山西省祁县第二中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）

山西省祁县第二中学2018-2019学年高一物理下学期期中试题（含解析）一．选择题1.一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为vt，则它运动时间为（）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】将物体落地的速度进行分解，如图，则有：；又由小球竖直方向做自由落体运动，vy=gt，得到。2.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为2：1，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面的高度之比为（）A.1：2B.1：3C.1：4D.4：1【答案】C【解析】【详解】根据知，水平射程相等，初速度之比为2：1，则运动的时间之比为1：2，根据知，抛出点离地的高度之比为1：4，故C正确，A、B、D错误。3.一条笔直的河流，宽d=40m，水的流速是v1=3m/s，有航速（相对水面）为v2=4m/s的小汽船保持船身垂直河岸渡到彼岸，则小汽船渡河的时间和位移（相对地面）分别为（）A.8s，30mB.8s，40mC.10s，30mD.10s，50m【答案】D【解析】【详解】将小船的运动沿船头指向和水流方向分解，由于船头垂直与河岸时，渡河时间最短，故有：t==s=10s。而船沿着水流方向的位移为：s=v1t=3×10m=30m小汽船渡河的位移为：d===50m。A、B、C错误，D正确。4.假如地球自转速度增大，关于物体重力，下列说法正确的是（）A.放在赤道地面上的万有引力不变B.放在两极地面上的物体的重力变小C.放在赤道地面上物体的重力不变D.放在两极地面上的物体的重力增加【答案】A【解析】【分析】地球对物体的万有引力一方面表现为物体的重力，另一方面提供物体随地球自转的向心力。【详解】地球自转速度增大，则物体随地球自转所需向心力增大。地球的质量和半径都没有变化，故对赤道上物体的万有引力大小保持不变，故A正确；地球绕地轴转动，在两极点，物体转动半径为零，转动所需向心力为零，此时物体的重力与万有引力相等，故转速增加两极点的重力保持不变，故BD错误；赤道上的物体重力和向心力的合力等于物体受到的万有引力，而万有引力不变，转速增加时所需向心力增大，故物体的重力将减小，故C错误。所以A正确，BCD错误。5.假设人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，若卫星离地面越高，则卫星的（）A.速度越大B.角速度越大C.向心加速度越大D.周期越长【答案】D【解析】【详解】设人造卫星的质量为m，轨道半径为r，线速度为v，公转周期为T，地球质量为M，由于人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由万有引力提供向心力得：得：卫星离地面越高，则周期越长，卫星的线速度越小，卫星的角速度越小，向心加速度越小，故ABC错误，D正确。6.如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥与凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为60m，如果桥面承受的压力不超过3.0×105N，g＝10，则汽车允许的最大速率是（）A.B.C.30m/sD.【答案】A【解析】【详解】汽车在最低点受到的支持力最大，此时速度最大，根据牛顿定律得：解得：当汽车运动到最高点时，支持力最小，根据牛顿第二定律得：解得：，此时汽车没有离开桥面。所以汽车允许的最大速率是，故A正确。7.如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动，以下物理量大小关系正确的是（）A.线速度vAvBB.角速度ωAωBC.向心力FAFBD.向心加速度aAaB【答案】B【解析】【详解】设漏斗内壁母线与水平方向的夹角为θ，以任意一个小球为研究对象，分析受力情况：重力和漏斗内壁的支持力N，它们的合力提供向心力，如图所示：根据牛顿第二定律有：，得到，因θ一定，则v与成正比，因，则；故A错误.B、由可得，由可推得；故B正确.C、由可知，；故C错误.D、由，可得；故D错误.故选B.8.如图所示，用细绳拴着质量为m的物体，在竖直平面内做圆周运动，圆周半径为R，下列说法正确的是（）A.小球过最高点时，绳子拉力可以为零B.小球过最高点时的最小速度为零C.若小球过最高点时的速度是，则此时绳对小球的拉力为mgD.小球过最高点时，绳子对小球的作用力可以与球所受的重力方向相反【答案】A【解析】【详解】AB.小球刚好能到达最高点的临界是，绳子对小球的拉力刚好为零，此时小球的速度最小，由牛顿第二定律可得：，可求。故A正确，B错误。C.由上面分析可知当小球的速度为，细绳的拉力为零。故C错误。D.细绳对小球的拉力只能竖直向下，与重力的方向相同，不可能相反。故D错误。9.如图所示，一球质量为m，用长为L的细线悬挂于O点，在O点正下L/2处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子瞬间，下列说法中正确的是A.小球的线速度突然增大B.小球的向心加速度突然减小C.小球的角速度突然减小D.悬线拉力突然增大【答案】D【解析】【详解】把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于重力与拉力都与速度垂直，所以小球的线速度大小不变，故A错误；根据向心加速度公式，可知，线速度大小不变，半径变小，则向心加速度变大，故B错误；根据v=rω，知线速度大小不变，半径变小，则角速度增大，故C错误；根据牛顿第二定律：，解得：，可知半径变小，则拉力变大，故D正确。所以D正确，ABC错误。10.如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中不正确的是（）A.它们所受的摩擦力fA＞fBB.它们的线速度vA＞vBC.它们的运动周期TA＝TBD.它们的角速度ωA＞ωB【答案】D【解析】【详解】A项：对两物块进行受力分析知：水平方向只受静摩擦力，故由静摩擦力提供向心力，则f=mω2r，由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，又因为RA＞RB，故fA＞fB，故A正确；B项：由v=ωr，ωA=ωB，RA＞RB，可知：vA＞vB，故B正确；C项：根据，ωA=ωB，可知：TA=TB，故C正确；D项：由于A、B在同一转盘上无相对运动，因此它们的角速度相等，故D不正确。11.如图所示，摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，A为主动轮，A的半径为20cm，B的半径为10cm，则A、B两轮边缘上的点（）A.角速度之比为1：2B.向心加速度之比为2：1C.线速度之比为1：2D.线速度之比为1：1【答案】AD【解析】【详解】摩擦轮A和B通过中介轮C进行传动，三个轮子边缘上的点线速度大小相等。根据v=ωr，A、B两轮边缘上的点半径之比为2：1，则角速度之比为1：2．根据a＝v2/r知，半径之比为2：1，则向心加速度之比为1：2．故AD正确，BC错误。故选AD。12.洗衣机的甩干桶在工作匀速转动时有一衣物附在筒壁上，则此时（）A.筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大B.筒壁对衣服的弹力随筒的转速的增大而增大C.衣服随筒壁做圆周运动的向心力是由所受的合力提供D.衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力【答案】BCD【解析】【详解】A、B、D项：衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力，在竖直方向上，衣服所受的重力和摩擦力平衡，所以摩擦力不变，因弹力提供向心力，由F=mω2r知，当转速增大，向心力增大，则弹力F增大，故A错误，BD正确；C项：衣服做匀速圆周运动，向心力是由所受的合力提供，故C正确。13.质量为2kg的物体在x-y平面做曲线运动，在x方向的速度图像如图所示，y方向以4m/s匀速运动，下列说法正确的是：()A.质点的初速度为5m/sB.质点所受的合外力为6NC.质点初速度的方向与合外力方向垂直D.2s末速度大小为6m/s【答案】A【解析】试题分析：据题意，物体在x方向做初速度为3m/s的匀加速直线运动，在y方向做匀速直线运动，则质点初始合速度为：5m/s故选项A正确；物体只在x方向受力，而x方向加速度为：，据牛顿第二定律可以求得合力为：，故选项B错误；质点初速度方向与x方向夹角为：，即，则选项C错误；2s末质点速度为：，故选项D错误。考点：本题考查曲线运动。二．实验题14.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_______________________．(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g＝9.8m/s2)．(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L＝5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为_______m/s(g＝10m/s2)．【答案】(1).水平(2).初速度相同(3).1.6(4).1.5(5).2.0【解析】【详解】①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，目的是保证小球的初速度水平，从而做平抛运动，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同，从而保证画出的为一条抛物线轨迹；②根据得，，则小球平抛运动的初速度为：；③在竖直方向上，根据得：，则小球平抛运动的初速度为：B点的竖直分速度为：。三．计算题15.我国北斗卫星导航系统有五颗同步卫星，如果地球半径为，自转周期为，地球表面重力加速度为。求：(1)第一宇宙速度；(2)同步卫星距地面的高度。【答案】（1）（2）【解析】（1）第一宇宙速度等于地球表面附近圆轨道运动的卫星的线速度，由万有引力提供向心力可知，解得；（2）同步卫星的周期与地球自转周期相同，由万有引力提供向心力可得，地球表面上的物体有，解得16.（10分）图甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L′=7.5m。整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角。当θ=37°时，（g=9.8m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：（1）绳子的拉力大小；（2）该装置转动的角速度。【答案】【解析】（1）对球受力分析如图所示，则：…………2分代入数据得…………2分（2）小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供…………2分…………2分代入数据得…………2分17.如图所示，轨道ABC在竖直面内，其中AB为接触面粗糙的1/4圆，B端切线恰好水平，A距离水平地面高H＝0.65m，B距离水平地面高h＝0.45m。一质量m＝0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑，从B点以水平速度飞出后落在水平地面上的C点。现测得B、C两点的水平距离为x＝0.60m。不计空气阻力，取g＝10m/s2．求：（1）小物块从B点运动到C点经历的时间；（2）小物块从B点飞出时速度的大小；（3）小物块经过B点时对轨道的压力大小。【答案】（1）0.3s；（2）2m/s2；（3）3N。【解析】【分析】（1）由竖直方向的自由落体运动规律可以求得运动的时间；（2）由水平向做匀速直线运动可求得飞出时速度的大小v；（2）小物块从A点运动到B点，只有重力做功，根据动能定理求小物块从A点运动到B点的速度大小。由牛顿运动定律求物块对B点轨道的压力；【详解】（1）由竖直方向自由落体：h＝gt2代入数据得：t=0.3s（2）水平方向匀速直线运动，由L=vB•t代入数据得：vB=2m/s（3）R=H-h=0.2m，在B点对于小球：F支−mg＝m代入数据解得：F支=3N由牛顿第三定律可知：小物块对轨道的压力大小为3N.【点睛】此题关键要理清物块的运动过程，把握每个过程的物理规律，明确平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动；