湖南省邵阳市高一下学期开学考试物理试题（word版含答案）

湖南省邵阳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．如图所示，一根细线下端栓一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔（小孔光滑）的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动，现使小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动，而金属块Q始终静止在桌面上的同一位置，则改变高度后与原来相比较，下面的判断中正确的是（　　）
A．细线所受的拉力不变 B．小球P运动的角速度变大
C．小球P运动的周期变短 D．Q受到桌面的静摩擦力变小
2．AD分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度水平抛出两个小球，球1落在B点，球2落在C点，忽略空气阻力．关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（ ）
A．球1和球2运动的时间之比为2∶1
B．球1和球2运动的时间之比为
C．球1和球2抛出时初速度之比为
D．球1和球2运动时单位时间内速度变化量之比为1∶1
3．如图所示带电平行板电容器的板长、间距都为L，相同带电粒子（不计重力）以不同初速度从上极板左边端点垂直电场方向射入电场，依次打到A、B、C、D四点，打到这四点时速度大小分别为、、、。A为底边中点，B为下极板右边端点，C为侧边中点，D为侧边四等分点。下列关系正确的是（　　）
A． B． C． D．
4．如图所示，用长为L的轻绳（轻绳不可伸长）连接的甲、乙两物块（均可视为质点），放置在水平圆盘上，甲、乙连线的延长线过圆盘的圆心O，甲与圆心O的距离也为L，甲物体质量为2m，乙物体的质量为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，物块与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，甲、乙始终相对圆盘静止，则下列说法中正确的是（　　）
A．圆盘转动的角速度最大为
B．圆盘转动的角速度最大为
C．轻绳最大弹力为
D．轻绳最大弹力为μmg
5．如图所示，一个可视为质点的小球，从高度处由静止开始通过光滑弧形轨道AB，进入半径为的竖直圆环轨道，圆环轨道部分的动摩擦因数处处相等，当到达环顶C时，刚好对轨道无压力；沿CB滑下后进入光滑轨道BD，且到达高度为h的D点时速度为零，则h的值可能为（ ）
A．3.9m B．4.2m C．4.6m D．5.5m
二、单选题
6．花式篮球是年青人酷爱的一项运动，图示为某同学在单指转篮球，篮球绕中心线OO′匀速转动，A、B为篮球表面不同位置的两点，则(　　)
A．B点的角速度大于A点角速度
B．A、B两点线速度大小相等
C．A、B两点的周期相等
D．A、B两点向心加速度大小相等
7．火车转弯可近似看成做匀速圆周运动，当提高火车速度时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（ ）
A．减小内、外轨的高度差
B．增大弯道半径
C．减小火车的质量
D．减小弯道半径
8．下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体的速度可能不变
B．做曲线运动的物体的动能一定是变化的
C．物体在恒力作用下，可能做机械能守恒的运动
D．物体在变力作用下，一定做机械能不守恒的运动
9．如图所示，以9.8m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角为30°的斜面上，这段飞行所用的时间为（　　）
A．s B．s C．s D．2s
10．如图所示，一竖直圆盘上固定着一个质量为0.2kg的小球（可视为质点）。小球与圆盘圆心O的距离为5cm。现使圆盘绕过圆心O的水平轴以大小为10rad/s的角速度匀速转动，重力加速度g取。则（　　）
A．小球随圆盘做匀速圆周运动受到的合力不变
B．当小球运动到O点正下方时圆盘对小球的作用力最小
C．在圆盘转动过程中，圆盘对小球的作用力与竖直方向的最大夹角为
D．当小球运动到与O点等高处时圆盘对小球的作用力最大
11．如图所示，有一场质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的桥，汽车到达桥顶时速度为5m/s，g取10m/s2，桥受小汽车的压力F，关于小汽车的状态，下列说法正确的是（　　）
A．超重状态 B．失重状态 C．平衡状态 D．不确定
12．如图所示，火星和地球都在围绕太阳旋转，其运行轨道均为椭圆，根据开普勒定律可知（　　）
A．火星绕太阳运动过程中，速率不变
B．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长
C．地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小
D．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
三、实验题
13．（一）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是______。
A．游标卡尺
B．秒表
C．坐标纸
D．天平
E．弹簧秤
F．重垂线
（二）在“探究平抛运动规律”的实验中，某同学进行了如下实验探究：
（1）如图1，将两个倾斜光滑轨道固定在同一个竖直平面内，轨道下端水平。把两个质量相等的小钢球、分别从斜面的同一高度由静止开始同时释放，使两小球能以相同的水平速度同时分别从轨道的下端射出（水平轨道足够长），观察到某一现象。改变两小球相对斜面的释放高度，使之仍相同，则仍能观察到这一现象，故可以概括平抛运动的某一规律。
该同学观察到的现象和反映的平抛运动的规律是______；
A．、两个小球相撞
B．、两个小球同时落地
C．水平方向做匀速直线运动
D．竖直方向做自由落体运动
（2）通过图2中甲图的实验装置，在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在乙图的坐标纸上记录了小球经过的、、三点，已知坐标纸每小格的边长，则该小球做平抛运动的初速度大小为______；点的竖直分速度大小为______。经过点时的合速度大小是______；
14．用如图所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板M上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有____________；
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球
E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条曲线把所有的点连接起来
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的____________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时____________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行；
（3）某同学从实验得到的平抛小球的运动轨迹上取出一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，并作出y-x2图象。某同学认为若图象为正比例图象（如图所示），则可说明平抛运动在水平方向为匀速直线运动、竖直方向为自由落体运动。你对该同学的观点如何评价______？
（4）在确认平抛运动的规律后，另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，通过频闪照相机，记录了小球在运动途中的三个位置，如图所示，则与照相机的闪光频率对应的周期为___________s，该小球做平抛运动的初速度为____________m/s；（g=10m/s2）（均保留两位有效数字）
四、解答题
15．如图所示，摩托车做腾跃特技表演以一定的初速度冲上高度、顶部水平的高台，然后从高台以速度水平飞出，若摩托车始终以额定功率行驶，经时间从坡底到达坡顶，人和车的总重量为，且各种阻力的影响可以忽略不计，重力加速度取，求：
(1)摩托车发动机在时间t内做的功.
(2)人和车的初速度.
(3)人和车从坡顶飞出后运动的水平距离s
16．已知某河宽，河水流速，船在静水中的速度，问：
(1)船如何才能以最短的时间过河，并求出最短时间；
(2)求出船以最小的位移过河所需的时间。
17．如图，一根粗细均匀的电阻丝质量为m，将其三等分弯折成闭合的三角形线框ABC，线框每边长均为a，每边电阻均为r。轻绳跨过在同一水平线上的两光滑定滑轮，一端悬挂A点，另一端连接质量为m的小球，线框处在垂直于线框平面向里的匀强磁场中；在B、C两点用导线连接电动势为E、内阻为的直流电源，闭合S的同时，使小球在水平面内做匀速圆周运动，此时线框保持静止，连接球的绳与竖直方向的夹角为45°，重力加速度为g，求：
(1)S闭合后，通过BC边的电流；
(2)匀强磁场的磁感应强度。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
AB．设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为L，P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图
则有
得角速度
使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，θ增大，减小，则得到细线拉力T增大，角速度ω增大，根据可知周期减小，A错误，BC正确；
CD．对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，则静摩擦力变大，D错误。
故选BC。
2．BCD
【解析】
【详解】
试题分析: A、B、因为AC=2AB，则EC的高度差是EB高度差的2倍，根据得，，解得运动的时间比为1：2．故A、B错误；C、AC在水平方向上的位移是DB在水平方向位移的2倍，结合x=v0t，解得初速度之比为．故C正确；D、单位时间内速度变化量即为加速度，而平抛运动的加速度都为g相同，故D正确．故选BCD．
考点：考查平抛运动．
【名师点睛】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，结合运动学公式进行求解．
3．BD
【解析】
【详解】
根据类平抛的规律有
联立解得
对于A粒子，有
，
解得
对于B粒子，有
，
解得
对于C粒子，有
，
解得
对于D粒子，有
，
解得
比较四个粒子的末速度有
故AC错误，BD正确；
故选BD。
4．AC
【解析】
【详解】
当ω较小时，甲乙均由静摩擦力提供向心力，ω增大，由F=mω2R可知，受到的静摩擦力越大，由于r乙>r甲，所以乙受到的静摩擦力先达到最大，此后ω继续增大，要保证乙不滑动，轻绳产生弹力并增大，甲受到的静摩擦力继续增大，直到甲受到的静摩擦力达到最大。此时ω达到最大，轻绳弹力也达到最大。对甲乙整体，
解得
又对甲
得
故AC正确BD错误。
故选AC。
5．BC
【解析】
【详解】
小球到达环顶C时，刚好对轨道压力为零，在C点，由重力充当向心力，则根据牛顿第二定律得
可得
从开始小球从H=6m高处，由静止开始通过光滑弧形轨道ab，因此在小球上升到顶点时，根据动能定理得：
从C点继续沿粗糙圆周轨道下降后上升到D点速度为零，由动能定理
因小球沿轨道下滑由于机械能有损失，所以下滑速度比上升速度小，因此对轨道压力变小，所受摩擦力变小，所以下滑时，有
联立各式解得
故符合高度h范围的只有4.2m和4.6m，故BC正确，AD错误。
故选BC。
6．C
【解析】
【详解】
A．A、B两点共轴转动，角速度相等，故A错误；
B．根据得，A、B转动的半径不等，所以A、B的线速度大小不等，故B错误；
C．根据知，角速度相等，则周期相等，故C正确；
D．根据知，角速度相等，但A、B的转动半径不等，所以向心加速度大小不等，故D错误。
故选C。
7．B
【解析】
【分析】
火车转弯时需要向心力，若重力和轨道的弹力的合力充当向心力，则内外轨道均不受侧压力；根据向心力公式可得出解决方案．
【详解】
火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压．此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图所示：
当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差；
故本题选B．
【点睛】
火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力．
8．C
【解析】
【详解】
做曲线运动的物体的速度方向一定是变化的，则速度一定变化，选项A错误；做曲线运动的物体的速度大小可能是不变的，则动能可能不变，例如匀速圆周运动，选项B错误；物体在恒力作用下，可能做机械能守恒的运动，例如自由落体运动，选项C正确；物体在变力作用下，也可能做机械能守恒的运动，例如在水平面上的匀速圆周运动，选项D错误；故选C.
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
由速度的偏角公式可得
代入数据解得，C正确。
故选C。
10．C
【解析】
【详解】
A．小球随圆盘做匀速圆周运动，合力提供向心力，大小不变
方向时刻改变，故A错误；
B．当小球运动到O点正上方时圆盘对小球的作用力
最小，故B错误；
C．如图所示，当圆盘对小球的作用力与半径向垂直时，与竖直方向夹角最大，此时
解得，故C正确；
D．当小球运动到与O点等高处时圆盘对小球的作用力
当小球运动到O点正下方时圆盘对小球的作用力
最大，故D错误。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
根据竖直平面内的圆周运动可知，在最高点，合力提供向心力，为
又
则可得汽车到达桥顶时对桥的压力为
由于
所以汽车处于失重状态，故B正确，ACD错误。
故选B。
12．B
【解析】
【详解】
AD．根据开普勒第二定律：对每一个行星而言，行星与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，行星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故A、D错误；
B．根据开普勒第三定律，由于火星的半长轴比较大，所以火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故B正确；
C．行星由远日点向近日点运动时，其速率将增大，故C错误。
故选B。
13． CF AC 1.5 2 2.5
【解析】
【分析】
【详解】
1.[1]本实验需要描绘平抛运动的图像，所以需要坐标纸及重垂线，其他实验器材均不需要。故选CF。
2.(1)[2]观察到的现象是两小球在水平轨道上相碰，表面平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。故选AC。
(2)[3]在竖直方向上，有
解得
该小球做平抛运动的初速度大小为
[4] 点的竖直分速度大小为
[5] 经过点时的合速度大小是
14． BD 球心 需要 观点有误，竖直方向不一定是自由落体运动 0.10 1.5
【解析】
【详解】
（1）[1]AD．实验中只要每次从斜槽上相同的位置由静止释放钢球，即可保证钢球每次做平抛的初速度相同，轨道无需光滑，故A错误，D正确；
B．斜槽轨道末段应水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C．在记录小球平抛轨迹时，无需挡板高度等间距变化，故C错误；
E．不是把所有点用曲线连接，误差较大的点应舍弃，故E错误；
故选BD。
（2）[2][3]钢球静置于Q点时，应将钢球的球心对应白纸上的位置即为原点。在确定y轴时需要y轴与重锤线平行。
（3）[4]由，可求得
可知水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动时，可知图象应成正比例关系。但图象成正比例时，竖直方向不一定是自由落体运动，有可能加速度大小不等于g，故该同学观点有误；
（4）[5][6]由题图可知
由于水平方向为匀速直线运动，因此AB段和BC段用时相同，设为T，在竖直方向上，根据
可解得
小球做平抛运动的初速度为
15．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)摩托车发动机在时间内做的功为：
(2)根据动能定理得：
代入数据得：
(3)飞出后做平抛运动，则有：
解得：
则水平距离为：
16．(1)100s；(2)
【解析】
【分析】
【详解】
(1)当船头与河岸垂直时，即船的航向应与河岸成90°，过河的时间最短，过河时间为
(2)因v>u所以应使船的合速度方向垂直于河岸，如图所示
船过河的合速度为
则过河时间为
17．(1)；(2)。
【解析】
【详解】
(1)设线框连入电路的总电阻为R，由闭合电路的欧姆定律：
BC与BAC并联，则
设通过BC边的电流为I1，通过BAC的电流为I2，则：
解得：
；
(2)对小球，受力分析如图；
绳的拉力：
对线框，由平衡知识：
，
解得：
。
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