海南省海口市高一下学期开学考试物理试题（word版含答案）

海南省海口市高一下学期开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．质点在n个恒力作用下做匀速运动，突然撤去其中的一个力F，其余的力大小和方向都不变，则质点的运动情况可能是(　　)
A．匀速直线运动 B．匀减速直线运动
C．匀加速曲线运动 D．匀加速直线运动
2．如图所示为一皮带传动装置。右轮半径为，为它边缘上一点；左侧大轮半径为，小轮半径为，点在小轮上，到小轮中心的距离为，点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（）
A．点和点的线速度大小相等
B．点和点的角速度相等
C．点和点的线速度大小相等
D．点和点的向心加速度大小相等
3．—位同学玩飞镖游戏，已知飞镖距圆盘为且对准圆盘上边缘的A点水平抛出，初速度为,飞镖抛出的同时，圆盘以垂直圆盘且过盘心O点的水平轴匀速转动．若飞镙恰好击中A点，下列说法正确的是（ ）
A．从飞镖抛出到恰好击中A点，圆盘一定转动
B．从飞镖抛出到恰好击中A点的时间为
C．圆盘的半径为
D．圆盘转动的角速度为 (k=1,2,3,......)
4．如图所示，长为L的细绳一端固定在O点，另一端拴住一个小球，在O点的正下方与O点相距的地方有一枚与竖直平面垂直的钉子，把球拉起使细绳在水平方向伸直，由静止开始释放，当细绳碰到钉子的瞬间，下列说法正确的是
A．小球的角速度突然增大
B．小球的线速度突然增大
C．小球的向心加速度突然减小
D．小球受悬线的拉力突然增大
5．图中，甲、乙两球质量相同，轻质悬线长度L甲>L乙，悬点等高。先将悬线拉至水平位置，再无初速地释放两球，设甲球通过最低点时的动能为Ek甲，此时悬线的拉力为F甲，甲球的向心加速度为a甲，乙球通过最低点时的动能为Ek乙，此时悬线的拉力为F乙，乙球的向心加速度为a乙，则下列结论中正确的是（ ）
A．Ek甲>Ek乙
B．F甲>F乙
C．a甲=a乙
D．相对于同一参考平面，甲球到达最低点时的机械能小于乙球到达最低点的机械能
二、单选题
6．一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则（ ）
A．质点一定做匀变速直线运动
B．质点可能做匀速圆周运动
C．质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同
D．质点单位时间内速率的变化量总是不变
7．关于直线运动，下述说法中错误的是（　　）
A．匀速直线运动的速度是恒定的，不随时间而改变
B．速度的大小随时间不断增加的直线运动，叫匀加速直线运动
C．匀变速直线运动的瞬时速度随时间而改变
D．速度的大小随着时间均匀减小的直线运动，通常叫做匀减速直线运动
8．甲、乙两船在静水中航行的速度分别为、，两船从同一渡口向河对岸划去。已知甲船以最短时间过河，乙船以最短航程过河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同，则甲、乙两船渡河所用时间之比为（ ）
A． B． C． D．
9．如图（1）所示，客家人口中的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒都从洞口水平飞出，结果精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化成如图（2）所示。谷粒从洞口飞出后忽略空气阻力，对这一现象，下列分析正确的是（　　）
A．N处是瘪谷，M处为精谷
B．精谷飞出洞口到落地的时间比瘪谷短
C．精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
D．精谷飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度要大些
10．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C．在自行车正常行驶时，下列说法正确的是:
A．A、B两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比
B．B、C两点的向心加速度大小之比等于它们所在圆周的半径之比
C．A、B两点的角速度大小相等
D．B、C两点的线速度大小相等
11．长沙市橘子洲湘江大桥桥东有一螺旋引桥，供行人上下桥。假设一行人沿螺旋线自外向内运动，如图所示。已知其走过的弧长s与时间t成正比。则关于该行人的运动，下列说法正确的是(　　)
A．行人运动的线速度越来越大
B．行人所受的合力大小不变
C．行人运动的角速度越来越小
D．行人所受的向心力越来越大
12．如图所示，水平桌面上一小铁球沿直线运动．若在铁球运动的正前方A处或旁边B处放一块磁铁，下列关于小球运动的说法正确的是(　　)
A．磁铁放在A处时，小铁球做匀速直线运动
B．磁铁放在A处时，小铁球做匀加速直线运动
C．磁铁放在B处时，小铁球做匀速圆周运动
D．磁铁放在B处时，小铁球做变加速曲线运动
13．一辆汽车在一上下起伏的路面由M运动到N，如果用v、a、F分别表示汽车运动过程 中某一位置的速度、加速度和受到的合外力，下列图中可能正确的是
A． B．
C． D．
三、实验题
14．如图所示，是利用闪光照相研究平抛运动的示意图，其闪光频率为10Hz．小球A沿斜槽滚下后从斜槽边缘水平抛出，当它离开斜槽边缘的同时小球B自由下落，照片中记录了B球的四个闪光时刻的位置， 两球恰好在位置4相碰，由此说明A球的竖直方向做______运动，A球离开斜槽边缘的速度为_______m/s．（g取10m/s2）
15．在做“探究平拋运动的特点”的实验时，可以通过描点法得到小球平拋运动的轨迹。
（1）为了能够较准确地描绘小球的运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上___________。
A．调节斜槽使其末端保持切线水平
B．所选斜槽必须是光滑的
C．小球每次必须由静止释放，但每次释放的位置可以不同
D．小球运动时不应与木板上的方格纸相接触
（2）如图所示，为某同学实验中在方格纸上记录的三个点迹，每个小方格的边长均为。如果取，那么小球做平拋运动的初速度的大小是___________；小球经过B点时的速度大小是___________。
四、解答题
16．如图所示，滑块质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为0.1，它以v0=3的初速度由A点开始向B点滑行，AB=5R，并滑上光滑的半径为R的圆弧轨道BC，在C点正上方有一离C点高度也为R的旋转平台，沿平台直径方向开有两个离轴心距离相等的小孔P、Q，旋转时两孔均能达到C点的正上方．若滑块滑过C点后从P孔上升又恰能从Q孔落下，求：
（1）滑块在B点时对轨道的压力大小；
（2）平台转动的角速度ω应满足什么条件？
17．飞球调速器是英国工程师瓦特于1788年为蒸汽机速度控制而设计，这是人造的第一个自动控制系统。如图所示是飞球调速器模型，它由两个质量的球通过4根长的轻杆与竖直轴的上、下两个套筒铰接，上面套筒固定，下面套筒质量为M=10kg，可沿轴上下滑动，不计一切摩擦，重力加速度为，当整个装置绕竖直轴以恒定的角速度匀速转动时，轻杆与竖直轴之间的夹角为，求：
(1)杆对套筒的弹力大小；
(2)飞球角速度的大小。
18．如图所示，某滑板爱好者在离地面h=1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平面上的B点，其水平位移x1=3m，着地时由于存在机械能损失，着地后速度大小变为v=4m/s，并以此为初速度沿水平地面滑行x2=8m后停止运动．已知人与滑板的总质量m=50kg(不计空气阻力，g取10m/s2)．求：
(1)人与滑板离开平台时的水平初速度大小；
(2)人与滑板在水平地面滑行时受到的阻力大小；
(3)人与滑板着地时损失的机械能．
19．船在400米宽的河中横渡，河水流速是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，试求：
(1)要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少？航程是多少？
(2)要使船航程最短，船头应指向何处？最短航程为多少？渡河时间又是多少？
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参考答案：
1．BCD
【解析】
【详解】
突然撤去其中的一个力F，由于其余的力大小和方向都不变，因此它们的合力为恒力，根据牛顿第二定律可知，此时物体的加速度恒定，由于速度方向和加速度方向之间关系不确定，因此物体可能做匀变速直线运动，也可能为匀变速曲线运动，选项B、C、D正确．
2．CD
【解析】
【详解】
C．由题图可知，ac两点同缘转动，则a点与c点的线速度大小相等，故C正确；
B．a点与c点的线速度大小相等，转动半径不等，根据知转动角速度不相等，又由于b、c两点的角速度相等，故a点和b点的角速度不相等，B错误；
A．a点和b点转动半径相等，转动角速度不相等，故线速度大小不相等，A错误；
D．c点和d点是共轴转动，角速度相等，d点的向心加速度是c点的向心加速度的2倍，又知点与点的线速度相等，c点半径为a点半径的2倍，则a点的向心加速度是c点的向心加速度的2倍，即a点与d点的向心加速度大小相等，故D正确。
故选CD。
3．ABC
【解析】
【详解】
从飞镖抛出到恰好击中A点，圆盘一定转动，且A点转到了最低位置，选项A正确；飞镖水平抛出，在水平方向做匀速直线运动，因此 ，选项B正确； 飞镖击中A点时，A恰好在最下方2r＝gt2，解得 ，选项C正确；飞镖击中A点，则A点转过的角度满足θ=ωt=π+2kπ（k=0，1，2…），故 (k＝0，1，2…)，选项D错误；故选ABC.
点睛：本题关键知道恰好击中A点，说明A点正好在最低点，利用匀速圆周运动和平抛运动规律联立求解．
4．AD
【解析】
【详解】
B．小球摆到在最低点时，细绳碰到钉子前后所受力均竖直与线速度垂直，合力只能提供向心力，则线速度的大小不变，故B错误；
A．由
当L变为时，小球的线速度大小不变，故ω变为原来的2倍，故A正确；
C．由
当L变为时，小球的线速度大小不变，故a变为原来的2倍，故C错误；
D．由
向心力变为原来2倍，故拉力FT会增大，故D正确．
5．AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．根据机械能守恒定律可知
Ek=mgL
可知Ek甲>Ek乙，A正确；
B．根据动能定理得
到达最低点的速度为
在最低点据牛顿第二定律可得
联立解得悬线的拉力为
F=3mg
与悬线长度无关，B错误；
C．结合B的解析可得，向心力加速度为
C正确；
D．相对于同一参考平面，因为两球开始的机械能相同，故甲球到达最低点时的机械能等于乙球到达最低点的机械能，D错误。
故选AC。
6．C
【解析】
【详解】
A项：若所施加的外力方向与物体运动方向相同，则物体做匀加速直线运动，但如果力与初速度不在同一直线上，则不可能做直线运动，故A错误；
B项：匀速圆周运动所受外力为变力，始终指向圆心，由于所施加的是恒力，因此不可能做匀速圆周运动，故B错误；
C项：由牛顿第二定律可知，质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同，故C正确；
D项：质点的加速度恒定，速度的变化量在单位时间内是相同的，但是速率在单位时间内的变化量不一定相同，故D错误．
7．B
【解析】
【详解】
A．匀速直线运动的速度是恒定不变的，故A正确；
B．速度随时间不断增加的直线运动，叫加速直线运动，不一定是匀加速直线运动，故B错误；
C．匀变速直线运动的物体速度随时间均匀变化，故C正确；
D．速度随时间均匀减小的直线运动，叫做匀减速直线运动，加速度保持不变，故D正确。
本题选错误的，故选B。
8．D
【解析】
【详解】
如图所示，当与河岸垂直时，甲渡河时间最短，合速度偏向下游，到达对岸下游某点。
乙船应斜向上游，才有最短航程，因两船抵达对岸的地点恰好相同，所以乙船不是垂直河岸过河，最短航程时。
由知，t与v成反比，所以有
由图可看出，代入上式得
故D项正确，ABC错误。
9．C
【解析】
【详解】
D．精谷的质量大于瘪谷的质量，在相同的风力作用下，瘪谷获得的速度大于精谷的速度，故D错误；
C．精谷和瘪谷飞出洞口后，据有水平方向的初速度，只受重力作用，做平抛运动，则都做匀变速曲线运动，故C正确；
B．竖直方向上
则
精谷和瘪谷的下落高度相同，则精谷和瘪谷的落地时间相同，故B错误；
A．水平方向上
时间相同的情况下，瘪谷的速度大于精谷的速度，则瘪谷的水平位移大于精谷的水平位移，则N处是精谷，M处为瘪谷，故A错误。
故选C。
10．B
【解析】
【详解】
AB两点在传送带上，所以两点的线速度相等，再据v=ωr和半径不同，所以两点的角速度不同；
BC两点属于同轴转动，故角速度相等；
再据v=ωr和半径不同，所以两点的线速度不同；由向心加速度的公式a=v 2/r知，A、B两点的向心加速度与其半径成反比；由向心加速度的公式a=ω 2r知，B、C两点的向心加速度与其半径成正比．
故选B.
11．D
【解析】
【分析】
【详解】
依题意
t
A．可知该行人运动的线速度大小不变，故A错误；
BD．由微元法将行人沿螺旋线运动的每一小段视为圆周运动的一部分，轨道半径逐渐减小，其向心力
Fn＝m
向心力越来越大，线速度大小不变，在沿轨迹切线方向的分力为0，故所受合力即为向心力，也越来越大，故B错误，D正确；
C．运动的角速度ω＝越来越大，故C错误。
故选D。
12．D
【解析】
【详解】
磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，故A错误；磁铁放在A处时，合力向前，加速度向前，物体加速运动，但磁力大小与距离有关，故加速度是变化的，不是匀加速运动，故B错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转，但不是圆周运动，故C错误；磁铁放在B处时，合力与速度不共线，故小钢球向右侧偏转；磁力大小与距离有关，所以加速度是变化的，即小球做变加速曲线运动，故D正确．所以D正确，ABC错误．
13．B
【解析】
【详解】
A．因为有向心加速度，合力不可能沿切线方向；速度应沿轨道的切线方向，故A不可能；
B．如果在最低点速度大小不变，加速度指向圆心；速度应沿轨道的切线方向，故B可能；
C．因为有向心加速度，合力不可能沿切线方向，加速度不可能沿切线方向，故C不可能，D不可能；
故选：B
14．自由落体，1
【解析】
【详解】
试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据自由落体运动的时间，结合水平位移求出A球离开桌面的初速度．
解：两球恰好在位置4相碰，说明A球竖直方向的运动与B球相同，即A球竖直方向做自由落体运动，
相邻两个球间的时间间隔T=
两球相遇经历的时间等于B球自由落体运动的时间，t=3T=0.3s．
因为水平方向上做匀速直线运动，有x=v0t．
则初速度为：
故答案为自由落体，1
【点评】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，结合运动学公式进行求解．
15． AD
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]A．调节斜槽使其末端保持切线水平，以保证平抛初速度水平，A正确；
B．所选斜槽不必光滑，B错误；
C．小球每次必须由静止释放，且每次释放的位置必须相同，平抛的初速度才会相同，C错误；
D．小球运动时不应与木板上的方格纸相接触，避免摩擦平抛轨迹，D正确。
故选AD。
(2)[2]设每小格长l=0.05m，频闪照相的时间间隔为T，A到B、B到C竖直方向满足
A到B水平方向满足
联立代入数据可解得T=0.1s，。
[3]小球经过B点时的速度大小为
其中利用中间时刻的速度公式可求得
联立代入数据可得。
16．（1）9mg（2）ω=，(n=0,1,2…)
【解析】
【详解】
(1) 从A到B过程中，由动能定理得：
在B点，由牛顿第二定律得：
解得
FN=9mg
由牛顿第三定律可知，滑块对轨道的压力：
FN′=FN=9mg；
(2) 滑块从B点开始运动后机械能守恒，设滑块到达P处时速度为v1，则
解得
滑块穿过P孔后做竖直上抛运动，滑块再回到平台的时间
转盘转动时间
（n=0、1、2、3…），
当滑块从Q孔下落时，t1=t2，
解得角速度为
，（n=0、1、2、3…）．
点晴：应用动能定理与牛顿运动定律可以求滑块对轨道的压力；找出滑块竖直上抛运动的时间与圆周运动周期间的关系，是求出圆周运动角速度的关键．
17．(1)100N；(2)
【解析】
【详解】
(1)套筒受到重力Mg，下面左右两根轻杆的弹力，由平衡条件得
解得
(2)小球受到重力，上下两根轻杆的弹力，竖直方向上，由平衡条件得
水平方向上，由牛顿第二定律得
由几何关系得
解得
18．（1）5m/s（2）50N（3）1125J
【解析】
【详解】
（1）从A到B过程，由平抛运动规律得：h=gt2
x1=v0t
则得： ．
（2）从B到C过程，由动能定理得：
-fx2=0-mv2
则得：；
（3）人与滑板着地时机械能的损失量为：
△E=mgh+mv02-mv2=50×10×1.8+×50×52-×50×42=1125J；
点睛：本题分为两个物理过程，注意分段讨论，水平面上的匀减速运动可以利用动能定理求出阻力，平抛段利用平抛运动规律求解．
19．(1)船头应垂直指向对岸，tmin=100s，m
(2)船头应与上游河岸成60°角，最短航程为400m，渡河时间=115.5s
【解析】
【详解】
(1)要使船到达对岸的时间最短，船速在垂直河岸方向上的分量最大，即船头应垂直指向对岸．
船过河的最短时间
船沿河岸方向运动的距离
船的航程
(2)因为船速大于水速，要使船航程最短，则船速在河岸方向的速度分量与水速相等，设船头与上游河岸夹角为θ，则：
解得：
船的合速度垂直于河岸，则最短航程
船的合速度
渡河时间
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