四川省阆中高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

四川省阆中高一（下）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，圆弧形光滑轨道ABC固定在竖直平面内，O是圆心，OC竖直，水平。A点紧靠一足够长的平台MN，D点位于A点正上方，如果从D点无初速度释放一个小球，从A点进入圆弧轨道，有可能从C点飞出，做平抛运动，落在平台MN上。下列说法正确的是（　　）
A．只要D点的高度合适，小球可以落在MN上任意一点
B．在由D运动到M和由C运动到P的过程中重力功率都越来越大
C．小球运动的整个过程中机械能守恒
D．如果小球能从C点飞出，则小球过C点时与轨道的压力不可能为零
2．如图所示,两个质量均为的小球套在半径为的圆环上,圆环可绕竖直方向的直径旋转,两小球随圆环一起转动且相对圆环静止．已知与竖直方向的夹角, 与垂直,小球与圆环间恰好没有摩擦力,重力加速度为,．下列说法正确的是（ ）
A．圆环旋转角速度的大小为
B．圆环旋转角速度的大小为
C．小球受到的重力和弹力合力水平向左
D．小球与圆环间摩擦力的大小为
3．两位小朋友玩弹珠子游戏，固定直杆与水平面的夹角为，两颗有孔的珠子穿在直杆上，初始时珠子之间的距离为，一位小朋友将珠子沿杆方向以速度弹出，另一个小朋友同时将珠子无初速度释放，经时间，在珠子返回过程中两珠子相遇，珠子与杆之间的摩擦很小，可忽略，，则（　　）
A． B． C． D．
二、单选题
4．在进行飞标训练时，飞标靶子上共有10环，第10环的半径最小r10＝1cm，第9环的半径r9＝2cm，……，依此类推，若靶的半径R＝10cm．当人离靶的距离x＝5m时，将飞标对准第10环中心以水平速度v投出，g＝10m/s2，阻力不计．则（ ）
A．当v≥50m/s时，会射中第8环线以内
B．当v＝50m/s时，恰好射中在第6环线上
C．若要击中第10环的圆内，速度v至少应为50m/s
D．若要击中靶子，速度v至少应为25m/s
5．如图所示，在竖直面内有固定成直角的两根直杆AB和AC、且足够长，AC与水平面成夹角θ＝30°，在AC和AB上套有带孔的小球P和Q，用轻质细线连接P和Q，P和Q质量分别为m1和m2，静止时细线水平，不计一切摩擦，则
A． B． C． D．3
6．如图所示，A、B为电风扇叶片上的两个质点，当电风扇匀速转动时，A、B两质点具有相同的（ ）
A．线速度 B．周期
C．向心加速度 D．运动轨迹
7．小船以一定的速率垂直于河岸向对岸划去，当水流匀速时，它渡河的时间、发生的位移与水速的关系是（　　）
A．水速小时，位移小，时间短
B．水速大时，位移大，时间短
C．水速大时，位移大，但时间不变
D．位移大小、时间长短与水速大小无关
8．2016年8月21日，中国女排在巴西里约奥运会上第三次夺得奥运会金牌，女排姑娘们的拼搏精神感动了国人．如图所示是比赛场地，已知底线到网的距离为L，女排运动员朱婷在网前截击，若她在球网正上方距地面H处，将球以水平速度沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上．将球的运动视作平抛运动，重力加速度为g，则下列说法不正确的是（ ）
A．根据题目条件能求出球的水平速度v
B．球从击球点至落地点的位移等于L
C．球从击球点至落地点的位移与球的质量无关
D．根据题目条件能求出球从击出至落地所用时间t
三、实验题
9．利用如图实验状态可验证做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”关系，启动小电动机带动小球做圆锥摆运动，不计一切阻力，移动水平圆盘，当盘与球恰好相切时关闭电动机，让球停止运动，悬线处于伸直状态．利用弹簧秤水平径向向外拉小球，使小球恰好离开圆盘且处于静止状态时，测出水平弹力的大小F．
(1)为算出小球做匀速圆周运动时所需向心力，下列物理还应该测出的有______．
A．用秒表测出小球运动周期T
B．用刻度尺测出小球做匀速圆周运动半径r
C．用刻度尺测出小球到绳的悬点的竖直高度h
D．用天平测出小球质量m
(2)小球做匀速圆周运动时，所受重力与绳拉力的合力大小______弹簧秤测出F大小．选填“大于”或“等于”或“小于”
(3)当所测物理量满足______关系式时，则做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”平衡．
10．利用单摆验证小球平抛运动的规律，设计方案如图所示，在悬点O正下方有水平放置的炽热的电热丝P，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断；MN为水平木板，已知悬线长为L，悬点到木板的距离OO′=h(h＞L)。
(1)电热丝P必须放在悬点正下方的理由是：_______；
(2)将小球向左拉起后自由释放，最后小球落到木板上的C点，O′C=x，则小球做平抛运动的初速度为v0为_____。
四、解答题
11．质量为M＝2 kg、长为L的木板静止在光滑的水平面上，在木板左端放有质量为m＝1 kg的铁块（可视为质点）。现给铁块施加一水平拉力F＝4 N，使铁块相对木板滑动，作用t＝1 s后撤去拉力，铁块恰好不掉下木板，求木板的长度L的值。（已知铁块与木板间的动摩擦因数为μ＝0.2，g取10 m/s2。）
12．如图所示的光滑斜面长为l=10m，宽为b=2m，倾角为θ，一物块（可看成质点）沿斜面左上方顶点P以初速度v0=1m/s水平射入，恰好从底端Q点离开斜面。（g＝10m/s2）
求：(1)斜面倾斜角度；
(2)求物块从Q点滑出斜面时的速度；
(3)若初速度变为2m/s，求物块滑出斜面时的速度大小。
13．如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为m=1kg的A、B两个物块，B物块用长为L=0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计．细线能承受的最大拉力为Fm=8N．A、B间的动摩擦因数为u1=0.4，B与转盘间的动摩擦因数为u2=0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力．转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零．当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F．（g取10m/s2）求：
（1）求A物体能随转盘做匀速转动的最大角速度；
（2）随着转盘角速度增加，细线中刚好产生张力时转盘的角速度多大；
（3）试通过计算写出传感器读数F能随转盘角速度变化的函数关系式，并在坐标系中作出 F - 图象．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
AD．小球恰好通过点时，小球对轨道的压力为零，则有
得小球通过点的最小速度为
小球离开点后做平抛运动，则有
解得
小球离开点做平抛运动的水平距离最小值为
所以小球只有落在平台上距点距离为的右侧位置上，故AD错误；
B．在由运动到的过程中，速度增大，由知重力功率增大；由运动到的过程中，增大，由知重力功率增大，故B正确；
C．小球由经、、到的过程中，轨道对小球不做功，只有重力做功，机械能守恒，故C正确。
故选BC。
2．AD
【解析】
【详解】
小球B与圆环间恰好没有摩擦力，由支持力和重力的合力提供向心力，有：mgtan37°=mω2Rsin37°；解得：ω＝，则A正确，B错误；对小球A受力分析如图，可知小球A受到的重力、弹力和摩擦力的合力水平向左，选项C错误；由图可知：
Nsinθ-fcosθ=mω2Rsinθ；Ncosθ+fsinθ-mg=0；联立解得：f＝mg，故D正确；故选AD．
点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解．
3．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由于在运动过程中珠子有共同的加速度，珠子a相对珠子b向上以速度匀速运动，初始时珠子之间的距离为，故
解得
故A正确，B错误；
CD．若在珠子a刚要返回时相遇，则珠子a运动位移
则珠子b运动距离为
则
解得
若在珠子a返回到出发点时相遇，则
则
若在珠子a返回过程中两珠子相遇，则
故D正确，C错误。
故选AD。
4．B
【解析】
【详解】
AB、当时，，竖直方向位移为：，根据题意可以知道第六环离10环中心是0.05m，所以打在第6环线上，故A错误，B正确；
C、若要击中第10环的圆内，竖直方向的位移最大为0.01m，则，要击中第10环的圆内，速度至少应为 ，故C错误；
D、若要击中靶子，竖直方向的位移最大为0.1m，则，要击中靶子，速度至少应为，故D错误；
故选B．
【点睛】飞镖投出后做平抛运动,根据平抛运动的基本规律即可解题．
5．D
【解析】
【详解】
对m1进行受力分析，设绳子拉力大小为T，由几何关系：T1=m1gtanα①
对m2进行受力分析，由几何关系：T2=m2gcotα②；T1=T2 ③；联立①②③得：=cot2α=3，故选D．
6．B
【解析】
【详解】
A、B两点在同一轴上，所以周期相等，故B正确；由，可知A的线速度大于B的线速度，故A错误；由可知A的加速度大于B的加速度，故C错误；AB两点所处的半径不同，所以轨迹不同，故D错误．所以B正确，ACD错误．
7．C
【解析】
【详解】
小船以一定的速率使船头垂直河岸向对岸划去，即垂直于河岸方向上的速度不变，根据
知，水流速变化时，渡河的时间不变，水流速增大，则
在沿河岸方向上的位移增大，则合位移增大．故C正确，ABD错误。
故选C。
【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，互不干扰
8．B
【解析】
【详解】
AD．根据
得，球从击出到落地的时间
则球的水平初速度
AD正确；
B．球从击球点到落地点的位移
B错误；
C．因为高度一定，水平位移由初速度和运动时间决定，与质量无关，知球从击球点至落地点的位移与球的质量无关，C正确。
故选B。
9． ABD 等于
【解析】
【分析】
根据向心力公式分析需要测量的物理量．
小球做匀速圆周运动时，由重力与绳拉力的合力提供向心力．
根据合力提供向心力列式分析．
【详解】
根据向心力公式分析知，为算出小球做匀速圆周运动时所需向心力，需要测出小球运动周期T、小球做匀速圆周运动半径r和小球质量故ABD正确，C错误．
故选ABD
据题，小球静止时，F等于绳拉力的水平分力，即有，是绳与竖直方向的夹角
小球做匀速圆周运动时，由重力与绳拉力的合力提供向心力，重力与绳拉力的合力大小，则
当，即时，做匀速圆周运动的物体所受合外力与所需向心力的“供”“需”平衡．
【点睛】
本题是圆锥摆类型，关键是要理解实验原理，找到小球向心力的来源，利用合成法研究．
10． 保证小球沿水平方向抛出
【解析】
【详解】
（1）[1]由于在烧断细线前小球做圆周运动，故速度方向沿切线方向，所以只有在悬点正下方物体的速度沿水平方向，要小球做平抛运动，则小球平抛的初速度只能沿水平方向，故只有保证小球沿水平方向抛出才能保证物体做平抛运动；
（2）[2]由于小球做平抛运动故在水平方向有
在竖直方向有
解得
11． m
【解析】
【分析】
【详解】
铁块的加速度
F作用时
向右
撤去F后
向左
木板的加速度（相对滑动过程中不变）
前1 s内两者的位移
撤去F时两者的速度
撤去F后，设铁块滑到木板右端用时为t′，共同速度为v
由
得
两者对地位移
木板长度
12．(1)30°；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)物块在斜面内做类平抛运动，物块从P到Q所用的时间为
其加速度为
则得
则
(2)物块从Q点滑出斜面时的速度
(3)若初速度变为2m/s，物块从P到Q所用的时间为
物块从Q点滑出斜面时的速度
13．(1)4rad/s(2)2rad/s(3)0，
【解析】
【详解】
试题分析：对A分析，当绳子刚有拉力时，摩擦力达到最大，根据牛顿第二定律求出绳子刚有拉力时转盘的角速度； B与转盘间的最大静摩擦力为AB系统提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度；对A分析，根据最大拉力以及A所受的最大静摩擦力，通过牛顿第二定律求出绳子刚要断时的角速度，以及绳子拉力的表达式．
(1)AB间最大静摩擦力提供向心力，由向心力公式有：
代入数据计算得出：
(2)B与转盘间的最大静摩擦力为AB系统提供向心力，有：
代入数据计算得出：
(3)①当时，F=0
②当时有：
可得：
③当时，且绳子未拉断时，有：
则有：
若F=Tm时，角速度为：
做出的图象如图所示 ：
点睛：本题主要考查了水平面上的圆周运动，正确地确定研究对象，搞清向心力的来源，结合临界条件，通过牛顿第二定律进行求解．
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