甘肃省张掖市高台县一中2019-2020学年高一下学期4月线上教学测试物理试题

甘肃省张掖市高台县一中2019-2020学年高一下学期4月线上教学测试物理试题

高台一中2020年春学期线上教学质量检测 高一物理试卷 一、选择题（每个题目只有一项符合题目要求，每小题3分，共48分）‎ ‎1.关于曲线运动，下列说法中错误的是（　　）‎ A. 做曲线运动的物体，速度方向一定时刻改变 B. 做曲线运动的物体，速度可以是不变的 C. 物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动 D. 做曲线运动的物体，它所受的合外力与速度一定不在一条直线上 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB、曲线运动的速度方向一定在变化，但速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A正确，B错误；‎ CD、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，物体在恒力和变力作用下，都可能做曲线运动，可能做直线运动，故CD正确；‎ 说法中错误的是选B．‎ ‎2.如图所示，小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动后，受到磁极的侧向作用力而作图示的曲线运动到D点，由图可知磁极的位置及极性可能是（ ）‎ A. 磁极在A位置，极性可能是N极 B. 磁极在B位置，极性一定是S极 C. 磁极在C位置，极性一定是N极 D. 磁极在B位置，极性无法确定 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】做曲线运动物体的轨迹一定处于合外力与速度方向之间且弯向合外力这一侧，所以钢球受到的吸引力指向弧内，则磁极在B位置，但极性无法确定，两极对钢球都有吸引力，都可以，D正确，ABC错误；故选D．‎ ‎3.关于匀速圆周运动，以下说法正确的是（　　）‎ A. 匀速圆周运动是匀速运动 B. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 C. 匀速圆周运动线速度v、周期T都是恒量 D. 匀速圆周运动向心加速度a是恒量，线速度v方向时刻改变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A、匀速圆周运动的速度方向是沿着圆弧的切线方向，时刻改变，一定是变速运动，故A错误；‎ B、匀速圆周运动的加速度指向圆心，时刻改变，是变加速运动，故B正确；‎ C、匀速圆周运动中的ω、T、f的大小都不变，角速度方向也不变，故都是恒量；v方向时刻改变是变量，向心加速度a时刻变变化为变量；故C，D错误；‎ 故选B.‎ ‎4.如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红错块在点匀速上升的同时，使玻璃管从位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（ ）‎ A. 直线 B. 曲线 C. 曲线 D. 三条轨迹都有可能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】红蜡块同时参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动，实际运动的轨迹即合运动的轨迹。由于它在任意一点的合速度方向是向上或斜向右上方的，而合加速度就是水平方向的加速度，方向是水平向右的，合加速度和合速度不共线，故轨迹是曲线。又因为物体做曲线运动的轨迹总向加速度方向偏折，故选项B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎5.从同一点水平抛出三个小球分别撞在竖直墙壁上a点、b点、c点，则（　　）‎ A. 落在a点的小球水平速度最小 B. 落在b点小球竖直速度最小 C. 落在c点的小球飞行时间最短 D. a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点 ‎【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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度。根据推论：平抛运动的速度反向延长线交水平位移的中点。‎ ‎【详解】根据得 则知落在c点的小球飞行时间最长．由得 x相等，落在a点的小球飞行时间最短，则落在a点的小球水平速度最大．小球竖直速度，知落在a点的小球竖直速度最小，故ABC错误；根据推论：平抛运动的速度反向延长线交水平位移的中点，则知a、b、c三点速度方向的反向延长线交于一点，‎ 故D正确，ABC错误。‎ 故选D。‎ ‎6.如图，小球在光滑的水平桌面上沿ab方向做直线运动，若运动至a点时给小球施加一恒力F，关于此后小球的运动轨迹及速度变化分析正确的是 A. 可能沿1轨迹，速度减小 B. 可能沿2轨迹，速度增大 C. 可能沿3轨迹，速度减小 D. 轨迹2或3都有可能，速度都增大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】球在做曲线运动，速度方向沿轨迹运动的切线方向；刚开始力的方向与速度方向的夹角小于90°，引力做正功，速度增大，故ACD错误，B正确．‎ 故选B.‎ ‎7.质量为m的小球，用一条绳子系在竖直平面内做圆周运动，小球到达最高点时的速度为v，到达最低点时的速变为，则两位置处绳子所受的张力之差是（ ）‎ A. 6mg B. 5mg C. 4mg D. 2mg ‎【答案】A ‎【解析】‎ 在最高点，小球受重力和绳子的拉力T1，合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ 在最低点，重力和拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：‎ 最低点速度为：‎ 两位置处绳子所受的张力之差为：，联立解得：，故选项A正确．‎ 点睛：本题关键是明确在最高点和最低点小球合力提供向心力，然后根据牛顿第二定律列式求解出两个拉力，得到拉力之差．‎ ‎8.关于向心加速度，以下说法正确是(　　)‎ A. 它描述了角速度变化的快慢 B. 它描述了线速度大小变化的快慢 C. 它描述了线速度方向变化的快慢 D. 公式只适用于匀速圆周运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC、向心加速度只改变速度的方向，不改变速度大小．向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢，故AB错误，C正确；‎ D、公式既适用于匀速圆周运动，也适用于变速圆周运动．故D错误．‎ 故选C．‎ ‎9.A、B两个质点，分别做匀速圆周运动，在相等时间内它们通过的弧长比，转过的圆心角比，则下列说法中正确的是（　　）‎ A. 它们的线速度比 B. 它们的向心加速度比 C. 它们的周期比 D. 它们的周期比 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．A、B两质点分别做匀速圆周运动，根据速度公式 得 选项A错误；‎ B．根据角速度公式 得 向心加速度公式 则 选项B错误；‎ CD．根据公式 得 选项C正确，D错误。‎ 故选C。‎ ‎10.两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球做匀速圆周运动，对其受力分析如图所示，由牛顿第二定律则有 mgtanθ＝mω2Lsinθ 整理得：‎ Lcosθ＝是定值 则两球处于同一高度，故B项与分析相符．‎ ‎11.如图所示，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球到达P点时F突然发生变化，则下列关于小球运动的说法正确的是（ ）‎ A. F突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. F突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动 C. F突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动 D. F突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．若F突然变大，拉力大于需要的向心力，物体沿着轨迹Pc做向心运动，故A错误，B正确。‎ CD．在水平面上，细绳的拉力提供小球所需的向心力，当F突然变小时，拉力小于需要的向心力，将沿轨迹Pb做离心运动，故CD错误。‎ 故选B。‎ ‎12.如图所示，一小球套在光滑轻杆上，绕着竖直轴OO′匀速转动，下列关于小球受力的说法中正确的是（　　）‎ A. 小球受到离心力、重力和弹力 B. 小于受到重力和弹力 C. 小球受到重力、弹力、向心力 D. 小球受到重力、弹力、下滑力 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】小球做圆周运动，受到重力和弹力作用，两个力的合力充当做圆周运动的向心力，故选B。‎ ‎13.如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，对桥面的压力为零，则汽车通过桥顶的速度应为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】根据牛顿第二定律和题意可得 当支持力为零，根据牛顿第二定律则有 联立解得 故ABC错误，D正确。‎ 故选D。‎ ‎14.小船在‎400米宽的河中横渡,河水流速是‎2 m/s,船在静水中的航速是‎4 m/s,要使船航程最短,则船头的指向和渡河的时间t分别为　(　　)‎ A. 船头应垂直指向对岸,t=100s B. 船头应与上游河岸成60°角,t=100s C. 船头应与上游河岸成60°角，t=s D. 船头应与上游河岸成30°角，t=‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 当合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，设船头与上游河岸方向的夹角为，则，所以，渡河的位移x=d=‎400m；根据矢量合成法则，则有：，渡河时间，C正确．‎ ‎【点睛】船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，这类题主要是问最短的时间和最短的路程，最短的时间主要是希望合速度在垂直河岸方向上的分量最大，这样就可以用最快的速度过河，这个分量一般刚好是船在静水中的速度，即船当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；最短的路程主要是希望合速度的方向在垂直河岸方向上，这样就可以在垂直河岸方向上运动，最短的位移是河两岸的距离．‎ ‎15.铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为θ，弯道处的圆弧半径为r，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（　　）‎ A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C. 这时铁轨对火车的作用力等于mg D. 这时铁轨对火车的作用力小于mg ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时 此时火车速度正好是 由题知，质量为m的火车转弯时速度小于需要的向心力减小，而重力与支持力的合外力不变，所以合外力大于所需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误；‎ CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力且 当质量为m的火车转弯时速度小于时，内轨对火车的作用力沿着轨道平面，此时支持力与内轨对火车沿斜面的作用力的合力即为铁轨对火车的作用力，由于两力相互垂直，则合力一定大于，故CD错误。‎ 故选A。‎ ‎16.如图所示，长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于O点。当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能通过最高点。重力加速度为g，小球可视为质点。则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 小球通过最高点时绳对小球的拉力为mg B. 小球运动到圆心等高点时，绳对小球的拉力大于m C. 小球在最高点时的角速度大小为 D. 小球在最高点时角速度大小为 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】ACD．细绳拉着小球恰好通过最高点，此时绳对小球的拉力刚好为0，靠重力提供向心力即 得最高点的速度为 由公式得最高点角速度 故AD错误，C正确；‎ B．圆心等高点由牛顿第二定律得 由于小球从最低点到圆心等高点速度减小，则小球运动到圆心等高点时，绳对小球的拉力小于m，故B错误。‎ 故选C。‎ 二、多项选择（有多个选项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的或不选得0分。共16分）‎ ‎17.如图所示，A、B、C三个不同的位置向右分别以vA、vB、vC的水平初速度抛出三个小球A、B、C，其中A、B在同一竖直线上，B、C在同一水平线上，三个小球均同时落在地面上的D点，不计空气阻力．则必须（　　）‎ A. 先同时抛出A、B两球，再抛出C球 B. 先同时抛出B、C两球，再抛出A球 C. 必须满足vA＞vB＞vC D. 必须满足vA＜vB＜vC ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．三个物体的平抛高度满足 根据 知 则要三球同时落地需要B、C两球同时抛出，A后抛出，故A错误， B正确；‎ CD．三球的水平位移 据 知A的初速度大于B的初速度，B的初速度大于C的初速度，即 vA＞vB＞vC 故C正确，D错误．‎ 故选BC．‎ ‎18.如图所示的传动装置中，两轮固定在一起绕同一轴转动，AB 两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是，若皮带不打滑，则关于三轮边缘的 a、b、c 三点以下结论正确的是（　　）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】点a和点b是同缘传动边缘点，线速度相等，故va：vb=1：1；根据v=rω，有 ωa：ωb=rb：ra=1：2‎ 根据可知 点b和点c是同轴传动，角速度相等，故ωb：ωc=1：1；根据v=rω，有 vb：vc=rb：rc=1:2‎ 由可得 综上有：‎ ωa：ωb：ωc=1：2：2‎ va：vb：vc=1：1：2‎ 故选BD。‎ ‎19.质量为‎4kg的物体在t=0时刻受到恒定的合外力F作用在x﹣y平面上运动，物体沿x轴方向的位移图象和沿y轴方向的速度图象如图（1）和图（2）所示，下列说法正确的是（　　）‎ A. t=0时刻质点的速度为‎5m/s B. 2s末质点速度大小为‎10m/s C. 质点初速度的方向与合外力方向垂直 D. 质点所受的合外力F为8N ‎【答案】AD ‎【解析】‎ A、质点在x方向做匀速运动，速度为‎4m/s，加速度为零，x方向的分力Fx为零；质点在y方向做匀加速直线运动，初速度为‎3m/s，其分加速度为，x方向的分力为Fx=max=8N，沿+y方向；初速度，故A正确；‎ B、2s末质点速度大小，故B错误；‎ C、初速度，方向在-x、y方向之间与-x方向成37°角，质点合外力方向是沿+y方向，故C错误；‎ D、质点在x方向加速度为零，质点所受的合外力就是x方向的分力为8N．故D正确；‎ 故选AD．‎ ‎20.如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别用轻绳连接并跨过定滑轮（不计绳子与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦）．在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中（ ）‎ A. 物体A也做匀速直线运动 B. 绳子的拉力始终大于物体A所受的重力 C. 物体A的速度小于物体B的速度 D. 地面对物体B的支持力逐渐增大 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：以物体绳子与物体B的结点为研究对象，将B的速度分解成绳子伸长的速度和垂直绳子方向的速度，如图所示.‎ ‎，绳子伸长的速度等于物体A上升的速度．物体A的速度，物体B向右运动θ减小，所以增大，物体A处于超重状态，绳子拉力始终大于物体A所受的重力，由于物体A上升的加速度在减小，所以拉力在减小，地面对B的支持力，物体B向右运动θ减小，增大．‎ 故选BCD 考点：运动的合成与分解 点评：物体B的运动在研时要根据效果进行分解，一般分解为沿绳子方向的运动和垂直于绳子方向的运动．‎ ‎21.乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动(如图所示)，下列说法正确的是(　　)‎ A. 车在最高点时，人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去 B. 人在最高点时，对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg C. 人在最低点时，处于超重状态 D. 人在最低点时，对座位的压力大于mg ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为 ．当速度v≥时，没有保险带，人也不会掉下来．故A错误．当人在最高点的速度v＞人对座位就产生压力．当速度增大到2‎ 时，压力为3mg，故B错误；人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，,，即人处于超重状态，人对座位的压力大于mg．故CD正确；故选CD．‎ 点睛：本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题.‎ 三、实验题（每空2分，共8分）‎ ‎22.在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：‎ A．让小球多次从_____________位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．‎ B．按图安装好器材，注意______________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．‎ C．取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．‎ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．‎ 利用描迹法描出小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式：x＝________ 和y＝________ ，就可求得，即为小球做平抛运动的初速度．‎ ‎【答案】 (1). 斜槽上的相同 (2). 斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 (3). v0t (4). ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】A[1]平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。‎ B[1]平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 ‎[3][4]平抛运动水平方向 在竖直方向上 四、计算题（本大题共3小题，共24分。解答应写出必要的文字说明、示意图、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的问题，答案中必须明确写出数值和单位。）‎ ‎23.在‎80m的高空，有一架飞机以40 的速度水平匀速飞行，若忽略空气阻力的影响，取g＝10，求：‎ ‎（1）从飞机上掉下来的物体，经多长时间落到地面；‎ ‎（2）物体从掉下到落地，水平方向移动的距离多大；‎ ‎（3）从掉下开始，第4秒末物体的速度．‎ ‎【答案】(1)4s；(2)‎160m；(3) , 方向与地面成 向下．‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)由得飞行时间为：；‎ ‎(2) 落地点离抛出点的水平距离为：；‎ ‎(3) 第4秒末物体的竖直分速度：，速度，方向与地面成 向下．‎ ‎24.一根长的轻杆系着一个小球，小球在竖直平面内作圆周运动。已知球的质量，()求：‎ ‎(1)试确定到达最高点时杆与球之间无弹力时球的速度多大？‎ ‎(2)当小球在最高点时的速度为‎3m/s时，求杆对球的作用力。‎ ‎(3)当小球在最高点时的速度为‎5m/s时，求杆对球的作用力。‎ ‎(4)当小球在最低点时的速度为‎6m/s时，求球对杆的作用力。‎ ‎【答案】(1)；(2) ，方向向上；(3) ，方向向下；(4) ，方向向下 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球到达最高点，杆与球之间无弹力时重力提供向心力，设速度为v，由 得 ‎(2)设杆对球的作用力为方向向下，速度为，由向心力公式得 解得 即杆对球的作用力为，方向向上。‎ ‎(3)设杆对球的作用力为方向向下，速度为，由向心力公式得 解得 即杆对球的作用力为，方向向下。‎ ‎(4) 杆对球的作用力为方向向上，速度为，由向心力公式得 解得 杆对球的作用力方向向上，则球对杆的作用力方向向下，大小为。‎ ‎25.如图所示，竖直平面内有半径为R的光滑半圆形轨道，半圆形轨道与水平面相切于A点。一质量为m的小球（可视为质点）从A点进入半圆形轨道，在最高点B处时对轨道的压力是小球重力的3倍。从B点飞出后落于水平面上C点。已知重力加速度为g，不计空气阻力。求：‎ ‎(1)小球在半圆形轨道最高点B处速度大小vB；‎ ‎(2)小球在水平面上落点C与A点的距离x。‎ ‎【答案】(1)；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)在B点对小球受力分析由向心力公式得 解得 ‎(2)从B点飞出后小球做平抛运动，竖直方向 水平方向 联立解得