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湖南省永州市江华县小圩中学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,甲、乙两水平圆盘紧靠在一块,甲圆盘为主动轮,乙靠摩擦随甲转动无滑动.甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲:r乙=3:1,两圆盘和小物体m1、m2之间的动摩擦因数相同,m1距O点为2r,m2距O′点为r,当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( )
A.滑动前m1与m2的角速度之比ω1:ω2=3:1
B.滑动前m1与m2的向心加速度之比a1:a2=2:9
C.随转速慢慢增加,m1先开始滑动
D.随转速慢慢增加,m2先开始滑动
参考答案:
BD
【考点】向心力;摩擦力的判断与计算.
【分析】抓住两圆盘边缘的线速度大小相等,结合圆盘的半径关系得出两圆盘的角速度之比,从而根据向心加速度公式求出向心加速度之比.抓住最大静摩擦提供向心力求出发生滑动时的临界角速度,结合甲乙的角速度进行分析判断
【解答】解:A、甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等,有:ω1?3r=ω2?r,则得ω甲:ω乙=1:3,而物块相对盘开始滑动前,根据μmg=mω2?2r,可知,m1与m2的角速度之比为1:.故A错误.
B、物块相对盘开始滑动前,根据a=ω2r得:m1与m2的向心加速度之比为 a1:a2=ω12?2r:ω22r=2:9,故B正确.
C、D、根据μmg=mrω2知,临界角速度,可知甲乙的临界角速度之比为1:,甲乙线速度相等,甲乙的角速度之比为ω甲:ω乙=1:3,可知当转速增加时,m2先达到临界角速度,所以m2先开始滑动.故D正确,C错误.
故选:BD
2. (单选)四种电场的电场线如图所示.一正电荷q仅在电场力作用下由M点向N点作加速运动,且加速度越来越大.则该电荷所在的电场是图中的( )
参考答案:
D
3. 如图所示,表面粗糙的固定斜面顶端安有滑轮.两物块P、Q用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦),P悬于空中,Q放在斜面上,均处于静止状态.当用水平向左的恒力推Q时,P、Q仍静止不动,则
A.Q受到的摩擦力一定变小
B.Q受到的摩擦力可能变大
C.轻绳上拉力一定变小
D.轻绳上拉力一定不变
参考答案:
BD
4. 发现万有引力定律的科学家是
A.牛顿 B.卡文迪许 C.爱因斯坦 D.亚里士多德
参考答案:
A
5. (单选)体育课上一学生将足球踢向墙壁,如图所示,下列关于足球
与墙壁作用时墙壁给足球的弹力方向的说法正确的是( ▲ )
A.沿v1的方向
B.沿v2的方向
C.先沿v1的方向后沿v2的方向
D.沿垂直于墙壁斜向左上方的方向
参考答案:
D
二、 填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分
6. 打点计时器是实验室常见的仪器。请在空格处填写打点计时器的相关内容。
①电火花打点计时器的工作电压是__________V;
②我国使用的交流电频率是50赫兹,所以打点计时器每隔_______秒打一次点,又称为打点周期T。
③打点计时器通过_______个接线柱连接电源,在连接到电源上时______(填“需要”或“不需要”)区分电源的正负极。
参考答案:
①220V ②0.02 ③两 不需要 (每空1分)
7. 下图所示,是表示某物体做直线运动的v-t图象,从图可知OA段、AB段、BC段、CD段的加速度分别是________m/s2、________m/s2、________m/s2、________m/s2.
参考答案:
1 0 —2 __—0.5
8. 某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中,忘记记下小球做平抛运动的起点位置O,A为物体运动一段时间后的位置,如图所示,求出物体做平抛运动的初速度大小为 .(g取10m/s2)
参考答案:
2m/s.
【考点】研究平抛物体的运动.
【分析】在竖直方向做自由落体运动,根据△h=gT2,求出T,物体在水平方向做匀速直线运动,根据s=v0T,即可求出平抛运动的初速度v0.
【解答】解:由于物体在竖直方向做自由落体运动,故在竖直方向有△h=gT2,由图可知△h=h2﹣h1=(40cm﹣15cm)﹣15cm=10cm=0.1m
将△h=0.1m,g=10m/s2带入△h=gT2解得:
T==0.1s.
物体在水平方向做匀速直线运动故s=v0T,将s=20cm=0.2m带入解得:
故答案为:2m/s.
9. 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=1:1:2
ωa:ωb:ωc=2:1:1
Ta:Tb:Tc=1:2:2
aa: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
10. 一物体在光滑水平面上运动,它的x方向和y方向的两个运动的速度﹣时间图象如图所示,则物体的初速度大小v0= m/s,物体在前6s内的位移s= m.
参考答案:
50;180.
【考点】匀变速直线运动的图像;匀变速直线运动的速度与时间的关系.
【分析】初速度为两个分运动初速度的合速度,由平行四边形定则可得出初速度;分别求得两分运动的位移,由平行四边形定则可求得合位移.
【解答】解:由图可看出,物体沿x方向的分运动为匀速直线运动,沿y方向的分运动为匀变速直线运动.
物体的初速度 v0===50m/s.
在前6s内,x方向的分位移 x=vxt′=30×6m=180m
根据v﹣t图象的“面积”表示位移,知在前6s内,y方向的分位移 y=0,故体在前6s内的位移 s=x=180m.
故答案为:50;180.
11. 一个物体从45m高处自由下落,则此物在下落最后一秒内的位移是 。(g=10m/s2)
参考答案:
设下落到地面的时间为t,则有:45= t=3s
物体下落2s的高度为h,则有h=m=20m
此物在下落最后一秒内的位移是X=(45-20)m=25m
12. (5分)固定在水平地面上的半球形曲面半径为R,在顶端旋转一小滑块,轻推后从静止开始沿曲面滑下,不计摩擦力,滑块脱离球面时的高度为_______,速度大小为_______。
参考答案:
;
13. 如图,两平行金属板间电场是匀强电场,场强大小为1.0×104V/m,A、B两板相距1cm,则A、B间电势差UAB=______V; C点与A相距0.4cm,若令B板接地(即电势φ=0),则C的电势φC是_________V;将带电量为-1.0×10-12C的点电荷置于C点,其电势能为________J.
参考答案:
100 、 60 、 _-6×10-11_
三、 实验题:本题共2小题,每小题11分,共计22分
14. 某同学用如图所示的实验装置验证“力的平行四边形定则”.弹簧测力计A挂于固定点P,下端用细线挂一重物M,弹簧测力计B的一端用细线系于O点,手持另一端向左拉,使结点O静止在某位置,分别读出弹簧测力计A和B的示数,并在贴于竖直木板的白纸记录O点的位置和拉线的方向.
(1)本实验用的弹簧测力计示数的单位为N,
图中A的示数为 N.
(2)下列不必要的实验要求是
(请填写选项前对应的字母)
(A)应测量重物M所受的重力
(B)弹簧测力计应在使用前校零
(C)拉线方向应与木板平面平行
(D)改变拉力,进行多次实验,每次都要使O点静止在同一位置
参考答案:
1) 3.6 (2) D
15. 在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹,下面列出了一些操作要求,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次必须由静止释放小球
C.记录小球经过不同高度的位置用时,每次必须严格地等距离下降
D.固定白纸的木板必须调节成竖直
E.每次释放小球的位置必须不同
F.将球经过不同高度的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线
参考答案:
ABD
四、计算题:本题共3小题,共计47分
16. 将一物体以10m/s的速度从5m的高度水平抛出,落地时它的速度方向与地面的夹角θ是多少?(不计空气阻力,取g=10m/s2)
参考答案:
17. (计算)(2015春?青海校级月考)如图所示,一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角θ=45°,一条长为L的轻绳(质量不计),一端固定在圆锥体的顶点O处,另一端拴着一个质量为m的小物体(物体可看作质点),物体以速率v绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动.
(1)当时v=,求绳对物体的拉力.
(2)当时v=,求绳对物体的拉力.
参考答案:
(1)当时v=,绳对物体的拉力为mg.
(2)当时v=,绳对物体的拉力为2mg.
向心力.
当物体刚要离开锥面时,锥面对小球没有支持力,由牛顿第二定律得:Tcosθ﹣mg=0,Tsinθ=m
解得 v=.
(1)因v1<v,此时锥面对球有支持力,设为N1,如图1所示,则
T1cosθ+N1sinθ﹣mg=0
T1sinθ﹣N1sinθ=m
解得 T1=mg
(2)因v2>v,则球离开锥面,设线与竖直方向上的夹角为α,如图2所示.
则T2cosα﹣mg=0
T2sinα=m
解得T2=2mg.
答:
(1)当时v=,绳对物体的拉力为mg.
(2)当时v=,绳对物体的拉力为2mg.
18. (10分)汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙在甲、丙两地的中点.汽车从甲地匀加速运动到乙地,经过乙地时的速度为40 km/h;接着又从乙地匀加速运动到丙地,到丙地时速度为120 km/h,求汽车从甲地到达丙地的平均速度.
参考答案:
32km/h
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