山东省泰安市新泰青云第一中学高一物理模拟试卷带解析

山东省泰安市新泰青云第一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. 火车以1m／s速度在水平轨道上匀速行驶，一乘客把手伸到窗外从距地面
2.5m高处自由释放一物体，不计空气阻力，物体落地时与乘客的水平距离为( )
A.0m
B.0.5m
C.0.25m
D.1m
参考答案：
A
2. 为模拟净化空气过程，有人设计了如图所示的含有灰尘空气的密封玻璃圆柱桶（圆柱桶的高和直径相等）。

第一种除尘方式是：在圆柱筒顶和底面的金属电极间加上电压U，沿圆柱筒的轴线形成一个匀强电场，灰尘运动方向如图甲所示；第二种除尘方式是：圆柱筒轴线处放一直导线，在导线与容器内壁的金属电极间也加上电压U，形成沿半径方向的辐向电场。

灰尘运动方向如图乙所示。

已知空气阻力与灰尘运动的速度成正比，即f＝kv（k为定值），假设每个灰尘颗粒的质量和电荷量均相同，重力可忽略不计，则在这两种方式中
A．灰尘颗粒最终均有可能做匀速运动
B．灰尘颗粒沉积处的电场强度相等
C．电场对单个灰尘颗粒做功的最大值相等
D．电场对单个灰尘颗粒的作用力相等
参考答案：
C
3. （单选题）以下划线上的数字指时间（即时间间隔）的是（）
A．某中学的作息表上写着，第四节：10：20－11：00
B．刘翔跨栏记录为12.91s
C．浙江卫视《中国好声音》每周五晚21：00准时与您见面
D．下午第一节课从14：20开始
参考答案：
B 4.
参考答案：
B
5. （单选）关于物体的惯性，下列说法中正确的是（）
A.静止的物体没有惯性
B. 速度大的物体惯性大
C. 任何物体都有惯性
D. 同一物体在地球上和在月球上的惯性是相同的
参考答案：
D
二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分
6. 已知船在静水中的速度是0.5m/s，水流速度为0.3 m/s，河宽为10米，现让船从河此岸出发到达彼岸，则过河的最短时间为__________s，最短位移为___________m。

参考答案：
20__________；____10__
7. 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S A：S B=2：3而转过的角度之比φA：φB=3：2，则它们的线速度之比V A：V B=______；角速度之比ωA：
ωB=______。

参考答案：
2:3 3:2
8. 如图为某探究小组设计的测量弹簧弹性势能的装置，小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动（小球与弹簧不相连），现测得小球的质量为m，桌子的高度为h，小球落地点到桌边的水平距离为s，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g，则弹簧被压缩时的弹性势能为．
参考答案：
【考点】机械能守恒定律；平抛运动．
【分析】小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动，根据高度可以求出运动的时间，再根据水平距离求出抛出时的初速度，在整个运动过程中，只有弹簧弹力和重力做功，系统的机械能是守恒的，跟根据机械能守恒得出弹簧的弹性势能．
【解答】解：小球被压缩的弹簧弹出后作平抛运动，根据h=gt 2得：t=
，所以v 0==
小球从初位置到被抛出前，只有只有弹簧弹力和重力做功，系统的机械能是守恒， 选取桌面为零势能面，根据机械能守恒定律得：E 1=E 2
即：E P 弹+=E K +0，所以E P 弹=mv 02=
．
故答案为：
．
9. 一物体以水平速度飞来，遇到竖直墙面又被以水平速度反向弹回，选反弹方
向为正方向，反弹前后物体的速度变化量为
，如果物体与竖直墙面的作用时间是0.1，则物体的加速度为 。

参考答案：
10. 如图所示，B 和C 是一组塔轮，即B 和C 半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB ：RC=3：2，A 轮的半径大小与C 轮相同，它与B 轮紧靠在一起，当A 轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B 轮也随之无滑动地转动起来．a 、b 、c 分别为三轮边缘的三个点，则a 、b 、c 三点在运动过程中的 ．线速度大小之比为向心加速度大小之比为 ．
参考答案：
3：3：2，9：6：4
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】轮A 、轮B 靠摩擦传动，边缘点线速度相等；轮B 、轮C 是共轴传动，角速度相等；再结合公式v=rω和a=vω列式分析．
【解答】解：①轮A 、轮B 靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：
v a ：v b =1：1
根据公式v=rω，有： ωa ：ωb =3：2 根据ω=2πn ，有： n a ：n b =3：2 根据a=vω，有：
a a ：a
b =3：2
②轮B 、轮C 是共轴传动，角速度相等，故： ωb ：ωc =1：1 根据公式v=rω，有：
v b ：v c =3：2 根据ω=2πn ，有：
n b ：n c =1：1
根据a=vω，有： a b ：a c =3：2 综合得到： v a ：v b ：v c =3：3：2 a a ：a b ：a c =9：6：4
故答案为：3：3：2，9：6：4
11. 在围绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船中有一质量为50kg 的宇航员，他受的重力是（地球表面的重力加速度为g=9.8m/s 2）
A ．等于490N
B ．大于490N
C ．等于零
D ．小于490N 参考答案： D
12. 平抛运动分解为水平方向的__________运动和竖直方向上的__________运动。

参考答案：
13. 如图所示的数据和图线为某同学做平抛运动实验所得出，但忘记记下小球做平抛运动的起点位置O ，请根据图中数据求出平抛运动的初速度v 0=2m/s ．（g=10m/s 2）
参考答案：
考点：平抛运动．
专题：平抛运动专题．
分析：在竖直方向做自由落体运动，根据△h=gT2，求出T，物体在水平方向做匀速直线运动，根据s=v0T，即可求出平抛运动的初速度v0．
解答：解：由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有△h=gT2，由图h2是AB之间的竖直距离，h1是BC之间的竖直距离，可知：[来源:学科网]
△h=h2﹣h1=（50cm﹣20cm）﹣20cm=10cm=0.1m
将△h=0.1m，g=10m/s2带入△h=gT2，解得：
T=0.1s
物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T，将s=20cm=0.2m带入解得：
v0== m/s=2.0m/s．
所以物体做平抛运动的初速度为2m/s；
故答案为：2m/s．点评：由于物体在水平方向做匀速直线运动，可以根据在水平方向的间距相同确定相隔的时间相同，而在竖直方向做自由落体运动，即匀变速直线运动故有△h=gT2，求出T，再根据s=v0T进行求解．这种方法一定要掌握．
三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分
14. 12．（3分）在上图中，根据通电螺线管上方小磁针N极的指向，标出电源的“十”“一”极。

参考答案：
15. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中正确的是（）
A．A球的线速度必定小于B球的线速度
B．A球的角速度必定小于B球的角速度
C．A球的运动周期必定小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必定大于B球对筒壁的压力
参考答案：
B
四、计算题：本题共3小题，共计47分
16. 如图所示，一束电子(电荷量为e)以速度v垂直射入磁感应强度为B，宽度为d的匀强磁场中，穿过磁场时速度方向与电子原来入射方向的夹角是30°，则电子的质量是多少？电子穿过磁场的时间是多少？
参考答案：
解析：电子在磁场中运动时，只受洛伦兹力作用，故其轨道是圆弧的一部分，又因为洛伦兹力与速度v垂直，故圆心应在电子穿入和穿出时洛伦兹力延长线的交点上，做出粒子在磁场中运动的轨迹如图所示，从图中可以看出，AB弧所对的圆心角
17. 有一水平放置的圆盘，上面放一劲度系数为k的弹簧，如图所示，弹簧的一端固定于轴O上，另一端系一质量为m的物体A，物体与盘面间的动摩擦因数为μ，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力，开始时弹簧未发生形变，长度为R。

求：
（1）盘的角速度ω多大时，物体A开始滑动
（2）当角速度缓慢增大到2ω时，弹簧的伸长量ΔX是多少？
参考答案：
18. 某游戏装置放在竖直平面内，如图所示，装置由粗糙抛物线形轨道AB和光滑的圆弧轨道BCD构成，控制弹射器可将穿在轨道上的小球以不同的水平初速度由A点射入，最后小球将由圆轨道的最高点D水平抛出，落入卡槽中得分，圆弧半径为R，O′为圆弧的圆心，C为圆弧轨道最低点，抛物线轨
道上A点在坐标轴的原点O上，轨道与圆弧相切于B点，抛物线轨道方程为y=ax2（0＜a＜），∠BO′C=θ，x轴恰好将半径O′D分成相等的两半，交点为P，x轴与圆弧交于Q点，则：
（1）将小球以某一初速度水平由A点射入轨道，小球沿轨道运动到与A等高处Q，速度减为0，试求小球运动到B点的速度；
（2）由（1）得到的B点的速度，能否求出小球在A点射入的速度，如果能请求出v0，不能，请说明理由；
（3）试求在多次弹射小球的过程中，机械能损失最小的一次，小球在最高点D对轨道的作用力与最低点C对轨道的作用力的比值．
参考答案：
解：（1）小球从B到Q的过程中在光滑的圆弧轨道上运动，全过程中只有重力做功，根据动能定理有：
﹣mg（Rcosθ+）=0﹣
解得小球在B点时的速度：v B=
（2）不能求出，因为抛物线轨道粗糙，小球在轨道上运动时所受摩擦力是变力，故不能求出摩擦力对小球做的功，所以无法由动能定理求得小球在A点时的速度；
（3）由题意可知，要使小球损失的机械能最小，即小球在整个运动过程中无摩擦力做功，所以当小球做平抛运动轨道恰好与抛物线轨道重合时，小球运动过程中无摩擦力做功，所以有：
根据平抛运动规律有：
x=v0t
y=
可得y==ax2
所以：v0=
小球从A到C，只有重力做功有：
mg（R+）=﹣
小球在最低点竖直方向的合力提供圆周运动向心力，有：
F NC﹣mg=m
联列两式可解得：F NC=4mg+
从A到D过程中只有重力做功有：
﹣mg=﹣
解得：v D=
因为0＜a＜），所以：v D＞
小球在D点有：F ND+mg=m
可得：F ND=﹣2mg 所以可得：=
答：（1）将小球以某一初速度水平由A点射入轨道，小球沿轨道运动到与A等高处Q，速度减为0，小球运动到B点的速度为；
（2）由（1）得到的B点的速度，不能求出小球在A点射入的速度，因为不能求出AD段摩擦力这个变力所做的功；
（3）小球在最高点D对轨道的作用力与最低点C对轨道的作用力的比值为．
【考点】动能定理；平抛运动；向心力．
【分析】（1）BCD是光滑的轨道故从B到Q的过程中只有重力做功，根据动能定理求得小球在B点的速度即可；
（2）从A到B的过程中只重力和阻力做功，因为阻力是变力，不能求出阻力做的功，故无法求得小球在A点的初速度；
（3）要求小球机械能损失最小，则由题意可知，当小球从A点做平抛运动，与抛物线重合时，小球损失的机械能最小，据平抛运动规律求得小球在B点时速度，再由动能定理和小球在最高点最低点时竖直方向的合外力提供小球圆周运动向心力分析求解即可．。