安徽省六安市霍邱中学高一物理下学期期中试卷(含解析)

2015-2016学年安徽省六安市霍邱中学高一（下）期中物理试卷
一、选择题（共12小题，其中第1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或未选的得0分．共48分）
1．某物体做曲线运动，则（）
A．其所受合力可能为零
B．其所受合力可能是恒力
C．其所受合力的方向可能与运动方向相同
D．其速度可能不变
2．开普勒定律告诉我们（）
A．绕太阳运行的天体称为卫星
B．太阳系的八大行星中，离太阳越远的，其周期就越大
C．太阳系的八大行星中，离太阳越远的，其运行速度就越大
D．太阳系的八大行星绕太阳运行的轨迹都是圆
3．关于万有引力定律的下列说法中错误的是（）
A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力
B．两个物体间的万有引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比
C．万有引力常量G是牛顿亲自测出来的
D．在对某同学进行受力分析时，不需要考虑其他同学对他的万有引力
4．下列关于圆周运动的说法正确的是（）
A．做匀速圆周运动的物体，所受的合外力方向一定指向圆心
B．做匀速圆周运动的物体，其加速度方向可能不指向圆心
C．圆周运动（不论是否为匀速圆周运动），所受合外力方向都一定与其速度方向垂直D．做速率变化的圆周运动的物体，其加速度方向一定不指向圆心
5．一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽为30m的河，河水流速为2m/s，则这只船（）
A．不可能渡过这条河
B．不能沿垂直于河岸方向过河
C．渡过这条河的最短位移可能是25m
D．过河时间不可能小于10 s
6．如图所示，人在河岸上用轻绳拉船．某时刻人的速度为v，船的速度为v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的合成或分解图正确的是（）
A． B． C． D．
7．如图所示，在光滑的水平面上有一个小球a以初速度v0向右运动，与此同时，在它的正上方有一个小球b也以v0的初速度水平向右抛出，并落于水平面的c点，则（）
A．小球a先到达c点B．小球b先到达c点
C．两球同时到达c点D．不能确定
8．一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为2v0，不计空气的阻力，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间为（）
A． B． C． D．
9．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方（如图所示）．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为（）
A．减小初速度，抛出点高度不变
B．增大初速度，抛出点高度不变
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，提高抛出点高度
10．下列关于地球的说法中正确的是（）
A．地球上各点绕地轴转动的角速度大小都相等
B．地球上各点绕地轴转动的线速度大小都相等
C．赤道上物体绕地轴转动的周期大于北极绕地轴转动的周期
D．地球上所有物体受地球引力的方向都指向地心
11．将一物体以初速度v0水平抛出，从抛出某时刻物体的水平分运动的位移大小与竖直分运动的位移大小相等，下列说法中正确的是（）
A．该时刻物体水平分运动的速度大小与竖直分运动的速度大小相等
B．该时刻物体的速度大小等于v0
C．从抛出到该时刻物体运动的时间为
D．从抛出到该时刻物体位移大小等于v
12．如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球运动轨道的最低点和最高点，则杆对小球的作用力可能是（）
A．a处为支持力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为支持力
C．a处为拉力，b处为拉力D．a处为支持力，b处为支持力
二、非选择题（解答时需有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无演算过程的不计分．共4小题52分．）
13．从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，取g为10m/s2．
求：（1）小球落地时的速度；
（2）小球从抛出到落地的位移．
14．如右图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动．若两球质量之比m A：m B=2：1，求：
（1）A、B两球角速度之比；
（2）A、B两球受到的向心加速度之比；
（3）A、B两球运动半径之比．
15．如图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴线方向转动，若g=10m/s2且m始终处于静止状态．求：
（1）若物体M恰好不受静摩擦力作用，则平面转动的角速度ω0为多少？
（2）平面转动的角速度ω在什么范围内，物体M才不会滑动？
16．如图所示，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球，小球的初速度为v0，最后小球落在斜面上的N点．重力加速度为g．求：
（1）小球落在N点时的速度方向与水平面的夹角α；
（2）小球落在N点时的速度
（3）M、N两点间的距离．
2015-2016学年安徽省六安市霍邱中学高一（下）期中物理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（共12小题，其中第1～8题为单项选择题，9～12题为多项选择题．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，错选或未选的得0分．共48分）
1．某物体做曲线运动，则（）
A．其所受合力可能为零
B．其所受合力可能是恒力
C．其所受合力的方向可能与运动方向相同
D．其速度可能不变
【考点】曲线运动．
【分析】曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，是变速运动；物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上．
【解答】解：A、曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，故一定具有加速度，合力一定不为零，故A错误；
B、曲线运动的条件是合力与速度不共线，但合力可以是恒力，如平抛运动，故B正确；
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，所以所受合力的方向不可能与运动方向相同．故C错误；
D、曲线运动物体的速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，故D错误；
故选：B
2．开普勒定律告诉我们（）
A．绕太阳运行的天体称为卫星
B．太阳系的八大行星中，离太阳越远的，其周期就越大
C．太阳系的八大行星中，离太阳越远的，其运行速度就越大
D．太阳系的八大行星绕太阳运行的轨迹都是圆
【考点】开普勒定律．
【分析】人造卫星的轨道是圆；
由万有引力定律可得卫星的速度，周期；
对同一中心天体是常数
【解答】解：A、绕太阳运行的天体称为行星，故A错误．
B、由万有引力定律可得：G =mr，解得：T=，可知卫星离地球越远，周期越大，故B正确．
C、由万有引力定律可得：G =m，解得：v=，可知卫星离地球越远，速率越小，
故C错误．
D、依据开普勒第一定律可知，对地球和它的卫星，人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上，故D错误．
故选：B．
3．关于万有引力定律的下列说法中错误的是（）
A．自然界中任何两个物体间都存在万有引力
B．两个物体间的万有引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比
C．万有引力常量G是牛顿亲自测出来的
D．在对某同学进行受力分析时，不需要考虑其他同学对他的万有引力
【考点】万有引力定律及其应用．
【分析】万有引力定律是由牛顿发现的，而万有引力恒量是由卡文迪许测定的．万有引力定律适用于质点间的相互作用．G是一个比例常量，但有单位
【解答】解：A、牛顿A、任何物体间均存在引力，故A正确；
B、万有引力定律F=，引力的大小与两个物体的质量的乘积成正比，故B正确；
C、牛顿建立了万有引力定律，但G是卡文迪许测得，则C错误
D、因同学的质量小万有引力可不计，则D正确
因选错误的，故选：C
4．下列关于圆周运动的说法正确的是（）
A．做匀速圆周运动的物体，所受的合外力方向一定指向圆心
B．做匀速圆周运动的物体，其加速度方向可能不指向圆心
C．圆周运动（不论是否为匀速圆周运动），所受合外力方向都一定与其速度方向垂直
D．做速率变化的圆周运动的物体，其加速度方向一定不指向圆心
【考点】匀速圆周运动．
【分析】匀速圆周运动的合外力指向圆心，变速圆周运动向心力指向圆心，但合外力不指向圆心
【解答】解：A、匀速圆周运动的合外力指向圆心，提供向心力，则加速度也一定直线圆心，故A正确，B错误；
C、变速圆周运动的合外力不指向圆心，做圆周运动的物体，速度方向与半径方向垂直，只要所受合外力不指向圆心，其速度方向就不与合外力方向垂直．故C错误．
D、做变速圆周运动的物体，其加速度方向不指向圆心．故D正确．
故选：AD
5．一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽为30m的河，河水流速为2m/s，则这只船（）
A．不可能渡过这条河
B．不能沿垂直于河岸方向过河
C．渡过这条河的最短位移可能是25m
D．过河时间不可能小于10 s
【考点】运动的合成和分解．
【分析】船既随水向下游运动，又相对于水向对岸行驶，根据船相对于水的速度与水流速度的比较，分析船能否到达正对岸．
当船头的指向与河岸垂直时，该船渡河所用时间最短；当船运动的轨迹与河岸的方向垂直时，位移最小．
【解答】解：A、B、因为船的静水速的大小大于水流速，根据平行四边形定则知，合速度的方向可以垂直河岸，则船可以垂直河岸的航线抵达对岸．故A错误，B错误；
C、船可以垂直河岸的航线抵达对岸，所以最小位移等于河的宽度，等于30m．故C错误；
D、当静水速与河岸方向垂直时，渡河时间最短，则最短时间为：t=s，所以过
河时间不可能小于10s．故D正确．
故选：D
6．如图所示，人在河岸上用轻绳拉船．某时刻人的速度为v，船的速度为v1，绳与水平方向的夹角为θ，则下列有关速度的合成或分解图正确的是（）
A． B． C． D．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】将小船的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于拉绳子的速度．
【解答】解：船的运动分解如图：
将小船的速度v分解为沿绳子方向的v1和垂直于绳子方向的v2，则：v1=vcosθ；
当小船靠近岸时，θ变大，所以cosθ逐渐减小；即：在岸边拉绳的速度逐渐减小．故C 正确，A、B、D错误．
故选C．
7．如图所示，在光滑的水平面上有一个小球a以初速度v0向右运动，与此同时，在它的正上方有一个小球b也以v0的初速度水平向右抛出，并落于水平面的c点，则（）
A．小球a先到达c点B．小球b先到达c点
C．两球同时到达c点D．不能确定
【考点】平抛运动．
【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，结合两个分运动的运动规律分析．
【解答】解：b球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，可知相同时间内水平位移和a球的水平位移相等，可知两球同时到达c点．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
8．一个物体以速度v0水平抛出，落地时速度的大小为2v0，不计空气的阻力，重力加速度为g，则物体在空中飞行的时间为（）
A． B． C． D．
【考点】平抛运动．
【分析】根据平时四边形定则求出落地时竖直方向上的分速度，结合速度时间公式求出物体在空中飞行的时间．
【解答】解：落地时竖直分速度．
根据v y=gt得，物体在空中飞行的时间t=．故C正确，A、B、D错误．
故选：C．
9．某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方（如图所示）．不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛时，他可能作出的调整为（）
A．减小初速度，抛出点高度不变
B．增大初速度，抛出点高度不变
C．初速度大小不变，降低抛出点高度
D．初速度大小不变，提高抛出点高度
【考点】平抛运动．
【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．
【解答】解：设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间t=水平位移x=v0t=v0
A、B由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持抛出点高度h不变，减小初速度v0．故A 正确，B错误．
C、D由上式分析可知，要减小水平位移x，可保持初速度v0大小不变，减小降低抛出点高度h．故C正确，D错误．
故选AC
10．下列关于地球的说法中正确的是（）
A．地球上各点绕地轴转动的角速度大小都相等
B．地球上各点绕地轴转动的线速度大小都相等
C．赤道上物体绕地轴转动的周期大于北极绕地轴转动的周期
D．地球上所有物体受地球引力的方向都指向地心
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】同轴转动角速度相同，根据v=ωr知线速度与半径成正比，从而判定各选项．【解答】解：A、在地球上各点角速度相等，周期相等，故A正确，C错误；
B、由v=ωr知转动半径越大，线速度越大，在地球上赤道上线速度最大，两极最小，故B 错误；
D、物体受地球的引力是万有引力，方向指向地心，故D正确．
故选：AD
11．将一物体以初速度v0水平抛出，从抛出某时刻物体的水平分运动的位移大小与竖直分运动的位移大小相等，下列说法中正确的是（）
A．该时刻物体水平分运动的速度大小与竖直分运动的速度大小相等
B．该时刻物体的速度大小等于v0
C．从抛出到该时刻物体运动的时间为
D．从抛出到该时刻物体位移大小等于v
【考点】平抛运动．
【分析】通过竖直分位移与水平分位移大小相等，求出时间，根据时间可求出竖直方向的分速度以及速度的大小和方向．
【解答】解：A、竖直分位移与水平分位移大小相等，有v0t=gt2，所以运动的时间为t=，
此时竖直方向上的分速度v y=gt=2v0．故A错误，C正确．
B、平抛运动瞬时速度的大小为v==，故B正确；
D、此时水平方向上的位移的大小为x=v0t=，由于此时竖直分位移与水平分位移大小相
等，所以此时物体运动的位移的大小为=，
故D正确
故选BCD
12．如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动．现给小球一初速度，使它在竖直平面内做圆周运动，图中a、b分别表示小球运动轨道的最低点和最高点，则杆对小球的作用力可能是（）
A．a处为支持力，b处为拉力B．a处为拉力，b处为支持力
C．a处为拉力，b处为拉力D．a处为支持力，b处为支持力
【考点】向心力．
【分析】小球做匀速匀速圆周运动，在最高点速度可以为零，在最高点和最低点重力和弹力的合力提供向心力，指向圆心，可以判断杆的弹力的方向
【解答】解：小球做圆周运动，合力提供向心力；
在最高点受重力和杆的弹力，假设弹力向下，如图
根据牛顿第二定律得到，F1+mg=m；
当F1＜0，为支持力，向上；
当F1＞0，为拉力，向下；
当F1=0，无弹力；
球经过最低点时，受重力和杆的弹力，如图
由于合力提供向心力，即合力向上，故杆只能为向上的拉力；
故选：BC
二、非选择题（解答时需有必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只有最后答案而无演算过程的不计分．共4小题52分．）
13．从地面上方某点，将一小球以10m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，取g为10m/s2．
求：（1）小球落地时的速度；
（2）小球从抛出到落地的位移．
【考点】平抛运动．
【分析】（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据时间求出竖直方向上的分速度，结合平行四边形定则求出落地时的速度．
（2）根据竖直方向和水平方向上的运动规律，求出水平位移和竖直位移，根据平行四边形定则求出小球从抛出到落地的位移．
【解答】解：（1）小球落地时在竖直方向上的分速度v y=gt=10m/s．
小球落地时的速度v=．
v与水平方向的夹角为θ=45°．
（2）小球落地时的水平位移x=v0t=10m．
竖直方向上的位移=5m．
落地的位移s==5m．
s与水平方向的夹角为α，有．
答：（1）小球落地时的速度为．
（2）小球从抛出到落地的位移5m．
14．如右图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球在杆上恰好不发生滑动．若两球质量之比m A：m B=2：1，求：
（1）A、B两球角速度之比；
（2）A、B两球受到的向心加速度之比；
（3）A、B两球运动半径之比．
【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．
【分析】同轴转动角速度相同，由绳子的拉力提供向心力，根据F n=mω2r比较半径关系，根据a=ω2r比较加速度关系．
【解答】解：（1）同轴转动角速度相同，则A、B两球角速度之比为1：1，
（2、3）由绳子的拉力提供向心力，则有：
解得：，
根据a=ω2r可知，A、B两球受到的向心加速度之比为：
．
答：（1）A、B两球角速度之比为1：1；
（2）A、B两球受到的向心加速度之比为1：2；
（3）A、B两球运动半径之比为1：2．
15．如图所示，细绳一端系着质量M=0.6kg的物体，静止在水平面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m=0.3kg的物体，M的中点与圆孔距离为0.2m，并知M和水平面的最大静摩擦力为2N．现使此平面绕中心轴线方向转动，若g=10m/s2且m始终处于静止状态．求：
（1）若物体M恰好不受静摩擦力作用，则平面转动的角速度ω0为多少？
（2）平面转动的角速度ω在什么范围内，物体M才不会滑动？
【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．
【分析】（1）物体M不受摩擦力时，M做圆周运动需要的向心力等于m的重力，由此结合牛顿第二定律解答即可；
（2）当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时，角速度最小，当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时，角速度最大，根据牛顿第二定律求出角速度的范围．
【解答】解：（1）物体M不受摩擦力时，M做圆周运动需要的向心力等于m的重力，得：mg=Mω02r
解得：ω0=，
（2）当ω具有最小值时，M有向圆心运动趋势，故水平面对M的静摩擦力方向和指向圆心方向相反，且等于最大静摩擦力2N．根据牛顿第二定律隔离M有：
T﹣f m=Mω12r
代入数据解得：ω1=rad/s
当ω具有最大值时，M有离开圆心趋势，水平面对M摩擦力方向指向圆心，大小也为2N．再隔离M有：
T+f m=Mω22r
代入数据解得：ω=rad/s，
则平面转动的角速度ω在rad/s≤ω≤rad/s范围内，物体M才不会滑动．
答：（1）若物体M恰好不受静摩擦力作用，则平面转动的角速度ω0为5rad/s；
（2）平面转动的角速度ω在rad/s≤ω≤rad/s范围内，物体M才不会滑动．
16．如图所示，从倾角为θ的斜面上的M点水平抛出一个小球，小球的初速度为v0，最后小球落在斜面上的N点．重力加速度为g．求：
（1）小球落在N点时的速度方向与水平面的夹角α；
（2）小球落在N点时的速度
（3）M、N两点间的距离．
【考点】平抛运动．
【分析】（1、2）根据竖直位移和水平位移的关系求出小球运动的时间，从而得出落在N点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出速度的方向以及在N点的速度大小．
（3）根据初速度和时间求出M、N间的水平距离，结合几何关系求出M、N两点间的距离．【解答】解：（1）根据得：t=，
则小球落在N点时竖直分速度为：v y=gt=2v0tanθ，
根据平行四边形定则知：，
解得：α=arctan2tanθ．
（2）根据平行四边形定则知，小球落在N点的速度为：
==．
（3）M、N两点间的水平距离为：
x=，
则M、N间的距离为：
s==．
答：（1）小球落在N点时的速度方向与水平面的夹角α为arctan2tanθ；
（2）小球落在N点时的速度为；
（3）M、N两点间的距离为．。