山东省济南市章丘中学2020-2021学年高一物理模拟试题含解析

山东省济南市章丘中学2020-2021学年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. 如图所示，两个粗糙程度相同的物体A、B并排放在水平地面上，A的质量大于B的质量。

第一次给A施加一个水平推力F1，让A、B一起匀速运动，此时A对B的弹力为
FN1。

第二次给B施加一个水平推力F2，让A、B一起匀速运动，此时B 对A的弹力为
FN2，则关于这些力的大小，下列说法中正确的是:（）
A．F1>F2，FN1<FN2 B．F1<F2，FN1<FN2
C．F1=F2，FN1<FN2 D．F1=F2，FN1>FN2
参考答案：
C
2. （单选）飞机在高空沿水平方向匀速飞行，相隔1s先后（相对飞机无初速）释放两个小球，则在小球落地前，不计空气阻力的影响，下列说法错误的是
A.两个小球的连线与水平地面垂直
B.两个小球间的距离随时间的增大而增大
C.人在飞机上观察，小球都做平抛运动
D.人在地面上观察，小球都做平抛运动
参考答案：
C
3. （单选）一质点做匀速圆周运动时，关于线速度、角速度和周期的关系，下列说法正确的是( )
A．线速度大的角速度一定大； B．周期与半径一定无关；
C．周期小的线速度一定大； D．角速度大的周期一定小.
参考答案：
D
4. 如图所示，长为0.5m的轻质细杆,一端固定一个质量为2kg的小球，使杆绕O点在竖直平面内做圆周运动，小球通过最高点的速率为2m/s，g取10m/s2。

关于球在不同位置受杆的作用力，下列判断正确的是
A. 小球通过最高点时，杆对小球向下的拉力大小是16N
B. 小球通过最高点时，杆对小球向上的支持力大小是4N
C. 小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是32N
D. 小球通过最低点时，杆对小球向上的拉力大小是30N
参考答案：
B
【详解】AB、设小球在最高点时，重力刚好能提供向心力时，小球的速度为v，根据牛顿第二定律有，解得，由于，所以杆在最高点对小球产生支持力，方向向上，设大小为N，由牛顿第二定律有，代入数据可得N=4N，B正确A错误；
CD、设小球运动到最低点的速度为，由动能定理有，设杆对小球的拉力为
F，根据牛顿第二定律有：，联立可得F=116N，CD错误．
【点睛】当物体与杆连接在竖直平面内做圆周运动时，杆可以产生拉力与可以产生支持力，所以物体能否做完整的圆周运动的临界速度与杆出现支持力还是拉力的临界速度是不一样的，这也是本题的关键。

5. 如图所示，小球由细线AB、AC拉住静止，AB保持水平，AC与竖直方向成α角，此时AC对球的拉力为T1。

现将AB线烧断，烧断瞬间，AC对小球拉力为T2，则T1与T2之比为（）
A．1∶1 B．1∶cos2α
C．cos2α∶1 D．sin2α∶cos2α
参考答案：
B
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 汽车刹车后，停止转动的轮胎在地面上发生滑动，可以明显的看出滑动的痕迹，即常说的刹车线，由刹车线长短可以得知汽车刹车前的速度大小，因此刹车线的长度是分析交通事故的一个重要依据。

若汽车刹车后以7 m/s2的加速度运动，刹车线长14m，则可知汽车在紧急刹车前的速度的大小是
____________m/s。

参考答案：
7. 如果钟表的指针都做匀速圆周运动，钟表上秒针的角速度为rad/s (保留π)
参考答案：
π/30
8. 两颗人造地球卫星A、B的质量之比mA∶mB=1∶2，轨道半径之比rA∶rB=1∶3，则此时它们的线速度之比vA∶vB= ，向心力之比FA∶FB= 。

参考答案：
;9：2
9. 重量为100N的木箱放在水平地板上，至少要用35N的水平推力，才能使它从原地开始运动。

木箱从原地移动以后，用30N的水平推力，就可以使木箱继续做匀速运动。

由此可知：木箱与地板间的最大静摩擦力Fmax= ;木箱所受的滑动摩擦力F= ,木箱与地面间的动摩擦因数为。

如果用20N的水平推力推木箱，木箱所受的摩擦力是。

参考答案：
10. 如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条纸带，纸带上相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，
其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm，
则A点的瞬时速度的大小为________ m/s，小车运动的加速度的大小为________m/s2。

（结果保留两位有效数字）参考答案：
A点的瞬时速度的大小为_0.86__ m/s，
小车运动的加速度的大小为__0.64__m/s2。

11. 一根弹簧在弹性限度内，对其施加30N的拉力时，其长为20cm，对其施20N压力时，其长为15cm
，则该弹簧自然长度为 cm
，其劲度系数为 N/m 。

参考答案：
12. 从高度为h处以初速度v0水平抛出一物体，测得落地点与抛出点的水平距离为x．如果抛出点的高度降低了h，仍要把物体抛到x远处，则水平初速度应为。

参考答案：
2v0
13. 如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0．8m的细绳，悬于以v=4m/s向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触。

由于某种原因，小车突然停止，此时悬线中张力之比TB：TA=
参考答案：
3：1
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＝3.8 kg，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．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，g 取10 m/s2)求拉力F的大小．
参考答案：
10 N
由平衡知识：对木箱水平方向：Fcos θ＝f
竖直方向：Fsin θ＋F N＝mg
且f＝μF N
联立代入数据可得：F＝10 N
15. 决定平抛运动物体飞行时间的因素
是
A.初速度
B.抛出时的高度
C.抛出时的高度和初速度
D.以上均不对
参考答案：
C
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，现因故紧急刹车，已知汽车刹车过程中加速的大小始终为5m/s2，求
（1）汽车刹车3s末的速度；
（2）汽车通过30m所需要的时间；
（3）汽车从开始刹车到6s末所通过的位移．
参考答案：
解：（1）规定汽车初速度的方向为正方向，v0=72km/h=20m/s a=﹣5m/s2
汽车刹车到停止所需的时间＞3s，知3s末未停止．
所以，汽车刹车后3s末的速度v=v0+at=20﹣5×3m/s=5m/s．
（2）由v2﹣v02=2ax，代入数据可求v=10m/s，
则汽车通过30m所需要的时间t=．
（3）t0＜6s，知汽车在6s内的位移等于在4s内的位移所以汽车刹车6s末的位移．
【考点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的速度与时间的关系．
【专题】直线运动规律专题．
【分析】（1）求出汽车刹车到停止所需的时间，因为汽车刹车停止后不再运动，然后根据速度时间
公式v=v0+at求出汽车刹车3s末的速度．
（2）根据速度位移公式，求出汽车通过30m的末速度，再根据t=求出时间．
（3）判断6s末有没有停止，然后根据位移时间公式求出位移．
17. 神奇的黑洞是近代引力理论所预言的一种特殊天体，探寻黑洞的方案之一是观测双星系统的运动
规律。

天文学家观测河外星系大麦哲伦云时，发现了LMCX-3双星系统，它由可见星A和不可见的暗星B构成。

两星视为质点，不考虑其它天体的影响，A、B围绕两者连线上的O点做匀速圆周运动，
它们之间的距离保持不变，如图所示。

引力常量为G，由观测能够得到可见星A的速率v和运行周期T。

(1)可见星A所受暗星B的引力FA可等效为位于O点处质量为的星体(视为质点)对它的引力，设A 和B的质量分别为m1、m2，试求(用m1、m2表示)；
(2)求暗星B的质量m2与可见星A的速率v、运行周期T和质量m1之间的关系式；
(3)恒星演化到末期，如果其质量大于太阳质量ms的2倍，它将有可能成为黑洞。

若可见星A的速率v=2.7105m/s，运行周周期T=4.7l04 s，质量m1=6ms，试通过估算来判断暗星B有可能是黑洞吗? (G=6.6710-11N m2/kg2，ms =2.01030kg)
参考答案：
18. 如图所示，一辆汽车A 拉着装有集装箱的拖车B ，以速度进入水平的直车道。

因前方
道路施工，为使汽车速度在s=200m 的距离内减到
，驾驶员必须刹车。

假定刹车时地面的
摩擦阻力是恒力，且该力的70％作用于拖车B ，30％作用于汽车A 。

已知A 的质量，Ｂ
的质量。

求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力。

取重力加速度g=10m/s2。

参考答案：
汽车加速度a=
F=(m1+m2)a=1.6×104N B 受力FB=0.7F=1.12×104N
相互作用力FB/=m2a-FB=800N 方向向后。