2021-2022学年辽宁省大连市第五十七中学高一物理模拟试卷含解析

2021-2022学年辽宁省大连市第五十七中学高一物理模拟试卷含解析一、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.电场强度E的定义式为E=F/q，则下列说法正确的是(

)A.这个定义式适用于各种电场B.上式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是放入电场中的电荷的电量C.上式中F是放入电场中的电荷所受的力，q是产生电场的电荷的电量D.在库仑定律的表达式中，是点电荷q2产生的电场在点电荷q1处的场强大小；而是点电荷q1产生的电场在点电荷q2处的场强大小。参考答案：ABD2.（多选题）如图所示，A、B两质点以相同的水平初速v0抛出，A在竖直面内运动，落地点为P1，B沿光滑斜面运动，落地点为P2，不计阻力，比较P1、P2在x轴方向上距抛出点的远近关系及落地时速度的大小关系，正确的是（）A．P2较远 B．P1、P2一样远C．A落地时速率大 D．A、B落地时速率一样大参考答案：AD【考点】牛顿第二定律；匀变速直线运动的位移与时间的关系．【分析】A质点做平抛运动，B质点视为在光滑斜面上的类平抛运动，其加速度为gsinθ，根据平抛规律与A运动对比求解时间和位移．根据动能定理研究比较A、B落地时的速度大小．【解答】解：A、A质点做平抛运动，根据平抛规律得：A运动时间：t=B质点视为在光滑斜面上的类平抛运动，其加速度为a=gsinθ，由=B运动时间：t′=A、B沿x轴方向都做水平速度相等的匀速直线运动，由于运动时间不等，所以沿x轴方向的位移大小不同，P2较远．故A正确，B错误．C、根据动能定理得A、B运动过程中：mgh=解得：v=，故A、B落地时速率一样大．故C错误，D正确．故选AD．3.（多选）在水平力F作用下，重为G的物体匀速沿墙壁下滑，如图所示，若物体与墙壁之间的动摩擦因数为μ，则物体所受的摩擦力的大小为:A．μF

B．μF+G

C．G

D．参考答案：AC4.某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了1.75圈时，他的（

）A.路程和位移的大小均为3.5πR

B.路程和位移的大小均为RC.路程为3.5πR、位移的大小为R

D.路程为0.5πR、位移的大小为R参考答案：C5.（多选）下列情况不可能存在的是（）A．路程越来越大，位移越来越小B．位移越来越大，路程越来越小C．速度越来越大，加速度越来越小D．速度变化越来越快，加速度越来越小参考答案：考点：加速度．.专题：直线运动规律专题．分析：路程是物体运动轨迹的长度，而位移表示物体位置的变化；加速度的定义式为a=；加速度表示物体速度变化的快慢，与瞬时速度无关．根据这些知识进行分析．解答：解：A、路程是物体运动轨迹的长度，而位移表示物体位置的变化，大小等于初末位置的直线距离，所以路程越来越大，位移越来越小，位移越来越大，路程越来越大，故A正确，B错误．C、当加速度方向与速度方向相同，加速度越来越小，则速度越来越大．故C正确．D、加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越来越快，加速度越来越大，故D错误．本题选错误的故选：BD．点评：加速度、速度、位移是描述运动常用的物理意义，既要理解它们本身的物理意义、定义式，更要抓住它们之间的区别与联系，知道加速度与速度无关．二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.为验证向心力公式，某探究小组设计了如图所示的演示实验，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m，直径为d的小钢球．将米尺固定在水平桌面上，测量出悬点到钢球的细线长度l，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，用眼睛从米尺上方垂直于米尺往下看，读出钢球外侧到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则：（1）小钢球做圆周运动的周期T=

．（2）小钢球做圆周运动的向心力F=

．参考答案：（1）；m．【考点】向心力．【分析】（1）根据钢球转动n圈用的时间t求出周期；（2）根据向心力与周期的关系求出小钢球做圆周运动的向心力．【解答】解：（1）钢球转动n圈用的时间为t，则周期为：T=．（2）钢球转动半径为：R=r﹣，根据向心力公式得：F==m．故答案为：（1）；m．7.如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮．（1）假设脚踏板的转速为n，则大齿轮的角速度是2πnrad/s．（2）要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，还需要测量哪些量？答：大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）用上述量推导出自行车前进速度的表达式：．参考答案：考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）根据大齿轮的周期求出大齿轮的角速度．（2、3）大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度．后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要测量后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度．解答：解：（1）大齿轮的周期为n秒，则大齿轮的角速度ω1==2πnrad/s．（2）大齿轮和小齿轮的线速度相等，小齿轮与后轮的角速度相等，若要求出自行车的速度，还需测量：大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）因为ω1r1=ω2r2，所以ω2=．后轮的角速度与小齿轮的角速度相等，所以线速度v=r3ω2=．故答案为：（1）2πn．（2）大齿轮的半径r1，小齿轮的半径r2，后轮的半径r3．（3）．点评：解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等．8.如图，轰炸机沿水平方向匀速飞行，到达山坡底端正上方时释放一颗炸弹，并垂直击中山坡上的目标A．已知A点高度为h，山坡倾角为θ，由此求出轰炸机飞行的速度，轰炸机飞行的时间．

参考答案：，

【考点】平抛运动．【分析】炸弹做平抛运动，垂直击中山坡上的目标A时速度与斜面垂直，因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，速度方向的夹角得知位移与水平方向夹角的正切值，再通过水平位移求出竖直位移，从而得知轰炸机的飞行高度，炸弹的飞行时间，以及炸弹的初速度．【解答】解：根据几何知识知：A点到斜面底端的水平位移为h?cotθ，即炸弹的水平位移为x=h?cotθ由于炸弹垂直击中目标A，得知速度与竖直方向的夹角为θ，与水平方向的夹角为﹣θ．设炸弹下落的高度为H．根据平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，可得：解得：H=h由H=gt2，得：轰炸机飞行的速度为：故答案为：，9.两个星球组成双星，它们在相互之间的万有引力作用下，绕连线上某点做周期相同的匀速圆周运动，现测得两星中心距离为R，其运动周期为T，求两星的总质量

．参考答案：【考点】万有引力定律及其应用．【分析】双星系统中，两颗星球绕同一点做匀速圆周运动，且两者始终与圆心共线，相同时间内转过相同的角度，即角速度相等，则周期也相等．但两者做匀速圆周运动的半径不相等．【解答】解：设两星质量分别为M1和M2，都绕连线上O点作周期为T的圆周运动，星球1和星球2到O的距离分别为l1和l2．由万有引力定律提供向心力：对

M1：…①对M2：…②由几何关系知：l1+l2=R…③三式联立解得：M总=M1+M2=．故答案为：10.下图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的v-t图线，根据图线填空。(1)在0s－40s内汽车做

运动；加速度是

m/s2。(2)在120s－200s内汽车的加速度是

m/s2；发生的位移是

m。

(3)由图中得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s

时所需的时间是

s参考答案：（1）匀加速；0.5（2）—0.25;800(3)20

11.作用在一个物体上的两个共点力的合力大小随两力之间的夹角变化关系如图所示，则这两个力中较大的一个力是______N，图中a值为______N。参考答案：12.下表是卡车、电车、机车做直线运动过程中各个不同时刻的速度，请你分析表中数据，回答下列问题．t/s05101520卡车20m/s20m/s20m/s20m/s20m/s电车5m/s7.5m/s10m/s12.5m/s15m/s机车22m/s19.5m/s17m/s14.5m/s12m/s（1）卡车做

▲

运动；

（2）电车做

▲

运动；

（3）电车的速度v与时间t的定量关系式是v=

▲

;

（4）通过分析电车和机车的速度随时间变化的规律，发现它们

▲

是相同的．参考答案：（1）匀速直线

（2）匀加速直线

（3）5+0.5t（4）加速度大小（速度的变化率大小）13.一做匀变速直线运动的质点经过3s后速度由向东的8m／s变为向东的5m／s，则质点的加速度大小为

，方向

。参考答案：1，向西三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.一颗在赤道上空运行的人造卫星，其轨道半径为r=2R(R为地球半径)，卫星的转动方向与地球自转方向相同.已知地球自转的角速度为，地球表面处的重力加速度为g.求：

(1)该卫星所在处的重力加速度g′；

(2)该卫星绕地球转动的角速度ω；(3)该卫星相邻两次经过赤道上同一建筑物正上方的时间间隔.参考答案：（1）（2）（3）【详解】(1)在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为r=2R处,仍有万有引力等于重力mg′=，解得：g′=g/4；(2)根据万有引力提供向心力，mg=，联立可得ω=，(3)卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空以地面为参照物，卫星再次出现在建筑物上方时，建筑物随地球转过的弧度比卫星转过弧度少2π.即ω△t?ω0△t=2π解得：【点睛】（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力mg=，在轨道半径为2R处，仍有万有引力等于重力mg′=，化简可得在轨道半径为2R处的重力加速度；（2）人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，由地球的万有引力提供向心力，结合黄金代换计算人造卫星绕地球转动的角速度ω；（3）卫星绕地球做匀速圆周运动，建筑物随地球自转做匀速圆周运动，当卫星转过的角度与建筑物转过的角度之差等于2π时，卫星再次出现在建筑物上空．15.如图所示，P为弹射器，PA、BC为光滑水平面分别与传送带AB水平相连，CD为光滑半圆轨道，其半径R=2m，传送带AB长为L=6m，并沿逆时针方向匀速转动。现有一质量m=1kg的物体（可视为质点）由弹射器P弹出后滑向传送带经BC紧贴圆弧面到达D点，已知弹射器的弹性势能全部转化为物体的动能，物体与传送带的动摩擦因数为=0.2。取g=10m/s2，现要使物体刚好能经过D点，求：（1）物体到达D点速度大小；（2）则弹射器初始时具有的弹性势能至少为多少。参考答案：（1）2m/s；（2）62J【详解】（1）由题知，物体刚好能经过D点，则有：解得：m/s（2）物体从弹射到D点，由动能定理得：解得：62J四、计算题：本题共3小题，共计47分16.甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4m/s2的加速度匀减速前进，2s后乙车与甲车同方向以1m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？参考答案：解：设甲车运动时间t后停止

由v甲=a甲t，解得t=2.5s

……………2分

甲车前进距离S甲=v甲t-a甲t2=10×2.5m-×4×2.52m=12.5m………2分

2s后乙车出发，乙车行驶t1=0.5s位移为S乙=a乙t12=0.125m…………2分

由于S乙<S甲,故乙车在追上甲车前甲车已停止。……………1分设乙车经时间t2追上甲车,S甲=a乙t22,

…………2分解得t2=5s

……………………2分17.一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以10m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶，经过5.5s后警车发动起来，并以2.5m/s2的加速度做匀加速运动，但警车的行驶速度必须控制在90km/h以内。问：(1)警车在追赶货车的过程中，两车间的最大距离是多少？(2)警车发动后要多长时间才能追上货车？参考答案：(1)v0＝90km/h＝25m/s警车在追赶货车的过程中，当两车速度相等时，它们间的距离最大，设警车发动后经过t1时间两车的速度相等．则v=at1

得：t1＝s＝4s

1分此时：s货＝v(t1+Δt)=10×(5.5＋4)＝95m

1分s警＝at

＝×2.5×42＝20m

1分所以两车间的最大距离Δs＝s货－s警

1分＝75m.

1分(2)，当警车刚达到最大速度时，运动时间V0=at2t2＝sks5u＝10s，

1分此时s货′＝(5.5＋10)×10＝155ms警