2021-2022学年浙江省嘉兴市海宁艺术中学高一物理模拟试卷含解析

2021-2022学年浙江省嘉兴市海宁艺术中学高一物理模拟试卷含解析一、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1.一质点做曲线运动，它的轨迹由M到N（如图所示曲线）．关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向，下图中可能正确的是参考答案：B2.（单选）一颗运行中的人造地球卫星，到地心的距离为r时，所受万有引力为F；到地心的距离为2r时，所受万有引力为（

）A．F

B．3F

C．F

D．F参考答案：3.如图所示，并排放在光滑水平面上的两物体的质量分别为和，且。在用水平推力F向右推时，两物体间的相互压力的大小为，则A．

B．C．

D．参考答案：C4.（单选）做匀变速直线运动的物体的位移与时间的关系式为s＝t＋2t2，则经过多长时间它的速度为9m/s.()A.2.5s

B.1.25s

C.3s

D.2s参考答案：D由题意及得、，由得，故选D。5.一个做直线运动的物体，在t=5s内速度从12m/s增加到18m/s，通过的位移为x=70m，这个物体5s内的平均速度是(

)A.13m/s

B.14m/s

C.15m/s

D.16m/s参考答案：B试题分析：根据平均速度的定义：平均速度等于位移与所用时间的比值求解．解：在t=5s内，物体通过的位移为x=70m，则物体在这5s内的平均速度:=14m/s．故ACD错误，B正确.【点睛】本题中题目并没有说是匀变速，就不一定是匀变速，物体做的也可能是非匀变速直线运动，不能用公式v=求解平均速度，此公式只适用于匀变速直线运动二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图所示，质量分别为2m和m的两个物体A和B，用轻弹簧连在一起，放在光滑的水平面上。在水平拉力F的作用下，两物体相对静止一起向右做匀加速运动，则弹簧的弹力的大小为

；若某时突然撤去F，则撤去F的瞬间物体B的加速度aB=

。参考答案：7.有一充电的平行板电容器,两板间电压为3V,现使它的电荷量减少3×10-4C,于是电容器两极板间电压降为原来的,则此电容器的电容是________μF；若将电容器极板上的电荷全部放掉,则电容器的电容是________μF.参考答案：150,

150.8.假设地球是一半径为R，质量分布均匀的球体，一矿井深度为d．已知质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零．矿井底部和地面处的重力加速度大小之比为

．参考答案：【考点】万有引力定律及其应用．【分析】根据题意知，地球表面的重力加速度等于半径为R的球体在表面产生的加速度，矿井深度为d的井底的加速度相当于半径为R﹣d的球体在其表面产生的加速度，根据地球质量分布均匀得到加速度的表达式，再根据半径关系求解即可．【解答】解：令地球的密度为ρ，则在地球表面，重力和地球的万有引力大小相等，有：g=，由于地球的质量为：M=ρπR3所以重力加速度的表达式可写成：g===GρπR．根据题意有，质量分布均匀的球壳对壳内物体的引力为零，故在深度为d的井底，受到地球的万有引力即为半径等于（R﹣d）的球体在其表面产生的万有引力，故井底的重力加速度为：g′=Gρπ（R﹣d）．所以有：==故答案为：9.一个做匀变速直线运动的质点，其位移随时间的变化规律x=2t+3t2（m),则该质点的初速度为______m/s，加速度为______m/s2，速度与时间的关系式为

。参考答案：10.电路中的电流强度为0.2A，则1min内通过导线横截面定向移动的自由电子数为

参考答案：7．5×1019

11.如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中x1=7.05cm，x2=7.68cm，x3=8.31cm，x4=8.95cm，x5=9.61cm，x6=10.25cm，（计算结果保留两位有效数字）（1）A点处瞬时速度的大小是

m/s；（2）小车运动的加速度计算表达式为

，加速度的大小是

m/s2．参考答案：0.86，a=，0.64解：x1=7.05cm=0.0705m，x2=7.68cm=0.0768m，x3=8.31cm=0.0831m，x4=8.95cm=0.0895m，x5=9.61cm=0.0961m，x6=10.25cm=0.1025m利用匀变速直线运动的推论得：vD==0.86m/s．由于相邻的计数点间的位移之差不等，故采用逐差法求解加速度．根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：x4﹣x1=3a1T2x5﹣x2=3a2T2x6﹣x3=3a3T2为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值：得：a=（a1+a2+a3）小车运动的加速度计算表达式为a=代入数据得a=0.64m/s2．故答案为：0.86，a=，0.6412.亚里士多德(前384—前322年)，古希腊斯吉塔拉人，世界古代史上最伟大的哲学家、科学家和教育家之一。但由于历史的局限性，亚里士多德的有些认识是错误的。为了证明亚里士多德的一个结论是错误的，一位科学家设计了一个理想实验，下图是这个理想实验的示意图。甲图是将两个斜面对接，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面；图乙是减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上几乎要达到原来的高度；……。由此得到推论：图丙中，在没有摩擦等阻碍时，小球将永远运动下去。设计这个理想实验的科学家是

，这个理想实验说明亚里士多德的

的结论是错误的。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、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，打点计时器所接交流电频率为50Hz，当地重力加速度g=9.8m/s2.实验选用重锤质量为0.1kg，从所打纸带中选择一条合适的纸带，此纸带第1、2点间的距离接近

。纸带上连续的点A、B、C、D至第1个点O的距离如图所示，则重锤从O运动到C，重力势能减少

J（小数点后保留两位数字）。其动能增加

J（小数点后保留两位数字）。参考答案：2mm

0.55

0.54

15.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某实验小组用电磁式打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E共5个计数点，相邻计数点间还有四个点没有画出，如图所示。(1)电磁式打点计时器应接

电源（填交流或直流），打点周期为

。当开始实验时，应先

(填释放小车或接通电源)。(2）根据_______________________________可以判定小车做匀加速运动。(3）根据运动学有关公式可求得=1.38m／s，=___________m／s，=3.90m／s。（5）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12m／s，此速度的物理意义是:_____________________________。参考答案：交流；；接通电源（1）相邻等时间间隔内的位移差相等（2）（3）在如图所示的坐标系中作出v-t图，（图略3分）加速度a=12.6m/s2.

（4）此速度的物理意义是打点计时器打下计时点A时纸带对应的速度四、计算题：本题共3小题，共计47分16.神舟五号载人飞船在绕地球飞行的第5圈进行变轨，由原来的椭圆轨道变为距地面高度h=342km的圆形轨道。已知地球半径，地面处的重力加速度。试导出飞船在上述圆轨道上运行的周期T的公式（用h、R、g表示），然后计算周期的数值（保留两位有效数字）。参考答案：设地球质量为M，飞船质量为m，速度为v，圆轨道的半径为r，由万有引力和牛顿第二定律，有

代入数值，得

17.如图所示，一个人用一根长L=1m，只能承受T=46N拉力的绳子，拴着一个质量为m=1kg的小球，在竖直面内做逆时针方向的圆周运动，已知圆心O离地的距离H=6m，g=10m/s2。（1）此人在小球到达最低点时必须用多大的角速度转动小球方能使绳子被拉断？(5分)（2）若地面上P点停有一只视为质点的乌龟，P点与O点的水平距离为7米，问绳子拉断后，小球第一次着地是否会击中乌龟？如没击中，则小球第一次着地点距乌龟多远？(5分)参考答案：6rad/s

不会击中乌龟，落点距离乌龟1m18.地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为L（L＞R），如图所示．跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计）．问：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？参考答案：解：（1）沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则h=gt2解得t=（1）当小车位于A点时，有xA=vAt=L﹣R（2）解（1）、（2）得vA=（L﹣R）当小车位于B点时，有xB=vBt=（3）解（1）、（3）得vB=（2）若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车，最小的抛出速度为v0min=vA=（L﹣R）（4）若当小车经过C点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有xc=v0maxt=L+R（5）解（1）、（5）得v0max=（L+R）所以沙袋被抛出时的初速度范围为（L﹣R）≤v0≤（L+R）（3）要使沙袋能在B处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落时间相同tAB=（n+）（n=0，1，2，3…）（6）所以tAB=t=解得v=（4n+1）πR（n=0，1，2，3…）．答：（1）当小车分别位于A点和B点时（∠AOB=90°），沙袋被抛出时的初速度为vA=（L﹣R），vB=；（2）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度范围为（L﹣R）≤v0≤（L+R）；（3）若小车沿跑道顺时针运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足v=（4n+1）πR（n=0，1，2，3…）．【考点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速．【分析】（1）小车分别位于A点和B点时，沙袋