安徽省合肥市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

安徽省合肥市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．关弹力和摩擦力的关系下列说法正确的是（　　）
A．两物间若有弹力，就一定有摩擦力
B．两物体间若有摩擦力，就一定有弹力
C．在同一个接触面上，弹力和摩擦力的方向必互相垂直
D．当两物体间的弹力消失时，摩擦力仍可存在一段时间
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．关于万有引力定律，下列说法正确的有（ ）
A．关于公式中的常量k，它是一个与中心天体有关的常量
B．开普勒定律，只适用于太阳系，对其他恒星系不适用
C．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，则可判定金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离
D．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是开普勒、伽利略
E．两个靠近的天体绕同一点运动称为双星，如题图中所示，则两星球的轨道半径与二者的质量成反比
4．如图所示，水平传送带以速度顺时针匀速转动，质量相同的两煤块、分别无初速度地轻轻放在传送带的左端，物块与传送带之间的动摩擦因数为，恰好运动到传送带的右端速度达到，煤块与传送带之间的动摩擦因数为，运动到传送带的中间时速度达到，下列说法正确的是（　　）
A．
B．
C．煤块在传送带上运动时间为在传送带上时间的两倍
D．输送煤块在传送带上划出的痕迹为煤块痕迹的两倍
二、单选题
5．如图，窗子上、下边沿间的高度H=1.6m，墙的厚度d=0.4m，某人在离墙壁距离L=1.4m、距窗子上沿h=0.2m处的P点，将可视为质点的小物件以的速度水平抛出，小物件直接穿过窗口并少在水平地面上，取g=10m/s2。则的最小速度是
A．2.1m/s B．2.3m/s C．3m/s D．7m/s
6．如图所示，曲线为铅球的运动轨迹(铅球视为质点)，则铅球通过B点时的速度方向可能是
A．沿AB的方向 B．沿BC的方向
C．沿BD的方向 D．沿BE的方向
7．质量为0.4kg的小球被连接在长为0.4m的轻杆一端上，以1m/s的速度绕轻杆的另一端在竖直面做匀速圆周运动，则小球运动到最高点时，对轻杆对小球的作用力的大小和方向为（g=10m/s2）（ ）
A．3N 向上 B．5N 向上 C．3N 向下 D．5N 向下
8．如图所示，一个圈环以直径AB为轴匀速转动，P、Q、R是环上的三点，则下列说法正确的是（　　）
A．向心加速度的大小aP=aQ=aR
B．任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向均不同
C．线速度vP=vQ=vR
D．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同
9．目前，我国已经发射了多艘神舟号载人飞船，使我国成为继俄罗斯、美国之后世界上第三个独立掌握宇宙飞船天地往返技术的国家。某载人宇宙飞船绕地球做圆周运动的周期为T，由于地球遮挡，宇航员发现有时间会经历“日全食”过程，如图所示。已知地球的半径为R，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，则（　　）
A．宇宙飞船离地球表面的高度为2R B．一天内飞船经历“日全食”的次数为
C．宇航员观察地球的最大张角为120° D．地球的平均密度为
10．小船匀速渡河，已知船在静水中的速度为v1=10m/s，水流速度为v2=4m/s，河宽为d=120m，在船头方向保持不变的情况下，小船渡河时间为t=20s，sin37°=0.6，则以下判断一定正确的是（　　）
A．小船的位移恰好垂直于河岸
B．小船渡河位移大小一定是40m
C．小船到达对岸时可能在出发点下游240m处
D．调整船头的方向，最短的渡河时间为30s
11．如图所示，在竖直平面内，用甲、乙两个弹簧秤通过细线拉着一个物块，使之处于静止状态．若保持甲弹簧秤拉力的方向不变，缓慢地调节乙弹簧秤，使两细线之间的夹角增大一些，则(　　)
A．两拉力的合力可能增大
B．两拉力的合力可能减小
C．甲弹簧秤的示数可能减小
D．乙弹簧秤的示数可能减小
12．在地面上方某点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在随后的运动中
A．速度和加速度的方向都在不断变化
B．速度与加速度方向之间的夹角一直减小
C．在相等的时间间隔内，速率的改变量相等
D．在相等的时间间隔内，动能的改变量相等
三、实验题
13．如图（a）为某同学设计的“探究加速度与物体所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器（f=50Hz），C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板。在实验中认为细线对小车拉力F的大小等于砝码和小桶的总重力，小车运动加速度a可用纸带上的点求得。
（1）关于该实验，下列说法中正确的是_____；
A．用砝码和小桶的总重力来表示F，会产生偶然误差
B．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高
C．电火花计时器使用交流电源
D．木板D的左端被垫高后，图中细线应保持水平
（2）图（b）是实验中获取的一条纸带的一部分，其中0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个点（图中未标出），计数点间的距离如图所示，打“3”计数点时小车的速度大小为_____m/s，由纸带求出小车的加速度的大小a=_____m/s2；（计算结果均保留2位有效数字）
（3）在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中砝码的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F关系图线如图（c）所示，该图线不通过坐标原点，试分析图线不通过坐标原点的原因为_____。
14．某同学做探究小球平抛运动特点的实验，通过描点画出平抛运动的运动轨迹。
（1）实验中，下列做法合理的是( )
A．实验装置中的斜面必须是光滑的
B．小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放
C．须用重垂线确定白纸上所画y轴的方向
D．描绘小球的运动轨迹时，后面的点可以用折线连接
（2）实验中，通过正确的操作得到小球的运动轨迹后，以平抛运动的起点O为坐标原点，测量多组水平坐标x和竖直坐标y，接着作出y-x2图像。下列图像可能正确的是( )
A． B． C． D．
（3）实验中得到的一组数据为y=20.0cm，x2=400.0cm2，取重力加速度大小g=10m/s2，则平抛运动的初速度大小为______m/s，小球在该组数据对应的点的瞬时速度大小为______m/s。（结果均保留两位有效数字）（可能用到的数，，，）
四、解答题
15．如图所示，一光滑斜面固定在水平地面上，质量m=1kg的物体在平行于斜面向上的恒力F作用下，从A点由静止开始运动，到达B点时立即撤去拉力F，此后，物体到达C点时速度为零．每隔0.2s通过速度传感器测得物体的瞬时速度，下表给出了物体由A运动到C的部分测量数据．取 g =10m/s2．
求：(1)斜面的倾角；
(2)恒力F的大小；
(3)t＝1.6s时物体的瞬时速度．
16．如图所示，一轻绳上端固定，下端拴着一个质量为的小球（可视为质点），小球在水平面内做匀速圆周运动，已知绳长为，绳子与竖直方向的夹角为，重力加速度为.求：
（1）绳子对小球拉力的大小；
（2）小球做圆周运动角速度的大小。
17．如图所示，在竖直面内有一个半径的光滑半圆轨道，圆心为O，竖直虚线MN到圆心距离为。水平轨道上有一个可看成质点小滑块运动至最右端恰进入半圆轨道，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为。小滑块在水平轨道上经过距O点水平距离为处时速度为，重力加速度g取。（结果可用根式表示）
(1)若使小滑块不离开光滑圆轨道运动，求至少多大；
(2)若，求小滑块经过竖直线时的速度大小。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
AB．弹力产生的条件：相互接触挤压；摩擦力产生的条件：接触面粗糙；相互接触挤压；有相对运动或相对运动趋势。可见，有摩擦力，必有弹力；有弹力，不一定有摩擦力，故A错误，B正确；
C．弹力的方向垂直于接触面，摩擦力的方向与接触面相切，与相对运动或相对运动趋势的方向相反，可见两个力方向互相垂直，故C正确；
D．没有弹力，也没有摩擦力，同时消失，故D错误。
故选BC。
2．BC
【解析】
【详解】
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．ACE
【解析】
【分析】
【详解】
A．关于公式中的常量k，它是一个与中心天体有关的常量，A正确；
B．开普勒定律适用于太阳系，对其他恒星系也适用，B错误；
C．已知金星绕太阳公转的周期小于地球绕太阳公转的周期，根据开普勒第三定律有
则可判定金星到太阳的距离小于地球到太阳的距离，C正确；
D．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是牛顿和卡文迪许，D错误；
E．两个靠近的天体绕同一点运动称为双星，如题图中所示，两者角速度相同，根据万有引力定律有
可得
则两星球的轨道半径与二者的质量成反比，E正确。
故选ACE。
4．BD
【解析】
【详解】
AB. 设传送带的长度为L，由匀变速直线运动规律可得
对煤块A
联立可得
同理，对煤块B可得
联立①②可得
A错误，B正确；
C．由上可得，，由匀变速直线运动规律可得
因此煤块在传送带上加速时间为在传送带上时间的两倍，但B会继续匀速运动直至到达传送带最右端，C错误；
D．设煤块A在传送带上滑动的时间为2t，加速度为a，则煤块B在传送带上滑动的时间为t，加速度为2a；
煤块A在传送带上的划痕为
煤块B在传送带上的划痕为
联立可得
即输送煤块在传送带上划出的痕迹为煤块痕迹的两倍，D正确；
故选BD。
5．C
【解析】
【分析】
小物体做平抛运动，恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，由分位移公式求解．
【详解】
恰好擦着窗口下沿左侧时速度v最小，则有
，
解得
，
故C正确，ABD错误。
故选C。
6．C
【解析】
【详解】
铅球做平抛运动轨迹由A到C，B点的速度方向沿切线方向，即BD方向，故C正确．
7．A
【解析】
【详解】
假设在最高点时小球受到杆子对它的弹力竖直向上，根据牛顿第二定律得：
得：,由于F＞0，所以假设正确．即杆对小球的作用力方向竖直向上，大小为3N．故A正确，BCD错误．故选A．
点睛：解决本题的关键搞清小球做圆周运动向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，注意杆的作用力可以向上也可以向下．
8．D
【解析】
【分析】
【详解】
A．三点共轴转动，则角速度相同，根据
a=ω2r
可知，向心加速度的大小
aP>aQ>aR
选项A错误；
B．任意时刻P、Q、R三点向心加速度的方向相同，均指向转轴上的转动圆心，选项B错误；
C．根据
v=ωr
可知，线速度
vP>vQ>vR
选项C错误；
D．任意时刻P、Q、R三点的线速度方向均相同，选项D正确。
故选D。
9．B
【解析】
【详解】
AC．设飞船距离地球表面的高度为，如下图所示，
因宇航员发现有时间会经历“日全食“过程，则圆心角，所以宇航员观察地球的最大张角为，由几何关系得
解得
A错误，C错误；
B．地球自转一周时间为，飞船绕地球一周时间为，飞船绕地球一周会有一次“日全食”，所以每经过时间，就有一次“日全食”，因此得一天内飞船经历“日全食”的次数为，B正确；
D．由万有引力提供向心力，则有
又轨道半径
则地球质量为
则地球的平均密度为
D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．河宽为d=120m，在船头方向保持不变的情况下，小船渡河时间为t=20s，那么船在垂直河岸方向的速度大小为
由于船在静水中的速度为v1=10m/s，根据矢量的合成法则，则船在平行于水流方向分速度大小为v2=8m/s，由上分析可知，船的位移不可能垂直河岸，故A错误；
B．当船在平行于水流方向分速度方向逆着水流方向时，则船头与河岸夹角才为θ=37°指向上游方向；若船在平行于水流方向分速度方向顺着水流方向时，则船头与河岸夹角为θ=37°指向下游方向；
当偏向上游时，则位移为
若偏向下游时，则位移为
故B错误；
C．由上分析可知，当船头与河岸夹角为θ=37°指向下游方向时，到达对岸时在出发点下游
x=（8+4）×20m=240m
处，故C正确。
D．调整船头的方向，当船头与河岸垂直时，最短的渡河时间为
选项D错误。
故选C。
11．D
【解析】
【详解】
由平衡条件得知，甲、乙两个拉力F1和F2的合力与重力G大小相等、方向相反，保持不变，作出甲、乙两个在三个不同位置时力的合成图，如图，在甲、乙从3→2→1三个位置的过程中，可以看出，当甲、乙两个方向相互垂直时，F2最小，可见F1逐渐减小，F2先逐渐减小后逐渐增大．
则甲弹簧秤的拉力逐渐减小，乙弹簧秤的拉力先减小后增大．故选D．
12．B
【解析】
【详解】
A．由于物体只受重力作用，做平抛运动，故加速度不变，速度大小和方向时刻在变化，选项A错误；
B．设某时刻速度与竖直方向夹角为θ，则，随着时间t变大，tan θ变小，θ变小，故选项B正确；
C．根据加速度定义式，则Δv=gΔt，即在相等的时间间隔内，速度的改变量相等，故选项C错误；
D．根据动能定理，在相等的时间间隔内，动能的改变量等于重力做的功，即WG=mgh，对于平抛运动，由于在竖直方向上，在相等时间间隔内的位移不相等，故选项D错误．
【点睛】
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合加速度公式和动能定理公式灵活求解即可．
【考点】
平抛运动、动能定理
13． BC 平衡摩擦力过度
【解析】
【详解】
（1）[1]A．在平衡摩擦力的情况下，由牛顿第二定律可得，对小车
对砝码和小桶
联立解得
故用砝码和小桶的总重力mg来表示细线对小车拉力F，会产生系统误差，A错误；
B．为消除摩擦力对实验的影响，可以把木板D的左端适当垫高，以平衡摩擦力，B正确；
C．电火花计时器使用220V的交流电源，C正确；
D．木板D的左端被垫高后，图中细线应保持与木板平行，避免形成垂直木板的分力，D错误。
故选BC。
（2）[2]由于两计数点间还有4个点，故T=0.1s，根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该过程中的平均速度可得
[3]根据逐差法可得，小车的加速度大小为
（3）[4]由图可知，a-F图线在纵轴上有截距，即没有拉力时小车就有加速度，这是由于平衡摩擦力过度造成的。
14． BC C 1.0 2.2
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]AB．实验装置中的斜面不必光滑，但小球每次应从斜槽上同一个合适的位置由静止释放，确保做平抛运动初速度相等即可，A错误，B正确；
C．须用重垂线确定白纸上所画y轴的方向，C正确；
D．描绘小球的运动轨迹时，应该用平滑曲线把各点连接起来，D错误。
故选BC。
(2)[2]平抛运动水平、竖直位移分别为
联立可得
故y-x2图线是一条过原点的倾斜直线，斜率为
C正确。
故选C。
(3)[3]把数据y=20.0cm，x2=400.0cm2代入(2)中位移关系，可解得
，
[4]在该组数据对应的点，竖直分速度为
故合速度为
15．（1）37°（2）11N（3）6.9m/s
【解析】
【详解】
试题分析：（1）经分析可知，当时，物体已通过B点．
因此减速过程加速度大小
，解得．
（2），，解得
（3）设第一阶段运动的时间为，在B点时有，
可见的时刻处在第二运动阶段，由逆向思维可得
考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力
16．（1）；（2）或
【解析】
【分析】
【详解】
（1）当小球做匀速圆周运动时，小球所受绳子的拉力和小球的重力的合力为小球提供向心力，由图可知
（2）由图可得向心力
由牛顿第二定律
其中
解得
17．(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)若使小滑块不离开光滑圆轨道运动，则经过最高点时速度满足
由动能定理
解得
(2)若，则小滑块运动到右端时，由动能定理
解得
v1=3m/s
滑块将做平抛运动，则当经过MN时，水平位移
解得
t1=0.3s
竖直速度
合速度为
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