2022年初升高物理衔接讲义 18 新高一招生考试物理模拟试卷(二)(教师版+学生版)
展开初升高物理衔接讲义 18 新高一招生考试物理模拟试卷(二)
考考试时间:90分钟;满分:100分
一、单选题
1.中新社北京2020年12月22日电,记者从中国国家航天局探月与航天工程中心获悉,截至目前,“嫦娥四号”着陆器和“玉兔二号”月球车已在月面工作719天,月球车累计行驶600.55米。下列说法正确的是( )
A.“2020年12月22日”“月面工作719天”指的都是时刻
B.“月球车累计行驶600.55米”指的是通过的路程
C.任何情况下都可以将“玉兔二号”月球车看作质点
D.在降落过程中,以“嫦娥四号”探测器为参考系,月球静止不动
【答案】B
【解析】A.“2020年12月22日”是指时刻,“月面工作719天”指的是时间间隔,选项A错误;
B.“月球车累计行驶600.55米”指的是通过的路程,选项B正确;
C.当探究“玉兔二号”月球车的姿态、转动等情况时,不能将其看作质点,选项C错误;
D.在降落过程中,以“嫦娥四号”探测器为参考系,月球做直线运动,选项D错误。
故选B。
2.如图所示,两轻弹簧a、b悬挂一小铁球处于平衡状态,a、b弹簧均与竖直方向成30°角,a、b的劲度系数分别为k1、k2.则两弹簧的伸长量x1与x2之比为( )
A. B. C.2 D.2
【答案】B
【解析】对小球受力分析,三力平衡,由两弹簧弹力对称可知a、b弹簧中弹力的大小相等,即
k1x1=k2x2
解得
=
故选B。
3.有甲、乙两球,甲球由塔顶自由下落,当它下落高度为h时,乙球从塔顶下与塔顶距离为H处开始自由下落,结果这两球同时落地,则塔高为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据 可得甲下落h的时间为 设塔高h1,则乙球下落的时间为
对甲球有 联立可得 故A正确,BCD错误。故选A。
4.2021年5月15日,我国首次火星探测任务天问一号探测器在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆,在火星上首次留下中国印迹,迈出了我国星际探测征程的重要一步。假设天问一号探测器在降落到火星表面前在重力和发动机推力作用下做匀减速直线运动过程中依次经过四点,最后平稳落到火星表面,探测器经过和三段所用的时间之比为1:3:5。已知段和段的长度分别为和,则根据题给条件可以求出的物理量有( )
A.探测器加速度的大小
B.探测器经过段所用的时间
C.探测器在B点速度的大小
D.段的长度
【答案】D
【解析】ABC.设探测器加速度大小为a,在A点的速度为,在B点的速度为,经过段所用的时间为,段的长度为,则根据匀变速直线运动规律可得
求解五个未知量但只有四个方程,所以无法将五个未知量全部解出,故ABC错误;
D.通过观察可知若把、看成两个整体,利用
三个方程可求解得
,,
故D正确。
故选D。
5.如图所示,半圆形框架竖直放置在粗糙的水平地面上,光滑的小球P在水平外力F的作用下处于静止状态,小球P与圆心O的连线与水平面的夹角为,将力F在竖直面内沿顺时针方向缓慢地转过90°,框架与小球始终保持静止状态。在此过程中下列说法正确的是( )
A.框架对小球的支持力先减小后增大 B.拉力F的最小值为
C.地面对框架的摩擦力增大 D.框架对地面的压力先增大后减小
【答案】B
【解析】AB.以小球为研究对象,分析受力情况,作出受力示意图,如图所示
根据几何关系可知,外力F顺时针转动至竖直向上之前,支持力逐渐减小,F先减小后增大,当F的方向沿圆的切线方向向上时,F最小,根据矢量三角形法则可得
故A错误B正确;
CD.以框架为研究对象,受重力、地面的支持力、地面的摩擦力以及小球压力的作用,根据平衡条件有,
由AB分析可知,F在顺时针方向转动的过程中,小球受到的支持力逐渐减小,根据牛顿第三定律可知,小球对框架的压力逐渐减小,故地面对框架的摩擦力始终在减小,地面对框架的支持力始终在减小,故CD错误。故选B。
6.有两个大小相等的共点力F1和F2,当它们的夹角为60°时合力的大小为F,则当它们的夹角为90°时,合力的大小为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】当它们的夹角为60°时,由力的平行四边形定则和数学知识可得 解 则当它们的夹角为90°时,可得 故选C。
7.如图所示的装置,杆QO沿竖直方向固定,且顶端有一光滑的定滑轮,轻杆OP用铰链固定于O点且可绕O点转动,用两根轻绳分别拴接质量分别为m1、m2的小球并系于P点,其中拴接m1小球的轻绳跨过定滑轮,已知O点到滑轮顶端Q的距离等于OP,当系统平衡时两杆的夹角为=120°,则m1:m2为( )
A.1:2 B.:2 C.1:1 D.:1
【答案】D
【解析】以结点P为研究对象,受力分析如图所示
则拴接小球m1轻绳的拉力大小等于,由力的平衡条件将杆OP的支持力与轻绳的拉力合成,由相似三角形可得 解得 故ABC错误,D正确。故选D。
二、多选题
8.2008年8月16日,运动员博尔特在北京奥运会上以9秒69的成绩打破男子百米跑世界纪录,再创速度极限,下列说法正确的是( )
A.在博尔特的100米飞奔中,可以将他看做质点
B.教练为了分析其动作要领,可以将其看做质点
C.无论研究什么问题,均不能把博尔特看做质点
D.是否能将博尔特看作质点,决定于我们所研究的问题
【答案】D
【解析】A.在百米飞奔中,人的形状和大小不可以忽略不计,不可以把他当成质点,故A错误;
B.分析动作要领,人的形状不能忽略,不能把他当成质点,故B错误;
C.是否把他当成质点要看研究问题的性质,故C错误;
D.形状和大小在所研究的问题中在研究问题中可以忽略就能当成质点,不能忽略就不能当成质点,故D正确。
故选D。
9.如图a、b是两个位于固定斜面上的正方形物块,它们的质量相等,F是沿水平方向作用于a上的外力。已知a、b的接触面,a、b与斜面的接触面都是光滑的。正确的说法是( )
A.a、b可能沿斜面向下运动
B.a对b的作用力沿水平方向
C.a、b对斜面的正压力相等
D.a受到的合力沿水平方向的分力等于b受到的合力沿水平方向的分力
【答案】AD
【解析】A.ab整体受重力、支持力及水平方向的推力,沿平行斜面和垂直斜面方向建立直角坐标系,将重力及水平推力正交分解,有可能重力下滑分力大于水平推力平行斜面向上的分力,故ab有可能沿斜面向下运动,故A正确;
B.a对b的作用力是弹力,与接触面垂直,故平行斜面向上,故B错误;
C.分别分析a、b的受力情况:物体b受重力、支持力及沿斜面向上的a的推力,故对斜面的压力等于重力的垂直分力;对a分析,a受重力、支持力、水平推力;支持力等于重力垂直于斜面的分力及水平推力沿垂直于斜面的分力的合力,故a、b对斜面的压力大小不相等,故C错误;
D.因ab沿斜面方向上的加速度相等,故ab受到的合力相等,因此它们的合力在水平方向上的分力一定相等,故D正确。
故选AD。
10.小滑块m(可视为质点)以不同的初速度v0从长度为4m的固定斜面M顶端沿斜面下滑时,小滑块初速度的二次方 与其下滑距离x的关系图像( −x图像)如图所示,下列判断正确的是( )
A.小滑块沿斜面下滑的加速度大小为2m/s2
B.小滑块沿斜面下滑的加速度大小为4m/s2
C.若v0=5.0m/s,则小滑块滑到斜面底端所花的时间为1s
D.若小滑块第1 s内通过的位移为1m,则其初速度大小为4m/s
【答案】AC
【解析】A.根据匀变速直线运动的速度位移公式v2−=2ax,可知图线斜率k=−2a,代入数据解得a=−2 m/s2,所以滑块下滑的加速度大小为2 m/s2,A项正确;
B.由A项分析可知,B项错误;
C.由位移公式x=v0t+at2,代入数据解得t=1s,或t=4s(舍去),C项正确;
D.由位移公式x'=v0't'+at'2,代入数据解得v0'=2 m/s,D项错误。
故选AC。
11.某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2,5s内物体的( )
A.路程为65m B.位移大小为25m,方向竖直向下
C.平均速度大小为5m/s,方向竖直向上 D.速度改变量的大小为10m/s
【答案】AC
【解析】
【详解】
A.根据公式可知,物体上升的最大高度为
由公式可知,物体上升的时间为
则物体从最高点又下落2s,根据公式可知,下落的高度为
则5s内物体的路程为
故A正确;
B.物体做竖直上抛运动,取向上为正方向,根据公式可得,已知,5s内物体的位移为
则位移大小为25m,方向竖直向上,故B错误;
C.由B分析可知,位移为,根据平均速公式可得,5s内物体的平均速度为
方向竖直向上,故C正确;
D.物体做竖直上抛运动,根据加速度定义式,可知,5s内物体的速度改变量的大小为
故D错误。
故选AC。
12.如图甲所示,物块的质量m=1kg,初速度v0=10m/s,在一水平向左的恒力F作用下从原点O沿粗糙的水平面向右运动,某时刻恒力F突然反向,整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示,g取10 m/s2。下列说法正确的是( )
A.0~1s内物块做匀减速运动
B.在t=1s时,恒力F的方向不变
C.恒力F的大小为10 N
D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
【答案】AD
【解析】AB.由题图可知物块做匀减速运动的加速度大小为
物块做匀加速运动的加速度大小为
物块做匀减速运动所经历的时间为
所以0~1s内物块做匀减速运动,在t=1s时,恒力F的方向改变,故A正确,B错误;
CD.设物块与水平面间的动摩擦因数为μ,根据牛顿第二定律有F+μmg=ma1 F-μmg=ma2
解得F=7 N,μ=0.3 故C错误,D正确。 故选AD。
三、解答题
13.学习了自由落体运动知识,某兴趣小组的同学制作了“人的反应时间测量尺”。如图所示,甲同学用手拿着一把长直尺,并使其处于竖直状态,乙同学把手放在直尺0刻度线位置做抓尺的准备。从乙同学看到甲同学松开直尺,到他抓住直尺所用时间叫“反应时间”。某时刻甲同学松开直尺,直尺竖直下落,乙同学看到后立即用手抓直尺,手抓住直尺位置的刻度值为20cm。若不计空气阻力,直尺下落过程中始终保持竖直状态,取。
(1)求乙同学的反应时间t;
(2)求乙同学抓住直尺时,尺子速度的大小;
(3)若把直尺上的长度刻度直接标注为时间刻度,这把直尺就变为“人的反应时间测量尺”,可以粗略测量人的反应时间。请你说出该尺子上的时间刻度是否均匀,并分析原因。
【答案】(1);(2);(3)不均匀,见解析
【解析】 (1)直尺在竖直方向做自由落体运动,由运动学公式
由题意得
(2)由运动学公式
得
(3)不均匀。
尺子在竖直方向做匀加速直线运动,速度随着时间均匀增大,故相同时间内运动的位移逐渐增大,所以时间刻度是从下端到上端越来越稀疏。
14.我们常常可以采用动力学方法测量空间站质量。如图, 若已知飞船质量为3. 0×103 kg,其推进器的平均推力F为900 N,在飞船与空间站对接后,推进器工作5 s内,测出飞船和空间站的速度变化量是0. 05 m/s,求:
(1)对接后,飞船的加速度大小a;
(2)空间站的质量。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】
(1)飞船的加速度大小
(2)根据牛顿第二定律
15.起重机用钢缆把地面上质量为500kg的重物由静止竖直向上吊起,重物向上做匀加速直线运动,2s末的速度为6m/s,g取10m/s2。求:
(1)重物向上做匀加速直线运动的加速度的大小;
(2)前2s内重物的位移的大小;
(3)钢缆给物体的拉力大小。
【答案】(1);(2);(3)
【解析】 (1)重物由静止开始向上做匀加速直线运动,2s末的速度为6m/s,可知加速度大小为
(2)前2s内重物的位移的大小为
(3)由牛顿第二定律可知
可解得钢缆给物体的拉力大小为
16.物体具有竖直向上的初速度并且只在重力作用下的运动被称为竖直上抛运动。竖直上抛运动与自由落体运动的加速度相同。如图所示,现让小球甲以20m/s的速度从地面上A点做竖直上抛运动,与此同时,让小球乙从B点做自由落体运动,B点离地面的高度为h,取g=10m/s2.求:
(1)经多长时间小球甲的速度大小为10m/s,方向竖直向下;
(2)欲使甲球在上升过程中与乙球相遇(处于同一高度),则h应满足的条件。
【答案】(1)3s;(2)
【解析】
(1)以甲球初速度方向为正方向,则
解得
(2)设经过t时间,两小球处于同一高度,小球甲上升的高度为h1,小球乙下落的高度为h2,则
则有
甲球速度方向向上,则
则h应满足的条件为
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