江西省宜春市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

江西省宜春市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．一小船渡河，河宽度为200m,船在静水中的速度为4m/s,河水的速度为3m/s，则（ ）
A．渡河的最短时间为50秒，此时小船位移为300 米
B．船在河水中航行的轨迹是一条曲线
C．要过河时间最短，船头方向应始终与河岸垂直
D．渡河的时间与水的速度无关
2．一个物体以初速度v0被水平抛出，落地时速度大小为v，不计空气阻力，重力加速度为g，则（ ）
A．物体做平抛运动的时间为
B．物体做平抛运动的时间为
C．物体做平抛运动的竖直位移为
D．物体做平抛运动的水平位移为
3．如图所示，物体M套在光滑水平直杆上，定滑轮上边缘与水平杆间的竖直距离为h。系在物体M上的细线跨过定滑轮与物体N相连，开始时定滑轮左侧连接物体M的细线与水平方向的夹角为，将物体N由静止释放，其下落过程中不会落到地面。已知细线无弹性且不计与滑轮间的摩擦，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）
A．物体N下落过程中机械能守恒
B．物体N下落过程中细线的弹力不会一直大于物体N的重力
C．物体N下落过程中，其重力势能转化为物体M的动能
D．物体M运动到左侧滑轮正下方时速度最大
4．如图所示，两个可视为质点的滑块a、b，通过铰链用长度为L的刚性轻杆相连接，a套在竖直杆A上，b套在水平杆B上，细杆A、B足够长，两杆分离不接触，且两杆间的距离很小可忽略不计。将滑块a从图示位置（轻杆与B杆夹角为30°）由静止释放，已知滑块a、b的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦。在此后的运动过程中，下列说法正确的是（　　）
A．滑块a的机械能守恒
B．滑块a运动到B杆所在高度时加速度为g
C．滑块b的最大速度为
D．当滑块a运动到B杆下方处时的速度为
二、单选题
5．关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）
A．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B．物体在变力作用下一定做曲线运动
C．做曲线运动的物体，其速度大小一定变化
D．速度大小和加速度大小均不变的运动（不为零）可能是曲线运动
6．关于从同一高度以不同初速度水平抛出的物体，比较它们落到水平地面上的时间（不计空气阻力），以下说法正确的是：
A．一样长
B．质量大的时间长
C．速度大的时间长
D．速度小的时间长
7．物块静止放置在粗糙水平地面，在水平力F的作用下，开始向右沿水平方向运动，速度-时间图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．运动过程中，物块受到的水平力F不断增大
B．运动过程中，物块的加速度不断增大
C．水平力F对物块做的功等于物块增加的动能
D．一定时间内，水平力F对物块的冲量大于摩擦力对物块的冲量
8．两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（ ）
A．受到的拉力一定相同 B．运动的线速度相同
C．运动的角速度相同 D．向心加速度相同
9．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，A的运动半径较大，则（　　）
A．A球的角速度必小于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C．A球运动的周期必小于B球运动的周期
D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力
10．如图所示，质量为m的物体静止于倾角为α的斜面体上，现对斜面体施加一水平向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平面向左匀速移动x，则在此匀速运动过程中斜面体对物体所做的功为（　　）
A．Fx B．mgxcosαsinα C．mgxsinα D．0
11．为纪念伽利略将望远镜用于天文观测400周年，2009年被定为以“探索我的宇宙”为主题的国际天文年。我国发射的“嫦娥一号”卫星绕月球经过一年多的运行，完成了预定任务，于2009年3月1日16时13分成功撞月，图示为“嫦娥一号”卫星撞月的模拟图，卫星在控制点①开始进入撞月轨道，假设卫星绕月球做圆周运动的轨道半径为R，周期为T，引力常量为G，根据题中信息，下列说法中正确的是（　　）
A．可以求出月球的质量
B．可以求出月球对“嫦娥一号”卫星的引力
C．“嫦娥一号”卫星在控制点①处应加速
D．“嫦娥一号”在地面的发射速度大于11.2km/s
12．恒星的周年视差证明了（　　）
A．地球绕其轴心运动 B．地球绕着太阳运动
C．月球绕地球运动 D．太阳质量远远大于地球质量
三、实验题
13．某同学利用如图甲所示的装置验证动能定理。固定并调整斜槽，使它的末端O点的切线水平，在水平地面上依次铺放好木板、白纸、 复写纸。将小球从不同的标记点由静止释放，记录小球到达斜槽底端时下落的高度H，并根据落点位置测量出小球平抛的水平位移x。已知斜槽倾角为，小球与斜槽之间的动摩擦因数为μ，斜槽底端离地面的高度为y，不计小球与水平槽之间的摩擦及弯道处的能量损失。
改变小球在斜槽上的释放位置，进行多次测量，记录数据如下表。
高度H（h为单位长度） h 2h 3h 4h 5h 6h 7h 8h 9h
水平位移x（cm） 5.5 9.1 11.7 14.2 15.9 17.6 19.0 20.6 21.7
（1）本实验是否需要测量小球的质量m？___________（填“是”或“否”）。
（2）以H为横坐标，以___________为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如图乙所示。
（3）球从斜槽上滚下的过程中，如果动能定理成立，则图乙的斜率应为______。（用题干所给物理量表示）
14．如图所示，两个质量各为m 1和m 2的小物块A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m 1＞m 2，现要利用此装置验证机械能守恒定律.
(1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有( )
A．物块的质量m 1 、m 2； B．绳子的长度L
C．物块A下落的距离h及下落这段距离所用的时间t
(2)以下建议中，能提高实验结果的准确程度的有( )
A．绳的质量要轻 B．在“轻质绳”的前提下，绳子越长越好；
C．尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃；
D．两个物块的质量之差要尽可能小.
(3)按照上述(1)中需要测量的物理量完成了实验，验证机械能守恒定律的表达式： ___________________．
四、解答题
15．如图所示，BC是半径 m且竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在细圆管的末端C连接倾角为45°、动摩擦因数μ=0.6的足够长粗糙斜面。一质量为m=0.5 kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出后，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F=5 N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面。(取g=10 m/s2)，不计空气阻力
(1)小球从A点水平抛出的初速度v0为多少；
(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少；
(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少。
16．设地球质量为M，自转周期为T，万有引力常量为G．将地球视为半径为R、质量分布均匀的球体，不考虑空气的影响．若把一质量为m的物体放在地球表面的不同位置，由于地球自转，它对地面的压力会有所不同．
（1）若把物体放在北极的地表，求该物体对地表压力的大小F1；
（2）若把物体放在赤道的地表，求该物体对地表压力的大小F2；
（3）假设要发射一颗卫星，要求卫星定位于第（2）问所述物体的上方，且与物体间距离始终不变，请说明该卫星的轨道特点并求出卫星距地面的高度h．
17．某型号汽车发动机的额定功率为60kW，在水平路面上行驶时受到的阻力是。求：
（1）发动机在额定功率下汽车匀速行驶时的速度；
（2）在同样阻力下，如果行驶速度只有15m/s，发动机输出的实际功率是多少。
18．宇宙空间有两颗相距较远、中心距离为的星球A和星球B。在星球A上将一轻弹簧竖直固定在水平桌面上，把物体P轻放在弹簧上端，如图（a）所示，P由静止向下运动，其加速度与弹簧的压缩量间的关系如图（b）中实线所示。在星球B上用完全相同的弹簧和物体P完成同样的过程，其关系如图（b）中虚线所示（图中未知）。已知两星球密度相等。星球A的质量为，引力常量为G。假设两星球均为质量均匀分布的球体。
（1）求星球A和星球B的表面重力加速度的比值；
（2）求星球B的质量M；
（3）若将星球A和星球B看成是远离其他星球的双星模型，求两星球做匀速圆周运动的周期T。
试卷第页，共页
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参考答案：
1．CD
【解析】
【分析】
船在静水中的速度垂直于河岸时，用时最小，可以计算出最小时间．分析合加速度的情况，可判断小船的运动情况．渡河的时间只由船沿垂直河岸的速度决定，与水的速度无关.
【详解】
当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短，即船头方向应始终与河岸垂直；，此时小船沿水流方向的位移为，小船的位移，选项A错误；小船在水中参与的两个运动都是匀速直线运动，合加速度为零，所以小船做匀速直线运动，运动轨迹是直线，选项B错误．渡河的时间只由船沿垂直河岸的速度决定，与水的速度无关，选项CD正确，AB错误；故选CD．
【点睛】
解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性．要明确水流速度的变化对对河路程的影响．该题通过渡河的模型考查了运动的合成与分解，关于渡河问题，应注意几种渡河方式：一是垂直渡河，此时渡河位移最短，但是所用时间不是最短的，此种情况要求船的合速度与河岸垂直，二是船头始终指向对岸的渡河，此种情况下渡河时间最短，但是渡河位移不是最短，最短渡河时间不受水速的影响；关于渡河问题，还要会判断能否垂直渡河，其条件是船在静水中的速度大小要大于河水流动的速度大小．
2．AC
【解析】
【详解】
试题分析：物体做平抛运动，将物体落地时的速度进行分解，求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动，由速度时间公式求出运动的时间，并位移时间公式求出竖直位移．
根据平行四边形定则可得：落地时物体在竖直方向上的分速度，物体做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，则有，所以运动的时间为，物体做平抛运动的竖直分位移为，水平分位移为 ，AC正确．
3．BD
【解析】
【详解】
A．物体N下落过程，细绳的拉力要对物体N做功，则机械能不守恒，选项A错误；
B．两物体的速度关系，开始时物体N的速度为零，当物块M运动到左侧滑轮正下方时，物块N的速度又变为零，可知物体N下落过程中，速度先增加后减小，先失重后超重，则物体N下落过程中细线的弹力不会一直大于物体N的重力，选项B正确；
C．物体N下落过程中，其重力势能转化为物体M和物体N的动能之和，选项C错误；
D．由于物体M向右运动到左侧滑轮正下方的过程中，绳子的拉力一直对物体M做正功，则动能增加，运动到左侧滑轮正下方时速度最大，选项D正确。
故选BD。
4．BC
【解析】
【分析】
【详解】
A．由于整个运动过程中没有摩擦阻力，因此系统机械能守恒，滑块a的机械能不守恒，故A错误；
B．滑块a运动到B杆所在高度时，滑块b速度为0，滑块a到达水平面，在竖直方向只受重力作用，则加速度为g，故B正确；
C．当滑块a下降到最低点时，滑块a的速度为零，滑块b的速度最大，根据机械能守恒定律
解得
故C正确；
D．当滑块a运动到B杆下方处时，由几何知识可知，ab与B杆夹角仍为30°，根据机械能守恒定律
滑块ab沿刚性轻杆方向速度相等，有
解得
故D错误。
故选BC。
5．D
【解析】
【详解】
A．物体在恒力作用下也可能做曲线运动，例如平抛运动，故A错误；
B．物体在变力作用下也可能做直线运动，故B错误；
C．做曲线运动的物体，其速度大小可能不变，例如匀速圆周运动，故C错误；
D．速度大小和加速度大小均不变的运动也可能是曲线运动，例如匀速圆周运动，故D正确。
故选D。
考点：曲线运动
【名师点睛】
掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，但可以是恒力，速度方向时刻变化，一定是变速运动。
6．A
【解析】
【详解】
根据得：，高度相同，则平抛运动的时间相同，与初速度无关，与质量无关，故A正确，B、C、D错误；
故选A．
【点睛】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，运动的时间由高度决定．
7．D
【解析】
【详解】
AB．由图像可知，物体做匀加速运动，加速度不变，则运动过程中，物块受到的水平力F不变，选项AB错误；
C．由动能定理可知，水平力F对物块做的功与摩擦力对物体做功之和等于物块增加的动能，选项C错误；
D．根据动量定理
可知，一定时间内，水平力F对物块的冲量大于摩擦力对物块的冲量，选项D正确。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
试题分析：小球圆周运动的向心力由重力和绳拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ对小球涭力分析有,在竖直方向有：Tcosθ-mg="0" ①
在水平方向有：②
由①②得：
因为小球在同一平面内做圆周运动，则由题意知，小球圆周运动半径r=htanθ，其中h为运动平面到悬点的距离．细线的拉力，故因为θ角不同，拉力不同，选项A错误；运动的线速度，知转动半径不同θ不同，线速度不同，B错误；运动的角速度，角速度与夹角θ无关都相同，故C正确；向心加速度a=gtanθ，向心加速度不同，故D错误．故选C．
考点：牛顿第二定律的应用；匀速圆周运动
【名师点睛】此题是牛顿第二定律在圆周运动问题中的应用；关键是能分析题目中物理量的关系，抓住合力提供向心力展开讨论，分析向心力来源是关键．
9．A
【解析】
【详解】
以小球为研究对象，其受力分析，由牛顿第二定律得
解得
则
由图示可知，对于AB两个球来说，重力加速度g与角相同。
A．A的转动半径大，B的半径小，因此A的角速度小于B的角速度，故A正确；
B．A的线速度大于B的线速度，故B错误；
C．A的周期大于B的周期，故C错误；
D．由受力分析图可知，球受到的支持力
由于两球的质量m与角度相同，则桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故D错误。
故选A。
10．D
【解析】
【分析】
【详解】
由于物体做匀速运动，其处于平衡状态，物体动能和势能在运动过程中都不发生变化，故根据动能定理知合外力对物体做功为零，而重力做功为零，所以斜面体对物体做功为零。
故选D。
11．A
【解析】
【详解】
A．根据
得
故A正确；
B．由于嫦娥一号的质量未知，所以无法求出月球对嫦娥一号卫星的引力，故B错误；
C．“嫦娥一号”卫星在控制点①处若加速，万有引力不够提供向心力，做离心运动，不会进入撞月轨道，故C错误；
D．若发射的速度大于11.2km/s，嫦娥一号会脱离地球的引力，故D错误。
故选A。
12．B
【解析】
【详解】
恒星周年视差是历史上证明地球公转的关键性证据 ，证明了地球确实在围绕着太阳公转，太阳看上去总是那么大，说明地球与太阳的距离是大致不变的，所以地球是在绕太阳做近似圆周运动，也就是公转
故选B。
13． 否
【解析】
【详解】
（1）[1]设小球离开斜槽时的速度为，根据平抛运动的规律得
联立解得
小球在斜槽上滚下的过程中，重力和摩擦力做功，则合力做的功为
小球动能的变化量
则小球从斜槽上滑下的过程中，动能定理若成立应满足的关系式是
等式两边的消去后可得
因此小球质量不需要测量。
（2）[2]根据以上分析可知，若以H为横坐标，则应该以x2为纵坐标，在坐标纸上描点作图，如题图乙所示。
（3）[3]根据以上分析，结合图象可得
因此图象的斜率
14． AC AC
【解析】
【分析】
根据实验的原理，抓住系统重力势能的减小量与系统动能的增加量是否相等，确定所需测量的物理量；根据误差的来源确定提供准确程度的方法；
【详解】
解：(1)实验中验证系统重力势能的减小量与系统动能的增加量是否相等，即验证，可知需要测量物理的质量m1和m2，物块A下落的高度，及下落这段距离所需的时间，从而求出瞬时速度的大小，故A、C正确，B错误；
故选AC；
(2)A、实验中为了减小实验的误差，绳的质量要轻，绳子不是越长越好，故A正确，B错误；
C、实验时尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要晃动，故C正确；
D、为了减小误差，两个物块的质量之差适当大一些，故D错误；
故选AC；
(3) 按照上述(1)中需要测量的物理量完成了实验，实验中验证系统重力势能的减小量与系统动能的增加量是否相等，即验证机械能守恒定律的表达式，而物块A做初速度为0的匀加速直线运动，则有，所以验证机械能守恒定律的表达式为
15．(1)2 m/s　(2)5 N　(3) m
【解析】
【分析】
【详解】
(1)小球从A运动到B为平抛运动，有
rsin 45°=v0t
在B点
tan 45°=
联立以上两式解得
v0=2 m/s
(2)在B点根据平抛运动的速度规律，有
vB==2m/s
对小球受力分析，小球在管中受三个力的作用，因为重力与外加的力F平衡，所以小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力，即小球在管中做匀速圆周运动，由圆周运动的规律知圆管对小球的作用力为
FN==5 N
根据牛顿第三定律得小球对圆管的压力
FN′=FN=5N
(3)小球在CD上滑行到最高点的过程中，根据牛顿第二定律，有
mgsin 45°＋μmgcos 45°=ma
解得
a=8 m/s2
因为小球在圆管中做匀速圆周运动，所以小球运动到圆管末端C时的速度大小为
vC=vB=2 m/s
根据匀变速直线运动的速度与位移的关系公式，有
x==m
16．（1） （2）（3）
【解析】
【详解】
(1) 物体放在北极的地表，根据万有引力等于重力可得：
物体相对地心是静止的则有：，因此有：
(2)放在赤道表面的物体相对地心做圆周运动，根据牛顿第二定律：
解得：
(3)为满足题目要求，该卫星的轨道平面必须在赤道平面内，且做圆周运动的周期等于地球自转周期
以卫星为研究对象，根据牛顿第二定律：
解得卫星距地面的高度为：
17．（1）120km/h；（2）27kW
【解析】
【详解】
（1）在以额定功率P=60kW行驶时，汽车受到的阻力是f=1800N，由于匀速行驶时，有
F=f
并且
P=Fv
所以发动机在额定功率下汽车匀速行驶的速度是
（2）以v′=15m/s的速度行驶时实际功率
P′=Fv′=1800×15W=27kW
18．(1)；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)对物体P受力分析，根据牛顿第二定律
可得
结合a x图像可知，纵截距表示星球表面重力加速度，
则有
(2)设星球B的质量为M，根据黄金替换公式
根据质量与体积关系式
联立得
由于星球A和星球B密度相等，可见
可得
则星球B与星球A的质量比为
联系以上各式可得
(3)将星球A和星球B看成双星模型时，它们在彼此的万有引力作用下做匀速圆周运动，周期相同。研究星球A，有
研究星球B，有
又
联立可得
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