湖南省古丈县一中学年高一下学期期中考试物理试题解析.docx
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湖南省古丈县一中学年高一下学期期中考试物理试题解析
古丈一中2018年上学期高一年级A层次
物理科期中考试试卷
一、选择题(15×4分,1-12小题每小题只有一个正确答案,13-15每小题有多个选项正确,全部选对的得4分.选对但不全的得2分.有选错或不答的得0分.)
1.物体做曲线运动时,一定发生变化的物理量是()
A.速度的大小B.速度的方向C.加速度的大小D.加速度的方向
【答案】B
【解析】试题分析:
既然是曲线运动,它的速度的方向必定是改变的,所以曲线运动一定是变速运动,它的速度肯定是变化的;
而匀速圆周运动的速率是不变的,平抛运动的合力、加速度是不变的.
A、匀速圆周运动的速度的大小是不变的,即速率是不变的,所以A选项错误.
B、物体既然做曲线运动,那么它的速度方向肯定是不断变化的,所以速度一定在变化,所以B选项正确.
C、平抛运动也是曲线运动,但是它的加速度是重力加速度,是不变的,所以C选项错误.
D、和C选项一样,平抛运动的合外力就是物体的重力,重力也是不变的,所以D选项错误.
故选:
B.
考点:
物体做曲线运动的条件.
点评:
曲线运动不能只想着匀速圆周运动,平抛也是曲线运动的一种,在做题时一定要考虑全面.
2.质点沿曲线从M向P点运动,关于其在P点的速度v与加速度a的方向,下列图示正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】BD、做曲线运动的物体速度的方向沿曲线的切线方向,与B错误,D错误;
AC、物体做曲线运动,曲线运动轨迹特点是:
轨迹夹在合力与速度方向之间,合力大致指向轨迹凹的一向.根据该特点知,选项A正确,C错误.
3..抗洪抢险中,战士驾驶摩托艇救人,假设江岸是平直的,洪水沿江向下游流去,水流速度为v1,摩托艇在静水中的航速为v2,战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d。
如战士在最短时间内将人送上岸,则最短时间为()
A.
B.
C.
D.无法确定
【答案】C
【解析】静水速的速度方向与江岸方向垂直时,运动的时间最短。
根据等时性得,t=
.故C正确,故选C。
4.如图所示,在同一竖直面内,两位同学分别以初速度va和vb将小球从高度不同的a、b两点沿水平方向同时抛出,两小球均落到与两抛出点水平距离相等的P点.不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A.va<vb,两球同时落地B.va>vb,两球同时落地
C.va>vb,小球a先落地D.va<vb,小球b先落地
【答案】D
【解析】试题分析:
两个小球都作平抛运动,竖直方向作自由落体运动,由h=
,得t=
,则ta>tb.因此小球b先落地.
小球水平方向都做匀速直线运动,由x=v0t,由题意x相等,又ta>tb,则知va<vb.故D正确.
故选:
D
5.如图所示,以9.8m/s的水平初速度抛出的物体,飞行一段时间后,垂直地撞在倾角为300的斜面上,则物体飞行时间为()
A.1sB.
sC.
sD.2s
【答案】C
【解析】小球撞在斜面上的速度与斜面垂直,将该速度分解,如图。
则tan60°=
,则vy=v0tan60°=gt,所以
,故选C.
点睛:
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,根据竖直方向上的分速度求出运动的时间。
6.把一个小球放在光滑的玻璃漏斗中,晃动漏斗,可使小球沿漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动.如图所示,关于小球的受力情况,下列说法正确的是( )
A.重力、漏斗壁的支持力B.重力、漏斗壁的支持力及向心力
C.重力、漏斗壁的支持力、摩擦力及向心力D.小球受到的合力零
【答案】A
【解析】试题分析:
小球受重力和支持力,两个力的合力提供圆周运动的向心力,向心力是效果力.
解:
小球受重力和支持力两个力的作用,靠两个力的合力提供向心力,向心力找不到施力物体,是做圆周运动所需要的力,靠其它力提供.故A正确,B、C、D错误.
故选:
A.
【点评】本题是圆锥摆类型的问题,分析受力情况,确定小球向心力的来源,再由牛顿第二定律和圆周运动结合进行分析,是常用的方法和思路.
7.如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑,图中有A、B、C三点,这三点所在处的半径rA>rB=rC,则以下有关各点线速度v、角速度ω的关系中正确的是( )
A.vA=vB>vCB.vC>vA>vBC.ωC<ωA<ωBD.ωC=ωB>ωA
【答案】A
【解析】试题分析:
A、B两点在同一皮带上,速率相等,又由于A、C两点在同一轮上,角速度相等,A的半径大,则A的速率大于C的速率,则A正确、B错;由于vA=vB,A的半径大,则角速度小,所以ωC=ωA<ωB,则C、D错。
考点:
本题考查圆周运动速率、角速度、半径之间的关系。
8.质量为m的小木块,由碗边滑向碗底,碗内表面是半径为R的圆弧且粗糙程度不同,由于摩擦力的作用,小木块的运动速率恰好保持不变,则
A.它的加速度为零B.它所受合力为零
C.它所受合力大小不变,方向改变D.它的受合力大小、方向均不变
【答案】C
【解析】碗内表面是半径为R的圆弧,木块的运动速率恰好保持不变,则木块做匀速圆周运动,所以,合外力作为向心力,大小不变(不为零),方向改变,向心加速度与向心力一致:
大小不变(不为零),方向改变,故ABD错误,C正确;故选C。
点睛:
物体做匀速圆周运动,向心力大小不变,方向处处指向圆心,故物体所受合外力、加速度都与向心力一致:
大小不变,方向处处指向圆心.
9.对于万有引力定律的表述式
,下面说法中不正确的是()
A.公式中G为引力常量,它是由实验测得的,而不是人为规定的
B.当m1与m2一定时,随着r的增大,万有引力逐渐减小
C.m1与m2受到的引力大小总是相等的,方向相反,是一对作用力与反作用力
D.当m1与m2一定时,当r趋向于0时,万有引力无穷大
【答案】D
【解析】公式中G为引力常数,由卡文迪许通过实验测得。
故A正确;当m1与m2一定时,随着r的增大,万有引力逐渐减小,选项B正确;m1、m2之间的万有引力总是大小相等方向相反,是一对相互作用力,故C正确;公式中从数学角度讲:
当R趋近于零时其值是趋于无穷大,然而这是物理公式,所以R不可能为零。
万有引力公式只适合于两个可以看做质点的物体,即,物体(原子)的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用。
而当距离无穷小时,相临的两个原子的半径远大于这个距离,它们不再适用万有引力公式。
故D错误;本题选择错误的是,故选D.
10.把太阳系各行星的运动近似看作匀速圆周运动,则离太阳越远的行星()
A.周期越小B.线速度越小C.角速度越大D.加速度越大
【答案】B
【解析】万有引力充当向心力,根据公式
,解得
,故离太阳越远,轨道半径越大,周期越大,A正确;根据公式
,解得
,故半径越大,线速度越小,B错误;根据公式
可得
,半径越大,角速度越小,C错误;根据公式
可得
,解得半径越大,向心加速度越小,D错误.
11.下列关于地球同步通信卫星的说法中,正确的是()
A.为避免通信卫星在轨道上相撞,应使它们运行在不同的轨道上
B.通信卫星定点在地球上空某处,各个通信卫星的角速度相同,但线速度大小可以不同
C.不同国家发射通信卫星的地点不同,这些卫星轨道不一定在同一平面内
D.通信卫星只能运行在赤道上空某一恒定高度上
【答案】D
【点睛】地球同步卫星有四个“定”:
定轨道、定高度、定速度、定周期,
12.设雨滴由静止开始下落,遇到水平方向吹来的风,下列说法中正确的是()
A.风速越大,雨滴下落时间越长;B.风速越大,雨滴着地时速度越大;
C.雨滴下落时间与风速有关;D.雨滴着地速度与风速无关
【答案】B
【解析】试题分析:
将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向,两个分运动相互独立,雨滴下落时间与竖直高度有关,与水平方向的风速度无关.故A错误,C正确.风速越大,落地时,雨滴水平方向分速度越大,合速度也越大.故B正确,D错误.故选BC.
考点:
运动的合成和分解
【名师点睛】此题是关于运动的合成和分解的问题;关键是知道雨滴在水平方向受风力作用而做加速运动,在竖直方向在重力作用下做自由落体运动,两个运动具有独立性和等时性;运动的合成与分解是研究复杂运动常用方法。
13.某质点绕圆轨道做匀速圆周运动时,下列说法中不正确的是()
A.因为它的速度方向时刻改变,因而它是变速运动
B.因为它的速度大小不改变,因而它是匀速运动
C.做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
D.做匀速圆周运动的物体处于匀变速运动状态
【答案】BCD
【解析】匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,因此是变速运动,但非匀变速运动。
故A正确,BD错误。
质点做的是变速运动,具有加速度,故它所受合外力不等于零。
不是平衡状态;故C错误。
此题选项不正确的选项,故选BCD。
点睛:
解决本题的关键知道匀速圆周运动的线速度大小不变,方向时刻改变,角速度的大小和方向都不变,向心力的方向时刻改变.
14.如图,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在最高点的速度v0下列说法中正确的是()
A.v0的最小值为
B.v0由零逐渐增大,向心力也逐渐增大
C.当v0由
值逐渐增大时,杆对小球的弹力也逐渐增大
D.当v0由
值逐渐减小时,杆对小球的弹力也仍然逐渐增大
【答案】BCD
【解析】试题分析:
杆子在最高点可以表现为拉力,也可以表现为支持力,临界的速度为零,根据牛顿第二定律判断杆子对小球的弹力随速度变化的关系.
解:
A、小球在最高点的最小速度为零,此时重力等于杆子的支持力,故A错误;
B、根据公式
可得,半径一定,速度越大,向心力就越大,故B正确;
C、当在最高点时完全由重力充当时,有
,即
,当小于此值时,杆对小球表现为支持力,并且逐渐增大,当由
值逐渐增大时,杆对小球表现为拉力,并且逐渐增大,所以C正确,D错误.
故选:
BC
【点评】解决本题的关键搞清小球向心力的来源,运用牛顿第二定律进行求解,以及知道杆子可以表现为拉力,也可以表现为支持力.
15.A和B是绕地球做匀速圆周运动的卫星,轨道半径RB=2RA,则B与A的( )
A.加速度之比为4∶1B.周期之比为
C.线速度之比为
D.角速度之比为
【答案】BCD
【解析】人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动时,万有引力提供向心力,根据
。
有ω=
,
,a=ω2r。
根据开普勒第三定律,知
=
=
,故B选项正确.又因为ω=
,
=
=
,所以D选项正确.由
知,
=
=
,所以C选项正确.由a=ω2r知,
=
=
,所以A选项错误.
二、填空题(每空2分,共14分)
16.在“探究平抛运动规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,为了能较准确地描出运动轨迹,
A.通过调节使斜槽的末端保持______
B.每次释放小球的位置必须______(填“相同”或者“不同”)
C.每次必须由______释放小球(“运动”或者“静止”)
D.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
E.将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成_______(“折线”或“直线”或“平滑曲线”)
【答案】
(1).水平
(2).相同(3).静止(4).平滑曲线
【解析】为了保证小球的初速度水平,通过调节使斜槽的末端保持水平;为了保证每次小球平抛运动的初速度相等,让小球从斜槽的同一位置由静止释放,即每次小球释放位置必须相同,必须由静止释放小球;将球的位置记录在纸上后,取下纸,将点连成光滑曲线。
17.如图所示,为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分,图中背景方格的边长均为5cm。
如果取g=10m/s2,那么:
(1)闪光频率是___________Hz。
(2)小球运动中水平分速度的大小是___________m/s。
(3)小球经过B点时的速度大小是___________m/s。
【答案】
(1).10
(2).1.5(3).2.5
学%科%网...学%科%网...学%科%网...学%科%网...
考点:
此题考查平抛运动的规律。
三、计算题(共26分)
18.如图所示,将一个小球水平抛出,抛出点距水平地面的高度h=1.8m,小球抛出的初速度为v0=8m/s.不计空气阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小球从抛出到落地经历的时间t;
(2)小球落地点与抛出点的水平距离x;
(3)小球落地时的速度大小v.
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】试题分析:
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,根据高度求出运动的时间,结合初速度和时间求出水平位移.根据动能定理求出落地时的速度大小.
解:
(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据h=
得,
t=
.
(2)水平距离x=v0t=8×0.6m=4.8m.
(3)根据动能定理得,mgh=
代入数据解得v=10m/s.
答:
(1)小球从抛出到落地经历的时间为0.6s;
(2)小球落地点与抛出点的水平距离为4.8m;
(3)小球落地时的速度大小为10m/s.
19.有一辆质量为1.2×103Kg的小汽车驶上半径为100m的圆弧形拱桥.(g=10m/s2)问:
(1)静止时桥对汽车的支持力是多大?
(2)汽车到达桥顶的速度为20m/s时,桥对汽车的支持力是多大?
(3)汽车以多大的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空?
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】试题分析:
(1)静止时根据共点力平衡可知FN=mg=1.2×104N,
(2)根据牛顿第二定律mg﹣FN=m
,
解得FN=mg﹣m
=7.2×103N,
(3)根据牛顿第二定律mg=m
,
解得v2=
=10
m/s.
答:
(1)静止时桥对汽车的支持力是1.2×104N
(2)汽车到达桥顶的速度为20m/s时,桥对汽车的支持力是7.2×103N
(3)汽车以10
m/s的速度经过桥顶时恰好对桥没有压力作用而腾空
20.如图,置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动,当转速达到某一数值时,物块恰好滑离转台开始做平抛运动.现测得转台半径R=0.8m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.8m.设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)物块做平抛运动的初速度大小v0;
(2)物块与转台间的动摩擦因数μ.
【答案】
(1)
(2)
【解析】试题分析:
(1)物块做平抛运动,在竖直方向上有
①
在水平方向上有s=v0t②
由①②式解得
③
代入数据得v0=1m/s.
(2)物块离开转台时,最大静摩擦力提供向心力,有
④
fm=μN=μmg⑤
由④⑤式得
代入数据得μ=0.2.
考点:
平抛运动的规律、向心力
【名师点睛】物块离开转台后做平抛运动,根据平抛运动的规律在竖直和水平方向分别列出方程,可求出抛出时的初速度。
摩擦力提供物块在转台上做匀速圆周运动的向心力,刚好抛出时,最大静摩擦力提供向心力,根据向心力公式列出方程,即可求解。
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