内蒙古包头市第三十三中学2015-2016学年高一下学期期中考试(I)物理试题 Word版含解析

2015-2016学年内蒙古包头市第三十三中学高一下学期期中考试
（I）物理试题
一、单选题：共10题每题6分共60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】本题考查了曲线运动条件和方向等内容，意在考查考生的识记能力。

做曲线运动的物体，速度的大小可能不变，而方向时刻沿着切线方向，选项A错误、B正确；曲线运动，只要加速度的方向与速度方向不在一条直线上即可，加速度大小和方向均可不变，如平抛运动，选项CD错误。

综上本题选B。

2．某人以一定的速率垂直河岸向对岸划去，当水流匀速时，关于他过河所需时间、发生的位移与水速的关系正确的是
A.水速小时，位移小，时间短
B.水速大时，位移大，时间长
C.水速大时，位移大，时间不变
D.位移、时间与水速无关
【答案】C
【解析】本题考查了运动的合成与分解的内容，意在考查考生的识记和理解能力。

垂直河岸向对岸划去，则运动的时间不变，选项AB错误；而水速越大，相同运动时间则向下游的位移越大，故合位移越大，选项C正确、D错误。

综上本题选C。

3．某质点在恒力F作用下从A点沿如图所示曲线运动到B点，到达B点后质点受到的力大小不变，但方向恰与F相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线
A.曲线a
B.曲线b
C.曲线c
D.以上三条曲线都不可能
【答案】A
【解析】本题考查了曲线运动的条件内容，意在考查考生的识记和理解能力。

曲线运动，力的方向总是指向曲线运动的凹侧，当到达B点后质点受到的力大小不变，但方向恰与F相反，则只有曲线a能满足题干所述的情况，选项A正确、BCD错误。

综上本题选A。

4．一物体在F1、F2、F3三个恒力共同作用下做匀速直线运动，突然撤消F2这个力，则
A.物体立即朝F2的反方向返回
B.物体一定改做匀变速曲线运动
C.有可能沿F2原方向做匀减速运动
D.有可能沿F2反方向做匀减速运动
【答案】C
【解析】本题考查了曲线运动的条件的内容，意在考查考生的识记和理解能力。

当突然撤消F2这个力，则另外两个力的合力大小与F2大小相等、方向相反。

若原来速度的方向与合力的方向相反，则有可能沿F2原方向做匀减速直线运动，不可能立即反方向返回，故也不一定做曲线运动，选项AB错误、C正确；因合力沿F2反方向，不论速度方向如何，均不可能沿F2反方向做匀减速运动，选项D错误。

综上本题选C。

5．一物体从某高度以初速度v0水平抛出，落地时速度大小为v t，则它运动时间为
【答案】D
【解析】本题考查了平抛运动的内容，意在考查考生的识记和理解能力。

设平抛运动的竖直分速度为错误！未找到引用源。

，则根据平抛运动合速度与分速度关系有：错误！未找到引用源。

，解得物体的运动时间为错误！未找到引用源。

，选项ABC错误、D正确。

综上本题选D。

6．如图所示，从倾角为θ的足够长的斜面上的A点，先后将同一小球以不同的速度水平向右抛出，第一次速度为v1，球落在斜面上时速度方向与斜面夹角为α1;第二次速度为v2，球落在斜面上时速度方向与斜面夹角为α2。

若v1＞v2则
A.α1＞α2
B.α1＜α2
C.α1＝α2
D.无法比较α1与α2的大小
【答案】C
【解析】本题考查了平抛运动的内容，意在考查考生的理解能力。

根据平抛运动的位移关系有：错误！未找到引用源。

，速度关系为：错误！未找到引用源。

，由此关系式可知，与初速度的大小无关，故α1＝α2，选项ABD错误、C正确。

综上本题选C。

7．火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内外轨道一样高，则火车转弯时
A.对外轨产生向外的挤压作用
B.对内轨产生向外的挤压作用
C.对外轨产生向内的挤压作用
D.对内轨产生向内的挤压作用
【答案】A
【解析】本题考查了圆周运动应用的内容，意在考查考生的理解能力。

火车转弯时，需要指向内侧的合力提供向心力。

若转弯处内外轨道一样高，由于火车转弯时要做离心运动，则火车对外轨有产生向外的挤压作用，由此而产生的反作用力指向内侧的合力提供向心力，选项A正确、B错误；此时火车对内轨无挤压作用，选项C错误、D错误。

综上本题选A。

8．当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的错误！未找到引用源。

，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为(错误！未找到引用源。

m/s2)
A.15 m/s
B.20 m/s
C.25 m/s
D.30 m/s
【答案】B
【解析】本题考查圆周运动，意在考查学生的应用能力。

车以10 m/s通过拱桥顶点时，由合外力提供向心力得：错误！未找到引用源。

，解得：R=40 m，要使车在顶点无摩擦力，则车与桥之间无挤压力，即车只受重力，由合外力提供向心力得：错误！未找到引用源。

，解得：v =20 m/s。

9．如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，物块滑到最低点时速度大小为v，方向水平向右．若物块与球壳之间的动摩擦因数为μ，则物块在最低点时
A.受到向心力为错误！未找到引用源。

B.受到的摩擦力为错误！未找到引用源。

C.受到的摩擦力为μ(错误！未找到引用源。

)
D.受到的合力方向竖直向上
【答案】C
【解析】本题考查了圆周运动的内容，意在考查考生的理解和应用能力。

对物块在最低点进行受力分析，受到向心力错误！未找到引用源。

，选项A错误；支持力错误！未找到引用源。

，此时受到的摩擦力为：错误！未找到引用源。

，选项B错误，C 正确；此时合力方向为向心力与摩擦力合成的方向，方向斜向左上方，选项D错误。

综上本题选C。

10．某变速箱中有甲、乙、丙三个齿轮，如图所示，其半径分别为r1、r2、r3，若甲轮的角速度为ω，则丙轮边缘上某点的向心加速度为
A.错误！未找到引用源。

B.错误！未找到引用源。

C.错误！未找到引用源。

D.错误！未找到引用源。

【答案】A
【解析】本题考查了圆周运动的内容，意在考查考生的识记和理解能力。

三个轮边缘的线速度大小相等，根据向心加速度公式有，而错误！未找到引用源。

，代入得丙轮边缘上某点的向心加速度为错误！未找到引用源。

，选项A正确、BCD错误。

综上本题选A。

二、多选题：共5题
11．图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。

左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。

b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。

c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。

若在传动过程中，皮带不打滑。

则
A.a点与b点的线速度大小相等
B.a点与b点的角速度大小相等
C.a点与c点的线速度大小相等
D.a点与d点的向心加速度大小相等
【答案】CD
【解析】本题考查了圆周运动的内容，意在考查考生的识记和理解能力。

根据同一皮带上线速度相等，a点与c点的线速度大小相等，即错误！未找到引用源。

，选项C正确；同一轮上角速度相等，b点与c点的角速度大小相等，错误！未找到引用源。

而错误！未找到引用源。

，即错误！未找到引用源。

，可得错误！未找到引用源。

，选项B 错误；再由图可得：错误！未找到引用源。

，则可判断出错误！未找到引用源。

，a点与b 点的线速度大小不相等，选项A错误；根据加速度公式错误！未找到引用源。

，可得角速度错误！未找到引用源。

，它们大小相等，选项D正确。

综上本题选CD。

12．在高度为h的同一位置上向水平方向同时抛出两个小球A和B，若A球的初速度v A大于B球的初速度v B，则下列说法中正确的是
A.A球落地时间小于B球落地时间
B.在飞行过程中的任一时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移
C.若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙时的高度总是大于B球击中墙时的高度
D.在空中飞行的任意时刻A球的速率总是大于B球的速率
【答案】BCD
【解析】本题考查了平抛运动的内容，意在考查考生的理解和应用能力。

平抛运动的运动时间由高度决定，两个小球下落的高度相同，故落地时间相同，选项A错误；水平位移错误！未找到引用源。

，故在飞行过程中的任一时间内，速度大的位移大，选项B正确；当运动的水平位移相同时，由于A球的初速度v A大于B球的初速度v B，则遇到一堵竖直的墙的时间A球小于B球，由错误！未找到引用源。

下落距离A球小于B球，故A球击中墙时的高度总是大于B球击中墙时的高度，选项C正确；因两球在空中飞行的任意时刻竖直速度相同，而水平方向A球的初速度v A大于B球的初速度v B，由公式错误！未找到引用源。

知，合速率A球的速率总是大于B球的速率，选项D正确。

综上本题选BCD。

13．如图所示，小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方有一固定的钉子C，把小球拉到水平位置A后无初速释放，当细绳转到竖直位置时有一定大小的速度，与钉子C相碰的瞬间
A.小球的速度不变
B.小球的向心加速度不变
C.小球的向心加速度突然增大
D.绳中拉力突然增大
【答案】ACD
【解析】本题考查了圆周运动的内容，意在考查考生的理解和应用能力。

当细绳与钉子C相碰的瞬间，球的速度不能发生突变，故小球的速度不变，选项A正确；根据向心加速度公式错误！未找到引用源。

，由于碰后半径变小，则小球的向心加速度会突然增大，选项B错误、C正确；根据向心力公式错误！未找到引用源。

知，绳中的拉力因半径变小而变大，选项D正确。

综上本题选ACD。

14．物体以v0的速度被水平抛出，当它的竖直分位移与水平分位移大小相等时，以下说法正确的是
A.竖直分速度等于水平分速度
B.瞬时速度的大小为错误！未找到引用源。

C.运动时间为错误！未找到引用源。

D.运动的位移大小为错误！未找到引用源。

【答案】BCD
【解析】本题考查了平抛运动的内容，意在考查考生的理解和应用能力。

做平抛运动的物体，当它的竖直分位移与水平分位移大小相等时，有：，则错误！未找到引用源。

，选项A错误；瞬时速度的大小为，选项B正确；竖直方向上有：，可得物体的运动时间为错误！未找到引用源。

，选项C正确；运动的位移大小为错误！未找到引用源。

，选项D正确。

综上本题选BCD。

15．一轻杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，以下说法正确的是
A.小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零
B.小球过最高点时最小速度为错误！未找到引用源。

C.小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力
D.小球过最高点时，杆对球的作用力一定与小球所受重力方向相反，但大小与重力无关
【答案】AC
【解析】本题考查了圆周运动的内容，意在考查考生的理解和应用能力。

小球围绕轻杆在竖直平面内做半径为R的圆周运动，当小球的重力完全提供向心力时，即，小球过最高点时错误！未找到引用源。

，此时杆所受的弹力可以为零，选项A正确；由于杆可提供支持力，小球过最高点时最小速度可小于错误！未找到引用源。

，选项B错误；小球过最高点时，当杆对球的作用力与球所受重力方向相反，此时，要使小球做完整的圆周运动，则速度不为零，故重力一定大于杆对球的作用力，选项C正确、D错误。

综上本题选AC。

三、填空题：共1题
16．(1)在“研究平抛物体运动”的实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。

实验简要步骤如下：
A.让小球多次从_____________ 位置上滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置；
B.安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线，检测斜槽末端水平的方法是____________________________。

C.测出曲线上某点的坐标x、y，用v0 = _______________算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求v0的值，然后求它们的平均值。

D.取下白纸，以O为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验步骤的合理顺序是________________(只排列序号即可)。

(2)某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图所示，O点不是抛出点，x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度是
v0=_______ m/s，B点的速度v B=_______ m/s，抛出点的坐标x=_________cm，
y=_________cm，(g取10m/s2)
【答案】(1)斜槽上同一把小球轻放在斜槽末端，观察是否左右运动
错误！未找到引用源。

BADC
(2) v0=4 m/s v B=2
4 m/s x= -80 cm y= -20 cm
【解析】本题考查了“研究平抛物体运动”的实验内容，意在考查考生的识记和理解能力。

(1)为了保证每次抛出的速度相同，需要让小球多次从斜槽上同一位置上滚下；检测斜槽末端水平的方法是把小球轻放在斜槽末端，观察是否左右运动；根据小球做平抛运动有错误！未找到引用源。

、错误！未找到引用源。

，联立解得错误！未找到引用源。

；实验步骤的合理顺序是BADC；
(2)竖直方向上错误！未找到引用源。

m，由错误！未找到引用源。

,易知t=0.1s,则平抛物体的初速度是v0=错误！未找到引用源。

m/s =4 m/s；在B点，竖直方向的速度为：错误！未找到引用源。

=4 m/s，则B点的速度v B=错误！未找到引用源。

=4错误！未找到引用源。

m/s；由错误！未找到引用源。

，得B点离抛出点运动了0.4 s，下落的距离为错误！未找到引用源。

m，故可得y= -20 cm；在O点之前0.2 s的水平位移为x= -80 cm。

四、计算题：共3题
17．平抛一物体，当抛出1 s后它的速度方向与水平方向成45°角，落地时速度方向与水平方向成60°角(g取10 m/s2)，求：
(1)物体初速度大小；
(2)物体落地时速度的大小；
(3)开始抛出时离地面的高度。

【答案】(1)10 m/s (2)20 m/s (3)15 m
【解析】本题考查了平抛运动的内容，意在考查考生的应用能力。

(1)设平抛运动的物体在水平方向错误！未找到引用源。

，竖直方向错误！未找到引用源。

，由题意知，1 s时速度与水平成45°角，设为θ=45°，有错误！未找到引用源。

=1，得初速度：错误！未找到引用源。

10 m/s。

(2)落地时，落地速度与初速度之间满足错误！未找到引用源。

，其中物体落地时速度方向与水平方向成α=60°，得物体落地时速度的大小v地=20 m/s。

(3)落地时竖直速度与初速度的关系为：错误！未找到引用源。

，得错误！未找到引用源。

m/s
得飞行时间t=错误！未找到引用源。

s，则抛出时距地面的高度为：H=错误！未找到引用源。

15 m。

18．如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道，轨道半径为R，小球在轨道的最高点对轨道的压力等于小球的重力。

问：
(1)小球离开轨道落到距地面错误！未找到引用源。

高处时，小球水平位移是多少；
(2)小球落地时速度为多大。

【答案】(1)错误！未找到引用源。

(2) 错误！未找到引用源。

【解析】本题考查了的圆周运动的内容，意在考查考生的理解和应用能力。

(1)根据牛顿第三定律，小球到达轨道的最高点时受到轨道的支持力N等于小球对轨道的压力N′，则：N=mg，
由题意可知小球在最高点时，有：错误！未找到引用源。

解得小球到达轨道最高点时的速度大小为：错误！未找到引用源。

当小球离开轨道落到距地面错误！未找到引用源。

高处时，有：错误！未找到引用源。

得运动时间：错误！未找到引用源。

所以水平位移为：错误！未找到引用源。

(2)小球离开轨道平面做平抛运动，设落地竖直方向速度为错误！未找到引用源。

，则：
所以小球落地时速度大小为：v地错误！未找到引用源。

19．如图所示,水平房顶高H=5 m,墙高h=3.2 m,墙到房子的距离l=3 m,墙外马路宽d=10 m.欲使小球从房顶水平飞出落在墙外的马路上,求小球离开房顶时的速度应满足什么条件?(墙的厚度不计,取g=10 m/s2)
【答案】5 m/s<v0<13 m/s
【解析】如答图所示,设球刚好触墙而过时小球离开房顶的速度为v1,则小球自房顶飞出后做平抛运动到达墙头时,水平位移为l,竖直位移为
y=H-h=(5-3.2) m=1.8 m
由y=错误！未找到引用源。

g得小球自飞出后运动到墙头所用的时间为
t1=错误！未找到引用源。

s=0.6 s
由l=v1t1得小球离开房顶时的速度为
v1=错误！未找到引用源。

m/s=5 m/s
设小球飞出后恰好落在墙外的马路边缘时离开房顶的速度为v2,如答图所示,此过程水平位移为l+d,竖直位移为H,则小球在空中的飞行时间t2满足H=错误！未找到引用源。

g错误！未找到引用源。

,则
t2=错误！未找到引用源。

s=1 s
由l+d=v2t2得v2=错误！未找到引用源。

m/s=13 m/s
即小球恰好落在马路边缘时的飞出速度为13 m/s.
综上分析知,欲使小球离开房顶后能落在马路上,则小球离开房顶时的速度v0应满足v1<v0<v2,即5 m/s<v0<13 m/s.。