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2021年山东省莱芜市圣井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2所示,一个带正电的粒子沿x轴正向射入匀强磁场中,它所受到的洛伦兹力方向沿y轴正向,则磁场方向( ).A.一定沿z轴正向
B.一定沿z轴负向C.一定与xOy平面平行且向下 D.一定与xOz平面平行且向下
参考答案:D2.(多选题)如图所示,光滑斜面放在水平面上,斜面上用固定的竖直挡板挡住一个光滑的重球.当整个装置沿水平面向左减速运动的过程中,关于重球所受各力做功情况的说法中正确的是()A.重力不做功 B.斜面对球的弹力一定做正功C.挡板对球的弹力可能不做功 D.挡板对球的弹力一定做负功参考答案:ABD【考点】功的计算;牛顿第二定律.【分析】本题首先分析小球的受力,根据牛顿第二定律分析斜面和挡板的弹力是否存在.判断一个力是否做功,关键看力的方向与位移方向是否垂直,若垂直则不做功,若不垂直,则做功.根据力与位移的夹角判断功的正负.【解答】解:A、对小球进行受力分析如图:小球受到竖直向下的重力mg,斜面的垂直斜面向上的弹力N2,挡板对它水平向左的弹力N1,而小球位移方向水平向左,所以只有重力方向与位移方向垂直,其他力都不垂直,故只有重力不做功,其它两个力都做功,故A正确.B、由于整个装置向左减速运动,加速度水平向右,竖直方向受力平衡,则得N2≠0,且N2与位移的夹角为锐角,斜面对球的弹力一定做正功.故B正确.C、D、设加速度为a,斜面的倾角为α,根据牛顿第二定律得
竖直方向:N2cosα﹣mg=0
水平方向:N1﹣N2sinα=ma由上分析得知,N2不变,N1≠0,因为挡板对球的弹力N1的方向与位移方向相反,所以N1一定做负功.故C错误,D正确.故选:ABD.3.自然界中有很多物体做曲线运动,在所有的曲线运动中,物体的运动速度
A.方向一定改变
B.方向一定不变
C.大小一定改变
KSD.大小一定不变参考答案:A4.一个物体从某一确定的高度以初速度v0水平抛出,已知它落地时的速度为v,那么它的运动时间是A.
B.
C.
D.参考答案:B5.(多选)如图所示为某质点做直线运动的位移-时间图像,由图可知这个质点的运动情况的正确说法是(
)A.0-5s内物体做匀速直线运动B.10-15s内物体做匀减速直线运动C.10-15s内物体做匀速直线运动,速度的方向与0-5s内的方向相反D.物体在0-15s内位移的大小为10m参考答案:ACD二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图7所示,球固定在水平面上,球的半径为的R,从球上水平抛出一个物体,使物体不沿球面下落的速度至少是
,物体落地点到A点的距离是
。参考答案:7.如图2所示,一物体放在水平面上,当受到水平力F1=8N和F2=3N的作用时,物体处于静止状态。如果将F1撤去,此时物体所受合力为
N参考答案:0;8.纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg,在16s内从静止加速到100km/h(即27.8m/s),受到恒定的阻力为1500N,假设它做匀加速直线运动,其动力系统提供的牵引力为
N。当E1概念车以最高时速120km/h(即33.3m/s)做匀速直线运动时,其动力系统输出的功率为
kW。参考答案:3.1×103;509.如图所示,在光滑桌面上并排放着质量分别为m、M的两个物体,对m施加一个水平推力F,则它们一起向右作匀加速直线运动,其加速度大小为________;两物体间的弹力的大小为___________。参考答案:
10.由实验测得弹簧的弹力F与弹簧的长度l的关系如图所示,则弹簧的原长为______cm,劲度系数为____N/m.
参考答案:20
150011.(填空)(2014秋?富阳市校级月考)如图,轻绳一端固定于墙壁上,另一端跨过滑轮后悬挂一质量m=5kg的重物,∠CBA=30°,滑轮受到的绳子作用力为(g=10m/s2)100N.参考答案:100N共点力平衡的条件及其应用;物体的弹性和弹力解:由题意可得,对绳B点受力分析:滑轮受到绳子的作用力应为图中两段绳中拉力F1和F2的合力,因同一根绳张力处处相等,都等于物体的重量,即F1=F2=G=mg=100N.用平行四边形定则作图,由于拉力F1和F2的夹角为120°,则有合力F=100N,所以滑轮受绳的作用力为100N.方向与水平方向成30°角斜向下,故答案为:100N.12.如图所示的皮带传动装置中,轮A和B同轴,A、B、C分别是三个轮边缘的质点,且RA=RC=2RB,则关系是:ωA:ωB:ωC=_____________
vA:vB:vC
=______________参考答案:13.(4分)A、B两质点分别做匀速圆周运动,若在相同时间内,它们通过的弧长之比为,而通过的角度之比,则它们周期之比为_________,
线速度之比_______。参考答案:2:3,2:3三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.24.(2分)螺线管通电后,小磁针静止时指向如图所示,请在图中标出通电螺线管的N、S极,并标出电源的正、负极。参考答案:N、S极1分电源+、-极1分15.一辆汽车在教练场上沿着平直道路行驶,以x表示它对于出发点的位移。如图为汽车在t=0到t=40s这段时间的x﹣t图象。通过分析回答以下问题。(1)汽车最远距离出发点多少米?(2)汽车在哪段时间没有行驶?(3)汽车哪段时间远离出发点,在哪段时间驶向出发点?(4)汽车在t=0到t=10s这段时间内的速度的大小是多少?(5)汽车在t=20s到t=40s这段时间内的速度的大小是多少?参考答案:(1)汽车最远距离出发点为30m;(2)汽车在10s~20s
没有行驶;(3)汽车在0~10s远离出发点,20s~40s驶向出发点;(4)汽车在t=0到t=10s这段时间内的速度的大小是3m/s;(5)汽车在t=20s到t=40s这段时间内的速度的大小是1.5m/s【详解】(1)由图可知,汽车从原点出发,最远距离出发点30m;(2)10s~20s,汽车位置不变,说明汽车没有行驶;(3)0~10s位移增大,远离出发点。20s~40s位移减小,驶向出发点;(4)汽车在t=0到t=10s,距离出发点从0变到30m,这段时间内的速度:;(5)汽车在t=20s到t=40s,距离出发点从30m变到0,这段时间内的速度:,速度大小为1.5m/s。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.一台玩具起重机的输出额定功率P=40W,在将质量m=0.8kg的物块由静止开始竖直吊起的过程中,物块先做加速度a=2.5m/s2的匀加速直线运动,当起重机输出功率达到额定功率时,保持该功率不变,再经过t=0.6s物块达最大速度.(不计空气阻力,取g=10m/s2).求:(1)重物上升过程中的最大速度vm;(2)起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0;(3)起重机从静止开始到达最大速度过程中,起重机对重物所做的功W.参考答案:解:(1)当重物匀速运动时其速度最大,此时拉力为:F=mg=8N,由P=Fv可知最大速度为:vm===5m/s;(2)起重机匀加速运动时,由牛顿第二定律得:F′﹣mg=ma,代入数据解得:F′=10N,由P=Fv可知,匀加速结束时的速度为:v===4m/s,由匀变速直线运动的速度公式可知,时间为:t0===1.6s;(3)重物匀加速运动的位移为:h===3.2m,起重机对重物做功为:W=F′h+Pt=10×1.6+40×0.6=40J;答:(1)重物上升过程中的最大速度vm为5m/s.(2)起重机从静止开始到达额定功率经历的时间t0为1.6s.(3)起重机从静止开始到达最大速度过程中,起重机对重物所做的功W为40J.【考点】动能定理的应用;功率、平均功率和瞬时功率.【分析】(1)重物做匀速直线运动时速度达到最大,应用平衡条件求出拉力,然后应用功率公式求出最大速度.(2)当起重机的输出功率达到额定功率时匀加速结束,应用牛顿第二定律求出匀加速的拉力,然后应用功率公式求出匀加速结束时的速度,再应用匀变速直线运动的速度公式求出时间.(3)应用匀变速直线运动的速度位移公式求出匀加速的位移,然后应用功的计算公式与功率公式的变形公式求出起重机做的功.17.甲、乙两个同学在直跑道上练习4×100m接力跑,如图所示,他们在奔跑时有相同的最大速度.乙从静止开始全力奔跑需跑出25m才能达到最大速度,这一过程可看作匀变速运动.现在甲持棒以最大速度向乙奔来,乙在接力区伺机全力奔出.若要求乙接棒时达到奔跑最大速度的80%,则:(1)乙在接力区需奔出多少距离?(2)乙应在距离甲多远时起跑?参考答案:解:(1)乙起跑后做初速度为0的匀加速直线运动,设最大速度为v1,x1为达到最大速度经历的位移,v2为乙接棒时的速度,x2为接棒时经历的位移,有v12=2ax1v22=2ax2v2=v1×80%得
x2=0.64x1=16m故乙在接力需奔出的距离为16m.(2)设乙加速至交接棒的时间为tx甲=v1t
△x=x甲﹣x2=0.6v1t=24m.故乙应在距离甲24m处起跑.【考点】匀变速直线运动的速度与位移的关系;匀变速直线运动的位移与时间的关系.【分析】(1)根据初速度为0的匀变速直线运动速度位移公式v2=2ax,求出乙在接力区需奔出的距离.(2)根据平均速度公式求出乙加速至交接棒所经过的位移,而甲在这段时间内的位移x甲=v1t
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