2022-2023學(xué)年江蘇省南京市溧水縣中學(xué)高一物理模擬試題含解析

2022-2023學(xué)年江蘇省南京市溧水縣中學(xué)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.質(zhì)量為1kg的物體，在水平面做直線運動,初速度大小為8m/s。它在一個水平力作用下，經(jīng)一段時間后速度變?yōu)?m/s，方向與初速度方向相反。則在這段時間內(nèi)物體動量的變化量為A.10，方向與初速度方向相反B.10，方向與初速度方向相同C.6，方向與初速度方向相反D.6，方向與初速度方向相同參考答案：A【詳解】規(guī)定初速度方向為正方向，物體初狀態(tài)的動量為：，末狀態(tài)的動量為：，則動量的變化量為：，負號表示方向，可知動量變化量的方向與初速度方向相反，A正確。2.下列說法表示時刻的是（）A．第5s末 B．前5s內(nèi)C．第5s內(nèi) D．從第3s末到第5s末參考答案：A【考點】時間與時刻．【分析】時間是指時間的長度，在時間軸上對應(yīng)一段距離，時刻是指時間點，在時間軸上對應(yīng)的是一個點，在難以區(qū)分是時間還是時刻時，可以通過時間軸來進行區(qū)分．【解答】解：A、第5秒末，在時間軸上對應(yīng)的是一個點，是時刻，故A正確；B、前5s內(nèi)是從0時刻到5秒末之間，在時間軸上對應(yīng)一段距離，是時間，故B錯誤；C、第5s內(nèi)是1s鐘的時間，在時間軸上對應(yīng)一段距離，指的是時間，故C錯誤；D、從第3s末到第5s末，在時間軸上對應(yīng)一段距離，指的是時間，故D錯誤．故選：A．3.參考答案：4.下列關(guān)于加速度的描述中，正確的是(

)A．加速度是描述物理速度變化快慢的物理量B．當加速度與速度方向相同且又減小時，物體做減速運動C．速度方向為正時，加速度方向也一定為正D．速度變化越來越快時，加速度越來越小參考答案：A5.在物理學(xué)史上，正確認識運動和力的關(guān)系且推翻“力是維持運動的原因”這個觀點的物理學(xué)家及建立慣性定律的物理學(xué)家分別是(

)A．亞里士多德、伽利略

B.伽利略、牛頓C．伽利略、愛因斯坦

D.亞里士多德、牛頓參考答案：B二、填空題：本題共8小題，每小題2分，共計16分6.天文學(xué)家根據(jù)天文觀測宣布了下列研究成果：銀河系中可能存在一個大“黑洞”，接近“黑洞”的所有物質(zhì)，即使速度等于光速也被“黑洞”吸入，任何物體都無法離開“黑洞”。距離“黑洞”r=6.0×1012m的星體以v=2×106m/s的速度繞其旋轉(zhuǎn)，則“黑洞”的質(zhì)量為_______。引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2.參考答案：7.如圖所示的是“研究小球的平拋運動”時拍攝的閃光照片的一部分，其

背景是邊長為5cm的小方格，取g＝10m/s2．由此可知：閃光頻率為_____Hz；

小球拋出時的初速度大小為___

__m/s；從拋出點到C點，小球速度的改變量大小為______m/s，方向

．參考答案：8.如圖所示，物體M受兩個水平推力，F(xiàn)1=20N，F(xiàn)2=5N，向右勻速運動；若不改變F1的大小和方向及F2的方向，要使物體能向左勻速運動，F(xiàn)2應(yīng)增大到原來的

倍。

參考答案：79.兩個物體A，B從同一地點出發(fā)，沿同一直線運動，其速度圖象如圖所示。由圖象可知，2－6s內(nèi)，B車的加速度為

m/s2。兩個物體兩次相遇的時刻分別為

s和

s。當?shù)诙嗡俣认嗟葧r哪車在前：

（填“A車”或“B車”）。

參考答案：－2.5，2，6，B車10.火車在平直的軌道上啟動時的加速度約0.2-0.5m/s2，幾個同學(xué)在火車上，想利用火車上光滑的水平桌面作為實驗臺，通過實驗測量火車啟動時的加速度，可以提供的器材有：A．質(zhì)量m=50g的鉤碼B．質(zhì)量M=500g的玩具小車

C．長度約為10cm，勁度系數(shù)約為10N/m的輕彈簧（彈性限度為1.5N）

D．長為50cm的刻度尺，最小刻度為1mm

E．秒表

此外還有一些短線和掛鉤等，可以用來連接和固定所選用的器材。請設(shè)計一種簡單可行的實驗方案，測量在平直軌道上火車啟動時的加速度。設(shè)火車開始停在車站，啟動后，做勻加速運動，勻加速運動持續(xù)的時間約2分鐘，根據(jù)設(shè)計的實驗方案，回答下列問題：

(1)實驗必須選用的器材是__________。(填所用器材前的字母序號)(2)要測量的物理量(寫出物理量及其物理意義)：________________________

(3)由所測量的物理量計算加速度的公式是__________________。參考答案：(1)ABCD

(2)①彈簧的原長L0；

②火車靜止時，豎直掛起鉤碼時，彈簧的長度L1；

③火車啟動時，水平拉著小車時，彈簧的長度L2。

(3)11.在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，采用如圖所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打上的點計算出．(1)、當M與m的大小關(guān)系滿足____________時，才可以認為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力．

(2)、一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變小車及車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度，采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地確定出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該作a與________的圖象．

(3)如圖(a)為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a－F圖線，說明實驗存在的問題是______________________________________________________．(4)乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a－F圖線如圖(b)所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同？______________________________________________________________.參考答案：.(1)M?m(2)1/M(3)沒有平衡摩擦力或平衡摩擦力不夠(4)小車及車上的砝碼的總質(zhì)量不同12.光電計時器是一種常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當有滑塊從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示物體的擋光時間．現(xiàn)有某滑塊通過光電門，計時器顯示的擋光時間是5×10s，用最小分度值為lmm的直尺測量小滑塊的長度d，示數(shù)如圖所示。讀出滑塊的長度d=____________cm（2）滑塊通過光電門的速度v=__________m/s參考答案：13.下圖給出了汽車從A點出發(fā)到B點做直線運動的v-t圖線，根據(jù)圖線填空。ks5u（1）在0s－40s內(nèi)汽車做_____運動；加速度是_____。（2）在120s－200s內(nèi)汽車做_____運動；加速度是______；發(fā)生的位移是_____。（3）由圖中得到汽車從A點開始到速度大小為10m/s時所需的時間是_____。參考答案：（1）

勻加速直線運動

0.5m/s2

ks5u

（2）

勻減速直線運動

-0.25m/s2

600m

（3）

20s或160s

三、簡答題：本題共2小題，每小題11分，共計22分14.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。現(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??；（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：62J15.一顆在赤道上空運行的人造衛(wèi)星，其軌道半徑為r=2R(R為地球半徑)，衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同.已知地球自轉(zhuǎn)的角速度為，地球表面處的重力加速度為g.求：

(1)該衛(wèi)星所在處的重力加速度g′；

(2)該衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；(3)該衛(wèi)星相鄰兩次經(jīng)過赤道上同一建筑物正上方的時間間隔.參考答案：（1）（2）（3）【詳解】(1)在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為r=2R處,仍有萬有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根據(jù)萬有引力提供向心力，mg=，聯(lián)立可得ω=，(3)衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空以地面為參照物，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上方時，建筑物隨地球轉(zhuǎn)過的弧度比衛(wèi)星轉(zhuǎn)過弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【點睛】（1）在地球表面處物體受到的重力等于萬有引力mg=，在軌道半徑為2R處，仍有萬有引力等于重力mg′=，化簡可得在軌道半徑為2R處的重力加速度；（2）人造地球衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，由地球的萬有引力提供向心力，結(jié)合黃金代換計算人造衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)動的角速度ω；（3）衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，建筑物隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動，當衛(wèi)星轉(zhuǎn)過的角度與建筑物轉(zhuǎn)過的角度之差等于2π時，衛(wèi)星再次出現(xiàn)在建筑物上空．四、計算題：本題共3小題，共計47分16.甲車以10m/s的速度在平直的公路上勻速行駛，乙車以4m/s的速度與甲車平行同向做勻速直線運動，甲車經(jīng)過乙車旁邊開始以0.5m/s2的加速度剎車，從甲車剎車開始計時，求：（1）乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離；（2）乙車追上甲車所用的時間．參考答案：解：（1）在乙車追上甲車之前，當兩車速度相等時兩車間的距離最大，設(shè)此時經(jīng)過的時間為t1，則由

v1=v2+at1得：t1=12s

此時甲車的位移為：x1=v2t1+at12=10×12m=84m乙車的位移為：x2=v1t1=4×12m=48m

所以兩車間的最大距離為：△x=x2﹣x1=84﹣48m=36m

（2）設(shè)甲車停止的時間為t2，則有，甲車在這段時間內(nèi)發(fā)生的位移為：乙車發(fā)生的位移為x′=v′t2=4×20m=80m則乙車追上甲車所用的時間t3=t2+=25s答：（1）乙車在追上甲車前，兩車相距的最大距離36m；（2）乙車追上甲車所用的時間25s．【考點】勻變速直線運動的位移與時間的關(guān)系；勻變速直線運動的速度與時間的關(guān)系．【分析】（1）由題，汽車做勻加直線運動，摩托車做勻速直線運動，兩車同時經(jīng)過A點，當兩車的位移相同時，汽車追上摩托車．根據(jù)位移公式列方程求解時間．（2）當兩車速度相等時，兩車間的距離最大．根據(jù)速度相等條件求出時間，分別求出兩車的位移，兩者之差等于它們間的距離．17.在一段限速為50km/h的平直道路上，一輛汽車遇到緊急情況剎車，剎車后車輪在路面上滑動并留下9.0m長的筆直的剎車痕．從監(jiān)控錄像中得知該車從剎車到停止的時間為1.5s．請你根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算該車剎車前的速度，并判斷該車有沒有超速行駛．參考答案：12m/s

沒有超速已知汽車剎車的位移為x=9m，剎車后運動時間t=1.5s，剎車后的末速度為v=0根據(jù)汽車剎車后做勻減速直線運動，根據(jù)速度時間關(guān)系有：v=v0+at

根據(jù)勻減速直線運動位移時間關(guān)系有：解得汽車剎車時的速度v0=12m/s=43.2km/h因為43.2km/h<50km/h，所以沒有超速。18.神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律．天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX-3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．將兩星視為質(zhì)點，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T．

（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質(zhì)量為的星體（視為質(zhì)點）對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求（用m1、m2表示）；

（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v=2.7×105m/s，運行周期T=4.7π×104s，質(zhì)量m1=6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G=6.67×10-11N?m2/kg2，ms=2.0×1030kg）參考答案：（1）令：

…②由牛頓第二定律，有：

……………③又可見星A的軌道半徑： …………