湖南省长沙市第一中学2022-2023学年高一上学期入学考试物理Word版含解析.docx

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湖南省长沙市第一中学2022-2023学年高一第一学期入学考试物理试题时量：90分钟满分：100分一、不定项选择题（每题4分，共40分。选对给4分，少选给2分，多选错选0分）1.以v0＝20m/s的速度竖直上抛一小球，经2s以相同的初速度在同一点竖直上抛另一小球．g取10m/s2，则两球相碰处离出发点的高度是(　　)A10mB.15mC.20mD.不会相碰【答案】B【解析】【分析】【详解】设第二个小球抛出后经ts与第一个小球相遇．法一：根据位移相等有v0(t＋2)－g(t＋2)2＝v0t－gt2.解得t＝1s代入位移公式h＝v0t－gt2解得h＝15m法二：因第二个小球抛出时，第一个小球恰(到达最高点)开始自由下落．根据速度对称性，上升阶段与下降阶段经过同一位置的速度大小相等、方向相反，即－[v0－g(t＋2)]＝v0－gt解得t＝1s代入位移公式得h＝15m2.如图所示，质量为m的木块在质量为M的长木板上水平向右加速滑行，长木板与地面间的动摩擦因数为μ1，木块与长木板间的动摩擦因数为μ2，若长木板仍处于静止状态，则长木板对地面摩擦力大小一定为（　　） A.μ1(m＋M)gB.μ2mgC.μ1mgD.μ1mg＋μ2Mg【答案】B【解析】【详解】木块在长木板上向右滑行过程中，受到长木板对木块水平向左的滑动摩擦力，由牛顿第三定律可知，木块对长木板有水平向右的滑动摩擦力，大小为μ2mg，由于长木板处于静止状态，水平方向合力为零，故地面对长木板的静摩擦力方向水平向左，大小为μ2mg，由牛顿第三定律可知，长木板对地面的摩擦力大小为μ2mg故选B。3.如图所示，用绳1和绳2拴住一个小球，绳1始终与水平面有一定的夹角θ，绳2始终处于水平状态，整个装置处于静止状态，当小车从静止开始向右做匀加速运动时，小球相对于小车仍保持静止，，则绳1的拉力F1、绳2的拉力F2与小车静止时相比，变化情况是A.F1变大，F2不变B.F1不变，F2变小C.F1变大，F2变小D.F1变大，F2变大【答案】B【解析】【详解】对小球受力分析如图: 当小车静止时，有：F1cosθ=F2，F1sinθ=mg解得，F2=mgcotθ当小车加速行驶时，有：F1′cosθ-F2′=ma，F1′sinθ=mg解得，F2=mgcotθ-ma知F1不变，F2变小．故B正确，A、C、D错误．故选B．4.如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°，现使∠BCA缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC。此过程中，杆BC所受的力（　　）A.大小不变B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小【答案】A【解析】【分析】【详解】对B点进行受力分析如图由力的三角形和几何关系可知杆对B的作用力F杆与重力G之比等于BC长度比AC长度，即 所以杆对B的作用力不变，则B对杆的作用力也不变。故选A。5.民族运动会上有一骑射项目如图所示，运动员骑在奔跑的马上，弯弓放箭射击侧向的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离为d。要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（　　）A.运动员放箭处离目标的距离为B.运动员放箭处离目标的距离为C.箭射到固定目标的最短时间为D.箭射到固定目标的最短时间为【答案】BC【解析】【详解】CD．箭射到固定目标，在垂直跑道方向的位移为d，而箭在垂直跑道方向的最大速度为v2，因此箭射到固定目标的最短时间为，此时v2垂直于v1，并且v1、v2的合速度方向指向目标，故C正确，D错误；AB．当箭射到固定目标时，沿跑道方向位移因此运动员放箭处离目标的距离为故A错误，B正确。 故选BC6.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）A.球A的线速度一定大于球B的线速度B.球A的角速度一定小于球B的角速度C.球A的运动周期一定小于球B的运动周期D.球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力【答案】AB【解析】【详解】A．如图小球受力如图因为故故选项A正确；B．对小球合力提供向心力因 所以故选项B正确；C．由得故选项C错误；D．由受力分析得筒壁对小球的弹力所以弹力一样，对筒壁的压力也一样。故选项D错误。故选AB。7.如图所示，一质量为m的物体，从倾角为θ的光滑斜面顶端由静止下滑，下滑时离地面的高度为h，当物体滑到斜面底端时，重力的即时功率为（　　）A.mgB.mgsinθC.mgcosθD.mgsin2θ【答案】B【解析】【分析】【详解】当物体滑到斜面底端时，由机械能守恒定律重力的即时功率为解得P=mgsinθ故选B。 8.如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为2kg的物体A，处于静止状态，若将一个质量为3kg的物体B竖直向下轻放在A上的一瞬间，则B对A的压力大小为(取g＝10m/s2)(　　)A.0B.12NC.20ND.30N【答案】B【解析】【详解】试题分析：没有放B时，物体A受力平衡，弹簧弹力大小为20N，放上B后，弹簧来不及压缩，则此时弹簧的弹力仍是20N不变，将AB看成一个整体，则受到的合外力为20N+30N－20N=30N，方向竖直向下，则AB产生的加速度为a==6m/s2；对于B而言，其加速度的大小也是a，设A对B的作用力为F，则mBg－F=mBa，代入数据解之得F=12N，故B是正确的．考点：整体法与隔离法的应用，牛顿第二定律．9.如图所示，固定在地面上的半圆轨道直径ab水平，质点P从a点正上方高H处自由下落，经过轨道后从b点冲出竖直上抛，上升的最大高度为，空气阻力不计，当质点下落再经过轨道a点冲出时，能上升的最大高度h为（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】小球第一次质点在槽中滚动，根据动能定理得解得 即第一次质点在槽中滚动损失的机械能为；由于第二次小球在槽中滚动时，对应位置处速度变小，因此槽对小球的弹力变小，摩擦力变小，克服摩擦力做功小于，机械能损失小于，因此小球再次冲出a点时，能上升的高度为故选D。10.如图，一轻绳的一端系在固定粗糙斜面上的O点，另一端系一小球．给小球一足够大的初速度，使小球在斜面上做圆周运动．在此过程中（）A.小球的机械能守恒B.重力对小球不做功C.绳的张力对小球不做功D.在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少【答案】C【解析】【详解】试题分析：过程中需要克服摩擦力做功，所以小球的机械能不守恒，A错误；因为在斜面上做圆周运动过程中，小球在竖直方向上会发生位移，所以重力对小球做功，B错误；绳子的张力与小球的运动方向恒垂直，所以张力不做功，C正确；根据除了重力之外的力做功量度机械能的变化，在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球的机械能的减少，故D错误．考点：考查了功的计算，功能关系【名师点睛】物体机械能守恒的条件是只有重力或者是弹力做功，根据机械能守恒的条件逐个分析物体的受力的情况，即可判断物体是否是机械能守恒．知道除了重力之外的力做功量度机械能的变化．二、实验题（共6分）11.在“研究小球平抛运动”的实验中，某同学只记录了A、B、C三点，而忘记了记抛出点。现取A为坐标原点，在直角坐标系中画出了运动轨迹图像如图所示（单位：），则 （1）小球平抛的初速度___________。（2）小球抛出点的坐标为___________。【答案】①3②.（-30cm，-5cm）【解析】【详解】[1]从坐标中可看出从A到B与B到C的水平位移一样，说明所用时间相等，设为T，竖直方向根据解得水平方向根据解得小球平抛的初速度为[2]根据匀变速直线运动中中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，有从抛出点到B点的时间为可知从抛出点到A的时间为从抛出点到A的水平和竖直距离分别为 由于A点是坐标原点，因此抛出点坐标为（-30cm，-5cm）。三、计算题（共54分）12.一个装有固定斜面的小车静止在动摩擦因数μ=0.5的水平地面上，小球通过轻质细绳与车顶相连，细绳与竖直方向的夹角为37°，斜面光滑，倾角也为37°，如图所示。已知小球的质量为m=1kg，小车和斜面的总质量为M=4kg。g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：(1)小车静止时小球受到的斜面对它的支持力的大小；(2)现对小车施加一个水平向右的恒力F，当F多大时，小球恰好离开斜面？【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)小球受力如图所示由平衡条件可得代入数据解得(2)此时小球受力如图所示 竖直方向由平衡条件可得水平方向由牛顿第二定律可得对整体有代入数据联立解得13.火箭发射卫星的开始阶段是竖直升空，设向上的加速度为a=5m/s2，卫星中用弹簧秤悬挂一个质量m=9kg的物体．当卫星升空到某高处时，弹簧秤的示数为85N，试求此时卫星距地面的高度？（地球半径取R=6400km，地球表面的重力加速度g取10m/s2）【答案】h=3200km【解析】【详解】在地面附近,　在高空中,,　在宇宙飞船中,对质量为m的物体,由牛顿第二定律可得:,　由以上三式解得:14.小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞行水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。试求：（1）绳子断掉时小球速度的大小。（2）球落地时的速度大小。（3）绳子能够承受的最大拉力。（4）如果不改变手离地面的高度，改变绳子的长度，使小球重复上述的运动。若绳子仍然在小球运动到最低点时断掉，要使小球抛出的水平距离最大，求绳子长度应为多少，小球的最大水平距离为多少。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4）【解析】【详解】（1）绳子断掉时小球做平抛运动，在水平方向有竖直方向有解得（2）竖直方向上球落地时的速度大小（3）由牛顿第二定律得解得（4）设绳长为l，绳断时速度为v3，有 解得绳断后球做平抛运动，则解得可知当时，水平距离有最大值为15.如图所示，一个可视为质点的质量为的小物块，从光滑平台上的点以的初速度水平抛出，到达点时，恰好沿点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端点的质量为的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数，圆弧轨道的半径为，点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角，不计空气阻力，取．求：（1）小物块刚要到达圆弧轨道末端点时对轨道的压力．（2）要使小物块不滑出长木板，木板的长度至少多大？【答案】（1），方向竖直向下（2）【解析】【详解】（1）小物块在C点时的速度大小 小物块由C到D的过程中，由机械能守恒定律得代入数据解得小物块在D点时由牛倾第二定律得代入数据解得由牛顿第三定律得方向竖直向下．（2）设小物块刚好滑到木板左端且达到共同速度的大小为，滑行过程中，小物块加速度大小为长木板的加速度小物块与长木板的速度分别为，对小物块和木板组成的系统，由能量守恒定律得：解得