湖南省浏阳第一中学、株洲第二中学等湘东六校2018_2019学年高一物理4月联考试题（含解析）.docx

湖南省湘东六校2019年上期高一联考物理试题一、选择题（本大题共14题，每小题4分，共计56分；其中1-9题为只有一个正确选项，10-14题有两个或两个以上正确选项，全部选对得4分，少选得2分，选错得零分。）1.如下图所示，将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中，钢球与各容器的底部和侧壁相接触，处于静止状态若钢球和各容器的接触面都是光滑的，各容器的底面均水平，则以下说法中正确的是()A. 各容器的侧壁对钢球均无弹力作用B. 各容器的侧壁对钢球均有弹力作用C. 量杯的侧壁对钢球无弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均有弹力作用D. 口大底小的普通茶杯的侧壁对钢球有弹力作用，其余两种容器的侧壁对钢球均无弹力作用【答案】A【解析】【分析】弹力的产生条件是：接触，挤压根据弹力产生的条件判断是否都受到弹力我们也可以运用搬移法判断是否都受到弹力，如果将物体搬离，看另一个物体的运动状态是否发生改变，如果不改变说明物体不受弹力，如果改变说明受弹力【详解】如果将各容器的侧壁搬离，我们可以知道钢球还能处于静止状态，所以各容器的侧壁对钢球均无弹力作用，故A正确，BCD错误。故选A。2.如图所示是行星m绕太阳M运行情况的示意图，A点是远日点，B点是近日点，CD是椭圆轨道的短轴。下列说法中正确的是A. 行星运动到A点时速度最大B. 行星运动到C点或D点时速度最小C. 行星从C点运动到B点的过程中做加速运动D. 行星从B点运动到D点的过程中做加速运动【答案】C【解析】【详解】A、根据开普勒第二定律，在相同时间内某一行星与恒星的连线所扫过的面积相等，可知在近日点的圆弧较长，在远日点圆弧长度较短，可知在近日点B速度最大，在远日点A速度最小，故选项AB错误；B、行星从C点运动到B点运动，即向近日点运动，速度逐渐增大，做加速运动，故选项C正确；D、行星从B点运动到D点运动，即向远日点运动，速度逐渐减小，做减速运动，故选项D错误。3.修正带是中学生必备的学习用具，其结构如图所示，包括上下盖座、大小齿轮、压嘴座等部件，大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，设大小齿轮相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮的半径中点，当纸带匀速走动时（ ）A. 大小齿轮的转向相同B. a、b点的线速度相同C. b、c点的角速度相同D. b点的向心加速度最大【答案】D【解析】【分析】同缘传动时，边缘点的线速度相等，同轴传动时，角速度相等，然后结合、和进行分析即可；【详解】A、由图结构可知，大小齿轮的转向相反，故选项A错误；B、大小齿轮靠齿轮咬合传动，故a、b点的线速度大小相等，但是方向不同，故选项B错误；C、由于a、c点在同一固定转轴，则，而且，根据可知，可以得到，故选项C错误；D、由于、，根据可知：；由于，根据可知：，可知b点的向心加速度最大，故选项D正确。【点睛】本题关键明确同缘传动同轴传动的特点，关键在于公式的灵活应用。4.距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m，在B点用细线悬挂一小球，离地高度为h，如图所示.小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动，经过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断，最后两球同时落地.不计空气阻力，取重力加速度的大小g10 m/s2.可求得h等于()A. 1.25mB. 2.25mC. 3.75mD. 4.75m【答案】A【解析】试题分析：经过A点，将球自由卸下后，A球做平抛运动，则有：H=gt12；解得：，小车从A点运动到B点的时间，因为两球同时落地，则细线被轧断后B处小球做自由落体运动的时间为t3=t1-t2=1-05=05s，则h=gt210052125m，故选A考点：平抛运动；自由落体运动【名师点睛】本题主要考查了平抛运动和自由落体运动基本公式的直接应用，关键抓住同时落地求出B处小球做自由落体运动的时间，难度不大，属于基础题。5.世界一级方程式赛车锦标赛是在世界各地十多个封闭的环行线路上进行的，赛道中有许多弯道，如图所示，赛车在通过弯道时非常容易冲出赛道。设有甲、乙两个质量相同的赛车，以相同的速率通过同一水平弯道，甲车在内侧车道，乙车在外侧车道。下列说法正确的是A. 甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的大B. 甲、乙两车沿半径方向受到的摩擦力大小相等C. 甲车受到沿半径方向的摩擦力比乙车的小D. 赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小无关【答案】A【解析】【分析】汽车做匀速圆周运动，由指向圆心的静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律列方程分析两车沿半径方向受到的摩擦力的大小；【详解】A、汽车以相同的速率通过同一水平弯道，即做匀速圆周运动，由指向圆心的静摩擦力提供向心力，则根据牛顿第二定律有：，由于甲、乙赛车质量和速率相同，但是由于甲车在内侧车道，乙车在外侧车道，即，则，故选项A正确，BC错误；D、由上面分析可知，赛车沿半径方向受到的摩擦力与轨道半径的大小有关，故选项D错误。【点睛】本题考查应用牛顿第二定律处理生活中圆周运动的能力，对于圆周运动，分析向心力的来源的是关键。6.如图所示，游乐园的游戏项目旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为，则A. 飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用B. 角越大，小球的向心加速度就越大C. 只要线速度足够大，角可以达到D. 飞椅运动的周期随着角的増大而增大【答案】B【解析】【分析】飞椅做匀速圆周运动时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律进行分析即可；【详解】A、飞椅受到重力和绳子的拉力作用，二者的合力提供向心力，故选项A错误；B、根据牛顿第二定律可知：，则向心加速度为大小为：，可知角越大，小球的向心加速度就越大，故选项B正确；C、若角可以达到，则在水平方向绳子的拉力提供向心力，竖直方向合力为零，但是竖直方向只有重力作用，合力不可能为零，故选项C错误；D、设绳长为L，则根据牛顿第二定律可知：，整理可以得到：，当增大则减小，导致周期T减小，故选项D错误。【点睛】飞椅做匀速圆周运动时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，因此受力分析时不能将向心力作为单独的力而分析出来，这是部分同错的地方。7.质量为M的物体内有光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D于圆心O在同一水平线上小滑块运动时，物体M保持静止，关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（ ）A. 滑块运动到A点时，NMg，摩擦力方向向左B. 滑块运动到B点时，NMg，摩擦力方向向右C. 滑块运动到C点时，N=（M+m）g，M于地面无摩擦力D. 滑块运动到D点时，N=Mg，摩擦力方向向左【答案】D【解析】【分析】小滑块在竖直面内做圆周运动，小滑块的重力和圆形轨道对滑块的支持力的合力作为向心力，根据在不同的地方做圆周运动的受力，可以分析得出物体M对地面的压力N和地面对物体M的摩擦力的大小。【详解】小滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，故A错误；小滑块在B点时，需要的向心力向右，所以M对滑块有向右的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，故B错误；小滑块在C点时，滑块的向心力向上，所以小滑块对物体M的压力要大于小滑块的重力，故M受到的滑块的压力大于mg，那么M对地面的压力就要大于（M+m）g，故C错误；小滑块在D点时，需要的向心力向左，所以M对滑块有向左的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向左的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg，故D正确。所以D正确，ABC错误。8.如图所示，粗糙水平面上放置B、C两物体，A叠放在C上，A、B、C的质量分别为m、2m和3m，物体B、C与水平面间的动摩擦因数相同，其间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的最大拉力FT现用水平拉力F拉物体B，使三个物体以同一加速度向右运动，则A. 此过程中物体C受五个力作用B. 当F逐渐增大到FT时，轻绳刚好被拉断C. 当F逐渐增大到1.5FT时，轻绳刚好被拉断D. 若水平面光滑，则绳刚断时，A、C间的摩擦力为【答案】C【解析】【详解】对A受力分析，A受重力、支持力和向右的静摩擦力作用，可知C受重力、A对C的压力、地面的支持力、绳子的拉力、A对C的摩擦力以及地面的摩擦力六个力作用，故A错误。对整体分析，整体的加速度，隔离对AC分析，根据牛顿第二定律得，T-4mg=4ma，解得T=F，当F=1.5FT时，轻绳刚好被拉断，故B错误，C正确。水平面光滑，绳刚断时，对AC分析，加速度，隔离对A分析，A的摩擦力f=ma=，故D错误。故选C。9.某游戏装置如图所示，安装在竖直轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的小弹丸。圆心为O的圆弧槽BCD上开有小孔P，弹丸落到小孔时，速度只有沿OP方向才能通过小孔，游戏过关，则弹射器在轨道上A. 位于B点时，只要弹丸射出速度合适就能过关B. 只要高于B点，弹丸射出速度合适都能过关C. 只有一个位置，且弹丸以某一速度射出才能过关D. 有两个位置，只要弹丸射出速度合适都能过关【答案】C【解析】【分析】根据安装在竖直轨道AB上的弹射器可上下移动，能水平射出速度大小可调节的小弹丸，本题考查了平抛运动的运用，抓住速度方向垂直P点圆弧的切线方向是关键，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，通过运动学公式和几何关系进行求解。【详解】A项：根据平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点可知，位于B点时，不管速度多大，弹丸都不可能从P点射出，故A错误；B、C、D项：根据平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点可得： 则竖直位移PN=CNtan= 弹射器高B点的高度为y=PN-Rsin=，所以只有一个位置，射出才能过关，故B、D错误，C正确。故选：C。【点睛】根据平抛运动速度反向延长线过水平位移的中点结合几何关系求解竖直方向的位移，再进一步求解弹射器高B点的高度。10.如图所示，重型自卸车利用液压装置使车厢缓慢倾斜到一定角度，车厢上的木箱就会自动滑下。以下说法正确的是A. 木箱下滑前，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越大B. 木箱下滑前，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越小C. 木箱下滑时，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越大D. 木箱下滑时，车厢倾角越大，木箱所受摩擦力越小【答案】AD【解析】【详解】下滑前，木箱处于静止，即平衡状态，则有：mgsin=f，当增大时，f增大，故A正确，B错误；下滑时，木箱受到是滑动摩擦力，根据Ff=N，而FN=mgcos，当增大时，FN逐渐减小，则滑动摩擦力减小，故C错误，D正确。故选AD。11.下列所给的位移-时间图像或速度-时间图像中，表示做直线运动的物体可以回到初始位置的是A. B. C. D. 【答案】ACD【解析】【详解】由A图可知，物体开始和结束时纵坐标均为0，说明物体回到了初始位置，故A正确；由B图可知，物体一直沿正方向运动，位移增大，故没有回到初始位置，故B错误；C图中物体第1s内的速度沿正方向，大小为2m/s，第2s内速度为-2m/s，故2s末物体回到初始位置，故C正确；D图中物体做匀变速直线运动，2s末时物体的总位移为零，故物体回到初始位置，故D正确；故选ABD。12.杂技演员表演“水流星”，在长为0.9 m的细绳的一端，系一个与水的总质量为m0.5 kg的盛水容器，以绳的另一端为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点时的速率为6 m/s，则下列说法正确的是(g10 m/s2)A. “水流星”通过最高点时，水不会从容器中流出B. “水流星”通过最高点时，容器底部受到的压力为零C. “水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力的作用D. “水流星”通过最高点时，绳子的拉力大小为15 N【答案】AD【解析】【详解】当水对桶底压力为零时有：mg=m，解得，由于“水流星”通过最高点的速度为6m/s，知水对桶底有压力，水不会从容器中流出，选项A正确，B错误；对水和桶分析，有：T+mg=m，解得T=15N知此时绳子的拉力为15N，即在最高点时除受重力外还受绳的拉力，不是完全失重。故C错误，D正确；故选AD.13.如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接已知b球质量为m，杆与水平面成角，不计所有摩擦，重力加速度为g当两球静止时，Oa绳与杆的夹角也为，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是A. a可能受到2个力的作用B. b可能受到3个力的作用C. 绳子对a的拉力等于mgD. a的重力为【答案】C【解析】试题分析：对a球受力分析可知，a受到重力，绳子的拉力以及杆对a球的弹力，三个力的合力为零，故A错误；对b球受力分析可知，b受到重力，绳子的拉力，两个力合力为零，杆子对b球没有弹力，否则b不能平衡，故B错误；由于b受到重力和绳子拉力处于平衡状态，则绳子拉力T=mg，同一根绳子上的拉力相等，故绳子对a的拉力等于mg，故C正确；分别对AB两球分析，运用合成法，如图，根据正弦定理列式得：；解得：，故D错误故选C考点：物体的平衡【名师点睛】本题考查了隔离法对两个物体的受力分析，关键是抓住同一根绳子上的拉力处处相等结合几何关系将两个小球的重力联系起来14.如图所示，一段绳子跨过距地面高度为H的两个定滑轮，一端连接小车P，另一端连接物块Q，小车最初在左边滑轮的正下方A点，以速度v从A点沿水平面匀速向左运动，运动了距离H到达B点（绳子足够长），下列说法中正确的有（）A. 物块匀速上升B. 物块在上升过程中处于超重状态C. 车过B点时，物块的速度为D. 车过B点时，左边绳子绕定滑轮转动的角速度为【答案】BCD【解析】【分析】将小车的运动分解为沿绳子方向的运动，以及垂直绳子方向运动即绕滑轮的转动，根据沿绳子方向的运动速度和平行四边形定则求解物体的速度，再结合相应的公式求解。【详解】A.将小车的运动分解为沿绳子方向的运动以及垂直绳子方向的运动，如图：设此时绳子与水平方向增加的夹角为，则：tanH/H1，所以：45；由三角函数可解得：当物体运动到绳与水平方向夹角为时物体的速度为v，则vcosv，可知物体的运动不是匀加运动。故A错误；B.由于vcosv，随的减小，v增大，所以物体向上做加速运动；加速度的方向向上，所以物体处于超重状态。故B正确；C.当物体运动到B点，绳与水平方向夹角45时物体的速度为v，则vcos45v，则vv，故C正确；D.物体运动到绳与水平方向夹角45时，左侧的绳子的长度是H，由图可知垂直于绳子方向的分速度为：vvsin45v，所以左边绳子绕定滑轮转动的角速度为： 故D正确；故选BCD。【点睛】本题关键是正确地找出物体的合运动与分运动，然后根据运动分解的平行四边形定则，得到物体速度的大小。二、实验题（本大题共两题，共9空，每空2分，共计18分）15.用如图（一）所示的实验装置做“探究加速度与力、质量关系”的实验：(1)实验中，为了保证砂和砂桶所受的重力近似等于使小车做匀加速运动的拉力，砂和砂桶的总质量m与小车和车上砝码的总质量M之间应满足的条件是_。这样，在改变小车上砝码的质量时，只要砂和砂桶质量不变，就可以认为小车所受拉力几乎不变。(2)如图（二）为某次实验纸带，在相邻两计数点间都有四个打点未画出，用刻度尺测得：S10.55 cm，S20.94 cm，S31.35 cm，S41.76 cm，S52.15 cm，S62.54 cm。计数点“6”和“7”的位移S7比较接近于_（填“A、B、C、D”序号）A、2.76 cm B、2.85 cm C、2.96 cm D、3.03 cm打下“3”点时小车的瞬时速度v3=_m/s；小车的加速度a_ m/s2。(计算结果均保留2位有效数字)(3)某小组在研究“外力一定时，加速度与质量的关系”时，保持砂和砂桶质量不变，改变小车质量M，分别记录小车加速度a与其质量M的数据。在分析处理数据时，该组同学产生分歧：甲同学认为根据实验数据可以作出小车加速度a与其质量M的图像，如图，然后由图像直接得出a与M成反比。乙同学认为应该继续验证a与其质量倒数1/M是否成正比，并作出小车加速度a与其质量倒数1/M的图像，如图所示。你认为_同学（选填“甲”或“乙”）的方案更合理。【答案】 (1). mM (2). C (3). 0.16 (4). 0.40 (5). 乙【解析】【详解】（1）根据实验误差的来源，在mM条件下，可以认为绳对小车的拉力近似等于沙和沙桶的总重力（2）打点计时器的工作周期为T0=0.02s，相邻两计数点间都有四个打点未画出，所以两计数点之间的时间间隔为T=5T0=0.1s。根据匀变速直线运动的规律S7S6= S6S5，可知：S7=2S6-S5=22.54-2.15=2.93cm，比较接近于2.96cm，故选C项。利用匀变速直线运动的推论v3=0.16m/s；由逐差法得a=0.40m/s2（3）反比例关系不容易根据图象判定，而正比例关系容易根据图象判定，故应该建立小车加速度a与小车质量的倒数1/M关系图象，故应选乙方案。16.（1）在做“研究平抛物体的运动”这一实验时，下面哪些说法是正确的_A.安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平B.进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放C.小球与弧形槽不可避免的摩擦，会影响实验结果D.为了得到实验结果，不要忘记用天平称出小球的质量（2)某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，因为没有记录轨道末端位置，所以该同学在轨迹上任取一点a为坐标原点建立如图所示的坐标系（y轴竖直，x轴水平），又在轨迹上另取b、c两点的位置（如图）. （g取10m/s2）根据图中数据，可判断小球平抛时的初速度为_m/s小球开始做平抛运动的位置坐标为x=_cm，y=_cm【答案】 (1). AB (2). 2.0 (3). -10 (4). -1.25【解析】【详解】（1）安装弧形槽时，必须使槽的末端的切线方向保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确；进行实验时，每次都要让小球从同一位置由静止释放，以保证到达低端的速度相同，选项B正确；小球与弧形槽不可避免的摩擦，不会影响实验结果，只要到达低端的速度相同即可，选项C错误；实验中没必要称出小球的质量，选项D错误；故选AB.（2）在竖直方向上，根据y=gT2得，则物体运动的初速度B点的竖直速度 ，则从抛出点到b点的时间，从抛出点到b点的竖直距离：；从抛出点到b点的水平距离：；则小球开始做平抛运动的位置坐标为x=-(30-20) =-10 cm，y=-(11.25-10) cm=-1.25cm三、计算题（本大题共4小题，共计46分）17.某次赛前训练，一排球运动员在网前距地面高度为h=3.2m处用力将球扣出，使排球以v0=6m/s的初速度水平飞出。已知排球的质量m=0.28kg，排球可视为质点，不考虑空气阻力，取g=10m/s2。则（1）排球被扣出后经多长时间着地？（2）排球即将着地时的速率为多少？【答案】（1）0.8s（2）10m/s【解析】【详解】(1)排球飞出后做平抛运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，由代入数据解得：s=0.8s(2)着地的竖直速度：vy=gt=8m/s排球即将着地时的速率：18.航空母舰采用弹射起飞模式，有助于提高舰载机的起飞重量。某航空母舰起飞跑道长度为160m（跑道视为水平），某型号舰载机满负荷时总质量为20t，加速时发动机产生的推力为1.2105N，飞机所受阻力为飞机重力的0.1倍。当飞机的速度大小达到50m/s时才可能离开航空母舰起飞。g取10m/s2。求：(1)飞机在跑道上加速过程的加速度大小；(2)若航空母舰处于静止状态，弹射系统必须使飞机至少获得多大的初速度；(3)若航空母舰处于静止状态且不开启弹射系统，为使飞机仍能在此舰上正常起飞需要减少多少质量的燃料或弹药。【答案】(1) (2) (3)需减少质量【解析】【详解】解：(1)根据牛顿第二定律有Fkmgma(2)由得(3)设需减少质量m1，减重后加速度不小于根据牛顿第二定律有: 代入数据解得19.如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO重合，转台以一定角速度匀速旋转，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为，已知动摩擦因数为，重力加速度大小为g。(1)若，若小物块受到的摩擦力恰好为零，求；(2)求要使小物块随陶罐一起转动且相对陶罐壁静止，求陶罐转动的最大值角速度。【答案】（1）（2）【解析】（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：，解得：。（2）当时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为，由牛顿第二定律得，联立以上三式解得： 。点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解。20.如图所示,质量为M=1kg的木板静止在光滑水平面上,质量为m=1kg的物块以初速度v0=2.0m/s滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F，当恒力F取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为给木板施加不同大小的恒力F,得