湖南省长沙市高一（下）入学考试物理试题（word版含答案）

湖南省长沙市高一（下）入学考试物理试题
一、多选题
1．固定的粗糙斜面长为10m，一小滑块自斜面顶端由静止开始沿斜面下滑的过程中，小滑块的动能Ek随位移x的变化规律如图甲，取斜面底端为重力势能的参考平面，小滑块的重力势能Ep随位移x的变化规律如图乙所示，重力加速度g取10m/s2．根据上述信息可以求出
A．斜面的倾角
B．小滑块与斜面之间的动摩擦因数
C．小滑块下滑的合外力的大小
D．小滑块受到的滑动摩擦力的大小
2．如图所示，现使小车向右做匀速直线运动时，物体A的受力及速度情况判断正确的是(不计滑轮摩擦和绳子的质量)
A．物体A的运动速度也保持不变
B．物体A的运动速度逐渐增大
C．绳子的拉力大于A的重力
D．绳子的拉力小于A的重力
3．直线运动中，下列关于瞬时速度、平均速度、瞬时速率的说法中正确的是(　　)
A．瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置时的速度
B．平均速度是物体通过的位移与对应时间的比值
C．运动方向不变时，瞬时速率就是平均速度的大小
D．平均速度是指物体通过的路程与对应时间的比值
二、单选题
4．如图所示，一质量为m的小球处于平衡状态．现将线L2剪断，则剪断L2的瞬间小球的加速度．
A．甲图小球加速度为a＝gsinθ，垂直L1斜向下方
B．乙图小球加速度为a＝gsinθ，垂直L1斜向下方
C．甲图小球加速度为a＝gtanθ，水平向右
D．乙图小球加速度为a＝gtanθ，水平向左
5．某同学用力拖动桌子沿水平地面匀速运动时发现，斜向上与水平方向成30°时拉力最小，已知桌子总质量为10 kg，重力加速度为g＝10m/s2，该同学认真思考推算了一下，得出（　　）
A．桌子与地面的动摩擦因数 μ＝
B．最小的拉力F1＝30N
C．斜向上与水平方向成60°时拉力F2＝N
D．桌子以v＝6m/s匀速运动，撤去拉力，桌子还能滑行约5 m
6．套圈圈是男女老少都喜爱的一项游戏。如图所示，游戏中男孩和女孩都套住同一物体，男孩距离物体较远，男孩和女孩的圈圈抛出时高度相同，若圈圈拋出后的运动可看成平抛运动，下列说法正确的是（　　）
A．男孩抛出的圈圈运动时间较短 B．女孩抛出的圈圈运动时间较短
C．男孩抛出的圈圈初速度较大 D．女孩抛出的圈圈初速度较大
7．下列说法正确的是（　　）
A．平抛运动是匀变速运动
B．分运动的是匀变速直线，则合运动一定是曲线运动
C．合运动的速度一定大于分运动的速度
D．做曲线运动的物体速度变化量的方向一定发生变化
8．如图所示，体操比赛的吊环项目中有一个高难度的动作就是先双手撑住吊环（如图甲所示），然后身体下移，双臂缓慢张开到图乙位置．在此过程中吊环的两根绳的拉力T始终大小相等，它们的合力大小为F，关于T与F大小变化情况，下列说法中正确的是（　　）
A．T减小，F不变 B．T增大，F不变
C．T不变，F减小 D．T不变，F增大
9．以某一水平初速度v0抛出一物体，飞行时间t=2 s后，撞在倾角θ=30°的斜面上，此时物体的速度方向刚好与斜面成α=60°的夹角，如图所示．则此物体的水平初速度v0等于（取g=10 m/s2）（　　）
A．10 m/s
B．20 m/s
C．20m/s
D．30m/s
10．一辆以12 m/s的速度沿平直公路行驶的汽车，因发现前方有险情而紧急刹车，刹车后获得大小为4 m/s2的加速度，汽车刹车后5 s末的速度为（　　）
A．8 m/s B．14 m/s C．0 D．32 m/s
三、实验题
11．如图所示，利用DIS实验系统探究加速度与力的关系.一端带有定滑轮的长木板调至水平后固定在桌面上，另一端安装位移传感器(接收器)，绕过定滑轮和动滑轮的细线将装有位移传感器(发射器)的小车和力传感器连接起来，动滑轮下挂有质量可以改变的小重物.将位移传感器、力传感器与数据采集器相连，打开计算机中操作软件，放开小车使之运动.不计滑轮、托盘和细线的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦.
(1)实验中力传感器的示数F与小重物的重力mg的关系为____
A．F＝ B．F>
C．F< D．无法确定
(2)保持小车(含发射器)的质量M不变，改变小重物的质量m，重复进行多次实验.记下每次力传感器的示数F，利用DIS测出每次实验中小车的加速度a，将得到的a、F数据绘制成a－F图象.以下图象可能的是__
(3)在本实验中不计滑轮的质量，忽略滑轮与转轴间的摩擦，除此之外请写出一种减少实验误差的主要方法：_______________________________________________________.
12．如图是一个小球做平抛运动的闪光照片的一部分，A、B、C是小球在不同时刻在照片上的位置，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g取10m/s2．则闪光频率是____________．小球的初速度v0 =__________．此时B点的速度为___________．
四、解答题
13．如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C （不计空气阻力）试求：
（1）物体在A点时弹簧的弹性势能；
（2）物体从B点运动至C点的过程中阻力所做的功；
（3）物体离开C点后落回水平面时的位置与B点的距离．
14．如图所示，一个质量m＝4kg的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个F=10N的恒定拉力，使小物块做初速度为零的匀加速直线运动，拉力与水平方向的夹角θ=37°，小物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，已知sin37°=0.60，cos37°=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）作出小物块运动过程中受力分析图；
（2）小物块运动过程中加速度的大小；
（3）小物块运动4.0s位移的大小。
15．如图所示，质量M=4.0kg的长木板静止在光滑的水平地面上，小物块的质量m=1.0kg，以初速度=5m/s冲上长木板，物块与长木板间的动摩擦因数=0.2.取.求：
(1)若长木板固定，为使物块不滑离长木板，长木板至少为多长
(2)若长木板不固定，为使物块不滑离长木板，长木板至少为多长
(3)若长木板的长度L=2.5m，在物块冲上长木板的同时，给长木板施加一水平向右的恒力F，为使物块从长木板上滑下，求F的大小范围.
试卷第1页，共3页
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参考答案
1．CD
【详解】
由图象知，物体的初始重力势能为Ep1=100J，末动能为Ek2=25J．
A．据题斜面长度为10m，由：
可知由于不知道物体的质量，故不能根据初始势能和斜面长度来确定斜面的倾角，故A错误；
BD．根据能量守恒可以求得下滑过程中克服摩擦力做功为：
而斜面长度L=10m，故由：
可求得滑块下滑时受到滑动摩擦力的大小为7.5N，在斜面上下滑，有
但因物体质量和倾角未知，故不能求得动摩擦因数的大小，故B错误，D正确；
C．由图可得到动能的变化量，根据动能定理：
可知能求出滑块下滑的合外力大小为2.5N．故C正确。
故选CD。
2．BC
【解析】
试题分析：将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A的速度，根据平行四边形定则判断出A的速度变化，从而得出A的加速度方向，根据牛顿第二定律判断拉力和重力的大小关系．
小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为，根据平行四边形定则，物体A的速度，小车匀速向右运动时，减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有：．知拉力大于重力，BC正确．
3．AB
【详解】
A．瞬时速度表示一瞬间的速度，对应某一个位置或者某一时刻，故A正确；
BD．平均速度对应一段时间或者一段位移，即用一段位移与发生这段位移所用时间的比值，B正确，D错误；
C．对一段时间或一段位移，瞬时速率是各个时刻的速度瞬时值，可能是随时间变化的，而平均速度表示运动的平均快慢，故C错误。
故选AB。
4．A
【详解】
如甲图中，将L2线剪断的瞬间，物体将绕悬点做圆周运动，在将L2线剪断后，物体受到的合力沿圆的切线方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma1，得：a1=gsinθ；选项A正确，C错误；如图乙中，将弹簧剪断瞬间，弹簧弹力不能突变，物体受重力与弹簧弹力作用，而弹簧弹力与重力不变，合力水平向右，由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma2，得加速度为：a2=gtanθ，方向水平向右；选项BD错误；故选A.
【点睛】
解决本题的关键知道剪断绳子的瞬间，绳子的弹力要突变，而弹簧来不及发生形变，弹力不变，然后根据共点力平衡求出弹簧的弹力．
5．C
【详解】
AB．对桌子进行受力分析有
解得
当最大时F最小，α=30°时，F最小，由数学知识解得
选项AB错误；
C．斜向上与水平方向成60°时，有
带入值解得
选项C正确；
D．由动能定理有
选项D错误。
故选C。
6．C
【详解】
AB．根据
解得
男孩和女孩的圈圈抛出时高度相同，则运动时间相同，AB错误；
CD．根据
男孩距离物体较远，运动时间相同，男孩抛出的圈圈初速度较大，D错误C正确。
故选C。
7．A
【详解】
A．平抛运动的加速度是恒定的g，是匀变速运动，选项A正确；
B．分运动的是匀变速直线，若合初速度与合加速度共线，则合运动是直线运动；若合初速度与合加速度不共线，则合运动是曲线运动，选项B错误；
C．合运动的速度可以大于分运动的速度，也可以小于或等于分运动的速度，选项C错误；
D．做曲线运动的物体速度变化量的方向不一定发生变化，例如平抛运动，选项D错误。
故选A。
8．B
【详解】
对人受力分析可知，两绳的拉力的合力与人的重力的大小是相等的，人的重力的大小是不变的，所以两绳的合力F的不变，即当双臂缓慢张开时绳之间的夹角变大，两个分力的大小F都要增大，所以B正确．ACD错误．故选B．
点睛：本题即使考查学生对合力与分力之间关系的理解，在合力不变的情况下，两个分力之间的夹角越大，那么这两个分力的大小就越大．
9．C
【详解】
物体做平抛运动，物体撞在斜面上时竖直方向上的分速度的大小为 vy=gt=20m/s；此时速度与水平方向的夹角为 β=α-θ=60°-30°=30°；则初速度为 v0=vycotβ=20×cot30°=20m/s，故选C．
10．C
【详解】
汽车停止运动的时间
5 s末汽车已经停止，则5 s末的速度为零。
故选C。
11．(1)C (2)A (3)减小小车与长木板之间的摩擦
【解析】
【详解】
(1)小重物做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得：mg－2F＝ma，
解得： ，故C正确.
(2)根据实验装置可知，本实验没有平衡摩擦力，所以当F≠0时，a＝0，即在F轴上有截距，绳子的拉力减去摩擦力等于小车受到的合外力，即F－Ff＝ma，，是一条倾斜的直线，故A正确，BCD错误.
(3)减小小车与长木板之间的摩擦可以减小实验误差.
12．10Hz 1.5m/s 2.5m/s
【解析】
【详解】
在竖直方向上有：，其中，代入求得：，闪光频率是； 水平方向，其中，，解得；此时B点竖直方向的速度为，则有B点的速度为．
13．（1）3.5mgR（2）－mgR（3）2R
【详解】
试题分析：（1）物块在B点时，由牛顿第二定律得： ，FN＝7mg
EkB＝mvB2＝3mgR
在物体从A点至B点的过程中，根据机械能守恒定律，弹簧的弹性势能Ep＝EkB＝3mgR．
（2）物体到达C点仅受重力mg，根据牛顿第二定律有
，EkC＝mvC2＝mgR
物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有：W阻－mg·2R＝EkC－EkB
解得W阻＝－0．5mgR
所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为W＝0．5mgR．
（3）物体离开轨道后做平抛运动，
水平方向有：
坚直方向有：
落地时的速度大小：
与水平方向成角斜向下： 得θ=arctan2．
考点：牛顿第二定律；动能定理；平抛运动
【名师点睛】本题的解题关键是根据牛顿第二定律求出物体经过B、C两点的速度，再结合动能定理、平抛运动的知识求解．
14．（1）受力图见解析；（2）0.3m/s2；（3）2.4m
【详解】
（1）
（2）根据牛顿第二定律，有
又
，
联立解得a = 0.3m/s2。
（3）小物块运动4.0s的位移
15．(1)L=6.25m (2)=5m (3)当F<10N时，物块从长木板右端滑下；当F>10N时，物块从长木板左端滑下．
【详解】
(1)对m，根据牛顿第二定律：
解得：
当物块滑到长木板最右端时，速度刚好为0，则：
代入数据解得：L=6.25m
(2)根据牛顿第二定律，对m：
对M：
代入数据：，
设历时，m与M共速，此时物块刚好滑到长木板的最右端，则
m的位移：，
M的位移：
又
代入数据解得：=5m
(3)当F较小时，物块做匀减速直线运动到长木板的最右端时，两者刚好共速.
对m：
对M：
历时共速，则
m的位移：
M的位移：
代入数据：F=10N
故当F<10N时，物块从长木板右端滑下
当F较大时，物块从长木板左端滑下，此种情况下，物块先做匀减速直线运动，经过一段时间与长木板共速，此后，物块相对长木板向左滑动，直至从左端滑离长木板.
在物块相对长木板向左滑动过程中：对m：，摩擦力方向向右；
对M：
要使物块滑离长木板，则，代入数据：F>10N
故当F>10N时，物块从长木板左端滑下
答案第1页，共2页
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