湖北省孝感市彭店中学2022-2023学年高一物理上学期摸底试题含解析

湖北省孝感市彭店中学2022-2023学年高一物理上学期摸底试题含解析一、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，大小分别为F1、F2、F3的三个力恰好围成一个闭合的三角形，且三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，则下列四个图中，这三个力的合力最大的是（）A． B． C． D．参考答案：C解：根据平行四边形定则可知，A图中三个力的合力为2F1，B图中三个力的合力为0，C图中三个力的合力为2F3，D图中三个力的合力为2F2，三个力的大小关系是F1＜F2＜F3，所以C图合力最大．故C正确，A、B、D错误．故选C．2.（单选）向南骑行的自行车前轮和后轮与向南推行的自行车前轮和后轮分别受到的摩擦力方向为（

）A.向北、向南；向北、向南

B.向南、向北；向南、向南C.向南、向北；向北、向南

D.向北、向南；向北、向北参考答案：C3.物块A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上，对B施加向右的水平拉力F，稳定后A、B相对静止在水平面上运动，此时弹簧长为l1；若撤去拉力F，换成大小仍为F的水平推力向右推A，稳定后A、B相对静止在水平面上运动，弹簧长为l2，则下列判断正确的是

A．弹簧的原长为

B．两种情况下弹簧的形变量相等

C．两种情况下稳定时两物块的加速度不相等D．弹簧的劲度系数为参考答案：D4.下面列举的几种速度中，指瞬时速度的是A．某同学百米赛跑的速度是9m/sB．汽车以40km/h的速度通过飞云江大桥C．汽车速度计指示的速度是90km/hD．子弹在枪管里的速度是400m/s参考答案：C5.一个物体做初速度为零的匀加速运动，该物体通过前一半位移和通过后一半位移所用的时间之比是(

)A．∶1

B．2∶1

C．(+1)∶1

D．(-1)∶1参考答案：二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.开普勒认为：所有行星绕太阳运动的轨道都是___________，太阳处在_________。所有行星的轨道的________的三次方跟公转_________的二次方的比值都相等，其表达式为__________.参考答案：7.滴水法测重力加速度的做法如下：

①让水滴落到垫起来的盘子上，可以听到水滴每次碰盘子的声音，仔细地调整水龙头的阀门，使第一滴水碰到盘的瞬间，同时第二滴水正好从阀门处开始下落．

②从听到某水滴滴落盘子的声音时开始计时，并数“0”，以后每听到一次响声，顺次加1，直到数到“100”，计时停止，秒表上时间为40s．

③用米尺量出水龙头滴水处到盘子的距离为78.56cm．

根据上述实验所得的数据，计算出重力加速度的值为________m/s2．参考答案：9.828.如下左图所示，作用在同一质点上的两个力的合力F随两个分力夹角大小的变化情况如图所示，则两力的大小分别是______N和______N。参考答案：40N，30N9.电场线在某点的切线方向，表示该点的

方向，在某处分布的稀密，反映该处电场的

参考答案：电场强度

强弱10.某人沿着边长为a的正方形路道走了1.5圈的过程中，他走的路程为

，位移的大小为

。参考答案：，（或1.41）11.如图所示，质点从圆形上的A点出发沿圆形逆时针方向运动，一共运动了1周半，圆周半径，AB为直径，在此过程中，质点通过的路程是

m，位移大小是_____m。（）参考答案：9,2

12.以10m/s的速度行驶的汽车,紧急刹车后加速度的大小是2.0m/s2,刹车后6.0s内的位移为

。参考答案：13.如图所示，A、B两小球固定在水平放置的细杆上，相距为l，两小球各用一根长也是l的细绳连接小球C，三个小球的质量都是m.则杆对小球A的作用力的大小为______，方向为______.参考答案：，方向竖直向上偏左α角，其中三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.如图所示，置于水平面上的木箱的质量为m＝3.8kg，它与水平面间的动摩擦因数μ＝0.25，在与水平方向成37°角的拉力F的恒力作用下做匀速直线运动．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6，g取10m/s2)求拉力F的大小．参考答案：10N由平衡知识：对木箱水平方向：Fcosθ＝f竖直方向：Fsinθ＋FN＝mg且f＝μFN联立代入数据可得：F＝10N15.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16.一列火车总质量m=5×105kg，机车发动机的额定功率P=3×106W，水平轨道对列车的阻力f是车重的0.02倍，火车在轨道上从静止开始行驶时，发动机功率不超过额定功率P，取g=10m/s2，求：（1）火车在水平轨道上行驶的最大速度vm；（2）当行驶速度为v=20m/s时，机车发动机的功率为额定功率，此时加速度a是多大；（3）若火车从静止开始保持以0.2m/s2的加速度做匀加速运动，这一过程维持的最长时间t为多少．参考答案：解：（1）列车以额定功率工作时，当牵引力等于阻力，列车的加速度为零，速度达最大值vmF=f=kmg

vm=．（2）当v＜vm时，列车加速运动，根据牛顿第二定律可得：当v=20m/s时，F1===1.5×105N

a==0.1m/s2

（3）据牛顿第二定律可得牵引力为：F′=f+ma′=0.02×5×106+5×105×0.2N=2×105N

在此过程中，速度增大，发动机功率增大，当功率为额定功率时速度大小为vm′，即：vm′==m/s=15m/s

t===75s

答：（1）火车在水平轨道上行驶的最大速度为30m/s；（2）此时加速度a是0.1m/s2；（3）这一过程维持的最长时间t为75s．【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律．【分析】（1）当牵引力等于阻力时，速度最大，根据P=fvm求出火车的最大速度；（2）根据P=Fv求出火车的牵引力，结合牛顿第二定律求出加速度；（3）根据牛顿第二定律求出牵引力，结合P=Fv求出匀加速直线运动的末速度，根据速度时间公式求出匀加速运动的时间．17.如图所示，在竖直方向上A，B两物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B，C两物体通过细绳绕过足够高的轻质滑轮相连，用手拿住C，使细线刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab，cd段的细线竖直，已知A，B的质量均为m．重力加速度为g，细线与滑轮间的摩擦力不计，空气阻力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C，当A刚离开地面时，B获得最大速度，求：（1）C的质量；（2）B的最大速度．参考答案：解：（1）当B的速度最大时，其加速度为0．设此时绳子对B的拉力大小为F，弹簧弹力大小为F弹可得：mg+F弹=F因为此时A刚好离开地面，则：F弹=mg

B、C速度大小相等，故此时C速度也是最大，其加速度为0，可得：F=mCg，mC=2m（2）开始时弹簧压缩的长度为：xB=当B速度最大、A恰好离开地面时弹簧的伸长量为：xA=所以物体B上升的距离和物体C下降的距离均为：h=xA+xB由于xA=xB，弹簧弹性势能相等，设物体A刚刚离开地面时，B、C两物体的速度为vm，对B、C和弹簧组成的系统，有：解得：答：（1）C的质量是2m；（2）B的最大速度是．18.小明站在水平地面上，手握不可伸长的、长度为L的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．圆心为O点，O点正下方有一点A，OA距离为3L．（1）如果小球恰好能通过最高点且此时轻绳被剪断，则小球落地点到A点的水平距离为多少？（2）以不同的力度甩动手腕，使小球在最低点获得大小不同的速度，当小球每次运动到最低点B时，绳子被剪断，小球水平飞出并打到A点右侧竖直挡板上，挡板到A点的水平距离为2L，则当小球从B点水平飞出的初速度为多大时，小球打到挡板上的速度最小？在这种情况下，绳子在剪断前的瞬间受到小球的拉力为多大？（3）在第（2）问中，小球以最小速度打到挡板上并反弹，碰撞后水平分速度反向，但大小不变，竖直分速度的大小和方向均不变，则小球落地时到A点的水平距离为多少？参考答案：解：（1）小球恰好能通过最高点，根据牛顿第二定律得，，解得，平抛运动的时间，则小球落地点到A点的水平距离x=．（2）设小球从B点飞出时的速度为v0，则平抛运动的时间t=，打到挡板上的竖直分速度，根据平行四边形定则知，打到挡板上的速度v=．当时，速度最小，解得．根据牛顿第二定律得，，解得拉力F=．（3）根据得，，则水平方向上运动的路程s=，小球落地时到A点的水平距离x=s﹣2L=．答：（1）小球落地点到A点的水平距离为；（2）当小球从B点水平飞出的初速度为时，小球打到挡板上的速度最小，在这种情况下，绳子在剪断前的瞬间受到小球的拉力为3mg．（3）小球落地时到A点的水平距离为．【考点】向心力；牛顿第二定律；平抛运动．【分析】（