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芜湖一中2022级高一年级3月份教学质量诊断测试
物理试卷
一、单选题
1.在高速公路的拐弯处,通常路面都是外高内低。如图所示,在某路段汽车向左拐弯,司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为的圆周运动。设内外路面高度差为,路基的水平宽度为,路面的宽度为。已知重力加速度为。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应等于()
A. B.
C. D.
【答案】
B
【解析】
由题意知,当横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零时,根据数学知识可得,联立解得,故选B。
2.水平光滑直轨道与半径为的竖直半圆形光滑轨道相切,质量的小球以某速度沿直线轨道向右运动,如图所示。小球进入圆形轨道后刚好能通过点,然后小球做平抛运动落在直轨道上的点,重力加速度取,则()
A.小球到达点的速度为
B.小球落到点时的速度为
C.小球在直轨道上的落点与点距离为
D.小球从点落到点所需时间为
【答案】
C
【解析】
小球进入圆形轨道后刚好能通过点,有,从点到点小球做平抛运动,有,,,,解得,,,,故选C。
3.如图所示,“跳一跳”游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度,使其能跳到旁边等高平台上。棋子在某次跳跃过程中的轨迹为抛物线,经最高点时速度为,此时离平台的高度为。棋子质量为,空气阻力不计,重力加速度为。则此跳跃过程()
A.所用时间
B.水平位移大小
C.初速度的竖直分量大小为
D.初速度大小为
【答案】
B
【解析】
竖直方向由,可得,该斜抛运动等效为两个完全相同的平抛运动,时间是2,故A错误;水平位移,故B正确;初速度的竖直分量大小为,故C错误;用速度的合成,即勾股定理可知初速度大小为,故D错误。故选B。
4.质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上,轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车,与滑轮间的细绳平行于斜面,小车以速率水平向右做匀速直线运动,当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时(如图所示),下列判断正确的是()
A.的速率为 B.的速率为
C.绳的拉力大于 D.绳的拉力小于
【答案】
C
【解析】
将小车的速度在沿细绳和垂直细绳两个方向分解,则沿绳方向的分量大小为,所以的速率为,故AB错误;由于不断减小,所以不断增大,根据牛顿第二定律可知所受合外力沿斜面向上,则绳的拉力大于,故C正确,D错误。故选C。
5.如图,倾角的斜面体放在水平面上,在水平面上点正上方点处水平向右抛出一个小球,结果小球恰好垂直斜面打在点,、、、在同一竖直平面内,已知,,,重力加速度,则小球抛出时的初速度大小为()
A. B. C. D.
【答案】
B
【解析】
小球做平抛运动的水平位移为,由题意知,,解得,故选B。
6.如图所示,半径为的半球形容器固定在水平转台上,转台绕过容器球心的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的小物块、随容器转动且相对器壁静止,、和球心点连线与竖直方向的夹角分别为和,。则()
A.的质量一定小于的质量
B.、受到的摩擦力可能同时为零
C.若不受摩擦力,则受沿容器壁向上的摩擦力
D.若增大,、受到的摩擦力可能都增大
【答案】
D
【解析】
当受到的摩擦力恰是零时,受力分析如图所示,根据牛顿第二定律得,解得,同理可得,当受到的摩擦力恰是零时,由以上解析可知,物块的角速度与物块的质量无关,因此由题中条件只能比较、的加速度大小,不能比较、的质量。由于,所以,而实际上、的角速度相等,即、受到的摩擦力不可能同时是零,AB错误;若不受摩擦力,则此时转台的角速度,所以物块实际的向心力大于所受摩擦力是零时的向心力,所以此时B受沿容器壁向下的摩擦力,C错误;如果转台角速度从不受摩擦力时的角速度开始增大,、的向心力都增大,所受的摩擦力都增大,故D正确。故选D。
二、多选题
7.一质量为的物体在水平面上运动,它的两个正交分速度与时间的关系图像分别如图甲、乙所示,由图可知()
A.开始内物体的位移大小为
B.开始内物体的平均速度大小为
C.从开始至未物体一直做曲线运动
D开始内物体做曲线运动此后内物体做直线运动
【答案】
ABD
【解析】
图像与时间轴围成的面积表示物体运动的位移,开始内,物体沿方向的位移为,方向的位移为,所以开始内物体的位移大小为,故A正确。根据平均速度等于位移与时间的比值,可知开始内物体的平均速度大小,故B正确。开始时物体的初速度沿方向,加速度沿方向,两者不在一条直线上,所以物体做曲线运动;末物体的速度方向与方向夹角的正切值为,加速度方向与方向夹角的正切值为,所以速度方向与加速度方向在同一条直线上,物体做直线运动,故C错误,D正确。故选ABD。
8.某同学站在水平地面上,手拉轻绳的一端,绳子另一
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