江苏省南京市南门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. (单选)如图所示,一光滑轻杆沿水平方向放置,左端O处连接在竖直的转动轴上,a、b为两个可视为质点的小球,穿在杆上,并用细线分别连接Oa和ab,且Oa=ab,已知b球质量为a球质量的3倍.当轻杆绕O轴在水平面内匀速转动时,Oa和ab两线的拉力之比为( )
A. 7∶6 B.1∶6 C.4∶3 D. 1∶3
参考答案:
D
2. (单选)为了估算一个天体的质量,需要知道绕该天体做匀速圆周运动的另一星球的条件是( )
A.运转周期和轨道半径 B.质量和运转周期
C.轨道半径和环绕速度方向 D.环绕速度和质量
参考答案:
A
3. 已知两个共点力的合力为50N,分力F1的方向与合力F的方向成30°角,分力F2的大小为30N。则( )
(A)F1的大小是唯一的 (B)F2的方向是唯一的
(C)F2有两个可能的方向 (D)F2可取任意方向
参考答案:
C
4. 如图所示,质量为10kg的物体在水平面上向左运动,同时受到水平向右的外力F=10N,物体与平面之间的动摩擦因数为0.2,则物体受到的合力是( )(g=10N/kg)
A.0 B.10N,水平向左 C.20N,水平向右 D.30N,水平向右
参考答案:
D
试题分析:在水平地面上向左运动,竖直方向受重力、支持力,水平方向受水平向右的推力、水平向右的摩擦力.水平向右的推力F=10N,摩擦力f=μN=μmg=0.2×10×10=20N,方向:水平向右,所以合力大小为F合=(10+20)N=30N,方向水平向右,故ABC错误,D正确.故选D.
考点:摩擦力;力的合成
【名师点睛】本题中容易出错的是滑动摩擦力方向的判断,很多同学易受外力方向的影响而判断错误。
5. 物体AB的质量分别为mA、mB,在恒力F作用下处于平衡状态,求撤掉力F瞬间物体A受到的压力大小( )
A.mBg B.mBg+F
C.mBg+F D.F
参考答案:
C
解:撤掉力F瞬间,对整体,由牛顿第二定律得:F=(mA+mB)a
隔离对B研究,由牛顿第二定律得 N﹣mBg=mBa
联立解得 N=mBg+F
根据牛顿第三定律得,B对A的压力大小 N′=N=mBg+F
故选:C
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 我们研究物体的运动时,在某些特定情况下,可以不考虑物体的________和________,把它简化为一个________的点,称为质点,质点是一个________的物理模型。
参考答案:
7. 如图所示是自行车传动结构的示意图,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 r/s,则大齿轮的角速度是 rad/s.
(2)要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大,除需要测量大齿轮的半径r1,小齿轮半径r2外,还需要测量的物理量是
(3)用上述量推导出自行车前进速度的表达式
参考答案:
8. (1)在做《 探究小车速度随时间变化的规律》的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz ,常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是
(直流电,交流电),它们是每隔 s 打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是:( )
A.先接通电源,后让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
参考答案:
(1)交流电,0.02 (2)A
9. 汽车在水平路面上做环绕运动,设轨道圆半径为R,路面汽车的最大静摩擦力是车重的1/4,要使汽车不冲出跑道,汽车运动速度不得超过______.
参考答案:
_______ _______ ____
10. 电磁打点计时器是一种使用______(填“高”或“低”)压交流电源的计时仪器;若电源的频率为50Hz,则每相邻两个点间的时间间隔为______s;如果在计算速度时,实验者如不知道工作电压的频率变为大于50Hz,这样计算出的速度值与原来相比是______(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
参考答案:
低 0.02 偏小
11. 在做《研究匀变速直线运动》的实验时,某同学得到一条纸带,如图所示,并且每隔四个计时点取一个计数点,已知每两个计数点间的距离为S1=0.96cm,S2=2.88cm,S3=4.80cm,S4=6.72cm,S5=8.64cm,S6=10.56cm,电磁打点计时器的电源频率为50Hz。计算此纸带的加速度大小a= m/s2,打第4号计数点时纸带的速度大小V= m/s。(保留3位有效数字)
参考答案:
1.92 m/s2, 0.768 m/s。
12. 光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有物体从a、b间通过时,光电计时器就可以显示物体的挡光时间,图乙中MN是水平桌面,Q是木板与桌面的接触点,1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门,与之连接的两个光电计时器没有画出,让滑块d从木板的顶端滑下,光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别
参考答案:
滑块通过光电门1的速度v1=__0.20_m/s,(3分)
滑块通过光电门2的速度v2=0.50m/s.(保留两位有效数字)
解:利用滑块通过光电门时的平均速度代替滑块的瞬时速度故有:
滑块通过光电门1的速度
滑块通过光电门2的速度
13. 如图所示是“用圆锥摆实验验证向心力公式”的实验,细线下悬挂了一个质量为m的小钢球,细线上端固定在O点.将画有几个同心圆的白纸至于水平桌面上,使小钢球静止时(细线张紧)位于同心圆.用手带动小钢球,使小钢球在水平面内做匀速圆周运动,随即手与球分离.(当地的重力加速度为g).
(1)用秒表记录小钢球运动n圈的时间t,从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周期T= ;
(2)再通过纸上的圆,测出小钢球的做匀速圆周运动的半径R; 可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力F向= ;
(3)测量出细绳长度L,小钢球做匀速圆周运动时所受的合力F合= (小钢球的直径与绳长相比可忽略)
(4)这一实验方法简单易行,但是有几个因素可能会影响实验的成功,请写出一条: .
参考答案:
(1),(2),(3),
(4)半径R比较难准确测量.小球是否做圆周运动等
【考点】向心力;牛顿第二定律.
【分析】周期等于做圆周运动一圈的时间,结合转过的圈数和时间求出周期.根据周期,结合向心力公式求出向心力的大小.对小球受力分析,结合平行四边形定则求出合力的大小.
【解答】解:(1)钢球做匀速圆周运动的周期T=.
(2)根据向心力公式得,小钢球所需的向心力.
(3)小钢球的受力如图所示,
则合力.
(4)可能会影响实验成功的因素:半径R比较难准确测量.小球是否做圆周运动等.
故答案为:(1),(2),(3),
(4)半径R比较难准确测量.小球是否做圆周运动等
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 在“验证机械能守恒定律”的实验中
(1)下面哪些测量工具是必需的
A、天平 B、弹簧秤 C、刻度尺 D、秒表
(2)已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地重力加速度g=9.80m/s2,测得所用重物的质量为1.00kg,纸带上第0、1两点间的距离接近2mm,A、B、C是连续打出的三个点,它们到O点的距离分别是OA=15.55cm,OB=19.20cm, OC=23.23cm,则重物由O点运动到B点,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J。(保留三位有效数字)
(3)动能的增加量小于重力势能的减少量的主要原因
;
参考答案:
(1) C ;(3分)
(2)1.88,1.84;(3分×2=6分)
(3)重物下落时受到空气阻力以及限位孔与纸带间的摩擦力作用;
15. (1)某同学在做多用电表测电阻的实验中:测量某电阻时,用“×10W”档时发现指针偏转角度过大,他应该换用 档(填“×1W”或“×100W”)。
(2)把量程为3mA的电流表改装成欧姆表,其结构如图所示,其中电源电动势E=3V。改装后,将原来电流表3mA的刻度定为电阻的“0”刻度,欧姆表的中值电阻为 Ω,2mA刻度处标 Ω。
参考答案:
(1) ×1W
(2) 1000 ; 500
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 额定功率为80kW的汽车,在平直的公路上行使,行使的最大速度为20m/s,汽车的质量m=2000kg ,若汽车从静止开始作匀加速直线运动,加速度,运动过程中阻力不变。求:(1)汽车所受的阻力有多大?
(2)匀加速运动的时间多长?
(3)3s末汽车的瞬时功率多大?
参考答案:
(1)当速度最大时,牵引力与阻力大小相等
。…………………………………2分
(2)以恒定的加速度启动时的牵引力,由,则……………………1分
当汽车达到额定功率时加速过程结束,设加速运动末速度,则
,所以匀加速运动的时间为。………………2分
(3)3s末汽车为匀加速运动,3s末的速度,………2分
3s末的瞬时功率。……………1
17. 质量为2000 kg的汽车在平直公路上行驶,所能达到的最大速度为20m/s,设汽车所受阻力为车的重力的0.2倍。若汽车从静止开始以2m/s2的加速度做匀加速行驶,g取10m/s2,试求:(1)汽车在匀加速行驶时的牵引力;(2)汽车匀加速运动的时间;(3)当汽车速度为16m/s时的加速度大小。
参考答案:
(1)F-f=ma F =8000N
(2)当F1=f时,P= F1υm= fυm
P=Fυ
t=
t=5s
(3)P=F2υˊ
a=
a =0.5m/s2
18. 某直升飞机投物资时,可以停在空中不动,设投出物资离开飞机后由于降落伞的作用能匀速下落,无风时落地速度为5m/s,若飞机停留在离地面100m高处空投物质时,由于风的作用,使降落伞和物资以1m/s的速度匀速向北运动.求:
(1)物资在空中的运动时间;
(2)物资落地时的速度大小;
(3)物资下落时水平向右移动的距离.
参考答案:
解:整个落地过程中水平方向与竖直方向始终做匀速直线运动
(1)下落的时间为:t==S=20S;
(2)竖直方向匀速直线运动,根据运动的合成,则有:落地时的速度大小v==m/s;
(3)下落时水平向右移动的距离s=v水t=1×20m=20m;
答:(1)物资在空中的运动时间20s;(2)物资落地时的速度大小m/s;(3)物资下落时水平向右移动的距离20m.
【考点】运动的合成和分解.
【分析】(1)根据平抛运动,分解成水平方向匀速直线运动与竖直方向匀速直线运动