四川省雅安市高一（下）开学考试物理试题（word版含答案）

四川省雅安市高一（下）开学考试物理试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、多选题
1．铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为，若质量为的火车转弯时速度大于，则（　　）。
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C．这时铁轨对火车的支持力大于 D．这时铁轨对火车的支持力等于
2．某质点做曲线运动时，下列说法正确的是
A．质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B．在任意时间内位移的大小总是大于路程
C．在任意时刻，质点受到的合力可能为0
D．速度的方向与合力的方向不可能在一条直线上
3．有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（　　）
A．小船可能垂直河岸到达正对岸
B．小船渡河的最短时间等于60s
C．小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m
D．小船以最短位移渡河时，位移大小为180m
4．在光滑水平桌面中央固定一边长为0.3m的小正三棱柱abc俯视如图。长度为L=1m的细线，一端固定在a点，另一端拴住一个质量为m=0.5kg、不计大小的小球。初始时刻，把细线拉直在ca的延长线上，并给小球以且垂直于细线方向的水平速度，由于光滑棱柱的存在，细线逐渐缠绕在棱柱上（不计细线与三棱柱碰撞过程中的能量损失）。已知细线所能承受的最大张力为7N，则下列说法中正确的是（　　）
A．细线断裂之前，小球角速度的大小保持不变
B．细线断裂之前，小球的速度大小保持不变
C．细线断裂之前，小球运动的总时间为0.7π（s）
D．细线断裂之前，小球运动的位移大小为0.9（m）
二、单选题
5．如图所示，倾角为θ＝30°的斜面上，一质量为6m的物块经跨过定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连，现将小球从水平位置静止释放，小球由水平位置运动到最低点的过程中，物块和斜面始终静止．运动过程中小球和物块始终在同一竖直平面内，则在此过程中（ ）
A．细绳的拉力先增大后减小
B．物块所受摩擦力逐渐减小
C．地而对斜面的支持力逐渐增大
D．地面对斜面的摩擦力先减小后增大
6．下列现象中，与离心现象无关的是（　　）
A．用洗衣机脱去湿衣服中的水
B．旋转雨伞上的水滴
C．汽车紧急刹车时，乘客身体向前倾斜
D．运动员将链球旋转起来后掷出
7．用一根细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑圆锥顶上，如下图所示，设小球在水平面内作匀速圆周运动的角速度为ω，线的张力为T，则T随ω2变化的图象是（ ）
A． B． C． D．
8．某机械上的偏心轮如图所示，A、、三点为轮边缘上的点，为直径，为轮的圆心，为上的点，与平行。轮绕垂足为的轴转动，则（　　）
A．点A和点线速度相同
B．点A和点线速度相同
C．点A、点和点角速度相同
D．点的运行周期大于点的运行周期
9．如图所示,水平屋顶高H=5m,墙高h=3.2m,墙到房子的距离L=3m,墙外马路宽x=10m,小球从房顶a点水平飞出, 取g=10m/s2,下列说法不正确的是：
A．小球刚好落在墙外的马路上，则小球的运动时间是1s
B．若小球刚好经过墙的顶点b后落到马路上，则初速度v0 =5m/s
C．只要小球初速度v0 小于5m/s，小球就会打在墙上
D．若小球落在墙外的马路上，则v0 的取值范围为5 m/s≤v0≤13 m/s
10．帆船即利用风力前进的船．帆船起源于荷兰，古代的荷兰，地势很低，所以开凿了很多运河，人们普遍使用小帆船运输或捕鱼，帆船是人类向大自然作斗争的一个见证，帆船历史同人类文明史一样悠久．帆船运动是依靠自然风力作用于帆上，由人驾驶船只行驶的一项水上运动，它集竞技、娱乐、观赏和探险于一体，备受人们的喜爱，也是各国人民进行海洋文化交流的重要渠道．帆船运动作为一种比赛项目，最早的文字记载见于1900多年以前古罗马诗人味吉尔的作品中，到了13世纪，威尼斯开始定期举行帆船运动比赛，当时比赛船只没有统一的规格和级别．1900年第2届奥运会将帆船运动开始列为比赛项目．
如图所示，帆船在比赛的某个阶段沿曲线MN水平航行，速度逐渐减小，图中画出帆船在P点受到合力的四种方向，其中可能的是
A．① B．② C．③ D．④
11．欲划船渡过一宽100m的河，船相对静水速度=5m/s，水流速度=3m/s，则
A．过河最短时间为20s
B．过河最短时间为25s
C．过河最短位移是150m
D．过河位移最短所用的时间是20s
12．关于曲线运动，下列说法中错误的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动
B．做曲线运动的物体加速度一定不为零
C．做曲线运动的物体所受合力一定是变力
D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
13．关于向心加速度，下列说法正确的是（　　）
A．向心加速度是描述线速度大小变化快慢的物理量
B．向心加速度是描述线速度的方向变化快慢的物理量
C．向心加速度时刻指向圆心，方向不变
D．向心加速度是平均加速度，大小可用来计算
14．如图所示，一端带有滑轮的轻杆固定在竖直面上，轻杆与竖直面成角，不可伸长的轻质细绳一端连接小车，另一端跨过滑轮连接质量为的物块，不计绳子与滑轮间的摩擦，重力加速度为，当小车水平向左匀速运动时，细绳对滑轮作用力的大小为（　　）
A． B．
C． D．
15．如图所示，内壁光滑、质量为m的管形圆轨道，竖直放置在光滑水平地面上，恰好处在左、右两固定光滑挡板M、Q之间，圆轨道半径为R，质量为m的小球能在管内运动，小球可视为质点，管的内径忽略不计．当小球运动到轨道最高点时，圆轨道对地面的压力刚好为零，下列判断正确的是（　　）
A．圆轨道对地面的最大压力大小为8mg
B．圆轨道对挡板M、Q的压力总为零
C．小球运动的最小速度为
D．小球运动到圆轨道最右端时，圆轨道对挡板Q的压力大小为5mg
16．如图的示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速度 v0将小球水平抛出，则小球落到斜面时的速度大小为（ ）
A． B．
C． D．
三、解答题
17．如图所示，竖直半圆形光滑轨道下端与水平面相切，B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点，质量为m=1kg的滑块（可视为质点）沿水平面向左滑动，经过A点时的速度VA=6.0m/s，物体经B冲上圆弧轨道，已知半圆形轨道半径R=0.50m，滑块与水平面间的动摩擦因数u=0.50，A、B两点间的距离L=1.10m，取重力加速度g=10m/s2，.求:
（1）滑块经过圆弧轨道B点时，轨道对滑块的支持力大小；
（2）通过计算判断滑块是否可以通过轨道的最高点C．
18．把一个小球以30m/s的速度水平抛出，它落地时的速度为50m/s．（g取10m/s2）求：
（1）物体在空中运行的时间是多少秒？
（2）抛出时的高度h是多少米？
19．如图所示，一绳系一球在光滑的桌面上做匀速圆周运动，绳长L＝0.1m，当角速度为ω＝20πrad/s时，绳断开．（g = 10m/s2）
（1）绳子断开后，小球在桌面上运动的速度；
（2）若桌子高1.00m，小球离开桌子后运动的时间．
试卷第页，共页
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参考答案：
1．BC
【解析】
【详解】
AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，根据牛顿第二定律可得
解得此时火车的速度正好是
当火车转弯的速度大于，需要的向心力增大，而重力与支持力的合力不变，所以此时外轨对外侧车轮轮缘有挤压。故A错误，B正确；
CD．火车以速度行驶时，铁轨对火车在垂直于轨道平面的支持力为FN，根据平衡条件可得
FNcosθ=mg
若火车转弯时速度大于时，由于外侧铁轨对外侧车轮有斜向下的压力，则此时火车对铁轨的压力大于，即铁轨对火车的支持力大于，故C正确，D错误。
故选BC。
2．AD
【解析】
【详解】
A.曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，故A正确．
B.位移是指从初位置到末位置的有向线段，它是直线的距离，而路程是经过的轨迹的长度，在曲线运动中，位移的大小要小于路程，故B错误．
C.曲线运动的条件是加速度与速度不共线，则一定存在合外力，故C错误．
D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然是曲线运动，那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上，故D正确．
3．BC
【解析】
【详解】
A．因为船在静水中的速度小于河水的流速，由平行四边形定则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，故A错误；
B．当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间，故B正确；
C．船以最短时间渡河时沿河岸的位移，故C正确；
D．如图所示，由三角形的相似得最短位移为，故D错误。
故选BC。
4．BCD
【解析】
【详解】
A．细线断裂之前，绳子拉力与速度垂直，不做功，不改变小球的速度大小，故小球的速度大小保持不变，绳子刚断裂时，拉力大小为7N，由
解得，由于小球每转120°半径减小0.3m，则知小球刚好转过一周，细线断裂，根据速度角速度公式
速度不变，半径变小，故在细线断裂之前，小球角速度变大，故A错误；
B．细线断裂之前，绳子拉力与速度垂直，不做功，不改变小球的速度大小，故小球的速度大小保持不变，故 B正确；
C．绳子刚断裂时，拉力大小为7N，由
解得，由于小球每转120°半径减小0.3m，则知小球刚好转过一周，细线断裂，则小球运动的总时间为
其中
，，
解得，故C正确；
D．由于小球每转120°半径减小0.3m，则知小球刚好转过一周，细线断裂，小球运动的位移大小为
故D 正确。
故选：BCD。
5．B
【解析】
【详解】
A、小球向下摆动的过程中，细线对小球的拉力与重力沿径向的分力的合力提供向心力，小球速度变大，所需向心力变大，所以细线对小球拉力一直增大，A错误；
B、开始摩擦力沿斜面向上，根据平衡条件可得摩擦力大小f＝6mgsin30°＝3mg；设滑轮到小球的距离为R，当物块在最低点时，根据动能定理可得mgR＝mv2，根据牛顿第二定律可得F﹣mg＝m，解得最低点绳子拉力为F＝3mg，此时物块的摩擦力大小为0，而绳子中的拉力一直增大，所以斜面对物块的摩擦力一直减小，故B正确；
CD、对物块和斜面组成的整体分析可知，拉物体的绳子拉力在竖直方向的分力一直增大，在水平方向的分力一直增大，地面对斜面的支持力一直减小，摩擦力一直增大，故CD错误．
6．C
【解析】
【详解】
A．脱水桶高速转动时，需要的向心力的大小大于了水和衣服之间的附着力，水做离心运动被从衣服上甩掉，属于离心现象，
B．旋转伞柄，伞边缘的水滴被甩出时，由于伞的速度快，需要的向心力大，水滴往外甩，这是离心运动属于离心现象，
C．公共汽车急刹车时，乘客都向前倾倒，这是由于惯性的作用，不是离心现象，
D．链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了向心力的作用链球做离心运动，所以投掷链球属于离心现象，
本题选与离心现象无关的，故选C。
7．C
【解析】
【分析】
圆周运动及牛顿定律的应用。
【详解】
A．设绳长为L，锥面与竖直方向夹角为θ，当ω=0时，小球静止，受重力mg、支持力N和绳的拉力T而平衡：
A错误；
BCD．ω增大时，T增大，N减小，当N=0时，角速度为ω0。
当 时，由牛顿第二定律得：
解得：
当 时，小球离开锥子，绳与竖直方向夹角变大，设为β，由牛顿第二定律得
解得：
此时图象的反向延长线经过原点。
可知T-ω2图线的斜率变大， C正确，BD错误。
故选C。
8．C
【解析】
【分析】
【详解】
轮上各点绕同一轴转动，则各点的角速度相等，根据
可知，周期相等，根据
v=ωr
点A和点线速度大小相同，但是方向不同；点A和点绕O＇点转动的半径不同，则线速度不相同。
故选C。
9．C
【解析】
【详解】
根据H=gt2得，小球在空中运动的时间，选项A正确．设小球运动到墙顶b点所用时间为t1，竖直方向上有：H-h=gt12，水平方向上有：v0t1=L，代入数据解得v0=5 m/s，选项B正确；当小球落在墙角时，则，则要想让小球打在墙上，则速度应该在3m/s-5m/s之间，选项C错误； v0最小时，小球恰好经过墙顶b点后落在马路上，v0最大时，小球落在马路的最右端．设v0的最大值为v0m；竖直方向上有：H=gt2；水平方向上有：L+x=v0mt；代入数据解得v0m=13m/s；所以小球抛出时的速度v0取值范围大小为5 m/s≤v0≤13 m/s．选项D正确；此题选择不正确的选项，故选C.
10．A
【解析】
【详解】
帆船做曲线运动，则合力的方向指向轨迹的凹向，则③④错误；帆船速度逐渐减小，则合力与速度夹角大于900，故①正确，②错误；故选A.
点睛；此题关键是知道曲线运动的的条件，物体所受的合力方向指向速度的凹向，加速运动时合力与速度夹角小于900，减速运动时合力与速度夹角大于900．
11．A
【解析】
【分析】
船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间；当合速度与河岸垂直时，渡河位移最小．
【详解】
A、B、船头垂直于河岸航行时所用时间最短，此种情况渡河时间为，故A正确，B错误．
C、渡河位移最短，最短位移等于河的宽度，即，故C错误．
D、过河位移最短所用的时间是，故选项D错误．
故选A．
【点睛】
船渡河问题关键要记住最小位移渡河与最短时间渡河两种情况，时间最短与位移最短不会同时发生．
12．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．曲线运动中速度的方向不断变化，速度方向沿曲线的切线方向，所以曲线运动一定是变速运动，故A不符合题意；
BD．物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，合力一定不为零，由牛顿第二定律加速度也一定不为零，所以速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故BD不符合题意；
C．在恒力作用下，物体可以做曲线运动，如平抛运动，故C符合题意。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
AB．向心加速度是描述线速度的方向变化快慢的物理量，A错误，B正确；
C．向心加速度时刻指向圆心，方向变化；C错误；
D．向心加速度不是平均加速度，选项中的公式是用来计算平均加速度的，D错误。
故选B。
14．B
【解析】
【详解】
因为小车匀速运动，受力分析如下图所示
应用平行四边形法则得合力
故选B。
15．A
【解析】
【详解】
C．当小球运动到最高点时，圆轨道对地面的压力为零，可知小球对圆轨道的弹力等于圆轨道的重力，根据牛顿第二定律得
又
N＝mg
解得小球在最高点的速度
该速度为小球运动的最小速度，故C错误；
A．根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
解得轨道对小球的最大支持力
N′＝7mg
由平衡条件及牛顿第三定律可知，圆轨道对地面的最大压力为8mg，故A正确；
B．在小球运动的过程中，圆轨道对挡板的一侧有力的作用，所以对挡板M、N的压力不为零，故B错误；
D．小球运动到圆轨道最右端时，根据动能定理得
根据牛顿第二定律得
解得
N″＝4mg
由平衡条件及牛顿第三定律可知，此时圆轨道对挡板Q的压力大小为4mg，故D错误。
故选A。
16．C
【解析】
【详解】
小球落到斜面上时有：，所以竖直方向速度为vy=gt=2v0tanθ；所以物体落到斜面上的速度为，故ABD错误，C正确．
17．（1）60N（2）恰能经过最高点
【解析】
【详解】
试题分析：（1）滑块从A到B的过程，利用动能定理即可求解（2）从B到C，利用机械能守恒定律求解滑块到达C点的速度，再与临界速度比较分析即可
（1）滑块从A到B，由动能定理，得，代入数据解得（2）设滑块能通过C点，则由机械能守恒得，
代入数据解得：
若恰好能通过最高点，在C点速度为v，则有：
代入数据解得
因，故滑块恰好到达C点
18．（1）4s；（2）80m
【解析】
【分析】
【详解】
（1）落地时竖直方向分速度为
物体在空中运行的时间
（2）抛出时的高度
19．（1） （2）
【解析】
【详解】
解：(1)由可得
(2)小球离开桌面后做平抛运动
由可得
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