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北京第二十五中學(xué)高一物理摸底試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)關(guān)于物體的重心,下列說法正確的是:(
)A.形狀規(guī)則的物體的重心一定在它的幾何中心上B.物體的重心一定在物體上C.地球?qū)ξ矬w的重力只作用在物體的重心上D.若用一根輕質(zhì)細(xì)線把一物體懸掛起來,當(dāng)物體靜止時(shí)其重心一定在過懸線的這條直線上。參考答案:D2.(多選題)如圖所示,質(zhì)量為m的小球,用長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線懸掛在O點(diǎn),在O點(diǎn)正下方處有一光滑的釘子P,把小球拉到與釘子等高的位置A,懸線被釘子擋?。屝∏蛟谖恢肁由靜止釋放,當(dāng)小球第一次經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)()A.小球的線速度突然增大 B.小球的角速度突然減小C.懸線上的拉力突然減小 D.小球的向心加速度突然增大參考答案:BC【考點(diǎn)】向心力;牛頓第二定律.【分析】小球經(jīng)過最低點(diǎn)的前后瞬間速度的大小不變,根據(jù)v=rω,a=得出角速度的變化,以及向心力的變化,根據(jù)牛頓第二定律得出拉力的變化.【解答】解:A、小球經(jīng)過最低點(diǎn)前后瞬間線速度不變,轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑增大,根據(jù)v=rω知,角速度減小,故A錯(cuò)誤,B正確;C、根據(jù)a=知,速度大小不變,半徑變大,向心加速度減小,向心力減小,根據(jù)牛頓第二定律F﹣mg=m得,繩子的拉力減?。蔆正確,D錯(cuò)誤.故選:BC3.質(zhì)量相同的小球A和B分別懸掛在長(zhǎng)為L(zhǎng)和2L的不同長(zhǎng)繩上,如圖所示。將兩小球拉至同一水平高度處從靜止釋放,當(dāng)兩球擺到豎直位置時(shí)(選小球釋放處為參考平面),以下判斷正確的是A.兩球速度一樣大
B.兩球的動(dòng)能一樣大
C.兩球的機(jī)械能一樣大
D.兩球所受的拉力一樣大參考答案:CD略4.(單選)右圖是某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像,由圖像得到的正確結(jié)果是(
)A.0~1s內(nèi)的平均速度是2m/sB.0~1s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向與2~4s內(nèi)的運(yùn)動(dòng)方向相反C.0~1s內(nèi)的加速度小于2~4s內(nèi)的加速度D.0~2s內(nèi)的位移大小是3m參考答案:D5.(多選)質(zhì)點(diǎn)甲、乙做直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖像如圖所示,則:()
A.在運(yùn)動(dòng)過程中,質(zhì)點(diǎn)甲比質(zhì)點(diǎn)乙運(yùn)動(dòng)的快
B.當(dāng)t=t1時(shí)刻,兩質(zhì)點(diǎn)的位移相同
C.當(dāng)t=t1時(shí)刻,兩質(zhì)點(diǎn)的速度相同
D.質(zhì)點(diǎn)甲的加速度大于質(zhì)點(diǎn)乙的加速度參考答案:AB二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分6.(1)電火花計(jì)時(shí)器是使用___
_(直流電,交流電)電源的儀器,電源的頻率為50Hz,它每隔___
___秒打一次點(diǎn)。(2)在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上依次選擇6個(gè)實(shí)際點(diǎn)A、B、C、D、E、F,各相鄰點(diǎn)間的距離依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm。根據(jù)學(xué)過的知識(shí)可以求出小車在B點(diǎn)的速度為vB=____
___m/s,CE間的平均速度為____
___m/s;(均保留3位有效數(shù)字)參考答案:7.一艘宇宙飛船飛近某一新發(fā)現(xiàn)的行星,并進(jìn)入靠近行星表面的圓形軌道繞行數(shù)圈后,著陸在該行星上,飛船上備有以下實(shí)驗(yàn)器材:A.精確秒表一個(gè)
B.已知質(zhì)量為m的物體一個(gè)C.彈簧測(cè)力計(jì)一個(gè)
D.天平一臺(tái)(附砝碼)已知宇航員在繞行時(shí)和著陸后各作了一次測(cè)量,依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù),可求出該行星的半徑R和行星質(zhì)量M。(已知萬有引力常量為G)(1)繞行時(shí)所選用的測(cè)量器材為
,著陸時(shí)所選用的測(cè)量器材為
(用序號(hào)表示)。(2)兩次測(cè)量的物理量分別是
、
。(3)用以上數(shù)據(jù)推出半徑R、質(zhì)量M的表達(dá)式:R=
,M=
。參考答案:(1)A;BC
(2)周期T;物體的重力F
(3)8.平拋一物體,當(dāng)拋出1s后它的速度方向與水平方面成45°角,落地時(shí)速度方向與水平方面成60°角,它拋出時(shí)的初速度v0=
m/s.起拋點(diǎn)距地面的高度h=(g取10m/s2)參考答案:10;15.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng).【分析】平拋運(yùn)動(dòng)在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),在豎直方向上做自由落體運(yùn)動(dòng).將拋出1s后的速度進(jìn)行分解,根據(jù)vy=gt求出豎直方向上的分速度,再根據(jù)角度關(guān)系求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度.將落地的速度進(jìn)行分解,水平方向上的速度不變,根據(jù)水平初速度求出落地時(shí)的速度.根據(jù)落地時(shí)的速度求出豎直方向上的分速度,再根據(jù)vy2=2gh求出拋出點(diǎn)距地面的高度.【解答】解:物體拋出1s后豎直方向上的分速度為:
vy1=gt=10m/s由tan45°==1,則物體拋出時(shí)的初速度v0=vy1=10m/s.落地時(shí)速度方向與水平成60°角,則落地時(shí)豎直方向的分速度為:vy2=v0tan60°=10m/s根據(jù)vy22=2gh得:起拋點(diǎn)距地面的高度h==m=15m.故答案為:10;15.9.汽車以20m/s的速度做勻速運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)而做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小為5m/s2,則它關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后通過t=37.5m所需的時(shí)間為______________s.參考答案:設(shè)汽車初速度的方向?yàn)檎较?,即V0=20m/s,a=-5m/s2,s=37.5m.則由位移公式得:解得:t1=3s,t2=5s.分析糾錯(cuò):因?yàn)槠嚱?jīng)過t0=已經(jīng)停止運(yùn)動(dòng),4s后位移公式已不適用,故t2=5s應(yīng)舍去。10.借助運(yùn)動(dòng)傳感器可用計(jì)算機(jī)測(cè)出物體運(yùn)動(dòng)的速度.如圖所示,傳感器系統(tǒng)由兩個(gè)小盒子A、B組成,A盒裝有紅外線發(fā)射器和超聲波發(fā)射器,它裝在被測(cè)物體上,每隔0.3s可同時(shí)發(fā)射一個(gè)紅外線脈沖和一個(gè)超聲波脈沖;B盒裝有紅外線接收器和超聲波接收器,B盒收到紅外線脈沖時(shí)開始計(jì)時(shí)(紅外線的傳播時(shí)間可以忽略不計(jì)),收到超聲波脈沖時(shí)計(jì)時(shí)停止.在某次測(cè)量中,B盒記錄到的連續(xù)兩個(gè)超聲波脈沖所需的時(shí)間分別為0.15s和0.155s,由此可知,該物體A正
(選填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)B盒運(yùn)動(dòng),該物體運(yùn)動(dòng)的速度為
m/s.(超聲波傳播速度取340m/s)參考答案:遠(yuǎn)離,5.7.【考點(diǎn)】探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.【分析】根據(jù)題意B盒記錄到的連續(xù)兩個(gè)超聲波脈沖所需的時(shí)間分別為0.15s和0.155s,時(shí)間變長(zhǎng),故A盒運(yùn)動(dòng)方向是背離B盒,由s=vt可求兩次的位移差,時(shí)間為△t=t2﹣t1=0.3s,物體運(yùn)動(dòng)的速度為v=,從而即可求解.【解答】解:根據(jù)題意,得:B盒記錄到的連續(xù)兩個(gè)超聲波脈沖所需的時(shí)間分別為0.15s和0.155s,時(shí)間變長(zhǎng),由s=vt知,s變大,故A盒運(yùn)動(dòng)方向是遠(yuǎn)離B盒;由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s=vt,得s1=vt1=340×0.15=51m,s2=vt2=340×0155=52.7m由v==得v==5.7m/s故答案為:遠(yuǎn)離,5.7.11.滬杭高鐵在運(yùn)營(yíng)前的某次測(cè)試中,列車在水平直線軌道上勻速行駛的最大速度為360km/h(約為100m/s)。假定列車的總質(zhì)量為4.0×105kg.列車以最大速度勻速行駛時(shí)所受的阻力為車重的0.03倍,則此時(shí)列車牽引力的總功率約為
▲
(填“1.2×107W”或“1.2×106W”)。參考答案:12.如圖所示,兩個(gè)物體質(zhì)量分別為m1和m2,緊靠在一起并放在光滑水平面上,如果施以向右的水平力F1和向左的水平力F2,且F1>F2,則m1與m2之間的相互作用力大小是________---_。參考答案:13.如圖所示,重力為40N的物體與豎直墻壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,若用斜向上F=50N的推力托住物體,使物體處于平衡狀態(tài),這時(shí)物體受到的摩擦力是_____N;要使物體勻速下滑,推力F的大小應(yīng)變?yōu)開_____N(該空保留一位小數(shù)).(g取l0,)參考答案:三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.如圖所示,在光滑水平面上,一輛質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)度L=9.6m、上表面粗糙的平板車緊靠著被固定的斜面體ABC,斜面體斜邊AC長(zhǎng)s=9m、傾角?,F(xiàn)將質(zhì)量m=lkg的小木塊從斜面頂端A處由靜止釋放,小木塊滑到C點(diǎn)后立即速度大小不變地水平?jīng)_上平板車。已知平板車上表面與C點(diǎn)等高,小木塊與斜面、平板車上表面的動(dòng)摩擦系數(shù)分別為=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2,求:(1)小木塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大???(2)試判斷小木塊能否從平板車右側(cè)滑出,若不能滑出,請(qǐng)求出最終小木塊會(huì)停在距離車右端多遠(yuǎn)?若能滑出,請(qǐng)求出小木塊在平板車上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間?參考答案:(1)6m/s(2)不會(huì)滑出,停在距車右端3.6m【詳解】(1)木塊在斜面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得:mgsin37°-f=ma
其中:f=μ1mgcos37°
解得a=2m/s2,
根據(jù)速度位移關(guān)系可得v2=2as
解得v=6m/s;
(2)木塊滑上車后做勻減速運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得:μ2mg=ma1
解得:a1=2m/s2
車做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律可得:μ2mg=Ma2
解得a2=1m/s2,
經(jīng)過t時(shí)間二者的速度相等,則:v-a1t=a2t
解得t=2s
t時(shí)間木塊的位移x1=vt-a1t2
t時(shí)間小車的位移x2=a2t2
則△x=x1-x2=6m
由于△x=8m<L,所以木塊沒有滑出,且木塊距離車右端距離d=L-△x=3.6m15.(6分)為了確定平面上物體的位置,我們建立以平面直角坐標(biāo)系如圖所示,以O(shè)點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn),沿東西方向?yàn)閤軸,向東為正;沿南北方向?yàn)閥軸,向北為正。圖中A點(diǎn)的坐標(biāo)如何表示?其含義是什么?
參考答案:A點(diǎn)橫坐標(biāo)x=2m,縱坐標(biāo):y=3m,表示A點(diǎn)在坐標(biāo)原點(diǎn)東2m,偏北3m處。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖12所示,公路上一輛汽車以v1=10m/s的速度勻速行駛,汽車行至A點(diǎn)時(shí),一人為搭車,從距公路30m的C處開始以v2=3m/s的速度正對(duì)公路勻速跑去,司機(jī)見狀途中剎車,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng),結(jié)果車和人同時(shí)到達(dá)B點(diǎn),已知AB=80m,問:汽車在距A多遠(yuǎn)處開始剎車,剎車后汽車的加速度有多大?
參考答案:人從C到B用時(shí)t=s=10s,這一時(shí)間內(nèi)汽車由A到B且停在B點(diǎn),設(shè)車從A經(jīng)t1,開始剎車.v1t1+(t-t1)=x代入數(shù)據(jù)解得:t1=6s所以x1=v1t1=60m,a==m/s2=2.5m/s2.
17.一輛汽車在筆直的公路上以72km/h的速度行駛,司機(jī)看見紅色交通信號(hào)燈便踩下剎車。此后,汽車開始做勻減直線速運(yùn)動(dòng),設(shè)汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為5m/s2。(1)開始制動(dòng)后,前2S內(nèi)汽車行駛的距離是多少?(2)從開始制動(dòng)到完全停止,汽車行駛的距離為多少?參考答案:解:加速度a=-0.5m/s2,末速度vt=0,運(yùn)動(dòng)總時(shí)間t=(vt-v0)/a=4s
(1)t1=2s<t,所以s1=v0t1+at12=20×2-×5×22m=30m
(2)由公式vt2-v02=2as知,s=(vt2-v02)/a=40m18.(14分)如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示。一個(gè)質(zhì)量為m的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經(jīng)過A點(diǎn)時(shí),不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計(jì)其速率變化。物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,物體向左最多能滑到傳送帶左右兩端AB的中點(diǎn)處,重力加速度g=10m/s2,則:(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間?(2)傳送帶左右兩端AB間的距離LAB為多少?(3)如果將物體輕輕放在傳送帶左端的B點(diǎn),它沿斜面
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