山西省祁县第二中学2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）

1、山西省祁县第二中学2020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

2、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=310m=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

3、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B D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

4、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（）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m2.0104kg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3.0105N，g10，则汽

5、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ABC. 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，以任意一个小球为研究对象，分析受力情况：重力和漏

6、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

7、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

8、；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=r，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 fAfBB. 它们的线速度vAvBC. 它们的运动周期TATBD. 它们的角速度AB【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=m2r，由于A、B在同一转盘上无相

9、对运动，因此它们的角速度相等，又因为RARB，故fAfB，故A正确；B项：由v=r，A=B，RARB，可知：vAvB，故B正确；C项：根据，A=B，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=r，A、B两轮边缘上

10、的点半径之比为2：1，则角速度之比为1：2根据av2/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=m2r知，当转速增大，向心力增大，则

11、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

12、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(g9.8 m/s2)(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L5 cm，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(g10 m/s2)【答案】 (1). 水平 (2). 初速度相同

13、(3). 1.6 (4). 1.5 (5). 2.0【解析】【详解】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；根据得，则小球平抛运动的初速度为：；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

14、，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 =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

15、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H0.65m，B距离水平地面高h0.45m。一质量m0.10kg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x0.60m。不计空气阻力，取g10m/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