1、会同一中2018年上期高一年级中考物理试卷一、选择题1. 物体做匀速圆周运动时,一定不变的物理量是()A. 速度 B. 周期 C. 加速度 D. 合外力【答案】B【解析】ACD:物体做匀速圆周运动时,速度、加速度、合外力的大小不变,方向发生变化。故ACD三项错误。B:匀速圆周运动周期是物体转一圈的时间,是不变的。故B项正确。点睛:矢量的改变可能是大小改变,可能是方向改变。2. 一质点从A开始沿曲线AB运动,M、N、P、Q是轨迹上的四点,MN质点做减速运动,NB质点做加速运动,图中所标出质点在各点处的加速度方向正确的是( )A. M点 B. N点 C. P点 D. Q点【答案】C【解析】试题分析
2、:根据粒子轨迹的弯曲方向,可以判定粒子受力的方向;再根据受力的方向,判定加速度的方向从而明确是否符合运动情景解:根据轨迹弯曲的方向,可以判定粒子受力的方向大体向上;故NQ一定错误,而在MN过程质点做减速运动,故力与速度夹角应大于90;N到B做加速运动,力与速度方向的夹角应小于90;故只有P点标的正确;故ABD错误,C正确;故选:C3. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽150 m的河,他们在静水中划船的速度为5 m/s,现在他们观察到河水的流速为4 m/s,对于这次划船过河,他们有各自的看法,其中正确的是 ( )A. 唐僧说:我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船B. 悟空说:我们要
3、想节省时间就得朝着正对岸划船C. 沙僧说:我们要想少走点路就得朝着正对岸划船D. 八戒说:今天这种情况我们是不可能到达正对岸的【答案】B【解析】试题分析:当静水速度垂直于河岸时,渡河的时间最短,为:;但30s内要随着水向下游移动,故A错误,B正确;当合速度与河岸垂直时,渡河的位移最小,此时船头偏向上游,故C错误,D错误;故选B。考点:运动的合成和分解4. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同的时间内,它们通过的路程之比是4:3,运动方向改变的角度之比是3:2,则它们( )A. 线速度大小之比为3:2 B. 角速度大小之比为4:3C. 圆周运动的半径之比为2:1 D. 向心加速度
4、大小之比为2:1【答案】D【解析】A:A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动,在相同的时间内,它们通过的路程之比是4:3,线速度大小之比为4:3。故A项错误。B:A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动(如图),在相同的时间内,它们运动方向改变的角度之比是3:2,角速度大小之比为3:2。故B项错误。C:线速度大小之比为4:3,角速度大小之比为3:2;据可得,圆周运动的半径之比为8:9。故C项错误。D:线速度大小之比为4:3,角速度大小之比为3:2;据可得,向心加速度大小之比为2:1。故D项正确。5. 以下情景描述不符合物理实际的是( )A. 火车轨道在弯道处设计成外轨高内轨低,以便火车成功的转弯B.
5、 汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力小于汽车重力,但汽车通过凹面时超重C. 在轨道上飞行的航天器中的物体处于“完全失重状态”,悬浮的液滴是平衡状态D. 离心趋势也是可以利用的,洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣物上的水份甩掉【答案】C.6. 如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的有( )A. 线速度vATBC. 它们受到的摩擦力fA=fB D. 筒壁对它们的弹力NANB。故D项错误。7. 一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s,车对桥顶的压力为车重的,如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力,车速至少为( )A. 15m/s B.
6、20m/s C. 25m/s D. 30m/s【答案】B【解析】根据牛顿第二定律得,N=mg,解得当车对桥顶无压力时,有:,解得 故选B点睛:解决本题的关键知道汽车在桥顶向心力的来源,结合牛顿第二定律进行求解,知道压力为零时,靠重力提供向心力.8. 如图所示,相对的两个斜面,倾角分别为30o和60o,在顶点两个小球A、B以同样大小的初速度分别向左、右两方水平抛出,小球都落在斜面上,若不计空气阻力,则A、B两小球运动时间之比为( )A. 1:2 B. 2:1C. 1:3 D. 3:1【答案】C【解析】本题考查平抛运动中飞行时间和水平射程的关系,由飞行时间,水平射程,则;正确答案为C。9. 如图所
7、示 ,放置在水平转盘上的物体A、B、C能随转盘一起以角速度匀速转动,A、B、C的质量分别为m、2m、3m,它们与水平转盘间的动摩擦因数均为,离转盘中心的距离分别为0.5r、r、1.5r,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力 ,重力加速度为g,则转盘的角速度应满足的条件是( )A. B. C. D. 【答案】B【解析】对物体受力分析可得,摩擦力提供向心力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则,解得:。因三物体离转盘中心的距离分别为0.5r、r、1.5r,则。故B项正确,ACD三项错误。点睛:最大静摩擦提供向心力对应发生滑动时的临界角速度,则,解得:。即临界角速度与物体质量无关,与物体与平台间的动摩擦因数和转动
8、半径有关。10. 如图所示,一阶梯高宽都为0.4m,一球以水平速度v飞出,欲打在第四级台阶上,则v的取值范围是( )A. m/sv2 m/s B. 2 m/s v3.5 m/sC. m/s v m/s D. 2 m/s v m/s【答案】A【解析】若小球打在第四级台阶的边缘上,则,解得:、。若小球打在第三级台阶的边缘上,则,解得:、。欲打在第四级台阶上,则v的取值范围是。故A项正确,BCD三项错误。点睛:所谓临界问题是指一种物理过程或物理状态转变为另一种物理过程或物理状态的时候,存在着分界的现象,即所谓的临界状态,符合这个临界状态的条件即为临界条件,满足临界条件的物理量称为临界值,在解答临界问
9、题时,就是要找出临界状态,分析临界条件,求出临界值解决临界问题,一般有两种基本方法:(1)以定理、定律为依据,首先求出所研究问题的一般规律和一般解,然后分析、讨论其特殊规律和特殊解(2)直接分析、讨论临界状态和相应的临界值,求解出所研究问题的规律和解11. 如图所示,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. 运动周期相同 B. 运动线速度一样C. 运动角速度相同 D. 向心加速度相同【答案】AC12. 如图所示,一个球绕中心轴线OO以角速度做匀速圆周运动,则() A. a、b两点的线速度相同B. a、b两点的角速度相同C. 若30,则a
10、、b两点的线速度之比vavb2D. 若30,则a、b两点的向心加速度之比aaab2【答案】BC【解析】试题分析:共轴转动的各点角速度相等,故两点的角速度相等,但运动半径不等,所以线速度不等,故A错误,B正确;设球的半径为R,当时,a的转动半径,b的半径为R,根据可知,故C正确;设球的半径为R,当时,a的转动半径,b的半径为R,根据可知,故D错误。考点:线速度、角速度和周期、转速【名师点睛】解决本题的关键知道共轴转动各点角速度大小相等,以及知道角速度、线速度、半径之间的关系公式。13. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切,一小球以初速度v0沿直轨道向右运动如图所示,小球进入
11、圆形轨道后刚好能通过c点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点,则()A. 小球到达c点的速度为B. 小球到达b点进入圆形轨道时对轨道的压力为mgC. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为RD. 小球从c点落到d点所需时间为 【答案】AD【解析】A:小球进入圆形轨道后刚好能通过c点,重力提供向心力,则,解得:。故A项正确。B:对小球从b点到c点,应用动能定理可得:,解得:;对小球在b点时受力分析,由牛顿第二定律可得:,解得:。故B项错误。CD:小球从c点到d点做平抛运动,则、,解得:、。故C项错误,D项正确。综上,答案为AD。14. 如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直
12、径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3s后又恰好垂直撞击倾角为45的斜面。已知圆轨道半径为R=1m,小球的质量为m=1kg,g取10m/s2。则( )A. 小球在斜面上的撞击点C与B点的水平距离是0.9mB. 小球在斜面上的撞击点C与B点的水平距离是1.9mC. 小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力NB的大小是1ND. 小球经过圆弧轨道的B点时,受到轨道的作用力NB的大小是2N【答案】AC【解析】试题分析:(1)小球恰好垂直与倾角为45的斜面相碰到,说明小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等,代人公式即可;(2)小球经过圆弧轨道的B点时做圆
13、周运动,所受轨道作用力与重力一起提供向心力,根据牛顿第二定律列式可求得受管道的作用力根据平抛运动的规律和运动合成的可知:,则小球在C点竖直方向的分速度和水平分速度相等,得,则B点与C点的水平距离为:,故A正确B错误;B点的速度为3m/s,根据牛顿运动定律,在B点设轨道对球的作用力方向向下;,代入解得,负号表示轨道对球的作用力方向向上,故C正确D错误15. 如图所示,轻杆长为3L,在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B,杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上,外界给予系统一定的能量后,杆和球在竖直面内转动在转动的过程中,忽略空气的阻力若球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,则下
14、列说法正确的是 ( )A. 球B在最高点时速度一定不为零B. 此时球A的速度为零C. 球B在最高点时,杆对水平轴的作用力为1.5mgD. 球B转到最高点时,杆对水平轴的作用力为3mg【答案】AC【解析】试题分析:球B运动到最高点时,球B对杆无作用力,由重力提供向心力,由牛顿第二定律求出速度A、B绕同一轴转动,角速度相同,由v=r分析A球的速度根据牛顿第二定律求出杆对A球的作用力,再分析杆对水平轴的作用力球B运动到最高点时,球B对杆恰好无作用力,即重力恰好提供向心力,,解得,由,相同,得到此时球A的速度为,A正确B错误;球B在最高点时,对杆无作用力,对A球由牛顿第二定律有,解得,C正确D错误二、
15、填空题16. 火车转弯时的规定速度为60km/h,若速度大于60km/h,那么火车车轮对_(填“外轨”或“内轨”)有侧压力。【答案】外轨【解析】若火车按规定的速度转弯时,内外轨与车轮间没有侧压力,火车拐弯所需的向心力由重力和铁轨的支持力的合力提供。若速度大于规定速度,重力和支持力的合力不足以提供拐弯所需的向心力,此时外轨对火车有指向圆心的侧压力以补充拐弯所需的向心力。故答案为外轨。17. 如图所示是自行车传动装置的示意图,若脚蹬匀速转一圈需要时间T,已数出大齿轮齿数为48,小齿轮齿数为16,要知道在此情况下自行车前进的速度,还需要测量的物理量是_(填写该物理量的名称及符号)用这些量表示自行车前
16、进速度的表达式为v =_【答案】 (1). 后轮半径R (2). 6R/T【解析】由题意可知链轮与飞轮的半径之比r1r231.链轮和飞轮边缘的线速度大小相等,后轮与飞轮具有相同的角速度链轮(或飞轮)边缘的线速度为r1,则飞轮(或后轮)的角速度为.可以测出后轮的半径r,则后轮边缘的线速度即自行车前进的速度,为v;或者测出后轮的直径d,则v;或者测出后轮的周长l,则v.思路分析:飞轮边缘的线速度大小相等,后轮与飞轮具有相同的角速度还知道链轮与飞轮的半径之比r1r231.,根据相应公式分析解题试题点评:本题考查了对线速度的计算,关键是理解自行车的传动原理18. 如图所示,B为竖直圆轨道的左端点,它和
17、圆心O的连线与竖直方向的夹 角为。一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛,恰好沿B点的切线方向进入圆轨道。已知重力加速度为g,则AB之间的水平距离为_。【答案】【解析】小球恰好沿B点的切线方向进入圆轨道,则小球到达B点时速度方向与水平方向为,设小球从A点被抛出后经时间t到B点,据平抛物体运动规律有 ;AB之间的水平距离;联立解得: 19. 一质量为m的小物块沿半径为R的圆弧轨道下滑,滑到最低点时的速度为v,若小物块与轨道间的动摩擦因数为,则当小物块滑到最低点时所受到的摩擦力为_。【答案】m(g+)【解析】对小物块在最低点受力分析,在竖直方向由牛顿第二定律可得:,解得:;则小物块滑到最低点时所受
18、到的摩擦力 20. 在“研究平抛运动”实验中:(1)图1是横档条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的_A球心 B球的上端 C球的下端 在此实验中,下列说法正确的是_(多选)A斜槽轨道必须光滑B记录的点应适当多一些C用光滑曲线把所有的点连接起来Dy轴的方向根据重锤线确定(2)图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可以判断实验操作错误的是_A释放小球的初速度不为0B释放小球的初始位置不同C斜槽末端切线不平(3)如图3所示是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置,其中正确的是_【答案】 (1). A, (2). BD (3).
19、C (4). B【解析】 (1)确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的球心,故选A。A、实验过程中,斜槽不一定光滑,只要能够保证从同一位置静止释放,即使轨道粗糙,摩擦力做功是相同的,离开斜槽末端的速度就是一样的,故A错误;B、记录点适当多一些,用平滑曲线描出的轨迹更准确一些,故B正确;C、做平滑曲线通过尽可能多的点,不在曲线上的点均匀分布在曲线两侧,离曲线较远的点舍去,C错误;D、Y轴必须是竖直方向,即用铅垂线,故D正确。故选BD。(2)由图可知斜槽末端不水平,才会造成斜抛运动,故选C。(3)竖直管与大气相通,为外界大气压强,竖直管在水面下保证竖直管上出口处的压强为大气压强。
20、因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出口处的压强有恒定的压强差,保证另一出水管出水压强恒定,从而水速度恒定。如果竖直管上出口在水面上,则水面上为恒定大气压强,因而随水面下降,出水管上口压强降低,出水速度减小。故选B。21. 未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝,当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断,小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前,拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片,经合成后,照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置,已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s,照
21、片大小如图中坐标所示,又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4,则:(1)由以上信息,可知a点_(选填“是”或“不是”)小球的抛出点;(2)由乙图信息,可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2;(3)由乙图信息,可以算出小球平抛的初速度是_m/s;(4)由乙图信息,可以算出小球在b点时的速度是_m/s。(此空保留3位有效数字)【答案】 (1). 是 (2). 8 (3). 0.8 (4). 1.13【解析】(1)因为竖直方向上相等时间内的位移之比是1:3:5:7,符合初速度为零的匀变速直线运动特点,由此可知a点的竖直分速度为零,a点是小球的抛出点。(2) 该照片的长度与实际背景屏的长
22、度之比为1:4,可得乙图中正方形的边长;竖直方向上有,解得:。(3)小球水平方向做匀速直线运动,。(4) 小球在b点时的竖直分速度,则小球在b点时的速度。三、计算题22. 如图甲所示,饲养员对着长l1.0 m的水平细长管的一端吹气,将位于吹气端口的质量m0.02 kg的注射器射到动物身上。注射器飞离长管末端的速度大小v20 m/s。可视为质点的注射器在长管内做匀变速直线运动,离开长管后做平抛运动,如图乙所示。(1)求注射器在长管内运动时的加速度大小;(2)求注射器在长管内运动时受到的合力大小;(3)若动物与长管末端的水平距离x4.0 m,求注射器下降的高度h。【答案】(1) a2.0102 m
23、/s2 (2) 4 N (3)0.2 m【解析】试题分析:注射器在长管内做匀变速直线运动,已知初速度、位移为和末速度,由速度位移关系公式求其加速度;由牛顿第二定律求合力大小;注射器离开长管后做平抛运动,由水平位移求出时间,再由自由落体运动的规律求下落的高度。(1)由匀变速直线运动规律v202al 代入数据解得:a200 m/s2.(2)由牛顿第二定律Fma代入数据解得:F4 N.(3)由平抛运动规律:在水平方向xv在竖直方向: 联立解得:h0.2 m点睛:本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律即可解题。23. 物体做圆周运动时,所需的向心力F
24、需由运动情况决定,提供的向心力F供由受力情况决定若某时刻F需F供,则物体能做圆周运动;若F需F供,物体将做离心运动;若F需F供,物体将做向心运动现有一根长L1 m的不可伸长的轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m0.5 kg的小球(可视为质点),将小球提至正上方的A 点处,此时绳刚好伸直且无张力,如图所示不计空气阻力,g取10 m/s2,则:(1)为使小球能在竖直面内做完整的圆周运动,在A点至少应给小球多大的水平速度?(2)若将小球以速度v14 m/s水平抛出的瞬间,绳中的张力为多大?(3)若将小球以速度v21 m/s水平抛出的瞬间,绳中若有张力,求其大小?若无张力,试求从抛出小球到绳子再次
25、伸直时所经历的时间?【答案】(1) (2)绳中张力为:T3 N (3)绳中无张力,0.6 s【解析】(1)要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力,所以得,(2)因为,故绳中有张力,由牛顿第二定律得,代入数据解得,绳中的张力为T=3N,(3)因为,故绳中没有张力,小球将做平抛运动,如图所示水平方向: 竖直方向:, 解得:【点睛】要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动,在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力,这是本题中的一个临界条件,与此时的物体的速度相对比,可以判断物体能否做圆周运动,进而再根据不同的运动的规律来分析解决问题,本题能够很好地考查学生的分析解决问题的能力,是道好题24. 一竖直杆上相距为l的A、B两点拴着一根不可伸长的轻绳,绳长为1.4l,绳上套着一个光滑的小铁环P.设法转动竖直杆,不让绳缠绕在杆上,而让铁环P在某水平面上做匀速圆周运动如图所示,当两段绳成直角时,求铁环P转动的周期(重力加速度为g)【答案】【解析】本题考查铁环在水平面内的运动,需对铁环受力分析,据牛顿第二定律和几何关系列式求解。铁环受力如图所示,则: 其中,又 联立解得 点睛:跨过光滑环的两段绳,绳中张力大小相等。