内容正文:
湖南高一年级3月考试
物理
本试卷满分100分,考试用时75分钟。
注意事项:
1.答题前,考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容:人教版必修第一册,必修第二册第五、六章。
一、单项选择题:本题共6小题,每小题4分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.2024年4月25日,我国神舟十八号载人飞船顺利进入预定圆形轨道,入轨后在轨道上运行的速度大小不变。2024年5月28日18时58分,神舟十八号乘组航天员完成了约8.5h的出舱活动。下列说法正确的是( )
A.“2024年5月28日18时58分”指的是时间间隔
B.“8.5h”指的是时刻
C.研究航天员出舱时的技术动作时,可以将航天员视为质点
D.若已知地球的半径、圆形轨道距地面的高度以及神舟十八号绕地球运行一周所需的时间,则可算出航天员出舱活动过程中对地的总路程
2.若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定合外力F的方向,图中a、b、c、d均表示物体运动的轨迹,其中正确的是( )
A. B. C. D.
3.除平直路面外,还存在拱形路面和凹形路面,如图所示,当汽车行驶在这些路面上时,在其他条件相同的情况下,关于路面对汽车轮毂轴承的损耗,下列说法正确的是( )
A.平直路面对汽车轮毂轴承的损耗最大 B.拱形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
C.凹形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大 D.三种路面对汽车轮毂轴承的损耗一样大
4.在抗险救灾中,需要将救援物资运送至一河流(河岸平直)的对岸。救援船第一次从岸边某处出发,船头偏向上游,救援船相对静水的速度大小为,方向与河岸上游的夹角(锐角)为,渡河过程中水流速度不变,结果救援船的航线恰好垂直河岸。当救援船第二次运送救援物资时,水流速度(相对第一次渡河)稍有增大,救援船相对静水的速度大小调整为,方向与河岸上游的夹角调整为(船头仍偏向上游),渡河过程中水流速度不变,结果救援船两次渡河的航线与时间均相同。下列说法正确的是( )
A., B.,
C., D.,
5.如图所示,皮带不打滑,从动轮N在主动轮M的带动下匀速转动,N轮的转速大小为M轮转速大小的3倍,a为M轮上到轴的距离为M轮半径的一半的点,b、c分别为N轮和M轮轮缘上的点。下列说法正确的是( )
A.M轮与N轮的半径之比为 B.a、b两点转动的线速度大小之比为
C.b、c两点转动的周期之比为 D.a、c两点转动的向心加速度大小之比为
6.如图所示,倾斜轨道与水平轨道在O点通过一小段圆弧(图中未画出)平滑连接,倾斜轨道的顶端A点距地面的高度恒为h,O点的位置以及水平轨道右端B点距地面的高度可调节(轨道OB保持水平)。现将一小球从A点由静止释放,轨道光滑,不计空气阻力,则小球在地面上的落点到B点水平距离的最大值为( )
A.h B. C. D.
二、多项选择题:本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
7.如图所示,某满载旅客的高铁列车通过半径为R、内外铁轨所在平面与水平地面的夹角为的一段圆弧铁轨时,车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是( )
A.列车通过圆弧轨道时的速度大小为
B.若列车空载并以原速率(此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压)通过圆弧轨道,则车轮侧向挤压内轨
C.若列车通过圆弧轨道的过程中速率增大,则列车在该过程中所受的合力减小
D.若列车以小于原速率(此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压)通过圆弧轨道,则车轮侧向挤压内轨
8.小王将甲、乙两球从不同高度处由静止释放(先释放下方的甲球),以乙球释放的时刻为计时起点,测得两球间的高度差d随时间t变化的关系如图所示,图线的斜率为k,图线在纵轴上的截距为。重力加速度大小为g,两球均视为质点,不计空气阻力。下列说法正确的是( )
A.两球释放的时间差为 B.两球释放的时间差为
C.甲球释放时,两球间的高度差为 D.甲球释放时,两球间的高度差为
9.如图所示,内壁光滑、半径为L的圆管竖直固定,管内有一个质量为m的小球(视为质点)做圆周运动,小球直径略小于圆管内径。若小球能在圆管内做完整的圆周运动,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A.小球速度的最小值为
B.当小球的速度增大时,其向心力一定增大
C.当小球以速率v经过最高点时,圆管对小球的弹力大小一定为
D.当小球以速率v经过最低点时,圆管对小球的弹力大小一定为
10.如图所示,从倾角为、长度为L的固定斜面顶端,将一小球以某一初速度水平抛出,小球恰好落到斜面底端。重力加速度大小为g,空气阻力不计。下列说法正确的是( )
A.小球被抛出时的初速度大小为
B.小球被抛出后经时间,与斜面间的距离最大
C.小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为
D.小球落到斜面底端前瞬间的速度大小是被抛出时速度大小的倍
三、非选择题:本题共5小题,共56分。
11.(7分)某同学用如图所示的装置做“探究平抛运动规律”的实验。实验简要步骤如下:
A.让小球每次从斜槽的______(填“同一”或“不同”)位置滚下,记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置;
B.按图安装好器材,斜槽末端切线______(填“无须”或“必须”)水平,记下小球平抛的初位置O点和过O点的竖直线;
C.取下白纸,以O为原点,以竖直线为y轴建立坐标系,用平滑曲线描出平抛运动物体的轨迹。
(1)请完成步骤A中的填空:______。
(2)请完成步骤B中的填空:______。
(3)上述实验步骤正确的先后顺序是______。
12.(9分)某同学用如图甲所示的装置测量木块与木板间的动摩擦因数。主要的实验步骤如下:
①用力传感器测得木块所受的重力大小为6.0N;
②按图甲安装好装置,调节实验桌面,使细线和木板水平;
③用力F拉动木板,使木板沿桌面向左运动,力传感器记录的拉力大小T随时间t变化的规律如图乙所示。
(1)实验中,力F的方向______(填“一定”或“不一定”)要水平。
(2)关于木板向左运动的情况,下列说法正确的是______。
A.一定做匀速直线运动
B.一定做变加速直线运动
C.可以先加速直线运动后减速直线运动
(3)木块所受的最大静摩擦力为______N,木块与木板间的动摩擦因数为______。(结果均保留三位有效数字)
13.(10分)如图所示,直径为d的竖直圆筒壁上有一高度为h的竖直缝,圆筒绕中心轴匀速转动,简内有特殊物质,可对进入筒内的物体施加水平向右的恒力作用。一质量为m的小球(视为质点)从缝的上端进入筒中,结果小球恰好从缝的下端穿出(与圆筒无碰撞)。重力加速度大小为g,忽略缝的宽度以及小球进入筒中时的初速度,不计空气阻力。求:
(1)恒力的大小F;
(2)圆筒转动的角速度大小。
14.(14分)如图所示,房顶的高度,竖直墙的高度,墙到房子的距离,墙外公路(封闭路段)的宽度,使小球(视为质点)从房顶水平飞出后落在墙外的马路上。取重力加速度大小,马路、墙根与房子的底部在同一水平面上,忽略墙的厚度,不计空气阻力。
(1)求小球在空中运动的时间t;
(2)要使小球落到墙外的马路上,求小球抛出时的速度大小应满足的条件。
15.(16分)如图所示,质量的木板A(足够长)静置于足够大的水平地面上,质量的物块B(视为质点)静置于木板A的右端。A与地面间的动摩擦因数,A、B间的动摩擦因数.现将A锁定,对B施加一大小、方向与水平方向夹角斜向上的拉力,经时间后立即对A解除锁定,并将拉力的大小变为,方向变为水平向左,又经过时间后立即撤去拉力。取重力加速度大小,,,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
(1)拉力大小为时,B的加速度大小a;
(2)A、B达到共同速度前,B在A上发生相对滑动的时间t;
(3)A在地面上滑行的总距离x。
湖南高一年级3月考试
物理参考答案
1.D 【解析】“2024年5月28日18时58分”指的是时刻,选项A错误;“”指的是时间间隔,选项B错误;研究航天员出舱时的技术动作时,航天员的大小与形状不能忽略,不能将航天员视为质点,选项C错误;在地球的半径、圆形轨道距地面的高度以及神舟十八号绕地球运行一周所需的时间均已知的情况下,根据可算出航天员出舱活动的总路程,选项D正确。
2.B 【解析】当合外力与初速度不共线时,物体做曲线运动,物体的运动轨迹向合外力的方向偏转,且介于与的方向之间,选项B正确。
3.C 【解析】当汽车通过平直路面时,汽车所受路面的支持力与重力大小相等;当汽车通过拱形路面时,汽车所受路面的支持力和重力的合力提供向下的向心力,则汽车所受路面的支持力小于重力;当汽车通过凹形路面时,汽车所受路面的支持力和重力的合力提供向上的向心力,则汽车所受路面的支持力大于重力。综上所述,凹形路面对汽车轮埥轴承的损耗最大,选项C正确。
4.A 【解析】因为救援船两次渡河的航线与时间均不变,所以救援船两次渡河过程中的合速度相同,如图所示,当水流速度增大时,救援船相对静水的速度增大,方向与河岸的夹角减小,选项A正确。
5.B 【解析】根据题意可知,轮的角速度大小是轮角速度大小的3倍,两轮边缘的线速度大小相等,根据可知,轮与轮的半径之比为,选项A错误:点转动的半径等于轮半径的一半,根据知,点转动的线速度大小为点转动线速度大小的2倍,则两点转动的线速度大小之比为,又两点转动的线速度大小相等,则两点转动的线速度大小之比为,选项B正确;两点转动的角速度大小之比为,根据可知,两点转动的周期之比为,选项C错误;两点转动的角速度大小相等,根据可知,两点转动的向心加速度大小之比为,选项D错误。
6.A 【解析】设点距水平轨道的高度为,倾斜轨道的倾角为,则小球沿倾斜轨道下滑的加速度大小,设小球通过点时的速度大小为,则有,小球离开点后在空中运动的时间,小球在地面上的落点到点的水平距离,可得,根据数学知识可知,当,即时,有最大值,且最大值,选项A正确。
7.AD 【解析】设当车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压时,列车的速度大小为,则有,解得,选项A正确;只要列车通过圆弧轨道的速率为,车轮就不会侧向挤压铁轨,选项B错误;此时列车所需的向心力增大,列车所受的合力增大,选项C错误;此时车轮将侧向挤压内轨,选项D正确。
8.AC 【解析】本题考查自由落体运动,目的是考查学生的推理论证能力。设两球释放的时间差为,以乙球释放的时刻为计时起点,则在时刻,甲,乙球已经下落的高度分别为、,又,可得,结合题图有、,解得、,选项A、C正确。
9.BD 【解析】小球速度的最小值为零,选项A错误;根据可知,当小球的速度增大时,其向心力增大,选项B正确;设小球经过最高点时所受的弹力方向竖直向下,有,当时,弹力大小,当时,弹力大小,选项C错误;当小球以速率经过最低点时,有,解得,选项D正确。
10.AD 【解析】设小球被抛出时的初速度大小为,在空中运动的时间为,则由平抛运动的规律有、,解得、,选项A正确;设经时间小球的速度方向与斜面平行,此时小球与斜面间的距离最大,则有,解得,选项B错误;设小球落到斜面底端前瞬间的速度方向与水平方向的夹角为,则有,显然,选项C错误;设小球落到斜面底端前瞬间的速度大小,解得,选项D正确。
11.(1)同一 (2)必须 (3)BAC
【解析】安装器材时,应使斜槽的末端切线水平,以保证小球在空中做平抛运动。实验中,小球每次应从斜槽的同一位置滚下,以保证小球每次的运动轨迹都相同。
12.(1)不一定 (2)C (3)2.80(2.78~2.82均可给分) 0.400
【解析】(1)本实验只需木块与木板产生相对滑动,力的方向不需要水平,可以斜向下或斜向上。
(2)无论木板的运动情况如何,木块都相对实验桌静止,细线对木块的拉力与木块受到的滑动摩擦力平衡,通过力传感器记录的拉力大小可以测量木板对木块的滑动摩擦力大小,因此不需要使木板做匀速直线运动,木板可以做变加速直线运动或变减速直线运动,也可以先做加速直线运动后做减速直线运动,还可以先做减速直线运动后做加速直线运动。
(3)由题图乙可知,木块受到的最大静摩擦力为2.80N,木块受到的滑动摩擦力大小,又木板对木块的支持力大小,可得木块与木板间的动摩擦因数。
13.解:(1)小球的水平加速度大小
设小球从进入圆筒到从缝的下端穿出所用的时间为,则有
又
解得。
(2)由(1)可得
经分析可知,其中
解得,其中。
14.解:(1)根据题意有
解得。
(2)若当小球以大小为的速度抛出时,小球刚好过墙的最高点,如图甲所示,设小球从房顶运动到墙的最高点所用的时间为,有
解得
若当小球以大小为的速度抛出时,刚好落到马路的外边界,如图乙所示,设小球在空中运动的时间为,有
解得
因此,小球抛出时的速度大小应满足的条件为。
15.解:(1)拉力大小为时,对的滑动摩擦力大小
解得
根据牛顿第二定律有
解得。
(2)拉力大小刚变为时的速度大小
解得
设拉力大小变为后,的加速度大小分别为,根据牛顿第二定律有
解得
设拉力大小变为后再经时间,达到共同速度,且共同速度大小为,有
解得
又
解得。
(3)在时间内,滑行的距离
解得
假设达到共同速度后相对静止并以相同的加速度(设加速度大小为)匀加速滑行,位移大小为,有
解得,假设成立
假设撤去拉力后相对静止并以相同的加速度(设加速度大小为)匀减速滑行至停下,位移大小为,有
,其中
解得,假设成立
又
解得。
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