北京市朝阳外国语学校2019-2020学年高一物理上学期期中试题（含解析）.doc

北京市朝阳外国语学校2019-2020学年高一物理上学期期中试题（含解析）一、单项选择题（共15小题；2分/题，共30分）1.关于曲线运动下列说法正确的是a. 速度大小一定变化b. 速度方向一定变化c. 加速度大小一定变化d. 加速度方向一定变化【答案】b【解析】【详解】ab.曲线运动的速度方向时刻改变，大小不一定变化，如匀速圆周运动，故a错误，b正确； cd.曲线运动加速度大小、方向不一定变化，如平抛运动，其加速度为重力加速度，大小、方向都不变，故cd错误。2.如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力f作用下做匀速圆周运动。若小球运动到p点时，拉力f发生变化，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（ ）a. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹做离心运动b. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹做离心运动c. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹做离心运动d. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹做向心运动【答案】a【解析】【详解】a在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力消失，物体受力合为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故a正确。bd当拉力减小时，将沿pb轨道做离心运动，故bd错误；c当拉力增大时，将沿pc轨道做近心运动，故c错误。3.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由m向n减速行驶，下图中分别画出了汽车转弯时所受合力f的四种方向，你认为正确的是( )a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】根据曲线运动的受力方向总指向轨迹凹处，ab错误；由m向n减速行驶，则受力方向与运动方向的夹角大于90，故c正确、d错误。4.关于曲线运动，下列说法正确的是a. 平抛运动是一种匀变速运动b. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动c. 做匀速圆周运动的物体，所受合力是恒定的d. 做圆周运动的物体，所受合力总是指向圆心的【答案】a【解析】【详解】a.平抛运动的加速度为重力加速度，大小、方向都不变，所以平抛运动是一种匀变速运动，故a正确； b.物体在恒力作用下可能做曲线运动，如平抛运动，故b错误； c.做匀速圆周运动的物体，所受的合力大小不变，方向始终指向圆心，是变力，故c错误； d.做圆周运动的物体所受合力的方向不一定指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体所受合力的方向才始终指向圆心，故d错误。5. 物体做匀速圆周运动时，下列物理量不变的是a角速度b线速度c向心加速度d向心力【答案】a【解析】略6.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是a. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态b. 如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变c. 如图c，同一小球在光滑而固定圆锥筒内的、位置先后分别做匀速圆周运动，则在a、b两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等d. 火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用【答案】b【解析】【详解】a.如图a，汽车过拱桥的最高点，加速度方向向下，处于失重状态，故a错误。b.如图b所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力：解得：故增大，但保持圆锥的高不变，角速度不变，故b正确；c.如图c，设支持力与竖直方向的夹角为，小球靠重力和支持力的合力提供向心力，重力不变，支持力：两球质量相同，两者支持力相等；重力和支持力的合力：解得：轨道半径大的角速度小，故a球角速度小于b球角速度，故c错误；d.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用，故d错误。7.如图所示为“感受向心力”的实验，用一根轻绳，一端栓着一个小球，在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，通过拉力来感受向心力。下列说法正确的是a. 只减小旋转角速度，拉力增大b. 只加快旋转速度，拉力减小c. 只更换一个质量较大的小球，拉力增大d. 突然放开绳子，小球仍做曲线运动【答案】c【解析】abc、由题意，根据向心力公式，与牛顿第二定律，则有，只减小旋转角速度，拉力减小，只加快旋转速度，拉力增大，只更换一个质量较大的小球，拉力增大，故ab错误，c正确；d、突然放开绳子，小球受到的合力为零，将沿切线方向做匀速直线运动，故d错误；故选c。【点睛】在光滑桌面上抡动细绳，使小球做圆周运动，由牛顿第二定律得。8.如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中错误的是()a. 脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的b. 水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故c. 加快脱水桶转动角速度，脱水效果会更好d. 靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好【答案】b【解析】【详解】试题分析：脱水过程中，桶壁为衣物提供做圆周运动的向心力，a正确；水会从桶中甩出是因为为水滴提供的向心力小于水滴需要的向心力，b错误；加快脱水桶转动的角速度，水滴做圆周运动需要的向心力就越大，滴水效果会更好，c正确；靠近中心的衣物比四周的衣物圆周运动半径小，所需向心力小，脱水效果不如四周的衣物，d正确。考点：本题考查离心运动。9.自古以来，当人们仰望星空时，天空中壮丽璀璨的景象便吸引了他们的注意。智慧的头脑开始探索星体运动的奥秘，人类对这种运动规律的认识经历了漫长的历程，它随着认识的深入而不断地发展。下列关于对星体运动认识的叙述中符合现代认识观点的是a. 人们观测到太阳每天都要东升西落，这说明地球是静止不动的，是宇宙的中心b. 人们观测到行星绕太阳做圆周运动，这说明太阳是静止不动的，是宇宙的中心c. 人们认为天体的运动是神圣的，因此天体的运动是最完美、最和谐的匀速圆周运动d. 开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，得出的行星绕太阳运动的轨道是椭圆的结论【答案】d【解析】在太阳系中，地球即所有的行星都绕太阳运转，故太阳是太阳系的中心；而在整个宇宙中，太阳也是不断绕着其它天体运转，故太阳不是宇宙的中心，选项ab错误；天体的运动有很多是椭圆的，或更为复杂的轨迹，故c错误；开普勒通过对第谷大量观测数据的深入研究，得出的行星绕太阳运动的轨道是椭圆的结论，选项d正确；故选d.10.一小船在静水中的速率是5m/s，要渡过宽120m的河流，水流的速度为3m/s，下列说法正确的是a. 小船渡河的最短时间是30 sb. 小船渡河的最短时间是40 sc. 小船渡河的最短位移是120md. 小船渡河的最短位移是200m【答案】c【解析】【详解】ab、当船速的方向与河岸垂直时,渡河时间最短 ，故ab错；c、由于船速大于水速，所以小船可以到达正对岸，则最短位移为120m，故c对；d错故选c11.如图所示，游乐园的游戏项目旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为，则a. 飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用b. 角越大，小球的向心加速度就越大c. 只要线速度足够大，角可以达到d. 飞椅运动的周期随着角的増大而增大【答案】b【解析】【分析】飞椅做匀速圆周运动时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律进行分析即可；【详解】a、飞椅受到重力和绳子的拉力作用，二者的合力提供向心力，故选项a错误；b、根据牛顿第二定律可知：，则向心加速度为大小为：，可知角越大，小球的向心加速度就越大，故选项b正确；c、若角可以达到，则在水平方向绳子的拉力提供向心力，竖直方向合力为零，但是竖直方向只有重力作用，合力不可能为零，故选项c错误；d、设绳长为l，则根据牛顿第二定律可知：，整理可以得到：，当增大则减小，导致周期t减小，故选项d错误。【点睛】飞椅做匀速圆周运动时，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，因此受力分析时不能将向心力作为单独的力而分析出来，这是部分同学易错的地方。12.某士兵练习迫击炮打靶，如图所示，第一次炮弹落点在目标a的右侧，第二次调整炮弹发射方向后恰好击中目标，忽略空气阻力的影响，每次炮弹发射速度大小相等，下列说法正确的是()a. 第二次炮弹在空中运动时间较长b. 两次炮弹在空中运动时间相等c. 第二次炮弹落地速度较大d. 第二次炮弹落地速度较小【答案】a【解析】ab.竖直方向上做竖直上抛运动，上升时间与下落时间相等。根据下落过程竖直方向做自由落体运动，第二次下落高度高，所以第二次炮弹在空中运动时间较长，故a正确，b错误；cd根据动能定理：，由于两次在空中运动过程重力做功都是零，v=v0，所以两次炮弹落地速度相等，故c错误，d错误。 故选：a。13.二十四节气中的春分与秋分均为太阳直射赤道，春分为太阳从南回归线回到赤道，秋分则为太阳从北回归线回到赤道。2004年3月20日为春分，9月23日为秋分，可以推算从春分到秋分187天，而从秋分到春分则为179天。关于上述自然现象，下列说法正确的是(设两段时间内地球公转的轨迹长度相等)( )a. 从春分到秋分地球离太阳远b. 从秋分到春分地球离太阳远c. 夏天地球离太阳近d. 冬天地球离太阳远【答案】a【解析】ab、由v= ，两段时间内地球公转的轨迹长度相等，可知时间长说明速度小，依据开普勒定律，速度小说明离太阳远，故a正确，b错误；cd、我国是北半球，我国的冬季时候地球离太阳进，而夏季时候离太阳远，故cd错误；故选a。14.如图所示，在同一平台上的o点水平抛出的三个物体，分别落到a、b、c三点，则三个物体运动的初速度va、vb、vc的关系和二个物体运动的时间ta、tb、tc的关系分别是（ ）a. vavbvc，tatbtcb. vavbvbvc，tatbtcd. vavbtbtc【答案】d【解析】【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，落地的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。【详解】三个物体都做平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，由，得，可以知道下落的距离最大的物体的运动时间最长，所以运动时间的关系为，以c点所在的平面为水平面，画一条水平线，三个球的竖直位移相同，所以它们的运动时间t相同，由可以知道，水平位移大的物体的初速度大，所以初速度的关系为。故本题正确答案选d。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。15.根据高中所学知识可知，做自由落体运动的小球，将落在正下方位置。但实际上，赤道上方200m处无初速下落的小球将落在正下方位置偏东约6cm处，这一现象可解释为，除重力外，由于地球自转，下落过程小球还受到一个水平向东的“力”，该“力”与竖直方向的速度大小成正比，现将小球从赤道地面竖直上抛，考虑对称性，上升过程该“力”水平向西，则小球a. 到最高点时，水平方向的加速度和速度均为零b. 到最高点时，水平方向的加速度和速度均不为零c. 落地点在抛出点东侧d. 落地点在抛出点西侧【答案】d【解析】ab、上升过程水平方向向西加速，在最高点竖直方向上速度为零，水平方向上有向西的水平速度，且有竖直向下的加速度，故ab错；cd、下降过程向西减速，按照对称性落至地面时水平速度为0，整个过程都在向西运动，所以落点在抛出点的西侧，故c错，d正确；故选d点睛：本题的运动可以分解为竖直方向上的匀变速和水平方向上的变加速运动，利用运动的合成与分解来求解。二、多项选择题（共8小题；3分/题，漏选得2分，错选，不选不得分，共24分）16. 物体受到几个力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体可能做（ ）a. 匀速直线运动或静止b. 匀变速直线运动c. 曲线运动d. 匀变速曲线运动【答案】bcd【解析】试题分析：物体受几个恒力的作用而处于平衡状态，相当于不受力，速度可能为零，也可能为某个确定的值；若再对物体施加一个恒力，合力不为零，速度一定改变，不可能保持静止或匀速直线运动，故a错误；若再对物体施加一个恒力，如果速度与合力同向，物体就做匀加速直线运动，故b正确；若再对物体施加一个恒力，如果速度与合力不共线，物体就做曲线运动，由于合力是恒力，故加速度恒定不变，还是匀变速曲线运动，故c正确，d正确；故选bcd。考点：【名师点睛】本题关键明确平衡状态、平衡条件、曲线运动的条件和直线运动的条件，曲线运动的条件是速度与合力不共线，直线运动的条件是合力与速度共线，平衡状态是指加速度为零的状态。17.物体以速度v0水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平位移相等时，以下说法中正确的是a. 瞬时速度大小为b. 竖直分速度等于水平分速度c. 运动的位移为d. 运动的时间为【答案】ad【解析】【详解】abd.由题有：解得：竖直分速度：根据平行四边形定则知，瞬时速度：故ad正确，b错误； c.水平位移：根据平行四边形定则知，运动的位移：故c错误。18.质量为m的小球，用长为l的线悬挂在o点，在o点正下方一半处有一光滑的钉子o，把小球拉到与o在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示.将小球从静止释放.当球第一次通过最低点p时，( )a. 小球线速度突然减小；b. 小球线速度突然增大；c. 小球的向心加速度突然减小；d. 摆线上的张力突然减小。【答案】cd【解析】a、当球第一次通过p点时，线速度的大小不变，故a错误；b、由于线速度大小不变，根据知，转动的半径变大，则角速度减小，故b错误；c、根据知，线速度大小不变，转动的半径变大，则向心加速度突然减小，故c正确；d、根据牛顿第二定律得，线速度大小不变，转动半径变大，则摆线张力变小，故d正确；点睛：解决本题的关键抓住通过最低点的线速度不变，根据向心力和向心加速度的公式，结合半径的变化判断其变化。19.(多选)牛顿在研究太阳与行星之间的引力时，把行星的运动看成是以太阳为圆心的匀速圆周运动，总结出了太阳与行星相互作用力的规律fg，可以看出，太阳与行星间的作用是与行星的运动状态无关的.下列关于行星在绕太阳做椭圆运动时的说法正确的是()a. 行星在远日点受太阳的引力最小b. 行星在近日点受太阳的引力最小c. 行星从远日点向近日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90d. 行星从近日点向远日点运动的过程中，引力方向与速度方向之间的夹角大于90【答案】ad【解析】由fg可知，行星在近日点r最小，f最大，在远日点r最大，f最小，故a正确，b错误；行星从远日点向近日点移动时，速度不断增大，由做曲线运动的条件可知此时行星受力方向与速度方向之间的夹角一定小于90，相反的运动过程中夹角大于90，故c错误，d正确。所以ad正确，bc错误。20.半径为r的光滑半圆球固定在水平面上（如图所示），顶部有一个小物体a，今给它一个水平初速度v0=，则下列说法错误的是a. 沿球面下滑至m点b. 沿球面下滑至某一点n，便离开球面做斜下抛运动c. 沿半径大于r的新圆弧轨道做圆周运动d. 立即离开半圆做平抛运动【答案】abc【解析】【详解】在最高点，根据牛顿第二定律得：解得：n=0知物体在最高点，仅受重力，有水平初速度，只受重力，将做平抛运动，故d正确，abc错误，本题选择错误的，故选abc。21.运动员在同位置一分别沿与地面成30和60的方向踢出一只橄榄球，两次球落在同一地点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则橄榄球a. 两次运动位移相等b. 沿轨迹运动时间长c. 在最高点时沿轨迹运动速度小d. 两次最高点位置一定在同一直线上【答案】abd【解析】【详解】a.两次球从同一地点出发落在同一地点，则两次运动位移相等，故a正确。b.两次球都做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，设下落的时间为t，最大高度为h，则有：得：可知球沿轨迹下落的时间长，而上升与下落时间相等，所以沿轨迹运动的总时间长，故b正确。c.球水平方向做匀速直线运动，则有：得水平分速度：水平分位移x相等，球沿轨迹运动时间长，则球沿轨迹的水平分速度小，在最高点时的速度小，故c错误。d.两次球都做斜抛运动，轨迹都抛物线，根据对称性知，两次最高点位置一定在同一竖直线上，故d正确。22.如图所示，水平放置的两个用相同材料制成的轮p和q靠摩擦传动（不打滑），两轮的半径r：r=2：1当主动轮q匀速转动时，在q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在q轮边缘上，此时q轮转动的角速度为1，木块的向心加速度为a1；若改变转速，把小木块放在p轮边缘也恰能静止，此时q轮转动的角速度为2，木块的向心加速度为a2，则（ ）a. 1：2 = :2b. 1：2 = :1c. a1:a2=1:2d. a1:a2=1:1【答案】ad【解析】【详解】在q轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在q轮边缘上。则有最大静摩擦力提供向心力。即为当木块放在p轮也静止，则有解得：因为两轮边缘上点的线速度大小相等，解得：所以 a. 1：2 =:2，与分析相符，故a符合题意；b. 1：2 = :1，与分析不符，故b不符合题意；c. a1:a2=1:2，与分析不符，故c不符合题意；d. a1:a2=1:1，与分析相符，故d符合题意。23. 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴oo的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）a. b一定比a先开始滑动b. a、b所受的摩擦力始终相等c. 是b开始滑动的临界角速度d. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg【答案】ac【解析】试题分析：小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即，由于木块b的半径大，所以发生相对滑动前木块b的静摩擦力大，选项b错。随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则有，代入两个木块的半径，小木块a开始滑动时的角速度，木块b开始滑动时的角速度，选项c对。根据，所以木块b先开始滑动，选项a对。当角速度，木块b已经滑动，但是，所以木块a达到临界状态，摩擦力还没有达到最大静摩擦力，所以选项d错。考点：圆周运动 摩擦力三、实验题（2分/空，共14分） 24.用如图1所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道pq滑下后从q点飞出，落在水平挡板mn上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压在一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有_。a.斜槽轨道光滑b.斜槽轨道末段水平c.挡板高度等间距变化d.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向x轴、竖直方向为y轴的坐标系。a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于q点，钢球的_（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时_（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重垂线平行。b.若遗漏记录平抛轨迹起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取a、b、c三点，ab和bc的水平间距相等且均为x，测得ab和bc的竖直间距分别是y1和y2，则_（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为_（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。（3）为了得到平抛运动的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_。a.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片。即可得到平抛运动轨迹b.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹c.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹（4）伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_。a.在水平方向上做匀速直线运动b.在竖直方向上最自由落体运动c.在下落过程中的轨迹是抛物线【答案】 (1). bd (2). 球心 (3). 需要 (4). 大于 (5). (6). ab (7). b【解析】【详解】（1）1abd.为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但末端必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置释放，这样每次平抛运动的初速度相同，才能找到同一运动轨迹上的几个点；故a错误，bd正确；c.档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化；故c错误；（2）2a.小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；3小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴需要保证与重锤线平行；b.4如果a点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则ab和bc的竖直间距之比为1：3；但由于a点不是抛出点，故在a点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3；5由于两段水平距离相等，故时间相等，根据：得：则初速度：（3）6a.从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹，故a方案是可行的；b.用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹，故b方案是可行的；c.将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔和纸之间没有压力，故不会形成运动轨迹，故c方案不可行的；（4）7伽利略说明了小球由同一高度下落时的等时性，故只能说明小球在竖直方向为自由落体运动，无法说明水平方向上的匀速直线运动和是否机械能守恒；故选b。四、解答题（共4小题；共32分） 25.一圆周长为4m，质点沿着这个圆周运动，当它通过1m弧长时速度方向改变了多少度？位移多大？试作图分析。【答案】，m【解析】详解】作出图象如图所示：由题知，周长为4m，当它通过1m弧长时，即物体转过的弧长为四分之一的周长所以速度方向改变的角度为：根据周长：解得半径为：m位移大小为：m26.如图所示，一质量m=2kg的小球，用一长为l=2m的细绳系住，使其与竖直方向成60角做匀速圆周运动。重力加速度g=10m/s2，求：（1）绳子受到的拉力大小；（2）小球运动的线速度；（3）小球运动的周期。【答案】（1）40n（2）m/s（3）s【解析】【详解】（1）小球受重力和拉力两个力作用，其受力分析图如图所示