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- 2021-04-21 发布
林州一中2019级高一2月调研考试
物理试卷
时间：60分钟 分值：100分
一、单选题（每题5分，共45分）
1.下列说法正确的是（ ）
A、物体做直线运动时，所受的合力一定为零
B、物体做曲线运动时，所受的合力一定变化
C、物体做平拋运动时，物体速度的变化量与所用时间的比值恒定
D、物体做匀速圆周运动时，物体的速度不变化
2.如图甲所示，在长约的一端封闭的玻璃管中注满清水，水中放一个圆柱形的红蜡块（圆柱体的直径略小于玻璃管的内径，轻重适宜，使它能在玻璃管内的水中匀速上升），将玻璃管的开口端用胶塞塞紧．将此玻璃管迅速竖直倒置（如图乙所示），红蜡块就沿玻璃管由管口匀速上升到管底．若再将玻璃管竖直倒置、红蜡块刚从端开始匀速上升的同时，将玻璃管由静止开始水平向右匀加速移动（如图丙所示），直至红蜡块上升到管底的位置（如图丁所示）．红蜡块与玻璃管间的摩擦力很小，可以忽略不计，在这一过程中相对于地面而言（ ）
A、红蜡块做速度大小、方向均不变的直线运动
B、红蜡块做速度大小变化的直线运动
C、红蜡块做加速度大小变化的曲线运动
D、红蜡块做加速度大小、方向均不变的曲线运动
3.如图所示，用长为的轻质杆连着质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）
A、小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B、小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零
C、小球过最低点时轻杆对小球的拉力一定大于小球重力
D、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
4.已知河水的流速为，小船在静水中的速度为，且，下面用小箭头表示小船及船头的指向，则能正确反映小船在最短时间内渡河、最短位移渡河的情景的是（ ）
① ② ③ ④ ⑤
A、①②
B、①⑤
C、④⑤
D、②③
5.如图所示，在同一竖直面内，小球、从高度不同的两点分别以初速度和沿水平方向抛出，经时间和后落到与两抛出点水平距离相等的点，若不计空气阻力，则（ ）
A、，
B、，
C、，
D、，
6.如图所示的传动装置中，，两轮固定在一起绕同一轴转动，，两轮用皮带传动，三轮半径关系是．若皮带不打滑，则下列说法正确的是（ ）
A、点和点的线速度大小相等
B、点和点的角速度大小相等
C、点和点的线速度大小相等
D、点和点的角速度大小相等
7.两个质量相同的小球，在同一水平面内做匀速圆周运动，悬点相同，如图所示，运动的半径比的大，则（ ）
A、 受到的向心力比的大
B、受到的向心力比的大
C、的角速度比的大
D、的角速度比的大
8.一个质量为的铁桶盛有质量为的水，用一根轻绳系住桶，桶在竖直平面内做圆周运动，如图所示，设圆半径为
，若水桶至圆周最高点时水恰不下落，则此时桶的线速度和轻绳对桶的拉力大小为（取）（ ）
A、，
B、，
C、，
D、，
9.如图所示，在水平放置的半径为的圆柱体轴线的正上方的点，将一个小球以水平速度垂直圆柱体的轴线抛出，小球飞行一段时间后恰好从圆柱体的点沿切线飞过，测得连线与竖直方向的夹角为，那么小球完成这段飞行的时间是（ ）
A、
B、
C、
D、
二、多选题（每题5分，共15分）
10.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A、如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B、如图所示是两个圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变
C、如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则在、两位置小球的角速度相等
D、如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则在、两位置所受筒壁的支持力大小相等
11.如图所示，、、放在水平旋转的圆台上，静摩擦因数均为，已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力．的质量为，的质量和的质量均为，、距离转轴为，距离转轴为，当圆台转动时．若、、均未滑动，则（ ）
A、 的向心加速度最大
B、的摩擦力最小
C、当圆台转速增大时，比先滑动
D、当圆台转速增大时，比先滑动
12.在探究平抛运动的规律时，可以选用如图所示的各种装置图，则以下操作合理的是（ ）
A、选用装置图甲研究平抛物体的竖直分运动时，应该用眼睛看、两球是否同时落地
B、选用装置图乙并要获得稳定的细水柱显示出平抛运动的轨迹，竖直管上端一定要低于水面
C、选用装置图丙并要获得钢球做平抛运动的轨迹，每次不一定从斜槽上同一位置由静止释放钢球
D、除上述装置外，还可以用数码照相机拍摄钢球做平抛运动时每秒帧的录像以获得平抛运动的轨迹
三、实验探究题（每题5分，共10分）
13.如图所示，在研究平抛运动时，小球沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关，被电磁铁吸住的小球同时自由下落，改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的、两球总是同时落地．
(1)该实验现象说明了球在离开轨道后 ．
A．水平方向的分运动是匀速直线运动．
B．水平方向的分运动是匀加速直线运动．
C．竖直方向的分运动是自由落体运动．
D．竖直方向的分运动是匀速直线运动．
(2)在“研究平抛物体的运动”的实验中，得到的轨迹如图所示，其中点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度= ．（）
四、计算题（共2大题30分）
14.（14分）如图所示，质量为的木桶内盛水，用的绳子系住桶，并使它在竖直平面内做圆周运动．如果通过最高点和最低点时的速度大小分别为和，求木桶在最高点和最低点对绳的拉力和水对桶底的压力．（取）
15.如图所示，在倾角为的斜面顶端点以初速度水平抛出一个小球，最后落在斜面上的点．
(1)求小球在空中运动的时间以及、间的距离；（8分）
(2)小球抛出多长时间后离开斜面的距离最大？（8分）
林州一中2019级高一2月
物理答案
1.C
解 析
物体做直线运动，所受的合力不一定为零，如匀加速直线运动，故A错误；
物体做曲线运动，所受的合力不一定变化，如平抛运动，故B错误；
平抛运动的加速度为重力加速度，不变，所以物体的速度随时间是均匀变化的，故C正确；
物体做匀速圆周运动，物体的速度大小不变，方向时刻变化，是变速运动，故D错误；
故选：C．
2.D
解 析
蜡块在水平方向上做匀加速直线运动，竖直方向上做匀速直线运动，合加速度沿水平方向上，且大小不变，与合速度的方向不在同一条直线上，所以合运动为曲线运动，加速度保持不变；故D正确，A、B、C错误．
3.C
解 析
小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；
小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B错误；
小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故C正确；
小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，速度为零，故D错误；
故选：C．
4.C
解 析
船的实际速度是和的合速度，与河岸平行，对渡河时间没有影响，所以与河岸垂直即船头指向对岸时，渡河时间最短，为，式中为河宽，此时合速度与河岸成一定夹角，船的实际路线应为④所示；最短位移即为，应使合速度垂直河岸，则应偏向河岸上游，实际路线为⑤所示， 综合可得C正确．
5.A
解 析
根据知，，可知；由于水平位移相等，根据知，，故A正确，BCD错误．
6.A
解 析
由于轮和轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度大小与皮带的线速度大小相同，
故，
，
由角速度和线速度的关系式可得，
，
由于轮与轮共轴，故两轮角速度相同，即，
故，
，
由角速度和线速度的关系式可得，
，
，
A正确．
7.A
解 析
小球做匀速圆周运动由其所受重力和绳子的拉力的合力充当向心力，设悬线与竖直方向夹角为，则，越大，向心力越大，而，故两者的角速度相同，综上所述，A正确，B、C、D错误．
8.A
解 析
对水桶（含水）受力分析，在最高点受向下的重力和向下的绳子拉力作用，题中“水桶至圆周最高点时水恰好不下落”的隐含条件：在最高点向心力达最小值，即，向心力由重力提供，则有，所以， A正确．
9.B
解 析
过点做的垂线，根据几何关系可知，小球在水平方向上的位移的大小为，根据，可得时间为，选项B正确，D错误；小球从圆柱体的点沿切线飞过，根据几何关系可知，此时有，所以，所以，选项A、C、D错误．
10.BD
解 析
汽车在最高点，由牛顿第二定律可得：，所以：，故处于失重状态，故A错误；
如图所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力，，知，故增大，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故B正确；
对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图：
根据牛顿第二定律，有：，即两球所受合力大小相同；小球所受合力提供圆周运动向心力有，知轨道半径大的角速度小，故球角速度小于球角速度，故C错误；
在、两位置所受筒壁的支持力为：，所以在、两位置所受筒壁的支持力大小相等，故D正确．
故选：BD．
11.ABD
解 析
根据向心加速度公式
可知，三物体绕同轴转动，角速度相同，半径大的向心加速度大，A正确；
根据可知，三者所受摩擦力的关系为，B正确；
、、随平台做圆周运动时静摩擦力提供所需向心力，即，得，与无关，与半径有关，则、同时滑动，因的半径大，则比、先滑动，C错误，D正确．
12.BD
解 析
小球下落的速度很快，运动时间很短，用眼睛很难准确判断出小球落地的先后顺序，应听声音，选项A不合理；
竖直管的上端应低于水面，这是因为竖直管与空气相通，处的压强始终等于大气压，不受瓶内水面高低的影响，因此可以得到稳定的细水柱，选项B正确；
只有每次从同一高度由静止释放钢球，钢球做平抛运动的初速度才相同，选项C错误；
获得每秒帧的录像就等同于做平抛运动实验时描方格图的方法，同样可以探究平抛运动的规律，选项D正确．
13（1）C
解 析
由于
两球同时从同一高度开始下落，并且同时到达地面，故在竖直方向两球遵循相同的运动规律：即速度加速度总是相同，由于球做自由落体运动，故球在平抛过程中在竖直方向也做自由落体运动，故C正确，D错误；
而球在水平方向的运动没有可以参照的物体，故无法确定平抛运动的物体在水平方向的运动所遵循的规律，故AB无法判定，故选C．
（2）
解 析
小球做平抛运动，在水平方向上：，在竖直方向上：，解得；
由图示实验数据可得：．
14答案
在最高点时，以水和木桶整体为研究对象，整体的质量为，
整体受重力和绳的拉力作用，
有，．
把数据代入上式，可得，
由牛顿第三定律，则木桶对绳的拉力大小为，方向向上．
水在最高点受向下的重力和桶底对水向下的支持力的作用，有，，
将数据代入上式，可得，
由牛顿第三定律得，水对木桶的压力大小为，方向向上．
在最低点时，水和木桶的整体受绳向上的拉力和向下的重力作用，有，，
把数据代入上式，可得，
由牛顿第三定律，则木桶对绳的拉力大小为，方向向下．
水在最低点受桶底对水向上的支持力和向下的重力作用，有，．
把数据代入上式，可得，
由牛顿第三定律得，水对桶的压力大小为，方向向下．
15（1）由，即，可得小球在空中运动的吋间
，、距离．
（2）由，即，可得小球离开斜面到距离最大所需时间为．