【文档说明】内蒙古赤峰市林东第一中学2019-2020学年高一下学期期中考试物理试题含解析【精准解析】.doc,共(15)页,633.500 KB,由管理员店铺上传
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高一年级期中考试物理试卷一、选择题1.关于曲线运动和圆周运动,以下说法中正确的是()A.变速运动一定是曲线运动B.匀速圆周运动是匀速运动C.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零D.做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心【答案】C【解析】试题分析:变速运动不一定是曲线运动
,也可能是直线运动,选项A错误;匀速圆周运动的速度大小不变,方向不断变化,故匀速圆周运动不是匀速运动,选项B错误;做曲线运动的物体速度不断变化,故有加速度,所受的合外力一定不为零,选项C正确;只有做匀速圆周运动的物体受到的合外力方向才一定指向圆心,选项D错误;
故选C.考点:曲线运动和圆周运动2.某人向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球,结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方,如图所示,为了让水平抛出的小球落入桶中,以下调整可行的是(不计空气阻力)()A.只降低抛出点高度B.增大初速度并提高抛出点高度C.只增大初速度D.只提高抛出点高度
【答案】A【解析】【分析】小球做平抛运动,飞到小桶的前方,说明水平位移偏大,应减小水平位移才能使小球抛进小桶中.将平抛运动进行分解:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式,再进行分析选择.【详
解】设小球平抛运动的初速度为0v,抛出点离桶口的高度为h,水平位移为x,则平抛运动的时间为:2htg=,水平位移为:002hxvtvg==由题知,小球做平抛运动,飞到小桶的前方,说明水平位移偏大,应减小水平位移才能使小球抛进小桶中.由上式可知,可只减小初速度或只降低抛出点的高度.故A正确BCD错误
.故选A.【点睛】本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题,比较简单,关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式.3.将一物体以9.8m/s的初速度水平抛出,经过一段时间后的末速度为初速度的3倍,则这段时间是(g取9.8m/s2)()A.3sB.2sC.33sD.22s【答案
】B【解析】【详解】已知v=3v0.则竖直分速度为:22002yvvvv=−=.又vy=gt,解得:0229.829.8vtssg===,故选B.4.如图所示,在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下,当小车以速度v匀速向右运动到如图所示位置时,物体P的速度为()A.vB.vcosCvcosD.
vcos2θ【答案】B【解析】试题分析:根据小车的运动情况得出P的运动情况.设绳子与水平方向的夹角为θ,将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向的速度等于P的速度,根据平行四边形定则得,vP=vcosθ,故B正确,A、C、D错误.
考点:运动的合成和分解5.把甲物体从2h高处以速度v0水平抛出,落地点与抛出点的水平距离为L,把乙物体从h高处以速度2v0水平抛出,落地点与抛出点的水平距离为s,则L与s的关系为A.2sL=B.2Ls=C.22Ls=D.2Ls=【答案】C【解析】【详解】
根据2h=12gt12,得14htg=则0104hLvtvg==同理由2212hgt=,得22htg=则020222hsvtvg==所以22Ls=.A.2sL=,与结论不相符,选项A错误;B.2Ls=,与结论不相符,选项B错误;C.22Ls=,与结论相符,选项C正确
;D.2Ls=,与结论不相符,选项D错误.6.如图所示,转动的跷跷板上A、B两点线速度大小分别为Av和Bv,角速度大小分别为A和B,ABrr,则()A,ABABvv==B.,ABABvv=C.,ABABvv=D.,ABABvv=【
答案】C【解析】【详解】同轴转动,角速度相等,故ωA=ωB;由图可知,rA<rB,根据v=rω,vA<vB;所以选项ABD错误,C正确。故选C。7.日常生活中可以利用离心运动甩干衣物上的水分,如图已知甩干桶直径为0.5m,工作时转速为20πr/s,则甩干过程中衣物和桶壁之间的弹力与衣物
所受重力的比值为(g=10m/s2)()A.80B.40C.20D.10【答案】B【解析】【详解】衣物转动的角速度20rad/s40rad/sπ22n===则对衣物受力分析,根据牛顿第二定律22N2dFmrm
==衣物和桶壁之间的弹力与衣物所受重力的比值为2N0.54040224010dFmgg===ACD错误,B正确。故选B。8.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.6mgB.5mgC.4m
gD.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:21vmgTmR+=在最低点,重力和拉力2T,合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:22vTmgmR−=最低点速度为:24vgRv=+两位置处绳子所受的张力之差
为:21TTT=−,联立解得:6Tmg=,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的合力提供向心力,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.9.如图所示,下列有关生活中圆周运动实例分析,其中说法正确的是()A.图
1中汽车通过凹形桥的最低点时,汽车处于超重状态B.图2中“水流星”匀速转动过程中,在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力C.图3中在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯D.图4脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向
心力,从而沿切线方向甩出【答案】AB【解析】【详解】A.图1中汽车通过凹形桥的最低点时,加速度向上,汽车处于超重状态,选项A正确;B.图2中“水流星”匀速转动过程中,在最高点处水对碗底压力21vFmmgl=−在最低处水
对碗底的压力22vFmmgl=+则在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力,选项B正确;C.图3中在铁路的转弯处,通常要求外轨比内轨高,当火车按规定速度转弯时,由重力和支持力的合力完全提供向心力,从而减轻轮缘
对外轨的挤压,故C错误;D.衣机脱水桶的脱水原理是:水滴与衣服间的附着力不足以提供其圆周运动的向心力,所以做离心运动,从而沿切线方向甩出,故D错误。故选AB。10.小船在静水中的速度为4m/s,要渡过宽度为30m,水的流速为3m/s的河流,下列说法正确的是()A.此船不可能垂直到达河对岸
B.此船能垂直到达河对岸C.渡河的最短时间为7.5sD.此船相对河岸的速度一定为5m/s【答案】BC【解析】【详解】AB.因船的静水速度大于水的速度,则合速度可沿着垂直于河岸方向,即此船能垂直到达河对岸,故A错误,B正确;
C.当静水速的方向垂直于河岸时,渡河的时间最短,根据分运动和合运动具有等时性,最短时间为30s=7.5s4cdtv==故C正确;D.根据平行四边形定则,合速度的大小:最大速度为7m/s,最小速度为1m/s,则此船
相对河岸的速度不一定为5m/s,故D错误。故选BC。11.如图所示,一个倾角为37°的斜面固定在水平面上,在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出,经过一段时间后,小球垂直斜面打在P点
处(小球可视为质点,不计空气阻力,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),则()A.小球击中斜面时的速度大小为5m/sB.小球击中斜面时的速度大小为4m/sC.小球做平抛运动的水
平位移是1.2mD.小球做平抛运动的竖直位移是1m【答案】AC【解析】【详解】AB.将球垂直撞在斜面上P点的速度进行分解,如图所示,由图可知θ=37°,β=53°由数学知识得:小球击中斜面时的速度大小为0035m/ssinsin370.6vvv===
=故A正确,B错误;CD.由00tanyvgtvv==则得0tan34s=0.4s103vtg==则小球做平抛运动的水平位移是x=v0t=3×0.4m=1.2m竖直位移是2211100.4m=0.8m22hgt==故C正确,D错误。故选AC。12
.如图所示,质量相等的A、B两个小球悬于同一悬点O,且在O点下方垂直距离h=1m处的同一水平面内做匀速圆周运动,悬线长L1=3m,L2=2m,则A、B两小球()A.周期之比T1:T2=2:3B.角速度之比ω1:ω2=1:1C.线速度之比v1:v2
=8:3D.向心加速度之比a1:a2=8:3【答案】BC【解析】【详解】AB.小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg和悬线拉力F的合力提供,设悬线与竖直方向的夹角为θ。对任意一球受力分析,由牛顿第二定律有:在竖直方向有Fcosθ-mg=0…①在水平
方向有224sinsinFmLT=…②由①②得cos2LθTπg=分析题意可知,连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为h=Lcosθ,相等,所以周期相等T1:T2=1:1角速度2T=则角速度之比ω1:ω2=1:1故A错误,B正确;C.根据合力提供向心力得2tantan
vmgmh=解得tanvgh=根据几何关系可知2211tan8Lhh−==2222tan3Lhh−==故线速度之比1283vv=::故C正确;D.向心加速度a=vω,则向心加速度之比等于线速度之比为1283aa=::故D错误。故选BC。二、实验题1
3.在做“探究平抛物体的运动”实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹:(1)图是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________;A.球心
B.球的上端C.球的下端(2)下图是利用上图装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片,由照片可判断实验操作错误的是________;A.释放小球时初速度不为0B.释放小球的初始位置不同C.斜槽末端切线不水平(3)如
图是实验中记录小球的轨迹,图中背景方格的边长表示实际长度0.1m,如果取g=10m/s2,那么:①由图判断a点_____________(“是”“不是”)平抛运动的抛出点;②由图可知小球从a运动到b的时间t=_________s;③小球平抛运动的
初速度为________m/s;④小球在b点的速度大小为___________m/s。【答案】(1).A(2).C(3).不是(4).0.1s(5).2.0m/s(6).2.5m/s【解析】【详解】(1)[1].题
干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点。所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端。故选B。(2)[2].由图可知,小球做斜抛运动,可知斜槽末端切线不水平,故选C。(3)①[3].因相邻四个点间水平位移相等,可知时间相等,而竖直高度之比为1:2:3,不是1:3:5,则a点不是抛出点;②[
4].根据△y=L=g△t2得0.1==s=0.1s10Ltg③[5].小球平抛运动的初速度0220.1=m/s=2.0m/s0.1=Lvt④[6].b点的竖直分速度30.3=m/s=1.5m/s20.2=ybLvt根据平行四边形定则知,b点的速度220==42.25m/s=2.5m/s
ybvvv++三、计算题14.在80m的高空,有一架飞机以40m/s的速度水平匀速飞行,若忽略空气阻力的影响,取g=102m/s,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)m402s,方向与地面成45o向下.【解析】【详解】(1)由212Hgt=得飞行时间为:24sHtg==;(2)落地点离抛出点的水平距离为:0160mxvt==;(3)第4秒末物体的竖直分
速度:m40syvgt==,速度220m402syvvv=+=,方向与地面成o45向下.15.下图1为游乐场的悬空旋转椅,可抽象为如图2所示模型,已知绳长L=5m,水平横梁L′=3m,小孩质量m=40kg,整个装置可绕竖直轴转动,绳与竖直方向夹角θ=37°,小孩可视为质
点,g取10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:(1)绳子的拉力为多少?(2)该装置转动的角速度多大?(3)增大转速后,绳子与竖直方向的夹角变为53°,求此时装置转动的角速度。【答案】(1)500N;(2)5ra
d/s2;(3)40rad/s21【解析】【详解】(1)小孩受力情况如图所示由于竖直方向受力平衡,有cosFmg=代入数据得500NF=(2)小孩做圆周运动的半径sin376mrLL+==由2sinFmr=代
入数据解得5rad/s2=(3)此时半径为sin537mrLL==+由2tan53mgmr=解得40rad/s21=16.晓明站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,甩动手腕,使球在竖直平面内做圆周
运动,当球某次运动到最低点时,绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地,如图所示,已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为34d,重力加速度为g,忽略手的运动半径和空气阻力。(1)求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2(2)问绳能承受的最大拉力多大?(3
)改变绳长,使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,绳长应为多少?最大水平距离为多少?【答案】(1)v1=2gd,v2=52gd;(2)T=113mg;(3)当l=2d时,x有极大值xmax=233d【解析】【详解】
(1)设绳断后球飞行时间为t,由平抛运动规律,竖直方向有:21142dgt=水平方向有:1dvt=联立解得12vgd=从小球飞出到落地,根据机械能守恒定律有:2221113224mvmvmgdd=+−解得252vgd=(2)设绳能承受的最大拉力大小为F,这也是球受到绳的最大拉力大小。
球做圆周运动的半径为34Rd=,根据牛顿第二定律有:21vFmgmR−=解得113Fmg=(3)设绳长为l,绳断时球的速度大小为v3,绳承受的最大拉力不变,根据牛顿第二定律有:23vFmgml−=得383vgl=绳断后球做平抛运动,竖直位移为dl−,水平位移为x,时间为1t,根据平抛
运动规律,竖直方向有:2112dlgt−=竖直方向有:31xvt=联立解得()43ldlx−=根据一元二次方程的特点,当2dl=时,x有极大值,为xmax=233d