1、吉安一中20162017学年度下学期第一次考试高一物理试卷 命题人: 陈昌海 审题人: 陈乐辉 备课组长: 黄永江 一、选择题(本题共10小题,共40分, 7、8、9、10有多个选项正确,其余题目只有一个选项正确,全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)1、如图在倾斜的直杆上套一个质量为m的圆环,圆环通过轻绳拉着一个质量为M的物体,在圆环沿杆向下滑动的过程中,悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向,则( )A圆环只受三个力作用 B圆环一定受四个力作用C物体做匀加速运动 D轻绳对物体的拉力小于物体的重力2、有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河小明驾着小船渡河,去程时船头指向始终与
2、河岸垂直,回程时行驶路线与河岸垂直去程与回程所用时间的比值为k,船在静水中的速度大小相同,则小船在静水中的速度大小为( )A.B. C. D.3、如图所示,长为L的轻直棒一端可绕固定轴O转动,另一端固定一质量为m的小球,小球搁在水平升降台上,升降平台以速度v匀速上升,下列说法正确的是( )A小球做匀速圆周运动 B当棒与竖直方向的夹角为时,小球的速度为C棒的角速度逐渐增大 D当棒与竖直方向的夹角为时,棒的角速度为4、水平放置的三个不同材料制成的圆轮A、B、C,用不打滑皮带相连,如图所示(俯视图),三圆轮的半径之比为RA :RB :RC3 :2 :1,当主动轮C匀速转动时,在三轮的边缘上分别放置一
3、小物块P(可视为质点),P均恰能相对静止在各轮的边缘上,设小物块P所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小物块P与轮A、B、C接触面间的动摩擦因素分别为A、B、,C,A、B、C三轮转动的角速度分别为 、,则 ( )A : :2 :3 :6 B : :6 :3 :2C : :1 :2 :3 D : :6 :3 :25、有一半径为R的圆台在水平面上绕竖直轴匀速转动,圆台边缘上有a,b两个圆孔且与O在一条直线上,在圆心O点正上方R高处以一定的初速度水平抛出一小球,抛出那一时刻速度正好沿着oa方向,为了让小球能准确地掉入孔中,小球的初速度和圆台转动的角速度分别应满足(重力加速度为g)( )6、如图,静止于
4、光滑水平地面上的木板质量为M、长度为,叠放在木板上的滑块质量为m,一轻绳通过光滑定滑轮分别与木板和滑块连接,滑块与木板间的动摩擦因数为,开始时滑块静止在木板左端,现用水平向右的拉力F将滑块拉至木板右端,则滑块运动到木板右端的时间为( )A、 B、 C、 D、7、一物体在N个共点力作用下做匀速直线运动,若突然撤去其中一个力,其余力不变,则物体可能做( ) A匀加速直线运动B匀减速直线运动 C类平抛运动D匀速圆周运动8、如图所示,ab为竖直平面内的半圆环acb的水平直径,c为环上最低点,环半径为R.将一个小球从a点以初速度v0沿ab方向抛出,设重力加速度为g,不计空气阻力,则( )A当小球的初速度
5、v0时,掉到环上时的竖直分速度最大B当小球的初速度选择恰当的时候,将有可能垂直撞击到环上的圆弧ac段C当v0取适当值,小球可以垂直撞击圆环D无论v0取何值,小球都不可能垂直撞击圆环9、如图所示,用内壁光滑的细管做成的竖直面内的圆形轨道,管的直径远小于轨道半径r.一个质量为m的小球在管内做完整的圆周运动,重力加速度为g,则下列说法中正确的是( )A小球在最高点的最小速度为 B小球在最低点的最小速度为2C小球在最低点受到细管的弹力可能小于重力D小球在最高点受到细管的弹力可能超过重力10、如图所示,放在水平转台上的小物体C、叠放在水平转台上的小物体A、B能始终随转台一起以角速度匀速转动A、B、C的质
6、量分别为3m、2m和m,A与B、B与转台、C与转台间的动摩擦因数均为,B、C离转台中心的距离分别为r和r.已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,则以下说法中正确的是( )AB对A的摩擦力一定为3mgBC与转台间的摩擦力等于A、B两物体间摩擦力的一半C转台的角速度一定满足 D转台的角速度一定满足 二、实验题(本题共2小题,共18分,每空2分)11、(12分)在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。 (1)实验简要步骤如下:A让小球多次从同一位置由静止滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置;B.安装好器材,注意斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端O点和
7、过O点的竖直线,检测斜槽末端水平的方法是: 。C.测出曲线上某点的坐标x 、y ,用v0 = x即可算出该小球平抛运动的初速度,实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值。D.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴,水平线为x轴建立平面直角坐标系,用平滑曲线连接画出小球的平抛运动轨迹。你认为该实验合理的实验步骤顺序应为:(只填写步骤顺序代表字母) (2)该实验中,下列措施中能减小实验误差的措施为 。(选填序号) A: 斜槽轨道末端切线必须水平 B: 斜槽轨道必须光滑 C: 每次要平衡摩擦力 D: 小球每次应从斜槽同一位置静止释放(3)在该实验中,某同学没有以抛出点建立坐标系,而是取下白纸后在
8、轨迹上随意取了一点如图所示,a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出则:(g取10 m/s2)小球平抛的初速度为 m/s,开始做平抛运动的位置坐标为x cm,y cm.12、(6分)一物理兴趣小组利用学校实验室的数字实验系统探究物体作圆周运动时向心力与角速度、半径的关系(1)首先,让一砝码在一个比较光滑的平面上做半径r为0.08 m的圆周运动,数字实验系统得到若干组向心力F和对应的角速度,他们根据实验数据绘出了F的关系图象如下图中B图线所示,兴趣小组的同学猜测r一定时,F可能与2成正比你认为,可以通过进一步转换,做出 关系图象来确定他们的猜测是否正确(2)将同一砝码做圆周运动的半径r再分别调整为
9、0.04 m、0.12 m,又得到了两条F图象,如图中A、C图线所示通过对三条图线的比较、分析、讨论,他们得出一定时,Fr的结论,你认为他们的依据是 (3)通过上述实验,他们得出:做圆周运动的物体受到的向心力F与角速度、半径r的数学关系式是Fk2r,其中比例系数k的单位是 三、计算题(本题共包括4小题,共42分,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分。) 13 (8分)如图所示,一小球从平台上抛出,恰好落在临近平台的一倾角为53的光滑斜面顶端并沿斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h0.8 m,重力加速度g10 m/s2,(sin530.8,cos530.6)
10、求:(1) 小球水平抛出的初速度v0是多少;(2) 若斜面顶端高H20.8 m,则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端14、(10分)车站、码头、机场等使用的货物安检装置的示意图如图所示,绷紧的传送带始终保持v1 m/s的恒定速率运行,AB为水平传送带部分且足够长,现有一质量为m5 kg的行李包(可视为质点)无初速度地放在水平传送带的A端,传送到B端时没有被及时取下,行李包从B端沿倾角为37的斜面滑入储物槽,已知行李包与传送带的动摩擦因数为0.5,行李包与斜面间的动摩擦因数为0.8,g取10 m/s2,不计空气阻力(sin 370.6,cos 370.8)(1)行李包相对于传送带滑动的距离;(
11、2)若B轮的半径为R0.2 m,求行李包在B点对传送带的压力;(3)若行李包滑到储物槽时的速度刚好为零,求斜面的长度15(12分)如图所示的装置可绕竖直轴OO转动,可视为质点的小球A与细线1、2连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线1水平,细线2与竖直方向的夹角37.已知小球的质量m1 kg,细线2长l1 m,B点距C点的水平和竖直距离相等重力加速度g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8.(1)若装置匀速转动的角速度为1时,细线1上的张力为零而细线2与竖直方向的夹角仍为37,求角速度1的大小;(2)若装置匀速转动的角速度2 rad/s,求细线2与竖直方向的夹角16(12分)
12、如图所示,A、B是两个质量均为m1 kg的小球,两球由长L4 m的轻杆相连组成系统,水平面上的P、Q两点间是一段长度为4.5 m的粗糙平面,其余部分表面光滑,小球与PQ间的动摩擦因数0.2,球A、B分别静止在P点两侧,离P点的距离均为.两球均可视为质点,不计轻杆质量,现对B球施加一水平向右F4 N的拉力,取g10 m/s2,求:(1)A球经过P点时的速度大小;(2)若当A球经过P点时立即撤去F,最后A、B球静止,A球静止时 与Q点的距离考号 班级 姓名 .密封线内不要答题吉安一中20162017学年下学期第一次考试高一物理答题卷一、选择题题号10答案二、实验题(本题共2小题,共18分,每空2分
13、)11、 (1) (2) (3)_ m/s. (2) x_ cm. y_ cm. 12、(1) _.(2) _ (3) 三、计算题13.(8分)14.(10分)15.(12分)16.(12分)高一下学期物理第一段考参考答案一、选择题题号答案BBDABCABCADBDBC二、实验题(本题共2小题,共18分,每空2分)11.(1)小球放在斜槽末端任意位置总能静止即可认为槽末端水平 B A D C (2) AD (3) _2_m/s. x_10_ cm. y_1.25_ cm. 12(1)F与2(2)取任意相同,A、B、C三图线对应向心力之比均约为321,与其对应半径之比相同(3)kg 三、计算题1
14、3.(8分)解:(1) 小球落到斜面并沿斜面下滑,说明此时小球的速度方向与斜面平行,所以vyv0tan53又因v2gh,得vy4 m/s v03 m/s.(3分) (2) 小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度为a8 m/s2初速度v5 m/s, 则有vt2at代入数据,整理得 4t5t2260解得t22 s或t2 s(舍去)所以小球从离开平台到斜面底端的时间tt1t22.4 s.(5分)14. (10分) 解:(1)行李包在水平传送带上加速时,摩擦力产生加速度,1mgma1 若行李包达到水平传送带的速度所用时间为t,则:va1t行李包前进距离x1a1t2 传送带前进距离x2vt行李包相对传送带前
15、进距离xx2x1 所以x0.1 m(2)行李包在B点受重力和支持力 根据牛顿第二定律mgFN解得:FN25 N根据牛顿第三定律可得:行李包在B点对传送带的压力为25 N,方向竖直向下(3) 行李包在斜面上受重力、支持力、摩擦力,根据牛顿第二定律:2mgcos 37mgsin 37ma2 行李包从斜面滑下过程:0v22a2x解得:x1.25 m15. (12分)解:(1)当细线1上的张力为零时,小球的重力和细线2对小球的拉力的合力提供小球做圆周运动的向心力,即mgtan 37mlsin 37,解得:1 rad/s;(2)当2 rad/s时,由于21,故小球应向左上方摆起由几何关系可知,B点距C点
16、的水平和竖直距离均为dlcos 370.8 m,细线1的长度l0.2 m.假设细线1上的张力仍为零,设此时细线2与竖直轴的夹角为,则可得:mgtan mlsin ,代入数据可解得:cos 0.6,即53,由几何关系可知,此时细线1恰好竖直且细线的张力为零,故此时细线2与竖直方向的夹角为53.16.(12分) 解:(1)设系统开始运动时加速度为a1,由牛顿第二定律有Fmg2ma1解得a11 m/s2设A球经过P点时速度为v1,则v2a1 得v12 m/s(2)设A、B在P、Q间做匀减速运动时加速度大小为a2,则有2mg2ma2 a2g2 m/s2当A球经过P点时拉力F撤去,但系统将继续滑行,设当B到达Q时滑行的距离为x1,速度为v2,则有x1xPQL0.5 m由vv2a2x1 解得v2 m/s因为v20,故知B球将通过Q点,做匀减速直线运动,此时加速度大小为a3.则有mg2ma3a31 m/s2设系统继续滑行x2后静止,则有0v2a3x2可得x21 m即A球静止时与Q点的距离xLx23 m