安徽省淮北市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

安徽省淮北市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．如图为嫦娥三号登月轨迹示意图。图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点。a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是（　　）
A．嫦娥三号在环地球轨道上的运行速度大于11.2km/s
B．嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速
C．设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1=a2
D．嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能
2．一物体在xOy平面内从坐标原点开始运动，沿x轴和y轴方向运动的速度v随时间t变化的图象分别如图甲、乙所示，则物体在0~t0时间内（　　）
A．做匀变速运动
B．做非匀变速运动
C．运动的轨迹可能如图丙所示
D．运动的轨迹可能如图丁所示
3．以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断错误的是（　　）
A．此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小 B．此时小球的速度大小为
C．此时小球速度的方向与位移的方向相同 D．小球运动的时间为
4．在河面上方12m的岸上有人用长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么( )
A．小船靠岸过程做加速运动
B．3s时小船前进了9m
C．3s时绳与水面的夹角为37°
D．3s时小船的速率为5m/s
二、单选题
5．如图所示，自由落体的小球从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短过程中，小球速度、合力、加速度的变化情况正确的是（ ）
A．小球一接触弹簧就做减速运动
B．小球速度先变大后变小
C．小球受到的合力先变大，后变小
D．小球运动的加速度不变
6．甲物体的质量是乙物体的3倍，它们同时从同一地点由静止下落，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．甲比乙先着地 B．下落过程中，甲比乙的加速度大
C．着地时，甲比乙速度大 D．下落过程中，两者始终有相同的位移
7．如图所示，斜面体静置于粗糙水平地面上，滑块a通过轻绳穿过固定光滑圆环与小球b相连，绳与斜面平行，b在水平面内做匀速圆周运动。由于阻力影响，b的线速度缓慢减小，滑块a始终保持静止。则下列说法中正确的是（　　）
A．绳对小球b的拉力缓慢变大 B．斜面体对地面的压力缓慢变大
C．斜面体对滑块a的摩擦力缓慢减小 D．斜面体对地面的摩擦力缓慢变大
8．如图甲，光滑水平面上放着长木板B，质量为m=3kg的木块A以速度v0=2m/s滑上原来静止的长木板B的上表面，由于A、B之间存在摩擦，之后木块A与长木板B的速度随时间变化情况如图乙所示，重力加速度g=10m/s2。则下列说法错误的是（　　）
A．木块A与长木板B之间的动摩擦因数为0.1
B．长木板的质量M=3kg
C．长木板B的长度至少为2m
D．木块A与长木板B组成的系统损失的机械能为3J
9．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B，当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（　　）
A．物块B受4个力作用
B．物块B受5个力作用
C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力不变
D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴
10．如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为，此时（　　）
A．杆受到0.5mg的拉力 B．杆受到0.5mg的压力
C．杆受到1.5mg的拉力 D．杆受到1.5mg的压力
11．如图所示，两个质量均为m的小球A、B用细绳相连，小球A与一个轻弹簧相连，弹簧另一端固定在竖直墙上，小球用另一根细线连在天花板上，开始时，两小球都静止不动，这时细线与水平方向的夹角是θ＝，弹簧水平，重力加速度为g，现突然把两根细线剪断。在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小是(　　)
A．2g B．g C．2g D．g
12．粗糙的水平面上叠放着A和B两个物体，A和B间的接触面也是粗糙的，如果用水平力F拉B，而B仍保持静止如图所示，则此时（ ）
A．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力也等于F
B．B和地面间的静摩擦力等于F，B和A间的静摩擦力等于零
C．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力也等于零
D．B和地面间的静摩擦力等于零，B和A间的静摩擦力等于F
三、实验题
13．利用图示装置可以做力学中的许多实验。
（1）（多选）利用此装置“研究匀变速直线运动”时，必要的措施是_______
A．细线必须与长木板平行
B．先接通电源再释放小车
C．小车的质量远大于钩码的质量
D．平衡小车与长木板间的摩擦力
（2）利用此装置“研究匀变速直线运动”时，将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图所示，每相邻两个计数点间还有4个点未画出。
①图中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s；
②计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为vE＝________（时间间隔用T表示）；
③为了充分利用记录数据并减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________（时间间隔用T表示）。
（3）某同学在利用此装置“探究小车的加速度a与所受拉力F的关系”时，保持小车质量一定，改变钩码个数，在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验，得到了两条a－F图线，如图所示。图线________(选填“①”或“②”)是在轨道倾斜情况下得到的，小车的质量M＝________kg。
14．某同学在“探究平抛运动规律”的实验中，采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为9.80cm，则根据图像可求得拍摄时每隔______s曝光一次，该小球的平抛初速度大小为________m/s，小球运动到图中位置3时的竖直分速度大小为_______m/s(g取9.80m/s2)．
四、解答题
15．某游戏设施如图所示，由半圆形APB和直线BC组成的细圆管轨道固定在水平桌面上（圆半径比细管内径大得多），轨道内壁光滑。已知APB部分的半径R=0.4m。弹射装置将一质量m=0.2kg的小球（可视为质点）以水平初速度v0从A点弹入轨道，小球从C点离开轨道水平抛出，落地点D离C点的水平距离为s=0.8m，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，取g=10m/s2．求：
(1)小球水平初速度v0的大小；
(2)小球在半圆形轨道上运动时细圆管对小球的作用力F的大小。
16．如图所示，粗糙水平地面与半径为R=0.4m的粗糙半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m=1kg的小物块在水平恒力F=15N的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知A、B间的距离为3m，小物块与地面间的动摩擦因数为0.5，重力加速度g取10m/s2。求：
（1） 小物块运动到B点时速度大小
（2）小物块运动到B点时对圆轨道B点的压力大小。
（3）小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离
17．如图所示，站在地面上质量为60kg的人通过跨过定滑轮的轻绳向上拉起质量为30kg的物体，当绳与水平面成60°角时，人与物体均保持静止．不计滑轮与绳的摩擦，取g=10m/s2，求：
（1）绳上的拉力；
（2）人对地面的压力和摩擦力。
18．同学们都有过擦黑板的经历，手拿黑板擦在竖直的黑板上移动，将黑板上 的粉笔字擦干净．现假定某同学用力将黑板擦在表面缓慢竖直向上擦黑板，手臂对黑板的作用力F与黑板面所成为53°角（如图），已知作用力F=8N，黑板擦质量m=0.2kg．（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）求：
（1）黑板对黑板擦的支持力大小；
（2）黑板擦与黑板间的摩擦因数μ；
（3）当他擦到离地某一高度时，黑板擦意外脱手后自由下落，黑板擦砸到黑板下边沿前t1=0.1s内通过位移为h1=0.45m，求黑板擦脱手时离黑板下边沿的高度h．
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参考答案：
1．BCD
【解析】
【分析】
【详解】
A．嫦娥三号在环地球轨道上运行时，没有脱离地球的引力，则运行速度小于11.2km/s，A错误；
B．嫦娥三号在M点进入地月转移轨道时应点火加速做离心运动，B正确；
C．设嫦娥三号在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则根据
可知
a1=a2
C正确；
D．嫦娥三号在圆轨道a上的N点需要加速才能进入圆轨道b，则嫦娥三号在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能，D正确。
故选BCD。
2．AC
【解析】
【详解】
AB．由图知：物体在x轴方向做匀速直线运动，加速度为零，合力为零；在y轴方向做匀减速直线运动，加速度恒定，合力恒定，所以物体所受的合力恒定，一定做匀变速运动，故A正确，B错误；
CD．曲线运动中合外力方向与速度方向不在同一直线上，而且指向轨迹弯曲的内侧．由上分析可知，物体的合力沿-y轴方向，而与初速度不在同一直线上，则物体做曲线运动，根据合力指向轨迹的内侧可知，丙图是可能的，故C正确，D错误。
故选AC。
【点睛】
物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做匀减速直线运动，根据运动的合成分析物体的运动情况．根据运动学公式分别求出物体的运动情况，判断可能的轨迹。
3．AC
【解析】
【详解】
AD．根据某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，则有
得
所以竖直分速度
故A错误，符合题意，D正确，不符题意；
B．根据平行四边形定则知，小球的速度大小
故B正确，不符题意；
C．此时速度方向与水平方向夹角的正切值
位移方向与水平方向夹角正切值
可知速度方向与位移的方向不同，故C错误，符合题意。
本题选错误的，故选AC。
4．AD
【解析】
【详解】
A．将船的速度分解为沿细绳方向的速度和垂直于细绳方向的速度，则 ，则随θ角的增加，船速变大，即小船靠岸过程做加速运动，选项A正确；
BC．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为L1=24m；此时船离岸的距离
x1=L1cos30°=24×=12m；
3s后，绳子向左移动了：
S=vt=3×3=9m
则河面上绳长为
L2=24m-9m=15m；
则此时小船离河边的距离：
小船前进的距离：
x=x1-x2=(12-9)m
绳与水面的夹角为α，则有：
绳与水面的夹角为53°；
故BC错误；
D．3s时小船的速率为
选项D正确．
5．B
【解析】
【详解】
开始阶段，弹簧的压缩量较小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小：
F=mg-kx，
方向向下，随着压缩量的增加，弹力增大，故合外力减小，则加速度减小，由于合外力与速度方向相同，小球的速度增大；当mg=kx时，合外力为零，此时速度最大；由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为：
F=kx-mg，
方向向上，物体减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，加速度增大．故整个过程中合力先减小后增大，加速度先变小后变大，速度先变大后变小，故ACD错误，B正确。
故选B。
【点睛】
本题考查了牛顿第二定律的综合应用，学生容易出错的地方是：认为物体一接触弹簧就减速．对弹簧的动态分析也是学生的易错点，在学习中要加强这方面的练习．
6．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．甲乙两物体均做自由落体运动，根据
知，高度相同，则运动的时间相同，即甲乙同时落地，故A错误。
B．甲乙均做自由落体运动，加速度都为g，故B错误。
C．根据
知，甲乙落地的速度大小相等，故C错误。
D．两物体做自由落体运动，根据
v=gt
知，下落过程中任意时刻速度大小相等，根据
h=gt2
知，任意时刻两者有相同的位移，故D正确。
故选D。
7．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．对B球受力分析，设连接B球的绳子与竖直方向夹角为 ，由牛顿第二定律有
，
解得
则b的线速度缓慢减小时，连接B球的绳子与竖直方向夹角逐渐减小，设绳子拉力为T，则有
B球的绳子与竖直方向夹角逐渐减小时，绳子拉力减小，所以A错误；
B．滑块与斜面体看成一个整体，则竖直方向有
所以绳子拉力减小，斜面体对地面的压力缓慢变大，则B正确；
D．滑块与斜面体看成一个整体，则水平方向有
所以绳子拉力减小，斜面体对地面的摩擦力缓慢变小，则D错误；
C．对a受力分析，由于开始时a的摩擦力方向不知，所以斜面体对滑块a的摩擦力变化不定，可能增大，也可能减小，则C错误；
故选B。
8．C
【解析】
【详解】
AB．由题图可知，木块A先做匀减速直线运动，长木板B先做匀加速直线运动，最后一起做匀速直线运动，共同速度
取向右为正方向，根据动量守恒定律得
解得
长木板B匀加速运动的加速度为
对长木板B，根据牛顿第二定律得
解得
故AB正确，不符合题意；
C．根据v-t图像与时间轴所围的面积表示位移，由题图可知前1s内长木板B的位移为
木块A的位移为
所以长木板B的最小长度为
故C错误，符合题意；
D．木块A与长木板B组成系统损失的机械能为
解得
故D正确，不符合题意。
故选C。
9．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．A物块做匀速圆周运动，受重力和圆盘的支持力、B对A的静摩擦力三个力作用，靠静摩擦力提供向心力，故A错误；
B．B对A的静摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，可知B受到圆盘的静摩擦力指向圆心，还受到重力、A对B的压力以及圆盘的支持力，总共5个力，故B正确；
C．A与B都是靠静摩擦力提供向心力，物块A、B与圆盘始终保持相对静止，则A、B的角速度相等，当转速增大时角速度增大，根据
Fn=mr
可知，A、B的向心力都增大，A、B受到的静摩擦力都要增大，故C错误；
D．因为B对A的摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力方向背离圆心，故D错误。
故选B。
10．B
【解析】
【详解】
设此时杆对小球的作用力为拉力，则有
解得
负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力，根据牛顿第三定律可知杆受到的压力，故B正确，ACD错误。
11．B
【解析】
【详解】
细线剪断前，小球A受到4个力作用，重力、弹簧的弹力、A、B连接细线的拉力和细绳的拉力，由力的平衡条件，可知：弹簧的弹力
F＝2mg
剪断细线的瞬间，小球A只受弹簧的弹力和重力，此时弹簧的弹力还是
F＝2mg
所以此时A球的合力
FA＝＝mg
由牛顿第二定律可知，在剪断线的瞬间，小球A的加速度大小
a＝
故选B。
12．B
【解析】
【分析】
【详解】
整体研究AB，处于静止状态，则受平衡力的作用，则地面对B的摩擦力于力F平衡，隔离分析A处于静止状态，受平衡力作用，重力与支持力平衡，水平方向不受力的作用，ACD错误，B正确；
故选B。
13． AB 0.1 或 ① 0.5
【解析】
【详解】
（1）[1]．利用此装置“研究匀变速直线运动”时；
A. 细线必须与长木板平行，选项A正确；
B. 先接通电源再释放小车，选项B正确；
C. 该实验中没必要使得小车的质量远大于钩码的质量，选项C错误；
D. 该实验中没必要平衡小车与长木板间的摩擦力，只要小车加速运动即可，选项D错误。
（2）①[2]．因为每相邻两个计数点间还有4个点未画出，则图中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝0.1s；
②[3]．计数点E对应小车的瞬时速度大小计算式为
vE＝
或者
③[4]．根据 x=aT2，则
由
解得
（3）[5][6]．当轨道倾斜时，当拉力F为零时小车就能加速运动，可知图像①是在轨道倾斜情况下得到的；根据可知小车的质量等于斜率的倒数，即
14． 0.1 1.96 2.45
【解析】
【详解】
第一空.在竖直方向上，根据，解得：，
第二空.平抛运动的初速度为：，
第三空.位置3竖直分速度为： ．
15．(1)2m/s；(2)2N。
【解析】
【详解】
(1)小球离开轨道后做平抛运动，则有：
s=v0t
得：
(2)根据牛顿第二定律得，圆管对小球的水平作用力大小为：
竖直作用力大小为：
Fy=mg=2N
细圆管对小球的作用力为：
16．（1）m/s；（2）160N；（3）0.8m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小物块在水平面上从A运动到B的过程中，根据动能定理
可得
(2)有向心力公式
可得
由牛顿第三定律可知，小物块对轨道B点的压力
(3)小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，则有
可得
小物块离开D点做平抛运动，有
可得
水平位移为
小物块离开D点后落到地面上的点与D点之间的距离
17．（1）300N；（2）人对地面的压力为340N，对地面的摩擦力为150N
【解析】
【详解】
（1）对物体受力分析如图所示
由平衡条件得
解得绳上的拉力为F=300N
（2）对人受力分析如图所示
由平衡条件得
，
解得
由牛顿第三定律得：人对地面的压力为340N，对地面的摩擦力为150Ｎ
18．（1）黑板对黑板擦的支持力大小为6.4N；
（2）黑板擦与黑板间的摩擦因数μ为0.44；
（3）黑板擦脱手时离黑板下边沿的高度h为1.25m
【解析】
【详解】
试题分析：（1、2）以黑板擦为研究对象，分析受力情况．黑板擦缓慢移动时，合力为零，根据平衡条件和滑动摩擦力公式f=μN求解黑板对黑板擦的支持力大和μ；
（3）黑板擦脱手后沿黑板面竖直向下滑落过程中与黑板之间无摩擦，做自由落体运动，由运动学公式求解即可
解：（1、2）黑板擦向上缓慢运动，根据受力分析得：
垂直于黑板方向有：Fsinθ﹣N=0，
解得：N=6.4N
沿黑板方向有：Fcosθ﹣mg﹣f=0，
解得：f=2.8N
由f=μN得：μ=
（3）黑板擦脱手后沿黑板面自由下落，设黑板擦到黑板下边沿所用时间为t，则
带入数据解得：t=0.5s
脱手时高度为：h=
答：（1）黑板对黑板擦的支持力大小为6.4N；
（2）黑板擦与黑板间的摩擦因数μ为0.44；
（3）黑板擦脱手时离黑板下边沿的高度h为1.25m．
【点评】本题有实际的情景，实质可以简化为四力平衡问题，运用平衡条件和运动学公式求解．
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