河南省三门峡市陕州中学高一物理下学期第一次精英对抗赛试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河南省三门峡市陕州中学高一（下）第一次精英对抗赛物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8题为单项选择题，9-12题为不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1关于互成角度的两个初速度不为零的匀速直线运动的合运动，下列说法正确的是（）a一定是直线运动b一定是曲线运动c可能是直线运动，也可能是曲线运动d以上都不对2下列关于曲线运动的说法中，正确的是（）a做曲线运动的物体的加速度一定是变化的b做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的c做匀速圆周运动的物体，所受的合外力不一定时刻指向圆心d骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车座子压力减小，这是由于失重原因造成的3若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小现假设河的宽度为120m河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则（）a船渡河的最短时间是24 sb在行驶过程中，船头始终与河岸垂直c船在河水中航行的轨迹是一条直线d船在河水中的最大速度为7 m4如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴o匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a、b两点（）a角速度大小相同b线速度大小相同c周期大小不同d转速大小不同5如图所示，质量为m的物块从半径为r的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是ff，则物块与碗的动摩擦因数为（）abcd6如图所示，半径为r的半圆形圆弧槽固定在水平面上，在圆弧槽的边缘a点有一小球（可视为质点，图中未画出），今让小球对着圆弧槽的圆心o以初速度v0作平抛运动，从抛出到击中槽面所用时间为（g为重力加速度）则平抛的初速度可能是（）av0=bv0=cv0=dv0=7质量为m的飞机以恒定速率v在空气水平盘旋，如图所示，其做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为（）ambmgcmdm8如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的p点不动，关于小强的受力下列说法正确的是（）a小强在p点不动，因此不受摩擦力作用b小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力c小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力d若使圆盘以较小的转速转动时，小强在p点受到的摩擦力不变9随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为l的a穴则（）a球被击出后做类平抛运动b该球从被击出到落入a穴所用的时间为c球被击出时的初速度大小为ld球被击出后受到的水平风力的大小为10如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕o在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s取g=10m/s2，下列说法正确的是（）a小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24nb小球通过最高点时，对杆的压力大小是6nc小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24nd小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54n11在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45，重力加速度为g=10m/s2，若已知女运动员的体重为35kg，据此可估算该女运动员（）a受到的拉力约为350 nb受到的拉力约为350 nc向心加速度约为10 m/s2d向心加速度约为10 m/s212中央电视台今日说法栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是（）a由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动b由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动c公路在设计上可能内（东）高外（西）低d公路在设计上可能外（西）高内（东）低二填空题（共10分，每空2分）13某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则骑车人感觉的风速方向为，大小为14在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹a；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹b；将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹c若测得木板每次移动距离x=10.00cm，a、b间距离y1=5.02cm，b、c间距离y2=14.82cm请回答以下问题（g=9.80m/s2）：（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=（用题中所给字母表示）（3）小球初速度的值为v0=m/s三计算题（共42分，解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）15把一小球从离地面h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小16如图所示，水平杆ab，可以绕竖直轴oo匀速转动，在离杆的b端0.3m处套着一个质量为0.2kg的小环，当杆以20r/min（转/分）的转速匀速转动时，小环受到的摩擦力多大？如环与杆之间的最大静摩擦力等于压力的0.4倍，问：当杆以40r/min的转速匀速转动时，小环最远可以放到什么位置上而不至于滑动？（g取10m/s2）17如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动现测得转台半径r=0.5m，离水平地面的高度h=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：（1）物块做平抛运动的初速度大小v0；（2）物块与转台间的动摩擦因数18“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的a、b、c、d位置时球与板间无相对运动趋势a为圆周的最高点，c为最低点，b、d与圆心o等高设球的重力为1n，不计拍的重力求：（1）健身者在c处所需施加的力比在a处大多少？（2）设在a处时健身者需施加的力为f，当球运动到b、d位置时，板与水平方向需有一定的夹角，请作出tanf的关系图象2015-2016学年河南省三门峡市陕州中学高一（下）第一次精英对抗赛物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，其中1-8题为单项选择题，9-12题为不定项选择题，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）1关于互成角度的两个初速度不为零的匀速直线运动的合运动，下列说法正确的是（）a一定是直线运动b一定是曲线运动c可能是直线运动，也可能是曲线运动d以上都不对【分析】两个运动的合运动到底是直线还是曲线，我们要看合外力与速度方向的关系，找出合外力和初速度方向进行判断【解答】解：两个运动都是匀速直线运动，所以受到的合力分别为零，所以合运动的合力也一定为零两个互成角度的运动的初速度不为零，所以合运动的初速度不为零所以合运动是：初速度不为零，合外力为零的运动，即：匀速直线运动故选：a2下列关于曲线运动的说法中，正确的是（）a做曲线运动的物体的加速度一定是变化的b做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的c做匀速圆周运动的物体，所受的合外力不一定时刻指向圆心d骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车座子压力减小，这是由于失重原因造成的【分析】物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同【解答】解：a、曲线运动物体的速度方向与该点曲线的切线方向相同，所以曲线运动的速度的方向是时刻变化的，所以a错误；b、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度大小不一定变化，比如匀速圆周运动，所以b错误；c、做匀速圆周运动的物体，所受的合外力一定时刻指向圆心，所以c错误；d、冲到圆弧形桥顶时，根据牛顿第二定律，则有压力小于重力，则出现失重现象，所以d正确；故选d3若河水的流速大小与水到河岸的距离有关，河中心水的流速最大，河岸边缘处水的流速最小现假设河的宽度为120m河中心水的流速大小为4m/s，船在静水中的速度大小为3m/s，要使船以最短时间渡河，则（）a船渡河的最短时间是24 sb在行驶过程中，船头始终与河岸垂直c船在河水中航行的轨迹是一条直线d船在河水中的最大速度为7 m【分析】将船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短根据两分运动的运动情况判断合运动的轨迹【解答】解：a、当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短，t=s=40s故a错误，b正确 c、船在垂直河岸方向做匀速直线运动，在沿河岸方向，由于水流速在变，做变速运动，两合运动的轨迹是曲线故c错误 d、根据运动的合成，可知船在河水中的最大速度为m/s=5m/s故d错误故选：b4如图所示，一偏心轮绕垂直纸面的轴o匀速转动，a和b是轮边缘上的两个点，则偏心轮转动过程中a、b两点（）a角速度大小相同b线速度大小相同c周期大小不同d转速大小不同【分析】a、b两点共轴转动，角速度相等，则周期与转速相等，根据转动半径的大小比较线速度的大小即可【解答】解：a、d、a、b两点共轴转动，角速度相等，转速相等故a正确，d错误；b、由于转动的半径不等，根据v=r知，线速度大小不等，故b错误；c、根据t=，a、b两点角速度相等，则周期一定相等故c错误故选：a5如图所示，质量为m的物块从半径为r的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是ff，则物块与碗的动摩擦因数为（）abcd【分析】在最低点，竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，再根据f=fn求出动摩擦因数【解答】解：在最低点根据牛顿第二定律得：解得：n=而fn=n，则：ff=fn解得：=故b正确，a、c、d错误故选：b6如图所示，半径为r的半圆形圆弧槽固定在水平面上，在圆弧槽的边缘a点有一小球（可视为质点，图中未画出），今让小球对着圆弧槽的圆心o以初速度v0作平抛运动，从抛出到击中槽面所用时间为（g为重力加速度）则平抛的初速度可能是（）av0=bv0=cv0=dv0=【分析】平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合运动的时间求出下落的高度，结合几何关系求出水平位移，从而求出初速度的大小【解答】解：小球下落的高度h=根据几何关系，若小球在左侧，水平位移x=r若小球在右侧，水平位移为x=r+根据得，初速度或v0=故a、b正确，c、d错误故选：ab7质量为m的飞机以恒定速率v在空气水平盘旋，如图所示，其做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度为g，则此时空气对飞机的作用力大小为（）ambmgcmdm【分析】飞机受重力、空气的作用力，靠两个力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出空气对飞机的作用力【解答】解：根据牛顿第二定律有：f合=m根据平行四边形定则，如图空气对飞机的作用力f=m故c正确，a、b、d错误故选：c8如图所示，有一个水平大圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小强站在距圆心为r处的p点不动，关于小强的受力下列说法正确的是（）a小强在p点不动，因此不受摩擦力作用b小强随圆盘做匀速圆周运动，其重力和支持力充当向心力c小强随圆盘做匀速圆周运动，圆盘对他的摩擦力充当向心力d若使圆盘以较小的转速转动时，小强在p点受到的摩擦力不变【分析】小强在圆盘上绕圆心做匀速圆周运动，所需要的向心力由合外力提供，对他进行受力分析，然后确定什么力提供向心力【解答】解：a、b、c以小强为研究对象，小强受到：重力、支持力和静摩擦力，受力如图所示，小强相对圆盘静止，与圆盘一起做匀速圆周运动，所需要的向心力在水平面内指向圆心，重力g与支持力fn在竖直方向上，g与fn二力平衡，不可能提供向心力，因此小强作圆周运动的向心力由静摩擦力f提供故ab错误，c正确d、根据牛顿第二定律得：f=m（2n）2r，转速n增大时，f增大，故d错误故选：c9随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐方式如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为l的a穴则（）a球被击出后做类平抛运动b该球从被击出到落入a穴所用的时间为c球被击出时的初速度大小为ld球被击出后受到的水平风力的大小为【分析】小球水平方向受恒定的阻力，因而做匀减速直线运动，竖直方向只受重力，做自由落体运动，根据运动学公式即可列式求解【解答】解：a、由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，故a错误；b、竖直方向为自由落体运动，由h=gt2，得到t=，故b错误；c、由于球竖直地落入a穴，故水平方向为末速度为零匀减速直线运动，根据运动学公式，有l=v0tat20=v0at解得v0=l，故c正确；d、水平方向分运动为末速度为零匀减速直线运动，由运动学公式l=v0tat20=v0at由牛顿第二定律f=ma由上述各式可解得f=，故d正确故选：cd10如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕o在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为2m/s取g=10m/s2，下列说法正确的是（）a小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24nb小球通过最高点时，对杆的压力大小是6nc小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24nd小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54n【分析】杆子对小球的作用力可以是拉力，也可以是推力，在最高点，杆子的作用力是推力还是拉力，取决于在最高点的速度在最低点，杆子一定表现为拉力，拉力和重力的合力提供圆周运动的向心力【解答】解：a、设在最高点杆子表现为拉力，则有f+mg=，代入数据得，f=6n，则杆子表现为推力，大小为6n所以小球对杆子表现为压力，大小为6n故a错误，b正确 c、在最点，杆子表现为拉力，有fmg=，代入数据得，f=54n故c错误，d正确故选bd11在观看双人花样滑冰表演时，观众有时会看到女运动员被男运动员拉着离开冰面在空中做水平方向的匀速圆周运动已知通过目测估计拉住女运动员的男运动员的手臂和水平冰面的夹角约为45，重力加速度为g=10m/s2，若已知女运动员的体重为35kg，据此可估算该女运动员（）a受到的拉力约为350 nb受到的拉力约为350 nc向心加速度约为10 m/s2d向心加速度约为10 m/s2【分析】以女运动员为研究对象，分析受力情况，由重力和男运动员的拉力的合力提供女运动员的向心力，根据牛顿第二定律求解拉力和向心加速度【解答】解：a、女运动员做圆锥摆运动，由对女运动员受力分析可知，受到重力、男运动员对女运动员的拉力，竖直方向合力为零，由fsin45=mg，解得：f=，故a正确，b错误c、水平方向的合力提供匀速圆周运动的向心力，有fcos45=ma向即=ma向，所以a向=g=10m/s2，故c正确，d错误故选：ac12中央电视台今日说法栏目最近报道了一起发生在湖南长沙某区湘府路上的离奇交通事故家住公路拐弯处的张先生和李先生家在三个月内连续遭遇了七次大卡车侧翻在自家门口的场面，第八次有辆卡车冲撞进李先生家，造成三死一伤和房屋严重损毁的血腥惨案经公安部门和交通部门协力调查，画出的现场示意图如图所示交警根据图示作出以下判断，你认为正确的是（）a由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作离心运动b由图可知汽车在拐弯时发生侧翻是因为车作向心运动c公路在设计上可能内（东）高外（西）低d公路在设计上可能外（西）高内（东）低【分析】汽车拐弯时发生侧翻是由于车速较快，提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动有可能是内测高外侧低，支持力和重力的合力向外，最终的合力不够提供向心力【解答】解：a、b、汽车发生侧翻是因为提供的力不够做圆周运动所需的向心力，发生离心运动；故a正确，b错误；c、d、汽车在水平路面上拐弯时，靠静摩擦力提供向心力，现在易发生侧翻可能是路面设计不合理，公路的设计上可能内侧（东）高外侧（西）低，重力沿斜面方向的分力背离圆心，导致合力不够提供向心力而致故c正确，d错误故选：ac二填空题（共10分，每空2分）13某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速也是4m/s，则骑车人感觉的风速方向为东北风，大小为m/s【分析】若无风，人向东骑行，则相当于刮正东风，而实际风从正北方刮来，所以人感觉到的风应是这两个方向的合成，根据平行四边形定则，得出合速度的大小和方向【解答】解：若无风，人向东骑行，则相当于刮正东风，而实际风从正北方刮来，所以人感觉的风速是这两个方向上的合成，根据平行四边形定则有：v=4m/s，方向指向西南，所以风速的方向为东北风故答案为：东北风， m/s14在做“研究平抛运动”的实验中，为了确定小球在不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置先将斜槽轨道的末端调整水平，在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹a；将木板向远离槽口的方向平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹b；将木板再向远离槽口的方向平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，再得到痕迹c若测得木板每次移动距离x=10.00cm，a、b间距离y1=5.02cm，b、c间距离y2=14.82cm请回答以下问题（g=9.80m/s2）：（1）为什么每次都要使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放？为了使小球离开斜槽末端时有相同的初速度（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为v0=x（用题中所给字母表示）（3）小球初速度的值为v0=1.00m/s【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，结合水平位移和时间间隔求出初速度【解答】解：（1）每次从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，是为了使小球离开斜槽末端时有相同的初速度（2）根据平抛运动在水平方向上为匀速直线运动，则小球从a到b和从b到c运动时间相等，设为t；竖直方向由匀变速直线运动推论有y2y1=gt2，且v0t=x解以上两式得：v0=x（3）代入数据解得：v0=1.00 m/s答案：（1）为了保证小球每次做平抛运动的初速度相同；（2）x；（3）1.00三计算题（共42分，解答题应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）15把一小球从离地面h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，（g=10m/s2）求：（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球落地点离抛出点的水平距离；（3）小球落地时的速度大小【分析】（1）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间（2）结合初速度和时间求出水平位移（3）根据自由落体运动的规律求出落地时竖直分速度，再进行合成得到小球落地时的速度大小【解答】解：（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=gt2得 所以 t=s=1s （2）水平距离 x=v0t=101m=10m （3）落地时竖直分速度 vy=gt=101m/s=10m/s 所以落地时速度 v=m/s=10m/s答：（1）小球在空中飞行的时间为1s；（2）小球落地点离抛出点的水平距离为10m；（3）小球落地时的速度大小为10m/s16如图所示，水平杆ab，可以绕竖直轴oo匀速转动，在离杆的b端0.3m处套着一个质量为0.2kg的小环，当杆以20r/min（转/分）的转速匀速转动时，小环受到的摩擦力多大？如环与杆之间的最大静摩擦力等于压力的0.4倍，问：当杆以40r/min的转速匀速转动时，小环最远可以放到什么位置上而不至于滑动？（g取10m/s2）【分析】根据角速度的公式，结合牛顿第二定律和摩擦力充当向心力公式，联立即可求解【解答】解：角速度1=2n1=2rad/s= rad/s对环由牛顿第二定律有ff=m12r1=0.2（ ）20.3 n=0.26 n转速增加恰好不滑动时角速