高一(下)学期期末物理模拟试卷
一、单项选择题:本题共10小题,每小题4分,共40分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的
1. (本题9分)假设列车从静止开始做匀加速运动,经过500 m的路程后,速度达到360 km/h.整个列车的质量为1.00×105 kg,如果不计阻力,在匀加速阶段,牵引力的最大功率是 A.4.67×106 kW C.1.0×108 kW 【答案】B 【解析】
B.1.0×105 kW D.4.67×109 kW
v21002由v?2ax得,a??m/s2?10m/s2,则牵引力F?ma?1?105?10N?1?106N
2x2?5002所以牵引力最大功率P?Fv?1?106?100W?1?108W,故B正确,ACD错误.
点睛:根据匀变速直线运动的速度位移公式求出列车的加速度,然后根据牛顿第二定律求出合力,即牵引力,速度最大时,功率最大,根据P?Fv求出最大功率.
2. (本题9分)如图所示,用一根长杆和两个小定滑轮组合成的装置来提升质量为m的重物A,长杆的一端放在地面上,并且通过铰链连接形成转轴,其端点恰好处于左侧滑轮正下方的O点处,在杆的中点C处拴一细绳,通过两个滑轮后挂上重物A,C点与O点的距离为l,滑轮上端B点距O点的距离为4l.现在杆的另一端用力,使其沿逆时针方向由竖直位置以角速度?匀速转至水平位置(转过了 90o角).则在此过程中,下列说法正确的是 ( )
A.重物A的速度先增大后减小,最大速度是?l B.重物A做匀速直线运动
?D.绳的拉力对A所做的功为?C.绳的拉力对A所做的功为【答案】A 【解析】
17?3mgl
?417?3?mgl?m?l1722
设C点线速度方向与绳子沿线的夹角为?(锐角),由题知C点的线速度为?L,该线速度在绳子方向上的分速度就为?Lcos?,?的变化规律是从最大(90o)然后逐渐变小,则?Lcos?逐渐变大,直至绳子
和杆垂直,?变为零,绳子的速度变为最大;然后?又逐渐增大,?Lcos?逐渐变小,绳子的速度变慢,可知重物做变速运动,重物先加速,后减速,当?为零时,重物的速度最大,达到?L,故A正确;B错误;拉力对重物m所做的功等于物体重力势能的增加量和动能的增加量,物体升高的高度等于左侧绳子的伸长量,由几何关系可知h??17?3L,故重力势能增加量为
??17?3mgL,而杆转到水平位置时,
?cos??4418?L;故此时动能的增加量为mv2?m?2L2,因此绳子对物体A,则此时速度为1717217所做的功为
?17?3mgL??8m?2L2,故CD错误;选A. 17【点睛】本题应明确重物的速度来自于绳子的速度,注意在速度的分解时应明确杆的转动线速度为线速度,而绳伸长速度及转动速度为分速度,再由运动的合成与分解得出合速度与分速度的关系.
3. (本题9分)地球上两个物体,它们之间的万有引力为F .若它们的质量都增大为原来的2倍,距离减少为原来的1/2,它们之间的万有引力变为( ) A.F/2 【答案】D 【解析】 【详解】
变化前,两者之间的万有引力为F?kB.F
C.4F
D.16F
m1m2,变化后两者之间的万有引力为r2F?k2m1?2m2mm?16k122?16F1,D正确. r(r)224. (本题9分)冰面对溜冰运动员的最大静摩擦力为运动员重力的k倍,在水平冰面上沿半径为R的圆周滑行的运动员,其安全速度的最大值是( ) A.kgR 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】
由题意可知,最大静摩擦力为重力的k倍,所以最大静摩擦力等于kmg,设运动员的最大的速度为v,则:
B.kgR C.gR kD.2kgR v2kmg?m,解得:安全速度的最大值v?kgR.故B项正确,ACD三项错误.
R【点睛】
运动员在水平面上做圆周运动的向心力是由运动员受到的冰给运动员的静摩擦力提供的,能够提供的最大的向心力就是最大静摩擦力,此时的速度就是最大的速度.
5. (本题9分)质量为1 kg的物体以某一初速度在水平面上滑行,由于摩擦阻力的作用,其动能随位移变化的图线如图所示,g取10 m/
则以下说法中正确的是 ( )
A.物体与水平面间的动摩擦因数为0.5 B.物体滑行的总时间为2 s.
C.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2 D.物体滑行的总时间为4 s 【答案】D 【解析】 【详解】
AC.由图象可知,EK1=50J,EK2=0J,位移x=20m,EK1=mv12=50J,初速度v1=10m/s,由动能定理得:
EK2-EK1=-fx
解得:f=2.5N=μmg,μ=0.25,故AC不符合题意; BD.物体加速度
物体运动时间
故B不符合题意,D符合题意;
6.下面各个实例中,机械能守恒的是( ) A.物体沿斜面匀速下滑 C.物体沿光滑曲面滑下 【答案】C 【解析】 【详解】
A.匀速下滑,动能不变,重力势能减小,A错误;
B.物体从高处以0.9g的加速度下落,受到阻力,机械能不守恒,B错误; C.物体沿光滑曲面滑下,除重力做功外,没有其它力做功,机械能守恒,C正确;
B.物体从高处以0.9g的加速度竖直下落 D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
D.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升,速度不变,重力势能增加,机械能增加,D错误.
7.如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点从A到E的运动轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂直,则下列说法中正确的是( )
A.D点的速率比C点的速率大 B.A点的加速度与速度的夹角小于90° C.A点的加速度比D点的加速度大 D.从A到D速度先增大后减小 【答案】A 【解析】 【详解】
A.由题意,质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加速度方向向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,合外力恒定不变,质点由C到D过程中,合外力做正功,由动能定理可得,D点的速度比C点速度大,故A正确;
B.A点的加速度与速度的夹角大于90°. 物体在A点受力的方向向下,而速度的方向向右上方,故B正确;C.质点做匀变速曲线运动,加速度不变,则A点的加速度等于D点的加速度,故C错误;
D.由A的分析可知,质点由A到D过程中,加速度的方向向下,速度的方向从斜向右上方变为斜向右下方,从A到D速度先减小后增大.故D错误.
8. (本题9分)如图所示,竖直面内有一根倾斜的轻质硬直杆,其下端用铰链固定在O点,其上端固定一个小球,用水平轻绳拉住小球使其静止。现保持小球位置不动,改变轻绳的方向使其缓慢转至竖直向上。设绳中拉力大小为T,杆对小球的弹力大小为F,则在此过程中下列判断正确的是( )
A.T逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】
B.T逐渐减小 C.F逐渐增大 D.F逐渐减小
杆下端用铰链固定在O点,则杆对小球的弹力沿杆的方向,对小球受力分析,将小球的重力分解为T和F
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