過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是A.汽車(chē)輸出功率不變
B.汽車(chē)輸出功率不斷增大C.在任意兩相等的時(shí)間內(nèi),機(jī)車(chē)速度的變化相等D.在任意兩相等的時(shí)間內(nèi),機(jī)車(chē)動(dòng)能變化相等參考答案:BC5.欲劃船渡過(guò)一寬100m的河,船相對(duì)靜水速度=5m/s,水流速度=3m/s,則(
)
A.過(guò)河最短時(shí)間為20s
B.過(guò)河最短時(shí)間為25s
C.過(guò)河位移最短所用的時(shí)間是25s
D.過(guò)河位移最短所用的時(shí)間是20s
參考答案:二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.如圖所示,粗細(xì)均勻的U型玻璃管兩端開(kāi)口,豎直向上放置,右管水銀柱下封有一定質(zhì)量的氣體,其液面高度差分別為h1、h2,如向右管倒入少量水銀,則有h1______;如向左管倒入少量水銀,則有h1_______(填“增大”、“減小”或“不變”)。參考答案:增大,不變7.(3分)某質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng),初速度為,在第5秒末速度變?yōu)?,則這段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的平均加速度為
。參考答案:8.質(zhì)量為M的汽車(chē)在平直的公路上行駛,發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率P和汽車(chē)所受的阻力f都恒定不變,在時(shí)間t內(nèi),汽車(chē)的速度由V0增加到最大速度.汽車(chē)前進(jìn)的距離為s,則在這段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)所做的功可用下列那些式子計(jì)算(
)
AW=fs
BW=
C
D參考答案:C9.將18N豎直向下的力分解為兩個(gè)力,其中一個(gè)分力沿水平方向,大小為24N,另一個(gè)分力大小應(yīng)是_______N。參考答案:3010.(4分)已知月球表面的重力加速度約為地球表面重力加速度的,一根在地球上能懸吊600N重物的繩子,在月球上能懸吊____________N重的物體。用此繩牽引放置在光滑水平地面上質(zhì)量為600千克的物體可使物體獲得______________m/s2的最大加速度。參考答案:600,111.一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz.如圖5所示,紙帶上的A點(diǎn)先通過(guò)計(jì)時(shí)器,A、B間歷時(shí)
s,位移為
m,這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是
m/s;AC段平均速度是
m/s.參考答案:12.(4分)將一個(gè)重為100N的物體放在地面上,當(dāng)水平拉力的大小為50N時(shí)剛被拉動(dòng),則物體與水平地面間的最大靜摩擦力為_(kāi)__________;當(dāng)水平拉力為45N時(shí),此物體恰好能向右勻速運(yùn)動(dòng),則物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為_(kāi)_______。參考答案:50N;45N13.兩顆衛(wèi)星在同一軌道平面繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。地球半徑為R,a衛(wèi)星離地面的高度等于R,b衛(wèi)星離地面高度為3R。則a、b兩衛(wèi)星周期之比為T(mén)a∶Tb為
。若某時(shí)刻兩衛(wèi)星正好同時(shí)通過(guò)地面同一點(diǎn)的正上方,則a至少經(jīng)過(guò)
Ta兩衛(wèi)星相距最遠(yuǎn)。(結(jié)果可以用根式表示)參考答案:三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中(電源頻率為50Hz)。
(1)下列說(shuō)法中不正確或不必要的是______。(填選項(xiàng)前的序號(hào))
A.長(zhǎng)木板的一端必.須墊高,使小車(chē)在不掛鉤碼時(shí)能在木板上做勻速運(yùn)動(dòng)
B.連接鉤碼和小車(chē)的細(xì)線應(yīng)與/長(zhǎng)木板保持平行
C.小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,后釋放小車(chē)
D.
選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始
(2)如圖所示是實(shí)驗(yàn)中打下-的一段紙帶,打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時(shí)小車(chē)的速度為_(kāi)___m/s,其余計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、4、5對(duì)應(yīng)的小車(chē)瞬時(shí)速度已在坐標(biāo)紙上標(biāo)出。
(3)在坐標(biāo)紙上補(bǔ)全計(jì)數(shù)點(diǎn)2對(duì)/的數(shù)據(jù),描點(diǎn)作圖,求得小車(chē)的加速度為_(kāi)______m/s2。參考答案:
(1).AD
(2).0.60
(3).如圖所示(1)此實(shí)驗(yàn)要研究小車(chē)的勻加速直線運(yùn)動(dòng),所以不需要平衡摩擦力,選項(xiàng)A不必要;連接鉤碼和小車(chē)的細(xì)線應(yīng)與長(zhǎng)木板保持平行,選項(xiàng)B有必要;小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,先接通電源,后釋放小車(chē),選項(xiàng)C有必要;選擇計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí),應(yīng)該從點(diǎn)跡較清晰的開(kāi)始選點(diǎn),沒(méi)必要必須從紙帶上第一個(gè)點(diǎn)開(kāi)始,選項(xiàng)D不必要;故選AD.(2)根據(jù)圖中x1=3.80cm=0.0380m,x3=15.70cm=0.1570m,所以有:;
(3)根據(jù)描點(diǎn)作一條過(guò)原點(diǎn)的直線,如圖所示:
直線的斜率即為小車(chē)的加速度,所以加速度為:.15.如圖所示,在光滑水平面上,一輛質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)度L=9.6m、上表面粗糙的平板車(chē)緊靠著被固定的斜面體ABC,斜面體斜邊AC長(zhǎng)s=9m、傾角。現(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放,小木塊滑到C點(diǎn)后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車(chē)。已知平板車(chē)上表面與C點(diǎn)等高,小木塊與斜面、平板車(chē)上表面的動(dòng)摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2,求:(1)小木塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大???(2)試判斷小木塊能否從平板車(chē)右側(cè)滑出,若不能滑出,請(qǐng)求出最終小木塊會(huì)停在距離車(chē)右端多遠(yuǎn)?若能滑出,請(qǐng)求出小木塊在平板車(chē)上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?參考答案:(1)6m/s(2)不會(huì)滑出,停在距車(chē)右端3.6m【詳解】(1)木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsin37°-f=ma
其中:f=μ1mgcos37°
解得a=2m/s2,
根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as
解得v=6m/s;
(2)木塊滑上車(chē)后做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得:μ2mg=ma1
解得:a1=2m/s2
車(chē)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得:μ2mg=Ma2
解得a2=1m/s2,
經(jīng)過(guò)t時(shí)間二者的速度相等,則:v-a1t=a2t
解得t=2s
t時(shí)間木塊的位移x1=vt-a1t2
t時(shí)間小車(chē)的位移x2=a2t2
則△x=x1-x2=6m
由于△x=8m<L,所以木塊沒(méi)有滑出,且木塊距離車(chē)右端距離d=L-△x=3.6m四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,一物體質(zhì)量為m=2kg,在傾角為θ=37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0=3m/s下滑,A點(diǎn)距彈簧上端B的距離為AB=4m.當(dāng)物體到達(dá)B后將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量BC=0.2m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到的最高位置為D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)AD=3m,擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(2)物體第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小(3)彈簧的最大彈性勢(shì)能參考答案:(1)0.52;(2);(3)24.4J【詳解】(1)物體由A運(yùn)動(dòng)到D過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理得:重力做功為:摩擦力做功為:其中解得:;(2)物體由A運(yùn)動(dòng)到B過(guò)程中運(yùn)用動(dòng)能定理得:代入數(shù)據(jù)解得:;(3)彈簧壓縮到C點(diǎn)時(shí),對(duì)應(yīng)的彈性勢(shì)能最大,由A到C的過(guò)程根據(jù)能量守恒定律得:代入數(shù)據(jù)解得:Epm=24.4
J。17.如圖所示,AB為豎直半圓軌道的豎直直徑,軌道半徑R=0.9m,軌道B端與水平面相切,質(zhì)量m=1kg的光滑小球從水平面以初速度V0向B滑動(dòng),取g=10m/s2.(1)若V0=6m/s,求小球經(jīng)軌道最低點(diǎn)B瞬間對(duì)軌道的壓力為多少?(2)若小球剛好能經(jīng)過(guò)A點(diǎn),則小球在A點(diǎn)的速度至少為多大?小球離開(kāi)A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為多少?參考答案:解:(1)小球在B點(diǎn)的受力分析如圖:由牛頓第二定律有:,解得小球受到的支持力N===50N
由牛頓第三定律可知,小球?qū)Φ儡壍膲号c與N大小相等,方向相反.
(2)小球恰好過(guò)最高點(diǎn),即只由重力提供向心力有:解得小球在A點(diǎn)的最小速度:=3m/s.小球離開(kāi)A點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)有:,s=vAt
代入數(shù)據(jù)解得t=0.6s,s=1.8m.答:(1)小球經(jīng)軌道最低點(diǎn)B瞬間對(duì)軌道的壓力為50N;(2)小球在A點(diǎn)的速度至少為3m/s,小球離開(kāi)A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離為1.8m.【考點(diǎn)】向心力;牛頓第二定律.【分析】(1)根據(jù)牛頓第二定律求出小球在B點(diǎn)所受的支持力,從而得出小球?qū)壍赖膲毫Γ?)小球剛好經(jīng)過(guò)A點(diǎn),對(duì)軌道的壓力為零,根據(jù)重力提供向心力求出A點(diǎn)的最小速度,離開(kāi)A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),結(jié)合平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出小球離開(kāi)A點(diǎn)后在水平面的落點(diǎn)與B點(diǎn)的距離.18.如圖所示,有一長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點(diǎn),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng).已知水平地面上的C點(diǎn)位于O點(diǎn)正下方,且到O點(diǎn)的距離為1.9L,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力.(1)求小球通過(guò)最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA;(2)若小球通過(guò)最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力T恰好為小球重力的6倍,且小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的瞬間讓細(xì)線斷裂,求小球落地點(diǎn)到C點(diǎn)的距離.參考答案:解:(1)小球恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng),則小球通過(guò)A點(diǎn)時(shí)細(xì)線的拉力為零,根據(jù)向心力公式有:mg
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