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2022年湖南省長(zhǎng)沙市雙鳧鋪鎮(zhèn)聯(lián)校高一物理聯(lián)考試卷含解析一、選擇題:本題共5小題,每小題3分,共計(jì)15分.每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意1.(單選)下列關(guān)于加速度的描述正確的是A.當(dāng)物體的速度大小不變方向變化時(shí),物體沒有加速度B.加速度a1=-5m/s2比a2=3m/s2小C.若勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度是2m/s2,則第2s的末速度比初速度增加2m/sD.汽車以10m/s的速度運(yùn)動(dòng),剎車時(shí)汽車的加速度是-5m/s2,則3s末汽車的速度是-5m/s
參考答案:C2.(多選)如圖所示,將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端,輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán),環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上,光滑定滑輪與直桿的距離為d?,F(xiàn)將環(huán)從與定滑輪等高的A處由靜止釋放,當(dāng)環(huán)沿直桿下滑距離也為d時(shí)(圖中B處),下列說法正確的是(重力加速度為g)(
) A.環(huán)剛釋放的瞬間環(huán)的加速度為g B.環(huán)到達(dá)B處時(shí),重物上升的高度為 C.環(huán)在B處的速度與重物上升的速度大小之比為 D.環(huán)減少的機(jī)械能大于重物增加的機(jī)械能參考答案:AB3.如圖所示,長(zhǎng)為0.5m的輕質(zhì)細(xì)桿,一端固定一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球,使桿繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球通過最高點(diǎn)的速率為2m/s,g取10m/s2。關(guān)于球在不同位置受桿的作用力,下列判斷正確的是A.小球通過最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)小球向下的拉力大小是16NB.小球通過最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)小球向上的支持力大小是4NC.小球通過最低點(diǎn)時(shí),桿對(duì)小球向上的拉力大小是32ND.小球通過最低點(diǎn)時(shí),桿對(duì)小球向上的拉力大小是30N參考答案:B【詳解】AB、設(shè)小球在最高點(diǎn)時(shí),重力剛好能提供向心力時(shí),小球的速度為v,根據(jù)牛頓第二定律有,解得,由于,所以桿在最高點(diǎn)對(duì)小球產(chǎn)生支持力,方向向上,設(shè)大小為N,由牛頓第二定律有,代入數(shù)據(jù)可得N=4N,B正確A錯(cuò)誤;
CD、設(shè)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)的速度為,由動(dòng)能定理有,設(shè)桿對(duì)小球的拉力為F,根據(jù)牛頓第二定律有:,聯(lián)立可得F=116N,CD錯(cuò)誤.【點(diǎn)睛】當(dāng)物體與桿連接在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),桿可以產(chǎn)生拉力與可以產(chǎn)生支持力,所以物體能否做完整的圓周運(yùn)動(dòng)的臨界速度與桿出現(xiàn)支持力還是拉力的臨界速度是不一樣的,這也是本題的關(guān)鍵。4.(單選)一鐵塊m被豎直懸掛著的磁性黑板緊緊吸住不動(dòng),如圖所示,下列說法錯(cuò)誤的是A.鐵塊受到四個(gè)力作用,其中有三個(gè)力的施力物體均是黑板B.鐵塊與黑板間在水平方向有兩對(duì)相互作用力:互相吸引的磁力和互相推斥的彈力C.鐵塊受到的磁力和彈力是互相平衡的力D.鐵塊受到的磁力大于彈力,黑板才能吸住鐵塊不動(dòng)參考答案:D5.(單選)靜止在光滑水平面上的物體在水平推力F作用下開始運(yùn)動(dòng),推力隨時(shí)間的變化如圖所示,關(guān)于物體在0——t1時(shí)間內(nèi)的運(yùn)動(dòng)情況,正確的描述是(
)A.物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻減速運(yùn)動(dòng)B.物體的速度一直增大C.物體的速度先增大后減小D.物體的加速度一直增大參考答案:B二、填空題:本題共8小題,每小題2分,共計(jì)16分15.一個(gè)帶電粒子沿圖中曲線由M到N穿過勻強(qiáng)電場(chǎng),若粒子所受重力可以忽略,則該粒子帶
電(填“正”或“負(fù)”),在M、N兩點(diǎn)的動(dòng)能相比較_____
_點(diǎn)較大。
參考答案:7.圖中表示用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的裝置,開始時(shí)參考答案:8.如圖所示,A、B兩輪半徑之比為1:3,兩輪邊緣擠壓在一起,在兩輪轉(zhuǎn)動(dòng)中,接觸點(diǎn)不存在打滑的現(xiàn)象,則兩輪邊緣的線速度大小之比等于______。A輪半徑中點(diǎn)與B輪邊緣的角速度大小之比等于______。
參考答案:1:1
,
3:1
9.在距地面高為19.6m處水平拋出一物體,物體著地點(diǎn)和拋出點(diǎn)之間的水平距離為80m,則物體拋出時(shí)的初速度為
,物體落地時(shí)的豎直分速度為
.(g取9.8m/s2)參考答案:40m/s,19.6m/s.【考點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng).【分析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的高度求出平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間,結(jié)合水平位移和時(shí)間求出初速度.根據(jù)速度時(shí)間公式求出物體落地時(shí)的豎直分速度.【解答】解:根據(jù)h=得物體平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為:t=,則物體的初速度為:.物體落地時(shí)的豎直分速度為:vy=gt=9.8×2m/s=19.6m/s.故答案為:40m/s,19.6m/s.10.已知地球自轉(zhuǎn)周期為T,地球半徑為R,同步衛(wèi)星離地表的高度為h,萬有引力恒量為G,則同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)動(dòng)的線速度為______
__,地球的質(zhì)量為___
_____。
參考答案:11.某研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn):如圖1所示,在一端封閉的光滑細(xì)玻璃管中注滿清水,水中放一個(gè)紅蠟塊做成的小圓柱體R.將玻璃管的開口端用膠塞塞緊后豎直倒置且與y軸重合,在R從坐標(biāo)原點(diǎn)以速度v0=3cm/s勻速上浮的同時(shí),玻璃管沿x軸正方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).同學(xué)們測(cè)出某時(shí)刻R的坐標(biāo)為(4,6),此時(shí)R速度大小為
cm/s,R在上升過程中運(yùn)動(dòng)軌跡的示意圖2是
.參考答案:5,D.【考點(diǎn)】運(yùn)動(dòng)的合成和分解.【分析】小圓柱體紅蠟快同時(shí)參與兩個(gè)運(yùn)動(dòng):y軸方向的勻速直線運(yùn)動(dòng),x軸方向的初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).知道了位置坐標(biāo),由y方向可求運(yùn)動(dòng)時(shí)間,接著由x方向求加速度、求vx,再由速度合成求此時(shí)的速度大小.由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷運(yùn)動(dòng)軌跡.【解答】解:小圓柱體R在y軸豎直方向做勻速運(yùn)動(dòng),有:y=v0t,解得:t==s=2s,在x軸水平方向做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),有:x=at2,解得:a===2cm/s2,那么R的速度大小:v===5cm/s因合外力沿x軸,由合外力指向曲線彎曲的內(nèi)側(cè)來判斷軌跡示意圖是D.故答案為:5,D.12.平拋一物體,當(dāng)拋出1秒后落地,落地時(shí)它的速度與水平方向成45o角,(g取10m/s2)物體的初速度
物體下落的高度
。參考答案:10m/s,5m解:如圖,落地時(shí)它的速度與水平方向成45°角,則落地時(shí)vy=v0
又豎直方向vy=gt,則得:v0=gt=10×1m/s=10m/s由得:故答案為:10m/s,5m.
13.(3分)某質(zhì)點(diǎn)沿一直線運(yùn)動(dòng),初速度為,在第5秒末速度變?yōu)椋瑒t這段時(shí)間內(nèi)該質(zhì)點(diǎn)的平均加速度為
。參考答案:三、簡(jiǎn)答題:本題共2小題,每小題11分,共計(jì)22分14.決定平拋運(yùn)動(dòng)物體飛行時(shí)間的因素是
A.初速度
B.拋出時(shí)的高度
C.拋出時(shí)的高度和初速度 D.以上均不對(duì)參考答案:C15.下圖是光線從空氣射入水中的示意圖。圖中是小婷同學(xué)畫的光的折射光路圖。她畫得對(duì)嗎?為什么?參考答案:小婷同學(xué)畫得不對(duì)。(1分)因?yàn)楣饩€從空氣射入水中,入射角大于反射角。四、計(jì)算題:本題共3小題,共計(jì)47分16.如圖所示,用一根長(zhǎng)為l=1m的細(xì)線,一端系一質(zhì)量為m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn)),另一端固定在一光滑錐體頂端,錐面與豎直方向的夾角θ=37°,當(dāng)小球在水平面內(nèi)繞錐體的軸做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度為ω時(shí),細(xì)線的張力為T.(g取10m/s2,結(jié)果可用根式表示)求:(1)若要小球離開錐面,則小球的角速度ω0至少為多大?(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°,則小球的角速度ω′為多大?參考答案:解:(1)若要小球剛好離開錐面,則小球受到重力和細(xì)線拉力如圖所示.小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓在水平面上,故向心力水平.在水平方向運(yùn)用牛頓第二定律及向心力公式得:
mgtanθ=mωlsinθ解得:ω=,即ω0==rad/s.(2)同理,當(dāng)細(xì)線與豎直方向成60°角時(shí),由牛頓第二定律及向心力公式有:
mgtanα=mω′2lsinα解得:ω′2=,即ω′===2rad/s.答:(1)小球的角速度ω0至少為rad/s.(2)小球的角速度ω′為2rad/s.【考點(diǎn)】向心力.【分析】(1)小球剛要離開錐面時(shí)的速度,此時(shí)支持力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出該臨界角速度ω0.(2)若細(xì)線與豎直方向的夾角為60°時(shí),小球離開錐面,由重力和細(xì)線拉力的合力提供向心力,運(yùn)用牛頓第二定律求解.17.完整的撐桿跳高過程可以簡(jiǎn)化成如圖所示的三個(gè)階段:持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落.在第二十九屆北京奧運(yùn)會(huì)比賽中,俄羅斯女運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃以5.05m的成績(jī)打破世界紀(jì)錄.設(shè)伊辛巴耶娃從靜止開始以加速度a=1.25m/s2勻加速助跑,速度達(dá)到v=9.0m/s時(shí)撐桿起跳,到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)過桿的速度不計(jì),過桿后做自由落體運(yùn)動(dòng),重心下降h2=4.05m時(shí)身體接觸軟墊,從接觸軟墊到速度減為零的時(shí)間t=0.90s.已知,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:(1)伊辛巴耶娃起跳前的助跑距離;(
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