安徽省马鞍山市四校2014-2015学年高一下学期期中联考物理试卷 Word版含解析

安徽省马鞍山市四校联考2014-2015学年高一下学期期中物理试卷一、单项选择题（每题4分，共40分）1．关于运动的性质，以下说法中正确的是( )A．曲线运动一定是变速运动B．变速运动一定是曲线运动C．曲线运动一定是变加速运动D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动考点：曲线运动；物体做曲线运动的条件．专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动．变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变．解答：解：A、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，所以A正确；B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不一定是曲线运动，所以B错误；C、变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动，所以C错误；D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，加速度也不一定变化，可以是匀变速运动，如平抛运动．所以D错误．故选：A．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，还有对匀变速运动的理解，但只要掌握了物体做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．2．游泳运动员以恒定的速率垂直河岸横渡，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、时间发生的影响是( )A．路程增加，时间不变B．路程增加，时间缩短C．路程增加，时间增加D．路程、时间均与水速无关考点：运动的合成和分解．专题：运动的合成和分解专题．分析：将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性，渡河的时间等于在垂直河岸方向分运动的时间．最终的位移是两个位移的合位移．解答：解：当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，所以横渡的时间不变．水速增大后在沿河岸方向上的位移增大，所以路程增加．故A正确，B、C、D错误．故选A．点评：解决本题的关键将运动员的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，知道分运动和合运动具有等时性．3．关于匀速圆周运动，下列说法中正确的有( )A．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的位移都相同B．做匀速圆周运动的物体，在任何相等的时间内，通过的路程都相等C．做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的D．向心力不改变圆周运动物体的速度考点：线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：做匀速圆周运动的物体，速率不变，速度时刻改变，匀速圆周运动的合外力指向圆心．解答：解：AB、做匀速圆周运动的物体，速率不变，在任何相等的时间内通过的路程都相等，相等的弧长对应相等的弦长，所以相等时间内位移的大小相等，但方向不同，所以相等时间内发生的位移不同，故A错误，B正确；C、匀速圆周运动的合外力指向圆心，方向时刻变化，所以向心力改变，故C错误；D、向心力始终和速度的方向垂直，只改变速度的方向，不改变大小，故D错误；故选：B．点评：本题要特别主要匀速圆周运动那些是不变的量，哪些是变化的量，知道向心力，位移和加速度的矢量性．4．汽车以速度v通过一半圆形拱桥的顶端时，汽车受力的说法中正确的是( )A．汽车的向心力就是它所受的重力B．汽车的向心力是它所受的重力和支持力的合力，方向指向圆心C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D．以上均不正确考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，受力分析时不能再分析向心力，向心力是效果力，不是重复受力．解答：解：A、汽车的向心力是重力和拱桥的支持力的合力，故A错误；B、C、D、汽车通过半圆形的拱桥顶端时，受到重力、支持力、牵引力、摩擦力，其中重力和支持力的合力提供向心力，向心力是效果力，不是重复受力，故B正确，CD错误；故选：B．点评：本题考查应用物理规律分析实际生活中圆周运动问题的能力，关键是分析向心力的来源，注意分析受力情况时向心力不单独分析．5．如图所示，皮带传动装置上有A、B、C三点，OA=O′C=r，O′B=2r，则皮带轮转动时下列关系成立的( )A．v A=v B，v B=v C B．ωA=ωB，v B＞v C C．v A=v B，ωB=ωC D．ωA＞ωB，v B=v C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：共轴转动时角速度相等，靠传送带传动时，两轮边缘各点线速度大小相等，根据v=rω，求出各点的线速度、角速度之比．解答：解：除圆心外，同轮轴上的点，角速度相等，故：ωB=ωC同皮带上的点，线速度大小相等，即：v A=v B由v=ωr，即有角速度相等时，半径越大，线速度越大，则得：v B＞v C线速度相等时，角速度与半径成反比，则得：ωA＞ωB综合得到：ωA＞ωB=ωC，v A=v B＞v C故选：C．点评：解决本题的知道共轴转动的点，角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度相等．6．长度为0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为3kg的小球，以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示，小球通过最高点时的速度为2m/s，取g=10m/s2，则此时轻杆OA 将( )A．受到6.0N的拉力B．受到6.0N的压力C．受到24N的拉力D．受到24N的压力考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：物体运动到圆周运动的最高点时，杆的弹力和重力的合力提供向心力，可以直接根据牛顿第二定律列式求解．解答：解：小球到达最高点时，受重力和杆的弹力，先假设为向下的弹力，由牛顿第二定律有：F+mg=m解得：F=m﹣mg=3×﹣3×10=﹣6N＜0故弹力的方向与假设的方向相反，为向上的6N支持力；根据牛顿第三定律，球对杆有向下的6N压力；故选：B．点评：本题可先假设弹力向下，解的结果为正，假设成立，若为负，实际方向与假设方向相反！7．如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向．图中画出了y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球abc的运动轨迹，其中b和c从同一点抛出，不计空气阻力．则( )A．a的飞行时间比b长B．b的飞行时间比c长C．a的初速度最大D．c的末速度比b大考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同．解答：解：由图象可以看出，bc两个小球的抛出高度相同，a的抛出高度最小，根据t=可知，a的运动时间最短，bc运动时间相等，故AB错误；C、由图象可以看出，abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=v0t可知，t=，所以a的初速度最大，c的初速度最小，故C正确；D、bc落地时竖直方向速度v y=gt，相等，末速度v=，所以b的末速度比c大，故D错误；故选C点评：本题就是对平抛运动规律的直接考查，掌握住平抛运动的规律就能轻松解决．8．如图所示，在足够长的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上的水平距离为x1；若将此球改用2v0水平速度抛出，落到斜面上的水平距离为x2，则x1：x2为( )A．1：1 B．1：2 C．1：3 D．1：4考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．分析：小球做平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，分别列式求解即可．解答：解：小球做平抛运动，故：x=v0ty=tanθ=（θ为斜面的坡角）联立解得：x=∝故速度加倍后，水平距离增加为4倍；故选：D点评：本题关键是明确小球的运动规律，然后根据平抛运动的分运动公式列式求解，基础题目．9．如图所示，物体A、B经无摩擦的定滑轮用细线连在一起，A物体受水平向右的力F的作用，此时B匀速下降，A水平向左运动，由此可知( )A．物体A做匀速运动B．物体A做减速运动C．物体A所受摩擦力逐渐减小D．物体A所受摩擦力逐渐增大考点：运动的合成和分解；牛顿第二定律．专题：运动的合成和分解专题．分析：因B匀速下降，所以滑轮右边的绳子收缩的速度是不变的，把A实际运动的速度沿绳子收缩的方向和与绳子摆动的方向进行正交分解，结合B的速度不变，可判断A的运动情况；因B匀速下降，所以绳子的拉力的大小不变，把绳子拉A的力沿水平方向和竖直方向进行正交分解，判断竖直方向上的分量的变化，从而可知A对地面的压力的变化，即可得知摩擦力的情况．解答：解：A、B匀速下降，A沿水平面向左做运动，如图1，V B是V A在绳子方向上的分量，V B是恒定的，随着V B与水平方向的夹角增大，V A增大，所以A在水平方向上向左做加速运动．故A错误，B也错误；C、D、因为B匀速下降，所以B受力平衡，B所受绳拉力T=G B，A受斜向上的拉力等于B的重力，在图2中把拉力分解成竖着方向的F2和水平方向的F1，在竖直方向上，有N+F2=G A．绳子与水平方向的夹角增大，所以有F2增大，支持力N减小，所以摩擦力减小，故C正确、D错误．故选：C．点评：该题既考查了力的合成与分解，又考察了运动的合成与分解，是一道质量较高的题．该题在对A的运动的分解时，要明确谁是合速度，谁是分速度，注意物体实际运动的速度为合速度．此种情况是把合速度沿绳子收缩的方向和绳子摆动的方向进行正交分解．10．如图所示，质量为m的小球用长为L的悬线固定于O点，在O点正下方O′处钉一个钉子，把悬线拉直与竖直方向成一定角度，由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，则( )A．小球的线速度v突然变大B．小球的向心加速度a突然变小C．小球的角速度ω突然变小D．悬线的张力突然变大考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．专题：匀速圆周运动专题．分析：由静止释放小球，当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，而摆长变化，从而导致角速度、向心加速度、张力的变化．解答：解：A、当悬线碰到钉子时，线速度v大小不变．故A错误．B、当悬线碰到钉子时，线速度大小不变，摆长变小，即半径变小，根据a=知，向心加速度a变大．故B错误．C、线速度大小不变，摆长变小，根据ω=知，角速度ω变大．故C错误．D、根据牛顿第二定律得，F﹣mg=ma，向心加速度变大，则悬线的张力变大．故D正确．故选：D点评：解决本题的关键抓住悬线碰到钉子时，线速度大小不变，通过摆长的变化判断角速度、向心加速度等变化．二、实验题（本题每空3分，共18分）11．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．让小球多次从同一位置无初速位置上滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．B．按图安装好器材，注意调整斜槽末端水平，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．（1）完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．（2）上述实验步骤的合理顺序是B，A，C．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题；平抛运动专题．分析：（1）该实验成功的关键是，确保小球每次抛出的初速度相同，而且初速度是水平的，因此实验过程中要特别注意这两点．（2）实验步骤的排列要符合逻辑顺序，不能颠三倒四，要便于操作．解答：解：（1）该是实验中要保证每次小球做平抛运动的轨迹相同，这就要求小球平抛的初速度相同，而且初速度是水平的，因此在具体实验操作中要调整斜槽末端水平，同时让小多次从同一位置无初速度的释放．故答案为：同一位置无初速；调整斜槽末端水平．（2）实验操作中要先安装仪器，然后进行实验操作，故实验顺序为：B，A，C．故答案为：B，A，C．点评：关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理，要亲自动手实验，体会实验步骤和注意事项．12．如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：①小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间相等（填“相等”或“不相等”）．②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据题意，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是0.05s．③再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0=1.0m/s．考点：研究平抛物体的运动．专题：实验题．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，结合水平位移的大小比较经历的时间；根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔；根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度．解答：解：①小球从a→b、b→c、c→d水平位移相等，因为水平方向上做匀速直线运动，所以经历的时间相等．②根据△y=L=gT2得，T=；③平抛运动的初速度．故答案为：①相等②0.05s ③1.0m/s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，结合运动学公式和推论灵活求解．三、计算题（本题共3小题，共42分）要求写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案，而未写出主要演算过程的，不能得分．有关物理量的数值计算问题，答案中必须明确写出数值和单位．13．水平抛出的一个石子，经过1s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是45°（g取10m/s2）．试求：（1）石子的抛出点距地面的高度；（2）石子抛出的水平初速度．考点：平抛运动．专题：平抛运动专题．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，根据时间求出下落的高度，根据竖直方向上的运动规律求出竖直分速度，结合速度方向运用平行四边形定则求出水平抛出的初速度．解答：解：由平抛运动的规律可得抛出点离地面的高度：对石子落地瞬间的速度方向与水平方向的夹角可得：又v y=gt联立可得：v0=10m/s答：（1）石子的抛出点距地面的高度为5m；（2）石子抛出的水平初速度为10m/s．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，结合运动学公式进行求解．14．现有一根长L=1m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量m=0.5kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示．不计空气阻力，取g=10m/s2，则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在A点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？考点：向心力．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向心力可以求得最小的速度；（2）根据第一问的判断可以知道v1＞V0，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；解答：解：（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，所以由mg=m得：V0==m/s（2）因为v1＞V0，故绳中有张力，由牛顿第二定律得：T+mg=m代入数据解得，绳中的张力为：T=3N，答：（1）在A点至少应施加给小球m/s 的水平速度；（2）若小球以速度v1=4m/s水平抛出的瞬间，绳中的张力为3N；点评：要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，这是本题中的一个临界条件，与此时的物体的速度相对比，可以判断物体能否做圆周运动，进而再根据不同的运动的规律来分析解决问题，本题能够很好地考查学生的分析解决问题的能力，是道好题．15．（16分）如图所示，一质量为m=1kg的小物块轻放在水平匀速运动的传送带上的A点，随传送带运动到B点，小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动，已知圆弧半径R=1m，轨道最低点为D，D点距水平面的高度h=4.5m．小物块离开D点后恰好垂直碰击放在水平面上E点的固定倾斜挡板，倾斜挡板与水平面间的夹角θ=30°，已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.3，传送带以5m/s恒定速率顺时针转动，g=10m/s2．求：（1）传送带AB两端的距离（2）小物块经过E点时速度大小（3）经过D点时对轨道的压力的大小．考点：向心力；牛顿第二定律．专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）小物块从C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动，知物块对轨道的压力恰好为零，根据重力提供向心力求出C点的速度，再根据牛顿第二定律求出物块在传送带上运动的加速度，根据运动学公式求出传送带AB两端的距离．（2）据平抛运动好速度的分解求出E点的速度．（3）根据动能定理求出物块在D点的速度，再通过牛顿第二定律求出轨道对物块的支持力，从而得出物块对轨道的压力．解答：解：（1）物块在C点恰好做圆周运动所以mg=解得：v c==m/s因v c＜5m/s，从A到C做匀加速直线运动据牛顿第二定律得：μmg=ma解得：a=μg=3m/s2据运动学公式：x AB=联立以上解得：（2）从D到E做平抛运动，到E点时，据运动的分解得：竖直方向：v y==m/s又因为：θ=30°联立以上解得：V E===2m/s（3）D点速度与平抛运动水平方向速度相等N D﹣mg=代入数据解得：N D=40N根据牛顿第三定律，经过D点时对轨道的压力大小为40N答：（1）传送带AB 两端的距离．（2）小物块经过E点时速度大小2m/s（3）经过D点时对轨道的压力的大小40N．点评：解决本题的关键理清物块的运动，物块经历了匀加速直线运动，圆周运动和平抛运动，根据牛顿第二定律、动能定理以及运动学公式综合求解．。