2018-2019学年河北省唐县一中奥赛实验部高一下学期第一次考试物理试卷

2018-2019学年河北省唐县一中奥赛实验部高一下学期第一次考试物理试卷

‎ ‎ ‎2018-2019学年河北省唐县一中奥赛实验部高一下学期第一次考试物理试卷 ‎（考试时间90分钟 满分100分）‎ 一、选择题（共12道小题，1—8题为单选，9—12题为多选，每题4分，共48分）‎ ‎1.质量为m的物体受到竖直向上的拉力F,从静止开始向上直线运动, 设拉力的功率恒为P, 经时间t速度为v, 上升高度为h, F做功为WF,下列各式一定正确的是,(不计阻力, 重力加速度为g)( )‎ A. WF=Fh B. Pt-mgh=mv2/2 C. Fh-mgh=mv2/2 D. v=p/(mg)‎ ‎2.如图，在水平面上小车A通过光滑的定滑轮用细绳拉一物块B，小车的速度为v1=5m/s，当细绳与水平方向的夹角分别为30°和60°时，物块B的速度 v2 为（　　 ）‎ A．m/s B．5m/s ‎ C．m/s D．2m/s ‎3.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。下列叙述正确的是( )‎ A. 摩天轮转动过程中，乘客的机械能保持不变 B. 在最高点，乘客重力大于座椅对他的支持力 C. 摩天轮转动一周的过程中，乘客重力的冲量为零 D. 摩天轮转动过程中，乘客重力的瞬时功率保持不变 ‎4.如图，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动．圆半径为R，小球经过圆环最高点时刚好不脱离圆轨．则下列说法正确的是( )‎ A. 小球在最低点对圆环的压力大小等于5mg B. 小球在最低点处于失重状态 C. 小球在最高点的线速度大小等于0‎ D. 小球在最高点的向心加速度大小等于g ‎5、如图， a、b两颗人造地球卫星分别的两个不同的轨道上运行，下列说法中正确的是（　）‎ A．a卫星的运行速度比第一宇宙速度大 B．b卫星的运行速度较小 C．b卫星受到的向心力较大 D．a卫星受到的向心力较大 ‎6.如图，一物体以速度v0冲向光滑斜面AB，并能沿斜面升高h，下列说法正确的是（ ） ‎ A. 若把斜面从C点锯断，物体冲出C点后仍能升高h B. 若把斜面弯成如图所示的半圆弧形，物体仍能沿AB′升高h C. 若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不能升高h，但机械能仍守恒 D. 若把斜面从C点锯断或弯成如图所示的半圆弧状，物体都不能升高h，因为机械能不守恒 ‎7.如图，质量为2kg的物体沿倾角为30°的固定斜面匀减速上滑了2m距离，物体加速度的大小为8m/s2，（重力加速度g取10m/s2）．在此过程中,下列说法不正确的是（　）‎ ‎　‎ A．‎ 物体的重力势能增加了40J B．‎ 物体的机械能减少了12J ‎　‎ C．‎ 物体的动能减少了32J D．‎ 斜面克服摩擦力做了12J功 ‎8.对于绕地球做圆周运动的卫星来说，它们绕地球做圆周运动的周期会随着轨道半径的变化而变化，某同学根据测得的不同卫星做圆周运动的半径r与周期T的关系作出如下图所示图像，则可求得地球质量为(已知引力常量为G)（ ）‎ A. B. ‎ ‎ C. D. ‎ ‎9.如图，两光滑斜面的倾角分别为30°和45°、质量分别为2m和m的两个滑块用不可伸长的轻绳通过滑轮连接(不计滑轮的质量和摩擦)，分别置于两个斜面上并由静止释放；若交换两滑块位置，再由静止释放，则在上述两种情形中正确的有 (　　)．‎ A. 质量为2m的滑块受到重力、绳的张力、沿斜面的下滑力和斜面的支持力的作用 B. 质量为m的滑块均沿斜面向上运动 C. 绳对质量为m的滑块的拉力均大于该滑块对绳的拉力 D. 系统在运动中机械能均守恒 ‎10.如图，在圆锥体表面上放一个物体，圆锥体绕竖直轴转动。当圆锥体旋转角速度增大时，物体仍和圆锥体保持相对静止，则圆锥体对物体的（ ）‎ A. 支持力将减小 B. 支持力将增大 C. 静摩擦力将不变 D. 静摩擦力将增大 ‎11.如图，甩轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能守恒的是（ ）‎ A. 子弹射入物块B的过程 B. 物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程 C. 弹簧推着带子弹的物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程 D. 带着子弹的物块B因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长量达最大的过程 ‎12.如图的传动装置中，B，C两轮固定在一起绕同一轴转动，A，B两轮用皮带传动，三轮半径关系是RA=RC=2RB．若皮带不打滑，则A、B、C三轮边缘上A、B、C三点的角速度之比和线速度之比为（　　）‎ A．角速度之比1：1：2 B．角速度之比1：2：2‎ C．线速度之比1：1：2 D．线速度之比1：2：2‎ 二、实验题（本题共1道小题,每空2分，共6分）‎ ‎13.某实验小组，利用如图所示的装置验证机械能守恒定律。图中A、B是两个质量分别为m1、m2，且m1>m2的圆柱形小物体，分别系在一条跨过定滑轮的柔软细绳两端；C、D是置于A物体一侧，相距为h的两个沿A物体下落方向摆放的计时光电门，利用这两个光电门，可以分别测量物体A经过C、D位置时的时间间隔Δt1和Δt2。‎ ‎(1)要利用此装置验证机械能守恒定律，除题中已知量m1、m2、h、Δt1和Δt2外，还需要测量的物理量是_______；‎ ‎(2)已知当地的重力加速度为g，若系统的机械能守恒，则需满足的等式为______________；‎ ‎(3)为了减小实验误差，提高测量精度，其中一项有效的措施是：保持C、D两光电门的竖直高度差h不变，将C、D一起上下移动。你认为__（填“向上”或“向下”）移动才能减小实验误差，提高测量精度。‎ 三、计算题（共4道小题,第14题8分,第15题12分,第16题12分, 第17题14分,）‎ ‎14、一垒球手水平挥动球棒，迎面打击一以速度水平飞来的垒球，垒球随后在离打击点水平距离为的垒球场上落地。设垒球质量为，打击点离地面高度为，球棒与垒球的作用时间为，重力加速度为，求球棒对垒球的平均作用力的大小。‎ ‎15.如图所示，已知竖直杆O1O2长为1.0m，水平杆长L1=0.2米，用长L2=0.2‎ 米的细绳悬挂小球，整个装置可绕竖直杆O1O2转动，当该装置以某一角速度转动时，绳子与竖直方向成45°角，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）该装置转动的角速度；‎ ‎（2）如果运动到距离杆最远时刻悬挂小球的细绳突然断了，小球将做平抛运动．求小球落地点与竖直杆在地面上点O2的距离s．（答案可用根式表示）‎ ‎16.如图所示，质量m=60kg的高山滑雪运动员，从A点由静止开始沿滑雪道滑下，从B点水平飞出后又落在与水平面成倾角θ=37°的斜坡上C点．已知A、B两点间的高度差为h=25m，B、C两点间的距离为s=75m，已知sin37°=0.6，取g=10m/s2．求：‎ ‎（1）运动员从B点水平飞出时的速度大小；‎ ‎（2）运动员从A点到B点的过程中克服摩擦力做的功．‎ ‎17.如图，在竖直平面内，一半径为R的光滑圆弧轨道ABC和水平轨道PA在A点相切。BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α=37°，一质量为m的小球沿水平轨道向右运动，经A点沿圆弧轨道通过C点，落至水平轨道；在整个过程中，除受到重力及轨道作用力外，小球还一直受到一水平恒力的作用，已知小球在C点所受合力的方向指向圆心，且此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：‎ ‎（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；‎ ‎（2）小球到达A点时动量的大小；‎ ‎（3）小球从C点落至水平轨道所用的时间。‎ ‎1---8 B A B D B C A A 9---12 BD AD BCD BC ‎13. (1). 圆柱体A的高度L； (2). ； (3). 向下 ‎ ‎14.4050N ‎15.解：(1) 小球转动的轨道半径为：r=L1+L2sin45°=0.2+‎ 根据牛顿第二定律得：mgtan45°=mrω2‎ 解得：ω=5 rad/s；‎ ‎(2) 小球的线速度为：v=ωr=5×0.4=2m/s 小球做平抛运动的开始时的高度为：h=O1O2-L2cos45°=1.0- ‎ 小球做平抛运动的时间为： ‎ 小球做平抛运动的水平方向的位移为：x=vt=2×0.4=0.8m 当小球从距离杆最远时刻开始做平抛运动时，小球沿水平方向的速度方向与小球到杆的方向相互垂直，所以小球的落地到O2的距离为：‎ ‎。‎ ‎15.解：（1）设由B到C平抛运动的时间为t，运用平抛运动的规律：‎ 竖直方向：hBC=ssin37°=gt2①，‎ 水平方向：scos37°=vBt ②，‎ 代得数据，解①②得vB=20m/s ③．‎ ‎（2）研究A到B的过程，由动能定理有：‎ mghAB+wf=mvB2﹣0 ④‎ 代入数据，解得③④得，Wf=﹣3000J．‎ 所以运动员克服摩擦力所做的功为3000J．‎ ‎16.（1）（2）（3）‎ 解析（1）设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F。由力的合成法则有 ‎①‎ ‎②‎ 设小球到达C点时的速度大小为v，由牛顿第二定律得 ‎③‎ 由①②③式和题给数据得 ‎④‎ ‎⑤‎ 由④⑤⑥⑦⑧式和题给数据得，小球在A点的动量大小为⑨‎ ‎（3）小球离开C点后在竖直方向上做初速度不为零的匀加速运动，加速度大小为g。设小球在竖直方向的初速度为，从C点落至水平轨道上所用时间为t。由运动学公式有 ‎⑩‎ 由⑤⑦⑩式和题给数据得