甘肃省兰州二中2014-2015学年高一下学期期中物理试卷

甘肃省兰州二中2014-2015学年高一下学期期中物理试卷一、单选题（本题共12小题，每题只有一个正确选项，选对得3分，错选不得分；共36分）1．（3分）下列说法错误的是（）A．做曲线运动的物体所受的合力可以是变化的B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是直线运动C．做匀速圆周运动的物体的加速度是变化的D．平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同2．（3分）下列不属于匀变速运动的是（）A．自由落体运动B．平抛运动C．斜上抛运动D．匀速圆周运动3．（3分）一游泳运动员以恒定的速率垂直河岸过河，当水流的速度突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程的影响是（）A．路程变大，时间增长B．路程变大，时间缩短C．路程变大，时间不变D．路程和时间都不变4．（3分）如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，玻璃管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．曲线Q B．直线P C．曲线R D．无法确定5．（3分）一个物体以初速度V0水平抛出，经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等，那么t为（）A．B．C．D．6．（3分）如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它的边缘上的一点，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点线速度大小相等B．a点与c点角速度大小相等C．a点与d点向心加速度大小不相等D．a、b、c、d四点，向心加速度最小的是b点7．（3分）杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中不正确的是（）A．A处的线速度大于B处的线速度B．A处的角速度小于B处的角速度C．A处对筒的压力大于B处对筒的压力D．A处的向心力等于B处的向心力8．（3分）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中错误的是（）A．当速度大于v时，轮缘挤压外轨B．当速度小于v时，轮缘挤压内轨C．当以v的速度通过此弯路时，轮缘既不挤压外轨，也不挤压内轨D．当以v的速度通过此弯路时，火车受到的重力与轨道对火车的支持力是一对平衡力9．（3分）洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（）A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力及离心力作用B．脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D．转速稳定时筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少10．（3分）如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°．在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B 两个小球的运动时间之比为（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：1611．（3分）如图所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R．一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力．则下列判断正确的是（）A．要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应该落在C点B．即使v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同C．若v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环D．小球运动的时间可能会大于12．（3分）在教学楼梯口，有如图所示的0、1、2、3…K级台阶，每级台阶的长为30cm，高为15cm（g=10m/s2）．某同学从第0级台阶的边缘以V0=5m/s水平抛出一小球（不计一切阻力），则小球将落在第几级台阶上（）A．7级B．8级C．9级D．10级二、多项选择题（本题共6小题，每题有不止一个正确选项，全选对得5分，有漏选得3分，错选不得分；共30分）13．（5分）如图，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A．汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（）A．将竖直向上做加速运动B．向上加速度恒定不变C．将处于失重状态D．所受拉力大于重力14．（5分）如图所示，在平原上空水平匀速飞行的轰炸机，每隔1s投放一颗炸弹，若不计空气阻力，下列说法正确的有（）A．落地前，炸弹排列在同一竖直线上B．炸弹都落在地面上同一点C．炸弹落地时速度大小方向都相同D．相邻炸弹在空中的距离保持不变15．（5分）如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度v a和v b 沿水平方向抛出，经过时间t a和t b后落到与两抛出点水平距离相等的P点．若不计空气阻力，下列关系式正确的是（）A．t a＞t b B．t a＜t b C．v a＜v b D．v a＞v b16．（5分）一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示．则此时小球水平速度与竖直速度之比、小球水平方向通过的距离与在竖直方向下落的距离之比分别为（）A．水平速度与竖直速度之比为tanθB．水平速度与竖直速度之比为C．水平位移与竖直位移之比为2tanθD．水平位移与竖直位移之比为17．（5分）一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O 点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，下列说法错误的是（）A．小球线速度突然增大到原来的2倍B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍18．（5分）如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R，如图所示．现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，当小球通过最高点时速率为V0，则下列说法中正确的是（）A．若V0=，则小球对管内壁无压力B．若V0＞，则小球对管内上壁有压力C．若0＜V0＜，则小球对管内下壁有压力D．不论V0多大，小球对管内下壁都有压力三、填空题（每空3分，共24分）19．（6分）由开普勒行星运动定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨道都是，同一行星在轨道上运动时，经过近日点时的速率（大于、等于、小于）经过远日点的速率．20．（9分）万有引力定律告诉我们自然界中任何两个物体都相互吸引，引力的大小与物体的质量m1和m2乘积成，与它们之间距离r的二次方成，引力常量G=N•m2/kg2．21．（9分）在“研究平抛运动”的实验中，某同学只记录了小球运动途中的A，B，C三点的位置，取A点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，当g取10m/s2时，小球平抛的初速度为m/s，小球运动到B点的时速度m/s．小球抛出点的位置坐标为．四、计算题（共30分）22．（9分）如图所示，用长为L的细绳拴住一个质量为m的小球，当小球在水平面内做匀速圆周运动时，细绳与竖直方向成θ角．（1）对小球进行受力分析，画出受力分析图；（2）求细绳对小球的拉力；（3）小球做匀速圆周运动的周期．23．（9分）一质量为1600kg的汽车，行驶到一座半径为40m的圆弧形拱桥顶端时，汽车运动速度为10m/s，g=10m/s2．求：（1）此时汽车的向心加速度大小；（2）此时汽车对桥面压力的大小；（3）若要汽车通过顶端时对桥面的压力为零，则汽车在顶端时的行驶速度应该为多大．24．（12分）如图所示，有一长为L的细线，细线的一端固定在O点，另一端拴一质量为m 的小球，现使小球恰好在竖直平面内做完整的圆周运动，已知水平面上的C点在O点的正下方，且到O点的距离为1.9L，不计空气阻力，求：（g=10m/s2）（1）小球通过最高点A的速度v A；（2）若小球通过最低点B时，细线对小球的拉力T恰好为小球重力的6倍，且小球通过B 点时细线断裂，求小球落地点到C的距离．甘肃省兰州二中2014-2015学年高一下学期期中物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本题共12小题，每题只有一个正确选项，选对得3分，错选不得分；共36分）1．（3分）下列说法错误的是（）A．做曲线运动的物体所受的合力可以是变化的B．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是直线运动C．做匀速圆周运动的物体的加速度是变化的D．平抛运动的物体在相等的时间内速度变化相同考点：运动的合成和分解；物体做曲线运动的条件．专题：运动的合成和分解专题．分析：A、物体做曲线运动的条件是合外力与速度不在同一条直线上，但是合外力不一定是变化的，由此可判知选项A的正误．B、通过分析合加速度的方向与速度的方向之间的关系，可判知选项B的正误．C、通过做匀速圆周运动的问题的加速度方向是始终指向圆心的，可知加速度的方向是变化的，继而可知选项C的正误．D、分析平抛运动的物体的受力，可知是不发生变化的，加速度是不变的，即可得知在相等的时间内速度的变化情况，继而可知选项D的正误．解答：解：A、做匀速圆周运动的物体受到的合外力是时刻发生变化的，所以做曲线运动的物体所受的合力可以是变化的，选项A正确．B、两个互成角度的匀变速直线运动的和加速度方向和合速度的方向不一定在同一条直线上，所以合运动不一定是直线运动，选项B错误．C、做匀速圆周运动的物体的加速度方向始终指向圆心，所以加速度是变化的，选项C正确．D、平抛运动的物体在运动过程中加速度大小和方向都是恒定不变的，所以在相等的时间内速度变化相同，选项D正确．本题选错误的，故选：B点评：曲线运动的条件当物体所受的合力（加速度）与其速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动．曲线运动的合外力方向做曲线运动物体受到的合外力向总是指向曲线的凹侧．判断物体是否做曲线运动时，关键是看物体所受合力或加速度的方向与速度方向的关系，若两方向共线就是直线运动，不共线就是曲线运动．曲线运动的速度方向曲线运动中质点在某一点的速度方向沿着曲线上这一点的切线方向．曲线运动的轨迹曲线永远在合外力和速度方向的夹角里，曲线相对合外力上凸，相对速度方向下凹．（做曲线运动的物体，其轨道向合力所指的方向弯曲，若已知物体的曲线运动轨迹，可判断出物体所受合力的大致方向）2．（3分）下列不属于匀变速运动的是（）A．自由落体运动B．平抛运动C．斜上抛运动D．匀速圆周运动考点：匀变速直线运动的公式．专题：直线运动规律专题．分析：解答本题应掌握：匀变速运动是指加速度大小不变的运动，而匀速圆周运动加速度时刻在变化．解答：解：自由落体运动、平抛运动及斜下抛运动均只受重力，加速度等于重力加速度；故均为匀变速运动；匀速圆周运动只受向心力，故其加速度方向时刻在变，故匀速圆周运动属于变加速度曲线运动，不属于匀变速运动；本题选不属于匀变速运动的，故选：D．点评：对于匀速圆周运动很多同学认为其为匀变速运动；这说明对匀变速运动的定义没有真正弄清楚；应该明确匀变速运动是指加速度不变的运动．3．（3分）一游泳运动员以恒定的速率垂直河岸过河，当水流的速度突然变大时，对运动员渡河时间和经历的路程的影响是（）A．路程变大，时间增长B．路程变大，时间缩短C．路程变大，时间不变D．路程和时间都不变考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：合运动和分运动具有等时性，等效性，独立性的特点，水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，利用合运动与分运动的关系进行分析．解答：解：水流的速度突然变大时，对垂直河岸的运动没有影响，又运动员垂直河岸的运动速率是恒定的，所以运动员渡河的时间是不变的，在垂直河岸方向的位移也是不变的．但：水流的速度突然变大时，虽然渡河时间不变，由于其沿河岸的分运动速度变大，其沿河岸的位移就变大．他的总路程是垂直河岸的位移与沿河岸位移的合位移，垂直河岸方向的位移不变，沿河岸的位移变大，故他的运动路程就变大．综上所述：渡河时间不变；路程变大故选：C点评：本题考查合运动和分运动的等时性和独立性这两个特点，当合运动不好分析时，可单独分析某一个分运动解决问题．4．（3分）如图所示，红蜡块能在玻璃管的水中匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，玻璃管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．曲线Q B．直线P C．曲线R D．无法确定考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：当合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向大致指向轨迹凹的一向．解答：解：红蜡块在竖直方向上做匀速直线运动，在水平方向上做匀加速直线运动，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，物体做曲线运动．根据轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向大致指向轨迹凹的一向，知轨迹可能为曲线Q．故A正确，B、C、D错误．故选：A．点评：解决本题的关键会根据速度方向与加速度方向的关系判断物体做直线运动还是曲线运动，以及知道轨迹夹在速度方向与合力方向之间，合力的方向大致指向轨迹凹的一向．5．（3分）一个物体以初速度V0水平抛出，经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等，那么t为（）A ．B ．C ．D ．考点： 平抛运动．专题： 平抛运动专题．分析： 平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程求解即可．解答： 解：设平抛的水平位移是x ，则竖直方向上的位移就是x ，水平方向上：x=V 0t ﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①竖直方向上：x=gt 2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②联立①②可以求得：t=． 故选：B ．点评： 本题就是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动来求解．6．（3分）如图所示，为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它的边缘上的一点，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 点线速度大小相等B ． a 点与c 点角速度大小相等C ． a 点与d 点向心加速度大小不相等D ． a 、b 、c 、d 四点，向心加速度最小的是b 点考点： 线速度、角速度和周期、转速．专题： 匀速圆周运动专题．分析： 共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的各点线速度大小相等，根据v=r ω，a=r ω2=可知各点线速度、角速度和向心加速度的大小解答： 解：A 、a 、c 两点的线速度大小相等，b 、c 两点的角速度相等，根据v=r ω，c 的线速度大于b 的线速度，则a 、b 两点的线速度不等．故A 错误；B 、a 、c 的线速度相等，根据v=r ω，知角速度不等，故B 错误；C、根据a=rω2得，d点的向心加速度是c点的2倍，根据a=知，a的向心加速度是c的2倍，所以a、d两点的向心加速度相等，故C错误D、a、d两点的向心加速度相等，b、c、d角速度相等，根据a=rω2知，b点的向心加速度最小，d点的向心加速度最大．故D正确．故选：D点评：解决本题的关键知道线速度、角速度、向心加速度与半径的关系，以及知道共轴转动的各点角速度相等，靠传送带传动轮子上的点线速度大小相等7．（3分）杂技表演“飞车走壁”的演员骑着摩托车飞驶在光滑的圆锥形筒壁上，筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，演员和摩托车的总质量为m，先后在A、B两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，则以下说法中不正确的是（）A．A处的线速度大于B处的线速度B．A处的角速度小于B处的角速度C．A处对筒的压力大于B处对筒的压力D．A处的向心力等于B处的向心力考点：向心力；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：演员和摩托车受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据合力提供向心力比较线速度、角速度的大小，根据平行四边形定则比较支持力的大小和合力的大小．解答：解：重力不变，支持力方向相同，根据力的合成，知在A、B两处两支持力大小、合力大小相等．根据F合=m=mrω2得，v=，ω=，知半径越大，线速度越大，角速度越小．所以A处的线速度大于B处的线速度，A处的角速度小于B处的角速度．故A、B、D正确，C错误．本题选错误的，故选C．点评：解决本题的关键知道向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．8．（3分）火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定．若在某转弯处规定行驶的速度为v，则下列说法中错误的是（）A．当速度大于v时，轮缘挤压外轨B．当速度小于v时，轮缘挤压内轨C．当以v的速度通过此弯路时，轮缘既不挤压外轨，也不挤压内轨D．当以v的速度通过此弯路时，火车受到的重力与轨道对火车的支持力是一对平衡力考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：火车拐弯时以规定速度行驶时，火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力；若速度小于规定速度，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力．根据向心力知识进行分析．解答：解：A、火车拐弯时以规定速度v行驶时，火车的重力和支持力的合力提供圆周运动所需的向心力．若速度大于规定速度v，火车所需要的向心力大，重力和支持力的合力不够提供，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨．故A正确．B、若速度小于规定速度，火车所需要的向心力小，重力和支持力的合力提供偏大，此时内轨对火车有侧压力，轮缘挤压内轨．故B正确．C、当火车以规定速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力恰好提供向心力，内外轨都无侧压力．故C正确，D错误．本题选错误的，故选：D．点评：解决本题的关键知道火车拐弯时对内外轨均无压力，此时靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力．9．（3分）洗衣机的甩干筒在旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（）A．衣服受重力、筒壁的弹力和摩擦力及离心力作用B．脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物C．筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大D．转速稳定时筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而减少考点：向心力；摩擦力的判断与计算．专题：匀速圆周运动专题．分析：衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，根据向心力公式分析筒壁的弹力随筒转速的变化情况．解答：解：A、衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用，不能说受到离心力．故A错误．B、脱水桶高速运转时，水受到与运动方向垂直的合外力作用飞离衣物．故B错误．C、衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力F提供衣物的向心力，得到F=mω2R=m（2πn）2R，可见．转速n增大时，弹力F也增大，而摩擦力不变．故C错误．D、如转速不变，筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少，则所需要的向心力减小，所以筒壁对衣服的弹力也减小．故D正确．故选：D点评：本题是生活中圆周运动中的离心运动问题，在该类问题中，物体做离心运动是由于物体受到的指向圆心的合力（提供的向心力）小于物体需要的向心力的原因，不能理解为物体受到离心力的作用．要学会应用物理知识分析实际问题．10．（3分）如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为37°和53°．在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别为向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则A、B 两个小球的运动时间之比为（）A．1：1 B．4：3 C．16：9 D．9：16考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：两球都落在斜面上，位移上有限制，即竖直位移与水平位移的比值等于斜面倾角的正切值．解答：解：对于A球有：，解得：．同理对于B球有：则．故D正确，A、B、C错误．故选D．点评：解决本题的关键抓住平抛运动落在斜面上竖直方向上的位移和水平方向上的位移是定值．11．（3分）如图所示，AB为半圆环ACB的水平直径，C为环上的最低点，环半径为R．一个小球从A点以速度v0水平抛出，不计空气阻力．则下列判断正确的是（）A．要使小球掉到环上时的竖直分速度最大，小球应该落在C点B．即使v0取值不同，小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同C．若v0取值适当，可以使小球垂直撞击半圆环D．小球运动的时间可能会大于考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，应用平抛运动规律分析答题．解答：解：A、小球在竖直方向做自由落体运动，在竖直方向上：v y2=2gh，v y=，由此可知，竖直分位移h越大，小球的竖直分速度越大，小球落在C点时的竖直分位移最大，此时的竖直分速度最大，故A正确；B、小球抛出时的初速度不同，小球落在环上时速度方向与水平方向夹角不同，故B错误；C、假设小球与BC段垂直撞击，设此时速度与水平方向的夹角为θ，知撞击点与圆心的连线与水平方向的夹角为θ．连接抛出点与撞击点，与水平方向的夹角为β．根据几何关系知，θ=2β．因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，即tanα=2tanβ．与θ=2β相矛盾．则不可能与半圆弧垂直相撞，故C错误；D、当小球打在C点时，时间最长，则最长时间t=，故D错误；故选：A点评：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，知道平抛运动速度与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍．12．（3分）在教学楼梯口，有如图所示的0、1、2、3…K级台阶，每级台阶的长为30cm，高为15cm（g=10m/s2）．某同学从第0级台阶的边缘以V0=5m/s水平抛出一小球（不计一切阻力），则小球将落在第几级台阶上（）A．7级B．8级C．9级D．10级考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，根据平抛运动的特点水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，结合几何关系即可求解．解答：解：如图作一条连接各端点的直线，只要小球越过该直线，则小球落到台阶上；设小球落到斜线上的时间t水平：x=v0t竖直：y=gt2；且==2；解得t=0.5s。