云南省澄江一中学业水平考试模拟考二物理试题.docx
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云南省澄江一中学业水平考试模拟考二物理试题
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云南省澄江一中2018年学业水平考试模拟考
(二)
高一物理
本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分,共100分,考试时间120分钟。
学校:
___________姓名:
___________班级:
___________考号:
___________
一、单选题(共12小题,每小题3.0分,共36分)
1.物体通过两个连续相等位移的平均速度分别为
=10m/s,
=15m/s,则物体在这整个运动过程中的平均速度是( )
A.13.75m/sB.12.5m/s
C.12m/sD.11.75m/s
2.关于平抛物体的运动,下列说法中正确的是( )
A.初速度越大,物体在空中运动的时间越长
B.末速度越大,物体在空中运动的时间越长
C.物体落地时的水平位移与初速度无关
D.物体落地时的水平位移与抛出点的高度和初速度有关
3.如图所示的x-t图象和v-t图象中给出的四条图线,甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况,则下列说法正确的是( )
A.甲车做直线运动,乙车做曲线运动
B.0~t1时间内,甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C.0~t2时间内,丙、丁两车在t2时刻相距最远
D.0~t2时间内,丙、丁两车的平均速度相等
4.一辆汽车由静止开始运动,其v-t图象如图所示,则汽车在0~1s内和1~3s内相比( )
A.位移相等B.平均速度相等
C.速度变化相同D.加速度相同
5.一辆汽车以20m/s的速度沿平直路面行驶,当汽车以5m/s2的加速度刹车时,其刹车距离为( )
A.40mB.20mC.100mD.4m
6.以牛顿运动定律为基础的经典力学的适用范围是( )
A.低速宏观弱引力下的运动问题B.高速微观弱引力下的运动问题
C.低速微观强引力下的运动问题D.高速宏观强引力下的运动问题
7.物体在下落过程中,则( )
A.重力做负功,重力势能减小B.重力做负功,重力势能增加
C.重力做正功,重力势能减小D.重力做正功,重力势能增加
8.如图所示,光滑半球形容器固定在水平面上,O为球心,一质量为m的小滑块,在水平力F的作用下静止于P点.设滑块所受支持力为FN.OP与水平方向的夹角为θ下列关系正确的是( )
A.F=
B.F=mgtanθ
C.FN=
D.FN=mgtanθ
9.如下图所示,把两本书一页一页地交叉对插,然后各抓住一本书的书脊用力对拉,平时随手很容易移动的两本书竟会变得像强力胶粘在一起似的,难舍难分,关于其中的原因下列说法正确的是( )
A.增大了摩擦的接触面积
B.增大了动摩擦因数
C.增加了摩擦力的个数
D.以上说法都不对
10.把一个重为G的物体,用一个水平力F=kt(k为恒量,t为时间)压在竖直的足够高的平整的墙上,如下图所示,从t=0开始物体所受的摩擦力Ff随t的变化关系是( )
A.
B.
C.
D.
11.如图所示,四幅摄影作品中所描述的体育运动,利用到器械弹性势能的是( )
A.
B.
C.
D.
12.一物体受绳拉力的作用,由静止开始运动,先做加速运动,然后做匀速运动,最后做减速运动,下列说法正确的是( )
A.加速运动时,绳拉物体的力大于物体拉绳的力
B.减速运动时,绳拉物体的力小于物体拉绳的力
C.只有匀速运动时,绳拉物体的力才与物体拉绳的力大小相等
D.不管物体如何运动,绳拉物体的力与物体拉绳的力大小总相等
二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)
13.如图所示为用绞车拖物块的示意图,栓接物块的细线被缠绕在轮轴上,轮轴逆时针转动从而拖动物块.已知轮轴的半径R=0.5m,细线始终保持水平,被拖动物块质量m=1kg,与地面间的动摩擦因数μ=0.5;轮轴的角速度随时间变化的关系是ω=2t(rad/s),g=10m/s2,以下判断正确的是( )
A.物块做匀速运动
B.物块做匀加速直线运动,加速度大小是1m/s2
C.绳对物块的拉力是5N
D.绳对物块的拉力是6N
14.(多选)一个在水平直线上做匀变速直线运动的质点,以向右为正方向,其速度随时间变化的表达式为v=(3t-1)m/s,下列说法正确的是( )
A.质点的初速度是向右的3m/s
B.质点的加速度是向右的3m/s2
C.由于加速度为正,所以质点一直做加速运动
D.质点的初速度是向左的1m/s
15.(多选)如图所示,木块m和M叠放在一固定在地面不动的斜面上,它们一起沿斜面匀速下滑,则m、M间的动摩擦因数μ1和M、斜面间的动摩擦因数μ2可能正确的有( ).
A.μ1=0,μ2=0B.μ1=0,μ2≠0
C.μ1≠0,μ2=0D.μ1≠0,μ2≠0
16.(多选)如图所示,重物P放在粗糙的水平板OM上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重物P开始滑动之前,下列说法中正确的是( )
A.P受到的支持力不做功
B.P受到的支持力做正功
C.P受到的摩擦力不做功
D.P受到的摩擦力做负功
分卷II
三、实验题(共2小题,共14分)
17.登上月球的宇航员利用频闪仪(频率为每秒20次)给自由下落的小球拍照,所拍的闪光照片如图所示(图上所标数据为小球到达各位置时总的下落高度),则月球表面的重力加速度为________m/s2(保留两位有效数字).
18.某同学利用重物自由下落来“验证机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示.
(1)请指出实验装置中存在的明显错误:
________.
(2)进行实验时,为保证重物下落时初速度为零,应________(选填“A”或“B”).
A.先接通电源,再释放纸带
B.先释放纸带,再接通电源
(3)根据打出的纸带,选取纸带上连续打出的1、2、3、4四个点如图乙所示.已测出1、2、3、4到打出的第一个点O的距离分别为h1、h2、h3、h4,打点计时器的打点周期为T.若代入所测数据能满足表达式gh3=__________,则可验证重物下落过程机械能守恒(用题目中已测出的物理量表示).
四、计算题
19.游乐场的悬空旋转椅,可抽象为下图所示的模型.一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直平面内的直角杆上,水平杆长L′=7.5m.整个装置绕竖直杆转动,绳子与竖直方向成θ角.当θ=37°时,(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)绳子的拉力大小.
(2)该装置转动的角速度.
20.在某市区内,一辆小汽车在平直的公路上以速度vA向东匀速行驶,一位观光旅客正由南向北从斑马线上横过马路,汽车司机发现前方有危险(旅客正在D处),经一段反应时间,紧急刹车,但仍将正步行到B处的游客擦伤,该汽车最终在C处停下,为了清晰了解事故现场,现以下图示之;为了判断汽车司机是否超速行驶,警方派一警车以法定的最高速度vm=14.0m/s行驶在同一马路的同一地段,在肇事汽车的起始制动点A紧急刹车,经过x=14.0m后停下来,警车和肇事汽车紧急刹车的加速度相同,在事故现场测得AB=17.5m,BC=14.0m,BD=3.4m,已知游客由D到B的平均速度为v人=2m/s.问:
(1)该肇事汽车的加速度大小是多少?
(2)该肇事汽车的初速度vA是多大?
(3)肇事汽车司机发现有危险到紧急刹车的反应时间是多少?
21.动车组列车由几节自带动力的车厢(动车)加几节不带动力的车厢(拖车)编成一组.某车次动车组由8节车厢连接而成,每节车厢平均质量为m=20t,其中只有第1节、第3节、第6节、第8节是带动力的,每节动车可以提供P=750kW的额定功率.设动车组在平直路面上行驶,每节动车在行驶中的输出功率相同,每节车厢受到的阻力恒为重力的0.025倍(g取10m/s2).求:
(1)动车组行驶所能达到的最大速度;
(2)当动车组以加速度a=0.5m/s2加速行驶时,第4节拖车对第3节动车的作用力大小;
(3)若动车组以额定功率启动,经400s时间加速后以最大速度匀速行驶,则整个加速过程中所通过的路程为多少?
22.如图所示为货场使用的传送带的模型,传送带倾斜放置,与水平面夹角为θ=37°,传送带AB长度足够长,传送皮带轮以大小为v=2m/s的恒定速率顺时针转动.一包货物以v0=12m/s的初速度从A端滑上倾斜传送带,若货物与皮带之间的动摩擦因数μ=0.5,且可将货物视为质点.(g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求货物刚滑上传送带时加速度.
(2)经过多长时间货物的速度和传送带的速度相同?
这时货物相对于地面运动了多远?
(3)从货物滑上传送带开始计时,货物再次滑回A端共用了多少时间?
答案解析
1.【答案】C
【解析】设整体过程的总位移为2
,则
物体通过第一段位移所用时间为
,
物体通过第二段位移所用时间为
则物体在这整个运动过程中的平均速度为
代入整理得到
=
m/s=12m/s
2.【答案】A
【解析】根据t=
可知,运动的时间由高度决定,与初速度和末速度都无关,故A、B错误;根据x=v0t=
可知:
物体落地时的水平位移与初速度和高度都有关,故C错误;D正确.
3.【答案】C
【解析】位移时间图象表示位移随时间的变化规律,不是物体运动的轨迹.甲乙都做直线运动,A错误;由位移时间图象知,在0~t1时间内,甲乙两车通过的路程相等,B错误;0~t2时间内,丁车的速度大于丙车的速度,两车距离逐渐增大,在t2时刻相距最远,C正确;0~t2时间内,丁车图线围成的面积大于丙车图线围成的面积,知丁车的位移大于丙车的位移,则丁车的平均速度大于丙车的平均速度,D错误.
4.【答案】B
【解析】汽车在0~1s内和1~3s内图线围成的面积不等,则位移不等,A错误;
根据匀变速直线运动的推论知,0~1s内的平均速度
1=
m/s=2.5m/s,1~3s内的平均速度
2=
m/s=2.5m/s.故B正确.
0~1s内速度的变化量为5m/s,1~3s内速度的变化量为-5m/s.故C错误.
两段时间内图线的斜率不同,则加速度不同.故D错误.
5.【答案】A
【解析】已知v0=20m/s,a=-5m/s2,v=0,由v2-v
=2ax得刹车距离x=
=
m=40m.A正确.
6.【答案】A
【解析】经典力学是狭义相对论在低速(v≪c)条件下的近似,牛顿经典力学只考虑了空间,而狭义相对论既考虑了空间,也考虑了时间,牛顿经典力学只适用于宏观低速物体,而微观、高速物体适用于狭义相对论.经典力学的基础是牛顿运动定律,经典力学只适用于宏观世界、低速运动和弱引力下.
7.【答案】C
【解析】
8.【答案】A
【解析】对小滑块受力分析,受水平推力F、重力mg、支持力FN,根据三力平衡条件,将水平推力F和重力mg合成,如图所示,由几何关系可得
F=
,FN=
,所以A正确,B、C、D错误.
9.【答案】C
【解析】摩擦力的大小只和压力及动摩擦因数有关,和接触面积没有关系,把两本书一页一页地交叉对插后,每页间的动摩擦因数没有改变,但每页间都有摩擦力作用,拉开两本书的力等于一本书每页受到的摩擦力的和,相当于增加了摩擦力的个数,C项正确.
10.【答案】B
【解析】由于物体受的水平推力为F=kt,由二力平衡得,墙与物体间的压力FN=kt.当F比较小时,物体所受的摩擦力Ff小于物体的重力G,物体将沿墙壁下滑,此时物体与墙壁间的摩擦力为滑动摩擦力,由公式可得,滑动摩擦力大小Ff=μkt.当摩擦力Ff大小等于重力G时,由于惯性,物体不能立即停止运动,物体受到的摩擦力仍然是滑动摩擦力.随着摩擦力的增大,摩擦力将大于重力.物体做减速运动直至静止,最后摩擦力将突变为静摩擦力,静摩擦力与正压力无关,跟重力始终平衡.故B正确.
11.【答案】C
【解析】滑雪时是利用了人的重力势能减小,转化为人的动能,故A错误;掷标枪时是人给枪一定的初速度,从而在空中运行,属于动能和重力势能间的转化,故B错误;射箭时利用弓的弹性势能将箭射出,故C正确;推铅球时是人给球一定的初速度,再使球飞出的,故D错误.
12.【答案】D
【解析】由牛顿第三定律可知,作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,并作用在同一条直线上,与相互作用的物体所处的状态没有关系.
13.【答案】BD
【解析】由题意知,物块的速度v=ωR=2t×0.5=1t,又v=at,故可得:
a=1m/s2,故A错误,B正确;由牛顿第二定律可得:
物块所受合外力F=ma=1N,F=FT-Ff,地面摩擦阻力Ff=μmg=0.5×1×10N=5N,故可得物块受绳子拉力FT=Ff+F=5+1N=6N,故C错误,D正确.
14.【答案】BD
【解析】根据v=v0+at=3t-1得,质点的初速度为-1m/s,加速度为3m/s2,知初速度的方向向左,加速度方向向右,A错误,B、D正确;由于加速度方向与初速度方向相反,质点做减速运动,C错误.
15.【答案】BD
【解析】因木块m和M整体沿斜面匀速下滑,所以M与斜面之间一定存在摩擦力,故M、斜面间的动摩擦因数μ2一定不等于零;因木块m和M的接触面水平,由m的运动状态可知,它一定不受M的摩擦力,所以木块m和M之间的动摩擦因数μ1可以为零,也可以不为零,B、D项正确.
16.【答案】BC
【解析】摩擦力时刻与运动方向垂直,不做功,支持力时刻与运动方向相同,做正功,故选B、C.
17.【答案】1.6
【解析】由O到F,每两个相邻小球间的距离依次记为x1、x2、x3、x4、x5、x6,根据逐差法有,小球的加速度为a=
,其中T=0.05s,
x6+x5+x4=7.20cm-1.80cm=5.40cm,x1+x2+x3=1.80cm,代入数据得a=1.6m/s2.
18.【答案】
(1)打点计时器不能接“直流电源”(或打点计时器应接“交流电源”)
(2)A (3)
【解析】
(1)从题图甲中的实验装置中发现,打点计时器接在了“直流电源”上,打点计时器的工作电源是“低压交流电源”.因此,明显的错误是打点计时器不能接在“直流电源”上.
(2)为了使纸带上打下的第1个点是速度为零的初始点,应该先接通电源,让打点计时器正常工作后,再释放纸带.若先释放纸带,再接通电源,当打点计时器打点时,纸带已经下落,打下的第1个点的速度不为零.因此,为保证重物下落的初速度为零,应先接通电源,再释放纸带.
(3)根据实验原理,只要验证ghn=
v
即可验证机械能守恒定律.因此需求解v3.根据匀变速直线运动规律关系式可得,v3=
,则有
v
=
,故只要在误差允许范围内验证gh3=
成立,就可验证重物下落过程中机械能守恒.
19.【答案】
(1)500N
(2)0.7rad/s
【解析】
(1)对球受力分析如图所示,球在竖直方向力平衡,故FTcos37°=mg
则:
FT=
代入数据得FT=500N
(2)小球做圆周运动的向心力由绳拉力和球的重力的合力提供,故:
mgtan37°=mω2(Lsin37°+L′)
解得:
ω=
≈0.7rad/s
20.【答案】
(1)7m/s2
(2)21m/s (3)0.7s
【解析】
(1)汽车加速度:
a=
=
m/s2=-7m/s2,方向与汽车运动方向相反.
(2)0-v
=2axAC
代入数据,解得vA=21m/s
即肇事汽车的初速度为21m/s.
(3)设肇事汽车从A到B运动的时间为t
则xAB=vAt+
at2
代入数据,解得t=1s
由v人=
=2m/s得
人从D到B的时间为t′=1.7s
反应时间为t0=t′-t=0.7s
21.【答案】
(1)75m/s
(2)1.5×104N (3)18750m
【解析】
(1)动车组达最大速度时牵引力F=Ff阻
而Ff阻=kmg
根据P=Fv,
解得vm=75m/s;
(2)设各动车的牵引力为F牵,第3节动车对第4节拖车的作用力大小为F
以第1、2、3节车为研究对象,由牛顿第二定律得2F牵-3kmg-F=3ma
以动车组整体为研究对象,由牛顿第二定律得4F牵-8kmg=8ma
由上述两式得F=kmg+ma
代入数据解得F=1.5×104N
由牛顿第三定律可知第4节拖车对第3节动车的作用力为1.5×104N
(3)根据动能定理4Pt-8kmgs=
·8mv
代入数据解得s=18750m
22.【答案】
(1)10m/s2,方向沿传送带向下
(2)1s 7m
(3)(2+2
)s
【解析】
(1)设货物刚滑上传送带时加速度为a1,货物受力如图所示:
根据牛顿第二定律得
沿传送带方向:
mgsinθ+Ff=ma1
垂直传送带方向:
mgcosθ=FN
又Ff=μFN
由以上三式得:
a1=g(sinθ+μcosθ)=10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=10m/s2,方向沿传送带向下.
(2)货物速度从v0减至传送带速度v所用时间设为t1,位移设为x1,则有:
t1=
=1s,x1=
t1=7m
(3)当货物速度与传送带速度相等时,由于mgsinθ>μmgcosθ,此后货物所受摩擦力沿传送带向上,设货物加速度大小为a2,则有mgsinθ-μmgcosθ=ma2,
得:
a2=g(sinθ-μcosθ)=2m/s2,方向沿传送带向下.
设货物再经时间t2,速度减为零,则t2=
=1s
沿传送带向上滑动的位移x2=
t2=1m
则货物上滑的总距离为x=x1+x2=8m.
货物到达最高点后将沿传送带匀加速下滑,下滑加速度等于a2.设下滑时间为t3,
则x=
a2t
,代入,解得t3=2
s.
货物从A端滑上传送带到再次滑回A端的总时间t=t1+t2+t3=(2+2
)s.
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