安徽省阜阳市鸿升中学2022-2023学年高一物理联考试卷含解析

安徽省阜阳市鸿升中学2022-2023学年高一物理联考试卷含解析一、选择题：本题共5小题，每小题3分，共计15分．每小题只有一个选项符合题意1.（多选题）如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r（略小于管道半径），则下列说法正确的是（）A．小球通过最高点时的最小速度vmin=B．小球通过最高点时的最小速度vmin=0C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力参考答案：BC【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】小球在竖直光滑圆形管道内做圆周运动，在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，从而可以确定在最高点的最小速度．小球做圆周运动时，沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力．根据牛顿第二定律求解管道对小球作用力大小和方向．【解答】解：A、B、由于管子能支撑小球，所以小球能够通过最高点时的最小速度为vmin=0；故A错误，B正确．C、小球在水平线ab以下的管道中运动时，受到的合外力向上，则主要应是外侧管壁提供作用力，故内侧管壁对小球一定无作用力；故C正确；D、小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球不一定有作用力．如速度较小时，重力与下管壁的合力充当向心力，故D错误．故选：BC．2.(单选)一条河宽为200米，水流的速度为5m/s，一条船在静水中的速度为4m/s，则（）A．该船能沿垂直河岸方向横渡到对岸B．当船头垂直河岸横渡时，渡河的实际航线长度为200mC．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将变大D．当船头垂直河岸横渡时，若船到河中央时水流速度突然增加，渡河时间将不变参考答案：解：船在静水中的航速为4m/s，水流的速度5m/s，A、由题，船在静水中的航速小于水流的速度，根据平行四边形定则可知，船的合速度方向不可能垂直于河岸，船不能垂直到达正对岸，故A错误；B、当船头垂直河岸横渡时，因水流的原因，过河的实际航线长度大于河宽，根据渡河时间t==25s，则船沿着水流方向的位移为x=vst=5×25=125m，因此渡河的实际航线长度为s=＞200m．故B错误；C、当船头垂直河岸横渡时，渡河时间最短，若船到河中央时，水流速度突然增加，没有影响船垂直于河岸的速度，则渡河时间将不变，故C错误，D正确；故选：D．3.某兴趣小组要探究物体的加速度与力、质量的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置。图中小车的总质量用M表示，钩码的总质量用m表示。要顺利完成该实验，则：（1）还需要的测量工具有刻度尺、

。（2）为使小车所受合外力约等于钩码所受的总重力，应满足的条件有

A.要垫高木板，平衡摩擦力B.小车的总质量M远大于钩码的总质量mC.钩码的总质量m远大于小车的总质量MD.应调整使细绳与木板平行（3）在该实验中，所用交流电的频率为50Hz．某次实验中得到的一条纸带如下图所示，从比较清晰的某点起，取五个计数点，分别标明0、1、2、3、4．量得s1=2.15cm，s2=2.90cm，s3=3.70cm，s4=4.40cm，则打点“3”时小车的瞬时速度大小为

m/s和用逐差法求得小车的加速度大小为

m/s2。（结果均保留三位有效数字）参考答案：4.一飞机以100m/s的速度在高空沿水平线做匀速直线飞行。某时刻从飞机上落下一个包裹，不计空气阻力。在包裹落地前（

）A．地面上的人看到空中的包裹在做自由落体运动B．地面上的人看到空中的包裹在做平抛运动C．飞机上的人看到空中的包裹在做自由落体运动D．飞机上的人看到空中的包裹在做平抛运动参考答案：BC5.（单选）双星系统由两颗恒星组成，两恒星在相互引力的作用下，分别围绕其连线上的某一点做周期相同的匀速圆周运动。研究发现，双星系统演化过程中，两星的总质量、距离和周期均可能发生变化。若某双星系统中两星做圆周运动的周期为T，经过一段时间演化后，两星总质量变为原来的k倍，双星之间的距离变为原来的n倍，则此时圆周运动的周期为A、

B、

C、

D、参考答案：B二、填空题：本题共8小题，每小题2分，共计16分6.如图，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L．重力加速度大小为g．今使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为

．参考答案：【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】当两根绳的拉力恰好为零时，靠重力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，当速率为2v时，靠重力和两根绳拉力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律列出表达式，联立求出绳子的拉力．【解答】解：小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有：mg=，当小球在最高点的速率为2v时，根据牛顿第二定律有：，解得：T=．故答案为：．7.如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为h的斜面上端滑到斜面底端。斜面固定在水平地面上。此过程中，重力对物体做功WG=

；斜面对物体的弹力做功WN=

。参考答案：8.如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，则图中a、b、c各点的线速度之比va：vb：vc=1：1：2；角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1；周期之比Ta：Tb：Tc=1：2：2，向心加速度之比aa：ab：ac=2：1：1．参考答案：考点： 线速度、角速度和周期、转速．专题： 匀速圆周运动专题．分析： a、b为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，角速度相等，然后结合公式v=ωr和a=两两分析．解答： 解：1、先讨论a、b两个点：a、b为共线关系，线速度相等，故：根据v=ωr，有：根据a=，有：=根据，有：2、再讨论b、c两个点：b、c为共轴关系，角速度相等，有：ωb=ωc根据v=ωr，有：根据，有：根据a=rω2，有：综合有：va：vb：vc=1：1：2ωa：ωb：ωc=2：1：1Ta：Tb：Tc=1：2：2aa：ab：ac=2：1：1故答案为：1：1：2，2：1：1，1：2：2，2：1：1．点评： 本题难度较小，注意共轴和共线关系，共轴是角速度相等，共线是线速度相等9.1,3,5

某探究学习小组的同学欲验证“动能定理”，他们在实验室组装了一套如图所示的装置，另外他们还找到了打点计时器所用的学生电源、导线、复写纸、纸带、小木块、细沙．当滑块连接上纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）你认为还需要的实验器材有

．

（2）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是

，实验时首先要做的步骤是

．

（3）在（2）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1<v2）．则本实验最终要验证的数学表达式为

（用题中的字母表示）．参考答案：（1）天平，刻度尺（2）沙和沙桶的总质量远小于滑块的质量，平衡摩擦力（3）10.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，现汽车以大小为5m/s2的加速度匀减速刹车，那么开始刹车后6s汽车通过的位移为__________m，刹车至停下三段连续相等时间内汽车的平均速度之比为_________。

参考答案：40，5：3：111.运动物体所受的合外力为零时，物体做__________运动，如果合外力不为零，它的方向与物体速度方向在同一直线上，物体就做_________运动，如果不在同一直线上，物体就做_______运动。参考答案：匀速

_匀变速直线_

___曲线__12.在空中某固定点，悬一根均匀绳子。然后悬点放开让其自由下落，若此绳经过悬点正下方H＝20m处某点A共用时间1s（从绳下端抵A至上端离开A），则该绳全长为_______m（计算中取g＝10m/s2）。参考答案：1513.某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系.弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹簧秤的挂钩和矿泉水瓶连接.在桌面上画出两条平行线MN、PQ,并测出间距d.开始时将木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数以此表示滑动摩擦力的大小.再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t.

(1)木板的加速度可以用d、t表示为a=

;为了减小测量加速度的偶然误差可以采用的方法是(一种即可)

.(2)改变瓶中水的质量重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数的关系.下列图象能表示该同学实验结果的是

.

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是

.A.可以改变滑动摩擦力的大小B.可以更方便地获取多组实验数据C.可以比较精确地测出摩擦力的大小D.可以获得更大的加速度以提高实验精度参考答案：分)

可采用多次测时间取平均的办法(2分)

(2)c(2分)

(3)BC(2分)三、简答题：本题共2小题，每小题11分，共计22分14.（6分）为了确定平面上物体的位置，我们建立以平面直角坐标系如图所示，以O点为坐标原点，沿东西方向为x轴，向东为正；沿南北方向为y轴，向北为正。图中A点的坐标如何表示?其含义是什么?

参考答案：A点横坐标x＝2m，纵坐标:y＝3m，表示A点在坐标原点东2m，偏北3m处。15.如图所示，在光滑水平面上，一辆质量M=2kg、长度L=9.6m、上表面粗糙的平板车紧靠着被固定的斜面体ABC，斜面体斜边AC长s=9m、倾角。现将质量m=lkg的小木块从斜面顶端A处由静止释放，小木块滑到C点后立即速度大小不变地水平冲上平板车。已知平板车上表面与C点等高，小木块与斜面、平板车上表面的动摩擦系数分别为=0.5、=0.2,sin37°=0.6,cos37=0.8，g取10m/s2，求：(1)小木块滑到C点时的速度大小？(2)试判断小木块能否从平板车右侧滑出，若不能滑出，请求出最终小木块会停在距离车右端多远？若能滑出，请求出小木块在平板车上运动的时间？参考答案：（1）6m/s（2）不会滑出，停在距车右端3.6m【详解】（1）木块在斜面上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：mgsin37°-f=ma

其中：f=μ1mgcos37°

解得a=2m/s2，

根据速度位移关系可得v2=2as

解得v=6m/s；

（2）木块滑上车后做匀减速运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=ma1

解得：a1=2m/s2

车做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可得：μ2mg=Ma2

解得a2=1m/s2，

经过t时间二者的速度相等，则：v-a1t=a2t

解得t=2s

t时间木块的位移x1=vt-a1t2

t时间小车的位移x2=a2t2

则△x=x1-x2=6m

由于△x=8m＜L，所以木块没有滑出，且木块距离车右端距离d=L-△x=3.6m四、计算题：本题共3小题，共计47分16.如图所示，半径为R的光滑半圆面固定在竖直平面内，其直径AB处于竖直方向上。一质量为m的小球以初速度v0从轨道的最低点A水平射入轨道并恰好能通过最高点B。已知重力加速度为g，试求：

（1）小球通过B点时的速度大小vB；

（2）小球的初速度v0的大小；

（3）小球经过A点时对轨道的压力大小FN。参考答案：（1）小球过B点时，由牛顿第二定律可得：…………..（2分）

解得：………….（1分）

（2）小球从A点到B点，由动能定理可得：…………..（2分）解得：………….（1分）

（3）对小球经过A点时做受力分析，由牛顿第二定律可得：…….（2分）

解得：………….（1分）17.我国月球探测计划“嫦娥工程”已经启动，科学家对月球的探索会越来越深入．2009年下半年发射了“嫦娥1号”探月卫星，2010年又发射了“嫦娥2号”。(1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看做匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径．(2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0竖直向上抛出一个小球，经过时间t，小球落回抛出点．已知月球半径为r，万有引力常量为，试求出月球的质量。参考答案：解：当滑块在水平面上滑行的受力如图得…1

2分对滑块滑行的全过程运用动能定理可得

…………2

2分且…32分