湖北省武汉市2018-2019学年高一下学期4月考物理试卷（A）

一、单选题

1. 难度：简单

如图，一质量为M的光滑大圆环，用一细轻杆固定在竖直平面内；套在大环上质量为m的小环（可视为质点），从大环的最高处由静止滑下。重力加速度大小为g，当小环滑到大环的最低点时，大环对轻杆拉力比初始时(    )

A. 增加了    B. 减小了

C. 增加了    D. 减小了

二、多选题

2. 难度：中等

两实心小球甲和乙由同一种材料制成，甲球质量大于乙球质量。两球在空气中由静止下落，假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比，与球的速率无关。若它们下落相同的距离，则(　　)

A.甲球用的时间比乙球长

B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小

C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小

D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功

三、单选题

3. 难度：中等

如图所示为甲、乙两辆汽车在平直的公路上从静止出发，行驶过程中的牵引力F和车速倒数的关系图像，两车行驶过程中所受的阻力f大小相等且不变，最终两车都做匀速运动。则下面的说法中正确（　　）

A.甲车匀加速运动阶段的加速度大小是乙车的2倍

B.甲车运动的最大速度是乙车运动最大速度的2倍

C.匀速运动阶段甲车的牵引力大小是乙车的2倍

D.两车的额定功率大小相等

4. 难度：简单

取水平地面为重力势能零点，一小球从距地某高度处自由下落，经过时间t到达A处，在A处的重力势能与动能的比值E_pA：E_kA=4，再经过时间t到达B处，则在B处的动能与重力势能的比值E_kB：E_pB为

A.5 B.4 C.3 D.2

四、多选题

5. 难度：中等

如图所示为一滑草场．某条滑道由上下两段高均为h，与水平面倾角分别为45°和37°的滑道组成，滑草车与草地之间的动摩擦因数为．质量为m的载人滑草车从坡顶由静止开始自由下滑，经过上、下两段滑道后，最后恰好静止于滑道的底端（不计滑草车在两段滑道交接处的能量损失，，）．则

A.动摩擦因数

B.载人滑草车最大速度为

C.载人滑草车克服摩擦力做功为mgh

D.载人滑草车在下段滑道上的加速度大小为

6. 难度：简单

如图所示，三角形传送带以lm/s的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是2m且与水平方向的夹角均为37°．现有两个小物块A、B从传送带顶端都以lm/s的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数均为0.5（g=10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8），下列说法正确的是（　　）

A.物块A先到达传送带底端

B.物块A、B同时到达传送带底端

C.传送带对物块A做正功，对物块B做负功

D.物块在传送带上的划痕长度之比为1：3

7. 难度：中等

如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接。现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的E_k—h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余部分为曲线，以地面为零势能面，g取10m/s²，由图象可知（   ）

A.小滑块的质量为0.2kg

B.轻弹簧原长为0.2m

C.弹簧最大弹性势能为0.32J

D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J

8. 难度：简单

如图，第一次，小球从粗糙的圆形轨道顶端A由静止滑下，到达底端B的速度为v₁，克服摩擦力做功为W₁；第二次，同一小球从底端B以v₂冲上圆形轨道，恰好能到达A点，克服摩擦力做功为W₂，则

A.v₁可能等于v₂

B.W₁一定小于W₂

C.小球第一次运动机械能变大了

D.小球第一次经过圆弧某点C的速率小于它第二次经过同一点C的速率

9. 难度：中等

如图所示，倾角为37⁰的足够长的传送带以恒定速度运行，将一质量m=1 kg的小物体以某一初速度放上传送带，物体相对地面的速度大小随时间变化的关系如图所示，取沿传送带向上为正方向，g= 10 m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．则下列说法正确的是    (  )

A.物体与传送带间的动摩擦因数为0. 75

B.0～8 s内物体位移的大小为14 m

C.0～8 s内物体机械能的增量为84 J

D.0～8 s内物体与传送带之间因摩擦而产生的热量为126 J

10. 难度：简单

一只排球在A点被竖直抛出，此时动能为20J，上升到最大高度后，又回到A点，动能变为12J，假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定，A点为零势能点，则在整个运动过程中，排球的动能变为10J时，其重力势能的可能值为（ ）

A.10J B.8J C. D.

11. 难度：中等

如图所示，轻质弹簧上端固定，下端与质量为m的圆环相连，圆环套在倾斜的粗糙固定杆上，杆与水平面之间的夹角为α。将圆环从a处由静止释放，环沿杆上滑到b处时的速度为v，滑到d处时速度为零，且弹簧竖直并处于自然长度；接着，圆环又从d处沿杆下滑，滑到b处时速度为零．已知bd ＝ L，c是b d的中点，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为g，则下列说法正确的是（    ）

A. 环上滑经过c点的速度等于下滑经过c点的速度

B. 环上滑经过c点的速度大于下滑经过c点的速度

C. 环经过b点时，弹簧的弹性势能是

D. 环经过b点时，弹簧的弹性势能是

五、填空题

12. 难度：困难

18世纪，数学家莫佩尔蒂，哲学家伏尔泰曾经设想“穿透”地球；假设能够沿着地球两极连线开凿一条沿着地轴的隧道贯穿地球，一个人可以从北极入口由静止自由落入隧道中，忽略一切阻力，此人可以从南极出口飞出，(已知此人的质量m＝50 kg；地球表面处重力加速度g取10 m/s²；地球半径R＝6.4×10⁶ m；假设地球可视为质量分布均匀的球体．均匀球壳对壳内任一点的质点合引力为零)则以下说法正确的是

A.人与地球构成的系统，由于重力发生变化，故机械能不守恒

B.人在下落过程中，受到的万有引力与到地心的距离成正比

C.人从北极开始下落，到刚好经过地心的过程，万有引力对人做功W＝3.2×10⁹ J

D.当人下落经过距地心R瞬间，人的瞬时速度大小为×10³ m/s

六、实验题

13. 难度：简单

在“探究动能定理”实验中，某实验小组采用如图甲所示的装置，在水平气垫导轨上安装了两个光电门M、N滑块上固定一遮光条，细线绕过定滑轮滑块与力传感器相连，传感器下发悬挂钩码，已知遮光条的宽度为d，滑块和遮光条的总质量为m．

（1）接通气源，滑块从A位置由静止释放，读出遮光条通过光电门M、N的时间分别为t₁、t₂，力传感器的示数F，改变钩码质量，重复上述实验．

①为探究在M、N间运动过程中细线拉力对滑块做的功W和滑块动量增量△E_k的关系，还需要测量的物理量______（写出名称及符号）；

②利用实验中直接测量的物理量表示需探究的关系式为______．

（2）保持钩码质量不变，改变光电门N的位置，重复实验，根据实验数据做出从M到N过程中细线拉力对滑块做的功W与滑块到达N点时速度二次方v²的关系图象，如图乙所示，则图线的斜率表示______，图线在横轴上的截距表示______．

（3）下列不必要的实验操作和要求有______（请填写选项前对应的字母）

A．测量钩码的质量

B．调节气垫导轨水平

C．调节滑轮细线与气垫导轨平行

D．保证滑块质量远大于钩码和力传感器的总质量．

14. 难度：中等

小明同学利用如图所示的装置来验证机械能守恒定律．A为装有挡光片的钩码，总质量为M，挡光片的挡光宽度为b，轻绳一端与A相连，另一端跨过光滑轻质定滑轮与质量为m（m<M）的重物B相连．他的做法是：先用力拉住B，保持A、B静止，测出A的挡光片上端到光电门的距离h；然后由静止释放B，A下落过程中经过光电门，光电门可测出挡光片的挡光时间t，算出挡光片经过光电门的平均速度，将其视为A下落h（h>>b）时的速度，重力加速度为g．

(1)在A从静止开始下落h的过程中，验证以A、B、地球所组成的系统机械能守恒定律的表达式为_______________________（用题目所给物理量的符号表示）；

(2)由于光电门所测的平均速度与物体A下落h时的瞬时速度间存在一个差值，因而系统减少的重力势能_________系统增加的动能（选填“大于”或“小于”）；

(3)为减小上述对结果的影响，小明同学想到了以下一些做法，其中可行的是________

A．保持A下落的初始位置不变，测出多组t，算出多个平均速度然后取平均值

B．减小挡光片上端到光电门的距离h

C．增大挡光片的挡光宽度b

D．适当减小挡光片的挡光宽度b

(4)若采用本装置测量当地的重力加速度g，则测量值________真实值（选填“大于”、“等于”或“小于”）．

七、解答题

15. 难度：中等

固定在水平地面上的工件，由AB和BD两部分组成，其中AB部分为光滑的圆弧，∠AOB=37°，圆弧的半径R=0.5m，圆心O点在B点正上方，BD部分水平，长度为=0.2m，C为BD的中点。现有一质量m=1kg的物块（可视为质点），从A端由静止释放，恰好能运动到D点。为使物块运动到C点时速度为零，可先将BD部分以B为轴向上转动一锐角θ，不计物块经过B点时能量损失。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s^2.求：

(1)该锐角θ；

(2)物块在BD板上运动的总路程。

 

16. 难度：中等

如图所示，圆筒的内壁光滑，底端固定在竖直转轴上，圆筒可随轴转动，它与水平面的夹角始终为45^o。在筒内有两个用轻质弹簧连接的相同小球A、B（小球直径略小于圆筒内径），A、B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k。当圆筒静止时A、B之间的距离为L（L远大于小球直径）。现让圆筒开始转动，其角速度从零开始缓慢增大，当角速度增大到时保持匀速转动，此时小球B对圆筒底部的压力恰好为零。重力加速度大小为g。

（1）求圆筒的角速度从零增大至的过程中，弹簧弹性势能的变化量；

（2）用m、g、L、k表示小球A匀速转动时的动能。

17. 难度：困难

光滑的长轨道形状如图所示，下部为半圆形，半径为 R=0.3 m，固定在竖直平面内。质量分别为 m、2m的两小环 A、B 用长为的轻杆连接在一起，套在轨道上，A 环距轨道底部高为，现将 A、B 两环从图示位置由静止释放。重力加速度为g，已知 sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：

(1)运动过程中 A 环距轨道底部的最大高度；

(2)A环到达轨道底部时，A、B两环速度大小。

18. 难度：中等

倾角θ=37°的传送带以速度v=1.0m/s顺时针转动，位于其底部的煤斗每秒钟向其输送k=4.0kg的煤屑，煤屑刚落到传送带上的速度为零，传送带将煤屑送到h=3.0m的高处，煤屑与传送带间的动摩擦因数μ=0.8，且煤屑在到达最高点前已经和传送带的速度相等。（重力加速度g=10m/s²，传送带轮子直径可忽略）求：

(1)煤屑从落到传送带开始，运动到与传送带速度相等时前进的位移和时间；

(2)传送带电机因输送煤屑而多产生的输出功率。

19. 难度：困难

如图所示，倾角 θ=37°的光滑且足够长的斜面固定在水平面上，在斜面顶端固定一个轮半径和质量不计的光滑定滑轮 D，质量均为m=1kg 的物体A和B用一劲度系数k=240N/m 的轻弹簧连接，物体 B 被位于斜面底端且垂直于斜面的挡板 P 挡住．用一不可伸长的轻绳使物体 A 跨过定滑轮与质量为 M 的小环 C 连接，小环 C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，当整个系统静止时，环 C 位 于 Q 处，绳与细杆的夹角 α=53°，且物体 B 对挡板 P 的压力恰好为零．图中 SD 水平且长度 为 d=0.2m，位置 R 与位置 Q 关于位置 S 对称，轻弹簧和定滑轮右侧的绳均与斜面平行．现 让环 C 从位置 R 由静止释放，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g 取10m/s²．

求：⑴小环 C 的质量 M；

⑵小环 C 通过位置 S 时的动能 Ek及环从位置 R 运动到位置 S 的过程中轻绳对环做的功 W_T；

⑶小环 C 运动到位置 Q 的速率 v.