湖南省邵阳市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

湖南省邵阳市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么（ ）
A．因为速率不变，所以石块的加速度为零
B．石块下滑过程中受的合外力越来越大
C．石块下滑过程中，加速度大小不变，方向在变化
D．石块下滑过程中，摩擦力大小越来越小
2．如图，质量为m的A物体置于水平面上，劲度系数为k的弹簧与物体相连，弹簧竖直且处于原长．在B端（连有拉力传感器）施加竖直向上拉力，使B端以加速度a向上匀加速运动，当A物体将要被拉离地面时，B端传感器显示的读数为F，则（ ）
A．弹簧此时拉伸量为
B．弹簧此时拉伸量为
C．此时A物体处于平衡状态
D．上述过程中拉力做功为
3．水平的皮带传送装置中，为主动轮，为从动轮，皮带在匀速移动且不打滑，此时把一重10N的物体由静止放在皮带上的A点，若物体和皮带间的动摩擦因数，则下列说法正确的是（ ）
A．刚放上时，物体受到向左的滑动摩擦力4N
B．物体达到相对静止前，物体向左运动，物体相对皮带向右运动
C．皮带上M点受到向下的静摩擦力
D．皮带上N点受到向上的静摩擦力
二、单选题
4．如图所示，质量为m的物块随水平转盘绕竖直固定轴做匀速圆周运动，角速度为ω，物块到轴心的距离为r。则物块受到的向心力大小为（　　）
A． B． C． D．
5．如图所示，完全相同的四个小球被轻绳或轻弹簧相连悬挂在天花板上，原来均静止．现剪断间的轻弹簧和上方的轻弹簧，重力加速度大小为，则剪断后瞬间与的加速度大小分别为（ ）
A．0、g、g、0 B．0、g、2g、0 C．g、g、g、0 D．g、g、2g、0
6．一物体的运动规律是x=3t2m，y=4t2m，则下列说法中正确的是（　　）
①物体在x和y方向上都是做初速度为零的匀加速运动
②物体的合运动是初速度为零、加速度为5 m/s2的匀加速直线运动
③物体的合运动是初速度为零、加速度为10 m/s2的匀加速直线运动
④物体的合运动是做加速度为5m/s2的曲线运动
A．①② B．①③ C．② D．④
7．如图所示，质量m＝0.5kg 的木块放在倾角＝30°的斜面上，受平行于斜面的两个拉力F1和F2作用处于静止状态，其中F1＝10N，F2＝2N．若撤去F1，则木块沿斜面方向受到的合力大小为
A．10N B．4.5N C．5.5N D．0
8．汽车以大小为的速度做匀速直线运动，刹车后，获得的加速度大小为，那么刹车后6s内汽车通过的路程为（ ）
A．39m B．40m C．100m D．120m
9．下列说法中错误的是（　　）
A．德国天文学家开普勒提出天体运动的开普勒三大定律
B．牛顿总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律
C．英国物理学家卡文迪许利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
D．相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
10．关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体,受到的合外力一定不为零
B．物体受到的合外力变化，一定做曲线运动
C．曲线运动不一定是变速运动
D．物体在变力作用下一定做曲线运动
11．如图所示，固定在同一直杆上的甲、乙两小球在竖直平面内绕O点摆动。它们的质量之比m甲：m乙=1：2，摆动半径之比r甲：r乙=1：2。当摆到最低点时，甲、乙两小球所需向心力的大小之比（　　）
A．F甲：F乙=1：2 B．F甲：F乙=1：4
C．F甲：F乙=1：1 D．F甲：F乙=4：1
12．下列物理量属于矢量的是（　　）
A．速率 B．质量 C．周期 D．向心加速度
三、实验题
13．（1）某组同学设计了“探究加速度a与物体所受合力F及质量m的关系”实验．图（a）为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细砂的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细砂和小桶的总重量，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得.
①图（b）为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50Hz. 根据纸带可求出小车的加速度大小为__________m/s2.（结果保留两位有效数字）
②在“探究加速度a与质量m的关系”时，保持细砂和小桶质量不变，改变小车质量m，分别记录小车加速度a与其质量m的数据. 在分析处理时，该组同学产生分歧；甲同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量m的图象.乙同学认为应该根据实验中测得的数据作出小车加速度a与其质量倒数的图象. 两位同学都按照自己的方案将实验数据在坐标系中进行了标注. 但尚未完成图象（如下图所示）. 你认为同学_____________（填“甲”、“乙”）的方案更合理. 请继续帮助该同学作出坐标中的图象.
③在“探究加速度a与合力F的关系”时，保持小车的质量不变，改变小桶中细砂的质量，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图(c)，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.答：__________________________________________.
四、解答题
14．在光滑的水平桌面内，质点P以O为圆心做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，周期为T。当P经过图中D点时，有一质量为m的另一质点Q受到力F的作用从静止开始作匀加速直线运动。某时刻P、Q两质点速度相同，求：
(1)P质点速度为多大；
(2)经过多长时间P、Q两质点速度相同；
(3)F的大小应满足什么条件？
15．如图所示，M、N是两块挡板，挡板M高h′=10 m，其上边缘与挡板N的下边缘在同一水平面。从高h=15 m的A点以速度v0水平抛出一小球（可视为质点），A点与两挡板的水平距离分别为d1=10 m，d2=20 m。N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，求小球水平抛出的初速度v0的大小（g取10 m/s2，空气阻力不计）
16．表演“顶竿”杂技时，站在地上的演员（称为“底人”）扛一竹竿，演员和竹竿的总质量为80kg，一质量为10kg的小猴（可当质点处理）在竿底端从静止开始以2m/s2加速上爬，同时演员以1m/s的速度水平向右匀速移动，以猴的出发点为坐标原点，建立平面直角坐标系如图所示，g取10m/s2。
(1)2s时猴子的位置（用坐标表示）；
(2)2s时猴子的瞬时速度为多大？
(3)在此过程中，演员对地面的压力。（根号可保留）
五、填空题
17．两个质量均为50kg的人，在相距1m时他们间的万有引力为_____N．（结果保留三位有效数字）
18．某物体受到大小分别为5N、12N、13N三个共点力的作用，这三个力的合力最大值为______N，最小值为______N。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．CD
【解析】
【详解】
AC.石块的速率不变，做匀速圆周运动，根据可知，加速度大小恒定，方向时刻变化，故A错误，C正确；
B.石块做匀速圆周运动，合力为：
合
可知合外力大小不变，故B错误；
D.物块在运动过程中受重力、支持力及摩擦力作用，如图所示
支持力与重力沿半径方向的分力，一起充当向心力，在物块下滑过程中，速度大小不变，则在切向上摩擦力与重力沿切线方向的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，故D正确．
2．ACD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．当A物体要被拉离地面时，物体A对地面压力恰好为零，弹簧伸长为x，应有
则
所以A项正确，B项错误；
C．由于此时A即将开始离开地面，则此时A的加速度为零，仍然处于平衡状态，所以C项正确；
D．根据功能关系应有
因F等于弹力，所以D项正确。
故选ACD。
考点：本题考查了牛顿第二定律，功能关系。
【点睛】
当两者相对运动后，B将受到恒力作用，做匀加速运动，需要分别采用隔离法和整体法分别列方程。
3．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．刚放上时，由于物块相对传送带向左运动，所以受到传送带向右的滑动摩擦力，大小为
在这个力作用下，向右做加速运动，由于速度没有传送带的速度大，所以相对传送带向左运动，AB错误；
C．M点在从动轮上，如果皮带光滑，则M点相对从动轮向上运动，故受到向下的静摩擦力，C正确；
D．N点在主动轮上，若皮带光滑，则N点相对主动轮向上运动，所以受到向下的静摩擦力，D错误。
故选C。
【名师点睛】
摩擦力的方向是与物体间的相对运动方向和相对运动趋势方向相反，但不一定与物体的运动方向相反，即摩擦力的方向和物体运动方向没有关系，所以摩擦力可以是动力也可以是阻力，在判断摩擦力的方向时，一定首先判断两者之间的相对运动方向或者相对运动趋势方向
4．D
【解析】
【详解】
由题可知物体做匀速圆周运动的向心力由摩擦力提供，根据向心力的公式可知
故选D。
5．B
【解析】
【详解】
开始AB处于静止，对整体分析可知：
隔离B分析，弹簧的弹力
F弹=mg
剪断AB间的轻弹簧，弹簧的弹力立即变为零，在该瞬间细绳对A的拉力会突变为mg，则A的加速度为0；B失去了弹簧的弹力，合力为mg向下，故其加速度为g，方向向下．
开始CD处于静止，对整体分析可知弹簧对C的弹力为：
隔离D分析，弹簧的弹力
剪断C上方的轻弹簧，弹簧的弹力立即变为零，在该瞬间下方的弹簧对C的弹力不变，则C的合力大小为，方向向下，则其加速度为2g，方向竖直向下；D的受力不变，则合力为零，故其加速度为0.
综上可知选B．
6．B
【解析】
【详解】
在x方向上有：，知，做初速度为零的匀加速直线运动，
在y方向上有： ，知，做初速度为零的匀加速直线运动，故①正确；
根据平行四边形定则知，，合初速度为零，知合运动做初速度为零，加速度的匀加速直线运动，故③正确．
故选B．
7．D
【解析】
【详解】
对木块进行受力分析，物块受到重力、支持力两个拉力，根据力的分解重力沿斜面向下的分力为
mgsin30°=2.5N
由于F2+mgsin30°8．B
【解析】
【详解】
汽车速度减为零的时间为：，则汽车在6s内的位移等于4s内的位移为：，故选B.
9．D
【解析】
【详解】
A．德国天文学家开普勒研究了第谷观测记录的天文数据，总结出了开普勒三大定律，故A正确，不符合题意；
B．牛顿总结了前人的科研成果，在此基础上，经过研究得出了万有引力定律，故B正确，不符合题意；
C．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许利用扭秤测出了引力常量，故C正确，不符合题意；
D．根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在相同时间内扫过的面积相等，这是对同一个行星而言，相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积不等于木星与太阳连线扫过的面积，故D错误，符合题意。
故选D。
10．A
【解析】
【详解】
物体既然是做曲线运动，那么物体必定要受到合外力的作用，所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零，故A正确；物体受到的合外力方向变化，可能做直线运动，如合力时而与速度同向，时而反向，故B错误；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故C错误；物体在变力作用下可能做曲线运动，也可能做直线运动，关键是看力与速度方向的关系，故D错误．所以A正确，BCD错误．
11．B
【解析】
【详解】
甲、乙两球同轴转动，则角速度相同，由公式可知，甲、乙两小球所需要的向心力之比为
故B正确，ACD错误。
故选B。
12．D
【解析】
【详解】
既有大小又有方向的物理量称为矢量，如位移、速度、加速度、力等；而只有大小没有方向的物理量为标量，如路程，速率，质量，时间等；故向心加速度属于矢量。
故选D。
13． 3.2 乙
【解析】
【详解】
（1）①根据题意可知每两个的时间间隔为0.02s，所以每两个计数点的时间间隔为0.04s，由△x=aT2即连续相等时间内的位移差为定值即6.70-6.19=7.21-6.70=7.72-7.19=0.51mm，他们的位移差全部相等为0.5mm，即0.0005m，．
②牛顿第二定律F=ma可知当合力F不变时m与a成反比，在a-m图象中应该是双曲线，但是实验得出的各组数据是不是落在同一条双曲线上是不好判断的，但是的关系是正比例函数，此时各组数据是不是落在同一条直线上是非常容易观察的，所以乙同学的方案更合理．实验得出的各组数据应该大体上落在同一条直线上，如图所示：
③从图象可以看出当有了一定的拉力F时，小车的加速度仍然是零，小车没动说明小车的合力仍然是零，即小车还受到摩擦力的作用，说明摩擦力还没有平衡掉，或者是平衡摩擦力了但是平衡的还不够，没有完全平衡掉摩擦力，所以图线不通过坐标原点的原因是实验前该同学未平衡（或未完全平衡）摩擦力．
14．(1)；(2) ；(3)
【解析】
【详解】
(1)根据线速度的定义式
(2)质点P转到点时才可能与质点Q速度相同，从点到点经过时间
(3)质点Q做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知
质点Q的速度大小为
解得
15．
【解析】
【分析】
【详解】
要让小球直接进入挡板M的右边区域，下落的高度为h-h’=5m，则
则
由
可得
由
得
所以小球水平抛出的初速度
16．(1)（2m，4m）； (2) ；；(3)920N
【解析】
【详解】
(1)在竖直方向做匀加速直线运动，则有
在水平方向做匀速直线运动，则有
2s时猴子的位置坐标为（2m，4m）
(2) 竖直方向速度为
2s时猴子的瞬时速度大小为
速度方向为与水平方向的夹角为，则有
(3) 视演员、竹竿和小猴为整体，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可得演员对地面的压力920N。
17．1.67×10﹣7
【解析】
【详解】
根据万有引力定律得：两个质量均为50kg的人，在相距1m时他们间的万有引力：
F＝G＝6.67×10﹣11×＝1.67×10﹣7N
18． 30 0
【解析】
【详解】
[1] 5N、12N、13N三个共点力的最大值是
[2] 5N、12N合力范围是
13N的力在这个范围之内，所以三个力的合力最小值是0
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