2022-2023学年湖南省岳阳市三塘乡中学高一物理模拟试题含解析

2022-2023学年湖南省岳阳市三塘乡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，长度为0.5m的轻质细杆OP，P端有一个质量为3.0kg的小球，小球以O点为圆心在竖直平面内作匀速率圆周运动，其运动速率为2m／s，则小球通过最高点时杆子OP受到(g取10m／s2)

(

)A．6.0N的拉力

B．6.0N的压力C．24N的拉力

D．54N的拉力参考答案：B2.如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中（

）

A．小球的机械能守恒 B．重力对小球不做功

C．绳的张力对小球不做功D．在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少参考答案：C3.为了行驶安全和减少对铁轨的磨损，火车转弯处轨道平面与水平面会有一个夹角.若火车以规定的速度行驶，则转弯时轮缘与铁轨无挤压.已知某转弯处轨道平面与水平面间夹角为α，转弯半径为R，规定行驶速率为v，重力加速度为g，则A.v=gRtanα B.v=gRsinα C.v= D.v=参考答案：D【详解】火车受力如图所示：在转弯处火车按规定速度行驶时，火车所需要的向心力由重力和支持力的合力提供，有：F合=mgtanα，根据牛顿第二定律有：，解得火车规定行驶速度为：.A.v=gRtanα与计算结果不相符；故A错误.Bv=gRsinα与计算结果不相符；故B错误.C.v=与计算结果不相符；故C错误.D.v=与计算结果相符；故D正确.4.用力将如图所示的塑料挂钩的圆盘压紧在竖直的墙壁上，排出圆盘与墙壁之间的空气，松开手后往钩上挂适当的物体，圆盘不会掉下来，这是因为物体对圆盘向下的拉力（不计圆盘的重力）

A．与大气压力平衡B．与墙壁对圆盘的摩擦力平衡C．与大气压强平衡D．与物体所受的重力平衡参考答案：B5.连接在电池两极上的平行板电容器，当两极板间的距离减小时，则A．电容器的电容C变大B．电容器极板的带电荷量Q变大C．电容器两极板间的电势差U变大D．电容器两极板间的电场强度E变大参考答案：ABD二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.一人在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时的速度为10m/s，人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于______J．（取g=10m/s2）．参考答案：7.（4分）重为50N的物体放在水平地面上，当用竖直向上的30N的力提它时，则物体受到地面支持力的大小为_____________N，物体所受合力的大小为___________________N。参考答案：20；08.用200N的拉力将地面上一个质量为10kg的物体提升10m（重力加速度g=10m/s2，空气阻力忽略不计）。拉力对物体所做的功是_________J；物体被提高后具有的重力势能是_________J（以地面为零势能参考面）。参考答案：9.长0.5m的轻杆，一端连着质量0.5kg的小球，另一端绕过O点的水平固定轴在竖直平面内自由转动．当小球以2m/s的速率通过最高点时，受到轻杆的作用力为大小为

N，是

（选填“拉力”或“支持力”）．g=10m/s2．参考答案：1；支持力【考点】向心力．【分析】求出杆子作用力为零时，小球在最高点的速度，从而判断出杆子的作用力，运用牛顿第二定律求出杆子作用力的大小．【解答】解：当杆子在最高达作用力为零时，有：mg=m，解得：v=．知杆子表现为支持力．根据牛顿第二定律得：mg﹣F=m，解得：F=mg﹣=5﹣=1N．故答案为：1；支持力10.河宽60m，水流速度为6m/s，小船在静水中的速度为3m/s，则（1）它渡河的最短时间是多少

S？（2）最短航程是多少

m？参考答案：20s

120m.（1）当船速v1垂直对岸的时候，渡河时间最短，最短时间为（2）由于船速小于水速，所以合速度不可能垂直于对岸，如图所示，当θ=300时，航程最短，最短的航程为120m.11..“探究功与物体速度变化的关系”的实验如图甲所示，当小车在一条橡皮筋作用下弹出时，橡皮筋对小车做的功记为W.当用2条、3条……完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致．每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出．(1)除了图中已有的实验器材外，还需要导线、开关、__________(填测量工具)和________电源(填“交流”或“直流”)．(2)在正确操作情况下，需要垫起木板的一端平衡摩擦，平衡摩擦时，平衡摩擦的目的是使合外力对小车做功等于

。实验时打在纸带上的点并不都是均匀的，如图乙所示．为了测量小车获得的速度，应选用纸带的________部分进行测量(根据下面所示的纸带回答，并用字母表示)．参考答案：（1）毫米刻度尺、交流（2）橡皮筋对小车做功

GI（只要取匀速部分即可）12.质量为3kg的物体静止在水平地面上，现用水平力F作用5s后撤去，物体运动的速度图像如图，则物体与水平地面间的动摩擦因数μ=

，水平力F=

N。（取g=10m/s2）参考答案：13.两个靠得很近的天体，离其它天体非常遥远，它们以其连线上某一点O为圆心各自做匀速圆周运动，两者的距离保持不变，科学家把这样的两个天体称为“双星”，如图4所示。已知双星的质量为和，它们之间的距离为，引力常量为G，双星中质量为的天体运行轨道半径=_______________,运行的周期=_____________。参考答案：

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.（6分）将一根细绳的中点拴紧在一个铝锅盖的中心圆钮上，再将两侧的绳并拢按顺时针（或逆时针）方向在圆钮上绕若干圈，然后使绳的两端分别从左右侧引出，将锅盖放在水平桌面上，圆钮与桌面接触，往锅盖内倒入少量水。再双手用力拉绳子的两端（或两个人分别用力拉绳的一端），使锅盖转起来，观察有什么现象发生，并解释为什么发生会这种现象。参考答案：随着旋转加快，锅盖上的水就从锅盖圆周边缘飞出，洒在桌面上，从洒出的水迹可以看出，水滴是沿着锅盖圆周上各点的切线方向飞出的。因为水滴在做曲线运动，在某一点或某一时刻的速度方向是在曲线（圆周）的这一点的切线方向上。四、计算题：本题共3小题，共计47分16.（计算）（2014秋?七里河区校级期末）两个相同的小球A和B，质量均为m，用长度相同的两根细线把A、B两球悬挂在水平天花板上的同一点O，并用长度相同的细线连接A、B两小球，然后，用一水平方向的力F作用在小球A上，此时三根细线均处于直线状态，且OB细线恰好处于竖直方向，如图所示．如果不考虑小球的大小，两小球均处于静止状态，则（1）OB绳对小球的拉力为多大？（2）OA绳对小球的拉力为多大？（3）作用力F为多大？参考答案：（1）OB绳对小球的拉力为mg；

（2）OA绳对小球的拉力为2mg；

（3）作用力F为mg．解：（1）对B分析，由于OB细线恰好处于竖直方向，B处于平衡状态，可知AB绳中张力为0，有

mg﹣TB=0

得TB=mg

（2）（3）对球A：A受到重力G，作用力F和OA绳的拉力TA，受力分析如图．根据平衡条件得

TAcos60°﹣mg=0

TAsin60°﹣F=0

得：TA=2mg

F=mg

答：（1）OB绳对小球的拉力为mg；

（2）OA绳对小球的拉力为2mg；

（3）作用力F为mg．17.如图6所示，一个木块从高h=0.8m的水平桌子的左边A以初速度v0=2m/s向右滑行，离开桌面后落到C点，距桌子右边B的水平距离s=0.32m处，已知木块与桌面间的摩擦因数μ=0.2，求木块离开桌面时的速度及桌面的长度。（取g=10m/s2）参考答案：18.（1）开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即k是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你推导出太阳系中该常量k的表达式．已知引力常量为G，太阳的质量为M太．（2）开普勒定律不仅适用于太阳系，它对一切具有中心天体的引力系统（如地月系统）都成立．经测定月地距离为3.84×108m，月球绕地球运动的周期为2.36×106S，试计算地球的质量M地．（G=6.67×10-11Nm2/kg2，结果保留一位有效数字）参考答案：