【物理】新疆哈密市第十五中学2019-2020学年高一下学期4月质量检测试题 （解析版）

【物理】新疆哈密市第十五中学2019-2020学年高一下学期4月质量检测试题 （解析版）

新疆哈密市第十五中学2019-2020学年 高一下学期4月质量检测试题 一、选择题 ‎1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动．故A正确．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动．故B错误．匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动．故C错误．平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下．故D错误．故选A．‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功．‎ ‎2.关于互成角度(不为0和)的一个匀速直线运动和一个匀变速直线运动的合运动，下列说法正确的是(　　)‎ A. 一定是直线运动 B. 一定是曲线运动 C. 可能是直线，也可能是曲线运动 D. 以上选项都不对 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】两个分运动一个是匀速直线运动，另一个是匀变速直线运动，只有一个方向上有加速度，则合加速度的方向就在该方向上，所以合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其合运动为曲线运动，故B正确，ACD错误。‎ ‎3.游泳运动员以恒定的速率垂直于河岸渡河，当水速突然变大时，对运动员渡河时间和经 历的路程产生的影响是( )‎ A. 路程变大，时间延长 B. 路程变大，时间不变 C. 路程变大，时间缩短 D. 路程和时间均不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】游泳运动员实际参与了两个分运动，沿垂直于河岸方向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿垂直于河岸方向分运动的时间；水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又游泳运动员的速度是恒定的，所以渡河的时间是不变的．沿水流方向速度增大，相等时间内沿水流方向位移增大，路程增大，故B正确，ACD错误．‎ ‎4.弹道导弹是指在火箭发动机推力作用下按预定轨道飞行，关闭发动机后按自由抛体轨迹飞行的导弹，如图所示．若关闭发动机时导弹的速度是水平的，不计空气阻力，则导弹从此时起水平方向的位移(　 　)‎ A. 只由水平速度决定 B. 只由离地高度决定 C. 由水平速度、离地高度共同决定 D. 与水平速度、离地高度都没有关系 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 根据知，，则水平位移，可知导弹从此时起水平方向的位移由水平速度和高度共同决定，故C正确，ABD错误．‎ 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，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．‎ ‎5.如图所示，a、b是地球表面上不同纬度上的两个点，如果把地球看作是一个球体，a、b两点随地球自转做匀速圆周运动，这两个点具有大小相同的(　 　)‎ A. 轨道半径 B. 线速度 C. 加速度 D. 角速度 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】地球自转绕地轴转动，地球上除两极各点具有相同的角速度．在a和b两地的物体随地球自转的轨道半径不同，根据v=rω、a=rω2知线速度、加速度不同．故D正确，ABC错误．‎ ‎6.质量为m的小木块从半球形的碗口下滑，如图所示，已知木块与碗内壁间的滑动摩擦系数为μ，木块滑到最低点时的速度为v，那么木块在最低点受到的摩擦力为（ ）‎ A. μmg B. μmv2/R C. 0 D μm(g＋v2/R)‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】小木块经过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：‎ FN−mg=m，则碗底对球支持力：FN=mg+m所以在过碗底时小木块受到摩擦力的大小：f=μFN=μ(mg+m)=μm(g+)，故选D.‎ ‎7.如图所示，在足够长斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落至斜面时下落的竖直高度为h1；若将此球改用2v0水平速度抛出，仍落至斜面时下落的竖直高度为h2.则h1∶h2为（ ）‎ A. 1∶2 B. 1∶3 C. 2∶1 D. 1∶4‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】斜面倾角的正切值为： ,则运动的时间为： 知运动的时间与平抛运动的初速度有关，初速度变为原来的2倍，则运行时间变为原来的2倍，所以时间比为1:2.平抛运动下落的竖直高度 ，则h1:h2=1:4，故D正确，ABC错误；故选D.‎ ‎8.有一箱鸡蛋在转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动，其中一个处于中间位置的鸡蛋质量为m，它（可视为质点）到转轴的距离为R，则其周围鸡蛋对该鸡蛋的作用力大小可表示为（ ）‎ A. mg B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】鸡蛋做匀速圆周运动，受重力和其周围鸡蛋对该鸡蛋的作用力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律则有水平方向，竖直方向，解得其周围鸡蛋对该鸡蛋的作用力大小，故选项D正确，A、B、C错误．‎ ‎9.玉树大地震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以‎10 m/s的速度水平飞行，在距地面‎180 m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取‎10 m/s2，则 A. 物资投出后经过6 s到达地面目标 B. 物资投出后经过18 s到达地面目标 C. 应在距地面目标水平距离‎60 m处投出物资 D. 应在距地面目标水平距离‎180 m处投出物资 ‎【答案】AC ‎【解析】‎ A、货物竖直分运动是自由落体运动，根据，得到 故A正确，B错误； C、货物水平方向以做匀速直线运动，故故C正确，D错误．‎ ‎10.有一种杂技表演叫“飞车走壁”.由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁，做匀速圆周运动．图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h．下列说法中正确的是：（ ）‎ A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大 D. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力和支持力的合力，受力如图，设圆台侧壁与竖直方向的夹角为，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变，故选项A错误；‎ B、向心力大小，由于、不变，所以向心力大小不变，故选项B错误；‎ C、根据牛顿第二定律得，越高，越大，不变，则周期 越大，故选项C正确；‎ D、根据牛顿第二定律得，越高，越大，不变，则线速度越大，故选项D正确，‎ ‎11.如图所示，长‎0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为‎3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为‎2m/s。取g=‎10m/s2，下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有，代入数据得 ‎，则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A错误B正确；‎ CD．在最点，杆子表现为拉力，对于小球有，代入数据得F=54N，C错误D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12.m为在水平传送带上被传送的小物体(可视为质点)，A为终端皮带轮，如图所示，已知皮带轮半径为r，传送带与皮带轮间不会打滑，当m可被水平抛出时(　　)‎ A. 皮带的最小速度为 B. 皮带最小速度为 C. A轮每秒的转数最少是 D. A轮每秒的转数最少是 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．当物块恰好被水平抛出时，皮带上最高点时由重力提供向心力，则由牛顿第二定律得：，解得：．故A正确，B错误；‎ CD．设此时皮带转速为n，则有2πnr=v，得到；故CD错误。‎ 二、填空题 ‎13.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律．悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：‎ ‎⑴由以上信息，可知a点______________（填“是”或“不是”）小球抛出点；‎ ‎⑵由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为__________m/s2 ‎ ‎⑶由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_________m/s;‎ ‎⑷由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_________m/s.‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1). 是， (2). 8， (3). 0.8， (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小球的抛出点．‎ ‎（2）由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=‎4cm，竖直方向上有：，解得：。‎ ‎（3）水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：‎ ‎（4）b点竖直方向上分速度 所以：‎ ‎14.如图所示的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是rA＝rC＝2rB.若皮带不打滑，求A、B、C三轮边缘上a、b、c三点的角速度之比为：________；线速度之比为：___________．‎ ‎【答案】 (1). 1:2:2 (2). 1:1:2‎ ‎【解析】‎ 试题分析：传送带在传动过程中不打滑，则传送带传动的两轮子边缘上各点的线速度大小相等，共轴的轮子上各点的角速度相等．再根据v=rω求出线速度和角速度之比．‎ 解：a、b两点靠传送带传动，线速度大小相等，半径之比为2：1，根据v=rω知，ωA：ωB=1：2．b、c两点的角速度相等，根据v=rω知，vB：vC=1：2，所以ωA：ωB：ωC=1：2：2．vA：vB：vC=1：1：2．‎ 三、计算题 ‎15.从离地高‎80m处，以水平速度‎10m/s抛出一个物体，取g＝‎10m/s2，求：‎ ‎(1)物体在空中运动的时间；‎ ‎(2)物体落地时的水平位移。‎ ‎【答案】(1)4s；(2)‎‎40m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据可得，物体在空中运动的时间 ‎(2)物体落地时的水平位移大小 ‎16.小船在‎200 m宽的河中横渡，水流速度是‎2m/s，小船在静水中的航速是‎4m/s，求 ‎(1)要使小船渡河耗时最少，应如何航行？最短时间为多少？‎ ‎(2)要使小船航程最短，应如何航行？最短航程为多少？‎ ‎【答案】(1)船头应垂直河岸行驶，；(2)船头应与上游方向成夹角行驶，‎‎200m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小船渡河最短时间即船头与河岸垂直 使小船渡河耗时最少，船头应垂直河岸，最短时间为50s ‎(2)小船沿最短路径渡河即合速度垂直河岸 设船速与上游方向夹角为，由几何关系得 则 所以最短航程为河宽即‎200m，此时船头应与上游方向成夹角 ‎17.有一辆质量为‎800kg的小汽车驶上圆弧半径为‎50m的拱桥。（g取‎10m/s2）‎ ‎(1)汽车到达桥顶时速度为‎5m/s，汽车对桥的压力是多大？‎ ‎(2)汽车以多大速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空？‎ ‎【答案】(1)7600N；(2)m/s。‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)如图所示，汽车到达桥顶时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用，如图：‎ 汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N，汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，即F=G﹣N；根据向心力公式：‎ mg﹣N =‎ 有=7600N 故汽车对桥的压力是7600N；‎ ‎(2)汽车经过桥顶恰好对桥没有压力而腾空，则N=0，即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，所以有：F=G=m 得=‎22.4m/s 故汽车以m/s速度经过桥顶时便恰好对桥没有压力而腾空。‎ ‎18.如图所示，内壁光滑的导管弯成圆周轨道，半径为R，竖直放置，其质量为‎2m，小球质量为m，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球的线速度多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 在最高点，小球对导管的弹力竖直向上，等于导管的重力，为2mg． 对小球，根据牛顿第二定律得， ‎ 解得 ．‎