2021年山西省大同市西韩岭中学高一物理模拟试题含解析

2021年山西省大同市西韩岭中学高一物理模拟试题含解析一、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.如图所示为一竖直放置的圆形环，小球可在环内做圆周运动。现给小球一初速度，使它在圆环内做圆周运动，则关于小球加速度方向的说法正确的是（

）A．一定指向圆心

B．一定不指向圆心C．只在最高点和最低点指向圆心

D．以上都不对参考答案：C2.（多选题）如图所示，水平传送带A、B两端相距x=4.5m，物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度vA=5m/s，到达B端的瞬时速度设为vB．下列说法中正确的是（）A．若传送带不动，vB=4m/sB．若传送带逆时针匀速转动，vB一定等于4m/sC．若传送带顺时针匀速转动，vB一定等于4m/sD．若传送带顺时针匀速转动，vB有可能等于4m/s参考答案：ABD解：A、若传送带不动，物体在传送带上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得：匀减速直线运动的加速度大小a==μg=1m/s2，根据vB2﹣vA2=﹣2ax，解得vB=4m/s．故A正确．B、若传送带逆时针转动，物块滑上传送带后受力情况与传送带不动时相同，运动情况也相同，所以vB一定等于4m/s．故B正确．CD、若传送带顺时针匀速运动，若传送带的速度小于4m/s，物体在传送带上做匀减速直线运动，则到达B点的速度等于4m/s．若传送带的速度大于4m/s，物体在传送带上开始阶段做匀加速直线运动，vB一定大于4m/s，所以vB一定不小于4m/s．故C错误，D正确．故选：ABD3.右图为一种早期的自行车，这种不带链条传动的自行车前轮的直径很大．这样的设计在当时主要是为了（）A．减小阻力B．提高速度C．骑行方便D．提高稳定性参考答案：B4.（多选题）如图所示，质量为m的小球，用长为L的细线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的钉子P，把小球拉到与钉子等高的位置A，悬线被钉子挡住．让小球在位置A由静止释放，当小球第一次经过最低点时（）A．小球的线速度突然增大 B．小球的角速度突然减小C．悬线上的拉力突然减小 D．小球的向心加速度突然增大参考答案：BC【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】小球经过最低点的前后瞬间速度的大小不变，根据v=rω，a=得出角速度的变化，以及向心力的变化，根据牛顿第二定律得出拉力的变化．【解答】解：A、小球经过最低点前后瞬间线速度不变，转动的半径增大，根据v=rω知，角速度减小，故A错误，B正确；C、根据a=知，速度大小不变，半径变大，向心加速度减小，向心力减小，根据牛顿第二定律F﹣mg=m得，绳子的拉力减小．故C正确，D错误．故选：BC5.如图所示，粗糙斜面体静置于水平地面上，一木块从斜面底端开始以某一初速度沿斜面上滑，然后又返回出发点，在木块运动的过程中斜面体始终保持静止。下列能大致描述木块整个运动过程中的速度v、地面对斜面体的摩擦力Ff、木块动能Ek、木块机械能E与时间t之间关系的图象是（v-t图以初速度方向为正方向，Ff-t图以水平向左为正方向）A. B.C. D.参考答案：BC【详解】A.设木块和斜面间的动摩擦因数为，斜面倾斜角为，木块的质量为，斜面体的质量为，对木块进行受力分析，由牛顿第二定律可得上滑时则有，解得；下滑时则有，解得，故上滑时做加速度大小为匀减速运动，下滑时做加速度为的匀加速运动；而，故图象上滑时图象的倾角比下滑时大，故选项A错误；B对木块和斜面整体受力，根据牛顿第二定律得木块上滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左；木块下滑时整体水平方向有，大小保持不变，方向水平向左，且有，故选项B正确；C.上滑时有，木块动能为，所以图象是开口向上的抛物线的一部分，在减小，下滑时同理可知图象是开口向上的抛物线的一部分，在增大，故选项C正确；D.根据功能关系可得，解得上滑时，木块机械能，知图象是开口向上的抛物线的一部分，E在减小，故选项D错误。二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分半径为6.10cm的转轮，每秒转5圈，则该转轮的周期T为_______s，在转轮的边缘某点A的角速度为_______rad/s，线速度为_______m/s.参考答案：

0.2

31.4

3.14

7.（填空）卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，物体对支持面几乎没有压力，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量．假设某同学在这种环境设计了如图所示装置（图中O为光滑的小孔）来间接测量物体的质量：给待测物体一个初速度，使它在桌面上做匀速圆周运动．设航天器中具有基本测量工具．(1)物体与桌面间的摩擦力可以忽略不计，原因是

；(2)实验时需要测量的物理量是

；(3)待测物体质量的表达式为m= 。参考答案：（1）物体对支持面几乎没有压力，故无摩擦力

（2）运动周期T、运动半径r、弹簧秤读数F

（3）FT2/4π2r8.一个质点做匀加速直线运动，它在3s末的速度是11m/s，第5s末的速度是17m/s，则该质点的加速度为

m/s2，初速度为

m/s，前10s内的位移为

m。参考答案：3

m/s2，

2

m/s，

1709.将20kg的物体从静止开始以2m/s2的加速度竖直向上提升4m，不考虑空气阻力，取g=10m/s2，则拉力F=

N，拉力做功的平均功率为

W，到达4m高处拉力的瞬时功率为

W，全过程中拉力对物体的冲量为

N?S．参考答案：240，480，960，480．【考点】动量定理；功率、平均功率和瞬时功率．【分析】根据牛顿第二定律求出拉力F的大小，结合功的公式求出拉力做功的大小，根据平均功率公式求出拉力做功的平均功率．根据速度时间公式求出到达4m处的速度，结合瞬时功率公式求出拉力的瞬时功率．根据运动的时间，求出全过程中拉力对物体的冲量．【解答】解：根据牛顿第二定律得，F﹣mg=ma，解得拉力F=mg+ma=200+20×2N=240N．根据h=得，物体运动的时间t=，拉力做功的平均功率．到达4m处的速度v=m/s=4m/s，则拉力的瞬时功率P=Fv=240×4W=960W．全过程中拉力的冲量I=Ft=240×2N?s=480N?s．故答案为：240，480，960，480．10.电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4V～6V。当电源的频率是50HZ时，它每隔__________s打一次点。

某同学用打点计时器、重物和纸带做《验证机械能守恒定律》的实验，所用打点计时器接工作电压为4V～6V，频率是50HZ的交流电源。重物的质量为m(kg)。选出的一条纸带如图所示，O为起始点，A、B、C是三个计数点，三个计数点的选择是，从A开始每隔一个点选一个计数点。用最小刻度为mm（毫米）的刻度尺测得OA＝11.13cm，OB＝17.75cm，OC＝25.9cm。这三个数据中不符合有效数字要求的是___________________，应该写成_____________________。根据以上数据可知，当打点计时器打到B点时重物的重力势能比开始下落时减少了______________J，这时重物的动能是________________J。（g取9.80m/s2，结果保留三位有效数字）参考答案：0.02

OC

25.90cm

1.74m

1.70m（11.已知地球质量为M，引力常量为G，地球半径为R，另一不知名的星球质量为地球质量的4倍，半径为地球半径的，则该星球表面附近运行的人造卫星的第一宇宙速度为_____________（用题给已知量表示）.参考答案：6解析:人造卫星在星球附近绕星球做匀速圆周运动所必须具有的速度叫该星球的第一宇宙速度vⅠ,也叫其环绕速度.由万有引力提供向心力得：G=mv=对该星球M1=4M,R1=R，则该星球的第一宇宙速度为：vⅠ===6.12.如图，从A点以水平速度v0抛出小球，不计空气阻力小球垂直打在倾角为α的斜面上，则此时速度大小v=

；小球在空中飞行间的时间t=

．参考答案：；．【考点】平抛运动．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据速度的方向，通过平行四边形定则求出小球打在斜面上时的速度大小以及竖直方向上的分速度，从而求出飞行的时间．【解答】解：根据平行四边形定则得，小球打在斜面上的速度大小．根据平行四边形定则，小球在竖直方向上的分速度．则小球在空中飞行的时间．故答案为：；．13.用细绳栓一个小筒，盛0.5kg的水后，使小筒在竖直平面做半径为60cm的圆周运动，要使小筒过最高点时水不致流出，小筒过最高点的速度应是____。当小筒过最高点的速度为3m/s时，水对筒底的压力是_____。（g=10m/s2）参考答案：m/s；2.5N

三、实验题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图为利用气垫导轨（滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略）“验证机械能守恒定律”的实验装置，完成以下填空。实验步骤如下：①将气垫导轨放在水平桌面上，桌面高度不低于1m，将导轨调至水平。②测出挡光条的宽度l和两光电门中心之间的距离s。③将滑块移至光电门1左侧某处，待砝码静止不动时，释放滑块，要求砝码落地前挡光条已通过光电门2。④读出滑块分别通过光电门1和光电门2时的挡光时间Δt1和Δt2。⑤用天平称出滑块和挡光条的总质量M，再称出托盘和砝码的总质量m。⑥滑块通过光电门1和光电门2时，可以确定系统（包括滑块、挡光条、托盘和砝码）的总动能分别为Ek1=

和Ek2=

。⑦在滑块从光电门1运动到光电门2的过程中，系统势能的减少ΔEp=

。（重力加速度为g）⑧如果满足关系式

，则可认为验证了机械能守恒定律。参考答案：1）（2分）Ek1=和Ek2=（每空2分）（2）（4分）ΔEp=

mgs

（3）（4分）ΔEp=Ek2－Ek115.某同学在做“验证力的平行四边形定则”的实验中,主要实验步骤如下:A.在桌面上放一块木板,在木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在木板上B.用图钉把橡皮条的一端固定在木板上的A点，在橡皮条的另一端拴上两条细绳,细绳的另一端打成绳套C.用两个弹簧秤分别勾住绳套,平行于木板且互成角度地拉橡皮条,把橡皮条的结点拉到某一位置O,记录下O点的位置和两条细绳的方向，读出两个弹簧秤的示数D.按选好的比例,用铅笔和刻度尺作出两个弹簧秤的拉力F1和F2的图示,并用平行四边形定则求出合力F

E.只用一个弹簧秤,通过细绳套拉橡皮条使其伸长,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向，按同一比例作出这个力F′的图示F.比较力F′和F的大小和方向,看它们是否相同,得出结论(1）上述步骤中:1)有重要遗漏的步骤序号是____________

2)遗漏的内容是_________________________.⑵如右图所示是甲、乙两名同学在做“探究力的平行四边形定则”的实验时得到的结果.若按实验中要求的符号表示各个力,则可判定其中

（填甲、乙）实验结果是尊重实验事实的?⑶在验证力的平行四边形定则的实验中,两弹簧秤拉力的图示在下图实中作出,方格每边的长度表示1N,O是橡皮筋的一个端点.用两个直角三角板按照作图法作出合力F的图示,得到的合力的大小为

N。参考答案：(1）

1)有重要遗漏的步骤序号是______E______

2)遗漏的内容是橡皮筋拉长到O点__.⑵

甲

（填甲、乙）⑶

7

N。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.已知一汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，（1）司机突然发现在前方x=90m的地方有路障，开始紧急刹车，已知刹车的加速度大小是a1=5m/s2，汽车刚好在路障前面停下，求汽车原来的速度v0是多少？（2）若汽车的刹车加速度大小是a2=3m/s2，初速度不变，为使汽车不撞上路障，司机必须提早多少米发现路障（司机反应时间不计）？参考答案：解：（1）由v2－v02=2a2x得

（2）由v2－v02=2a2x得x2=(v2－v02)/2a=(0－302)/-6=150m

（4分）所以要提早150－90=60m

ks5u17.质量为2kg的物体放到水平地板上，用一轻弹簧水平拉该物体，当物体刚开始运动时，弹簧伸长了3cm，当拉着物体匀速前进时，弹簧伸长了2cm，己知弹簧的劲度系数为k=200N/m（g=10N/kg）求:（1）物体所受的最大静摩擦力为多少？（2）物体和地板间的动摩擦因数。参考答案：18.在某公路的十字路口，红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为l=6m．若汽车启动时均以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，加速到v=10m/s后做匀速运动，该路口亮绿灯的时间t=50s，而且有按倒计时显示时间的显示灯．另外交通规则规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的汽车允许通过．请解答下列问题：（1）若绿灯亮起瞬间，所有司机同时启动汽车，问有多少辆汽车能通过路口？（2）第（1）问中，不能通过路口的第一辆汽车司机