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- 2021-05-24 发布
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2020年安徽省高一第一次联考
物理
第Ⅰ卷(选择题共48分)
一、选择题:本题共12小题,每小题4分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第1~8小题只有一个选项正确,第9~12小题有多个选项正确。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.对于做曲线运动物体,下列说法正确的是( )
A. 速度一定增大
B. 加速度方向一定发生变化
C. 位移的方向一定由初位置指向末位置
D. 一定受到变力作用
【答案】C
【解析】
【详解】A.速度的方向时刻改变,但大小可能增大也可能减小,还可能不变,A错误;
BD.只要速度的方向与加速度的方向不在一条直线上,物体就做曲线运动,加速度大小和方向可以不变,也就是力的大小和方向可以不变, BD错误;
C.位移是从起点指向终点的有向线段,C正确。
故选C。
2.一轻弹簧挂20N的重物时,轻弹簧的总长为12cm;挂50N的重物时轻弹簧的总长为15cm。(轻弹簧始终在弹性限度内)则轻弹簧的原长是
A. 8cm B. 10cm C. 12cm D. 14cm
【答案】B
【解析】
【详解】设原长为 ,根据胡克定律
代入数据,整理得
- 17 -
B正确,ACD错误。
故选B。
3.A、B两质点从同一地点开始运动的x -t图象如图所示,下列说法正确的是
A. 质点B做曲线运动
B. 在0~4s内,质点A的平均速度与质点B的平均速度相等
C. 质点A做匀加速直线运动
D. 在0~8s内,A、B两质点间的距离先减小后增大
【答案】B
【解析】
【详解】A.位移时间图象反映物体做直线运动,由图象可知,B的速度先为正,后为负,所以B质点先沿正方向做直线运动,后沿负方向做直线运动,A错误;
B.内,两质点运动位移相同,运动时间相等,故质点A的平均速度与质点B的平均速度相等,故B正确;
C.图象的斜率表示该时刻的速度,A质点的位移时间图像是一条直线,斜率一定,故速度保持不变,质点A做匀速直线运动,C错误;
D.由图可知,内运动方向相同,4s时到达同一位置,A、B两质点之间的距离先增大后减小,内运动方向相反,A、B两质点之间的距离在增大,故D错误;
故选B。
4.游船在汉江中从西向东匀速直线航行,船上的人正相对于船以1 m/s的速度匀速升起一面旗帜(竖直向上)。当他用20 s升旗完毕时,船匀速行驶了60 m,那么旗相对于岸的速度大小为
A. m/s B. 3 m/s C. m/s D. 1 m/s
【答案】A
【解析】
【详解】选河岸为参考系,船运动的速度
- 17 -
旗子相对于船竖直向上的速度为,故旗子相对于船的速度为
故A正确,BCD错误;
故选A。
5.在地球赤道、北纬60°两个位置分别放有物体A、B,已知两物体质量之比mA:mB=2:1,下列说法正确的是( )
A. 它们的角速度大小之比ωA:ωB=2:1
B. 它们的线速度大小之比vA:vB=2:1
C. 它们的向心加速度大小之比aA:aB=1:1
D. 它们的向心力之比FA:FB=1:4
【答案】B
【解析】
【详解】A.地球赤道和北纬60°两个位置的物体都随地球自转,则角速度相等,即角速度比为1:1,故A错误;
B.根据线速度与角速度的关系为
可得它们的线速度大小之比为
故B正确;
C.由向心加速度,可得它们的向心加速度大小之比为
故C错误;
D.由向心力公式,可得它们的向心力之比
- 17 -
故D错误。
故选B。
6.如图所示,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。现使小球在竖直平面内以A、B连线为轴做圆周运动,当小球在最高点的线速度大小为v时,两根轻绳的拉力恰好均为零;若小球在最高点时两根轻绳的拉力大小均为,则此时小球的线速度大小为( )
A. 2v B. 3v C. 4v D. 5v
【答案】B
【解析】
【详解】根据牛顿第二定律
两根轻绳的拉力大小均为,根据力的合成,两根绳拉力的合力大小为,则
两式联立,得
B正确,ACD错误。
故选B。
7.如图所示,一小球从斜面顶端沿水平方向飞出,后又落回到斜面上。已知斜面的倾角为θ,小球初速度大小为v0,不计空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是
- 17 -
A. 小球从飞出到落回到斜面上的时间为
B. 小球落回到斜面上时的速度大小为
C. 减小小球的初速度,则小球落回到斜面上时速度方向与斜面的夹角也减小
D. 若小球以2v0水平飞出,且小球仍能落回到斜面上,则小球落回到斜面上的速度大小是原来落回到斜面上速度大小的2倍
【答案】D
【解析】
【详解】A.小球从斜面做平抛运动又落回到斜面上,位移在水平方向的夹角等于斜面的倾斜角,有:
解得:
故A错误;
B.根据速度夹角和位移夹角的关系式:
结合数学知识有:
所以小球落到斜面上时的速度大小
故B错误;
C.根据速度夹角和位移夹角的关系式:
小球落到斜面上时速度方向和初速度无关,方向始终不变,故C错误;
- 17 -
D.小球落到斜面上时的速度大小
即小球落到斜面上时的速度大小和初速度成正比,所以若小球以水平飞出,假设小球仍能落回到斜面上,则小球落到斜面上的速度大小是以飞出时落回到斜面上的2倍,故D正确;
故选D
8.某彗星绕太阳运行的轨迹是一个椭圆,其运动周期是月球绕地球运动周期的8倍,则关于该彗星下列说法正确的是( )
A. 彗星在近日点处的线速度大于在远日点处的线速度
B. 彗星的角速度始终不变
C. 彗星在近日点处的加速度小于在远日点处的加速度
D. 该彗星椭圆轨道半长轴是月亮的椭圆轨道半长轴的4倍
【答案】A
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律,在相同的时间内扫过相同的面积,因此彗星在近日点处的线速度大于在远日点处的线速度,A正确;
B.根据
在近日点线速度大在而半径小,因此角速度大于远日点的角速度,B错误;
C.根据万有引力公式可知,在近日点受到太阳的引力大于远日点的太慢的引力,根据牛顿第二定律,在近日点的加速度大于远日点的加速度,C错误;
D.由于两颗星围绕的中心天体不同,因此无法比较轨道半径大小,D错误。
故选A。
9.下列有关惯性的说法正确的是( )
A. 汽车以更快的速度行驶时具有更大的惯性
B. 火车静止时有惯性,一旦运动起来就失去了惯性
C. 质量越小的物体惯性越小
D. 物体做匀速直线运动时具有惯性,做自由落体运动时也具有惯性
【答案】CD
- 17 -
【解析】
【详解】质量是惯性大小的唯一量度,也就是质量大的惯性一定大,与所处的状态无关,因此CD正确,AB错误。
故选CD。
10.如图所示,有a、b、c、d四颗地球卫星,a还未发射,在地球赤道上随地球一起转动,b是近地卫星,c是地球同步卫星,d是高空探测卫星,下列说法正确的是( )
A. 卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时大
B. 卫星b的线速度是四颗卫星中最大的
C. 卫星c的发射速度大于卫星b的发射速度
D. 卫星d的角速度是四颗卫星中最大的
【答案】BC
【解析】
【详解】A.卫星a处于赤道位置随地球自转,万有引力提供向心力和重力,而两极的向心力最小为零,则两极处的重力加速度最大,故卫星a放在此位置时受到的重力比放在南极时小,故A错误;
B.对b、c、d三颗公转的卫星,根据万有引力提供向心力,则有
解得线速度,半径越小,线速度越大,则有,而对于a与c两个具有相同的角速度,根据
半径越大,线速度越大,则有,故四颗卫星中b的线速度最大,故B正确;
C.卫星要到达离地球越远的高度,需要克服引力做功越多,则需要的初动能越大,则卫星c的发射速度大于卫星b的发射速度,故C正确;
D.对b、c、d三颗公转的卫星,根据万有引力提供向心力,则有
- 17 -
其角速度满足,半径越大,角速度越大,,而对于a与c两个具有相同的角速度,有,故四颗卫星中b的角速度最大,故D错误。
故选BC。
11.一小船在静水中的速度为8m/s,要渡过宽为80m、水流速度为6m/s的河流,下列说法正确的是( )
A. 小船渡河的最短时间为8s
B. 小船渡河的最短时间为10s
C. 若小船在静水中的速度增大,则小船渡河的最短路程不变
D. 若小船在静水中的速度比水流速度小,则小船渡河的最短路程不变
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.当船头指向正对岸时渡河时间最短,且最短时间为
B正确,A错误;
C.由于船速大于水流的速度,因此小船渡河的最短路程是到达正对岸,若小船在静水中的速度增大,则小船渡河的最短路程不变,C正确;
D.若小船在静水中的速度比水流速度小,则小船不能到达正对岸,因此渡河的最短路程改变,D错误。
故选BC。
12.如图所示,水平杆固定在竖直杆上,两者互相垂直水平杆上O、A两点连接有两轻绳,两绳的另一端都系在质量为m的小球上,OA=OB=AB,现通过转动竖直杆,使水平杆在水平面内做匀速圆周运动,三角形OAB始终在竖直平面内若转动过程中OB、AB两绳始终没有弯曲重力加速度为g,下列说法正确的是( )
- 17 -
A. OB绳的拉力大小可能为mg
B. OB绳的拉力大小可能为mg
C. AB绳的拉力大小可能为0
D. AB绳的拉力大小可能为mg
【答案】ACD
【解析】
【详解】当杆没有转动时,根据受力平衡可知
随转速的增加,OB绳的拉力逐渐增大,AB绳的拉力逐渐减小,当AB绳拉力减小到0时,OB绳拉力达到最大值,此时
解得
因此OB绳拉力的范围
AB绳拉力的范围
因此ACD正确,B错误。
- 17 -
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题共52分)
二、非选择题:共5小题,共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。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。有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
13.在研究匀变速直线运动规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带如图所示,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,每两个计数点间还有四个点未画出,打点次序由A点至E点,打点计时器所接电源的频率为50Hz。则:
(1)根据实验给出的数据可以判断小车________(选填“匀加速”或“匀减速”)直线运动。
(2)打点计时器打B点时,小车的瞬时速度大小为________m/s;小车运动的加速度大小为________m/s2。(结果均保留三位有效数字)
【答案】 (1). 匀加速 (2). 0.900 (3). 3.06
【解析】
【详解】(1)[1]根据
可得
因此小车做匀加速运动。
- 17 -
(2)[2]打B点的速度等于AC段的平均速度,因此
[3]根据
可得
14.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图,重力加速度g取10m/s2。
(1)为保证实验的顺利进行,下列必要的操作是___________。
A.斜槽必须尽可能光滑
B.释放小球的位置必须相同
C.斜槽末端必须水平
(2)某次实验后收集到的数据方格纸如图乙所示,已知方格纸每个方格边长为5cm,A、B、C分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为_________m/s,小球在B点的速度大小为_________m/s。(结果均保留两位有效数字)
(3)若已知A为坐标原点即坐标为(0,0)、B点坐标为(15,15)、C点坐标为(30,40),则该小球的抛出点坐标为_________,小球________(选填“能”或“不能”)通过坐标(45,65)。
【答案】 (1). BC (2). 1.5 (3). 2.5 (4). (-15,-5) (5). 不能
【解析】
- 17 -
【详解】(1)[1]A.需要画同一运动的轨迹,则只要同一位置静止释放,若轨道粗糙每次经历了一样的摩擦阶段,还是同一个运动,不会产生实验误差,故对斜槽是否光滑无要求,故A错误;
B.为了保证小球每次平抛运动的初速度相等,让小球从斜槽的同一位置由静止释放,故B正确;
C.为了保证小球的初速度水平,斜槽末端需保持水平,故C正确;
故选BC。
(2)[2]平抛运动的轨迹上A、B、C三个位置的水平距离相等,说明时间间隔相等,竖直分运动为匀变速直线运动,由判别式有
可得时间
由水平方向的匀速直线运动,有
解得平抛的初速度为
[3]在竖直方向上B点是AC两点的中间时刻,有
两分运动的速度合成可得B点的合速度
(3)[4]由B点的竖直速度为
可得抛出点到B点的时间为
则抛出点到A点的时间为
则真抛出点到A点的两分位移为
- 17 -
因坐标系是向右为x轴正向,向下为y轴正向,且A点为坐标原点,故抛出点的坐标均为负值,为(-15,-5);
[5]坐标(45,65)对应的两分位移分别为
若竖直位移为0.8m,由平抛规律有
水平位移为
故小球不能通过坐标(45,65)。
15.如图所示,平台高H=20m,一可视为质点的小球,从平台边缘以v0=5m/s的速度水平飞出,一段时间后落到水平地面上,不计空气阻力,取g=10m/s2。
(1)求小球在空中运动的时间t;
(2)求小球落地瞬间的速度大小v。
【答案】(1)2s;(2)
【解析】
【详解】(1)小球在竖直方向做自由落体运动,有
解得
t=2s
(2)设小球落地时,竖直方向上的速度大小为,有
- 17 -
解得
又
解得
16.将同步卫星送达预定同步圆轨道的常见方法之一是,首先将卫星送人近地点为A(认为贴近地面)、远地点为B的椭圆轨道上,卫星稳定飞行后进行变轨从而进入预定同步圆轨道(B点为两个轨道的切点),如图所示。已知地球自转的角速度为,地球两极处的重力加速度为g,地球半径为R,球的体积公式为,求:
(1)地球的密度ρ;
(2)卫星在椭圆轨道上运动的周期T。
【答案】(1);(2)
【解析】
【详解】(1)根据万有引力定律
解得
(2)设B点距地面高度为h,飞船在同步圆轨道上飞行时由万有引力提供向心力,有
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因该卫星始终绕着地球旋转,由开普勒第三定律得
解得
17.如图所示,光滑水平地面上放一木板A,长L=5m,上表面距地面的高度h=0.45m,质量M=4kg,可视为质点的小铁块B质量m=3kg,木板A和小铁块B之间的动摩擦因数μ=0.2,小铁块B以v0=6m/s的初速度滑上木板A,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。
(1)若将木板A固定在地面上,求小铁块B落地时的速度大小v;
(2)若不固定木板A,求小铁块B落地时与木板A右端的水平距离s。
【答案】(1)v=5m/s;(2)s=0.3m
【解析】
【详解】(1)固定木板A,设小铁块B在木板上滑行的加速度大小为a1,到达木板右端的速度大小为v1,有
解得
a1=2m/s2,v1=4m/s
小铁块之后做平抛运动,设运动的时间为t,有
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解得
v=5m/s
(2)不固定木板A,设木板A的加速度大小为a2,小铁块在木板上运动的时间为t1,脱离木板时小铁块的速度大小为v2,在时间t1内的位移大小为x1,小铁块脱离木板时的速度大小为v3,在时间t1内的位移大小为x2,有
解得
s,t1=2s(舍去)
这个过程中
小铁块离开木板后,木板和小铁块在水平方向上均做匀速运动,有
代入数据,解得
s=0.3m
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