【物理】广东省广州市育才中学2019-2020学年高一下学期网上阶段性测试试题（解析版）

【物理】广东省广州市育才中学2019-2020学年高一下学期网上阶段性测试试题（解析版）

广东省广州市育才中学 2019-2020 学年 高一下学期网上阶段性测试试题 一、单选题（本大题共 6 小题，每小题 4 分，共 24 分。在每小题给出的四个选项中， 只有一项是符合题目要求的。） 1.如图所示，一个物体在外力 F 的作用下沿光滑的水平面沿曲线从 M 减速运动到 N，下面 关于外力 F 和速度的方向的图示正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据曲线运动的规律，受力方向为曲线的内侧方向，速度方向为曲线的切线方向， 由于物体沿曲线从 M 减速运动到 N，故速度方向与合外力方向成钝角，故 A 正确，BCD 错 误。 2.如图所示，在一张白纸上放置一根直尺，沿直尺的边缘放置一块直角三角板．将三角板沿 刻度尺水平向右匀速运动，同时将一支铅笔从三角板直角边的最下端向上运动，而且向上的 速度越来越大，则铅笔在纸上留下的轨迹可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】笔尖参与了水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的加速直线运动，加速度方向 竖直向上，合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，笔尖做曲线运动，加速度的 方向大致指向轨迹凹的一向，知 C 正确，A、B、D 错误． 3.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是(　　) A. 平抛运动 匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动 匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 【答案】A 【解析】 【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动．故 A 正确．匀速圆周运动的线速度 大小不变，方向时刻改变，是变速运动．故 B 错误．匀速圆周运动的加速度方向始终指向 圆心，时刻变化，不是匀变速运动．故 C 错误．平抛运动水平方向速度不可能为零，则做 平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下．故 D 错误．故选 A． 4.如图所示，长度为 L=2.5m 的轻质细杆 OA 的 A 端有一质量为 m =2.0kg 的小球，小球以 O 点为圆心在竖直平面内做圆周运动，通过最高点时小球的速率是 5.0m/s，重力加速度 g 取 10m/s2，则此时小球对细杆 OA 的作用力为（　　） A. 20.0N 拉力 B. 零 C. 20.0N 的压力 D. 40.0N 的压力 是 是 的 【答案】B 【解析】 【详解】在最高点，设杆子对小球的作用力向下，根据牛顿第二定律得 代入数据解得 ，故 B 正确，ACD 错误。 5.下列说法中正确的是（　　） A. 开普勒在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律 B. 牛顿通过扭秤实验测出了万有引力常量 G 的数值 C. 第一宇宙速度是 7.9m/s D. 海王星被称为“笔尖下的行星” 【答案】D 【解析】 【详解】A．牛顿在研究行星运动规律的基础之上提出了万有引力定律，A 错误； B．卡文迪许通过扭秤实验测出了万有引力常量 G 的数值，B 错误； C．第一宇宙速度是 7.9km/s，C 错误； D．海王星是通过万有引力定律预测且发现存在的行星，被称为“笔尖下的行星”，D 正确。 6.如图所示，一根长直轻杆 AB 在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当 AB 杆和墙的夹角为 θ 时，杆的 A 端沿墙下滑的速度大小为 v1，B 端沿地面的速度大小为 v2．则 v1、v2 的关系是 (　　 ) A. v1＝v2 B. v1＝v2cos θ C. v1＝v2tanθ D. v1＝v2sinθ 【答案】C 【解析】 试题分析：将 A 点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度 为 v1∥=v1cosθ，将 B 点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分 速度 v2∥=v2sinθ．由于 v1∥=v2∥，所以 v1=v2tanθ．故 C 正确，ABD 错误．故选 C． 2vmg F m L + = 2 2 20 02. 5 5F = × − = 二、多选题（本大题共 4 小题，每小题 6 分，共 24 分。每小题有多项符合题目要求。全 部选对的得 6 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分。） 7.质量为 m 的物体受到一组共点恒力作用而处于匀速直线运动状态，当撤去某个恒力 F1 时， 有关物体的运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体可能做匀加速直线运动 B. 物体可能做匀减速直线运动 C. 物体可能做匀变速曲线运动 D. 物体可能做变加速曲线运动 【答案】ABC 【解析】 【详解】物体原来处于匀速直线运动状态，合力为零，撤去某个恒力 F1 时，物体所受的合 力恒定不变，根据牛顿第二定律得知物体的加速度不变，物体做匀变速直线或曲线运动； A．若恒力 F1 与速度方向相反，则合力与速度同向，物体匀加速直线运动，故 A 正确； B．若恒力 F1 与速度方向相同，则合力与速度反向，物体匀减速直线运动，故 B 正确； C．若恒力 F1 与速度方向不在同一直线上，物体做匀变速曲线运动，故 C 正确； D．由上分析可知，物体不可能做变加速曲线运动。故 D 错误。 故选 ABC。 8.如图所示是两个做圆锥摆运动的小球 1、小球 2，摆线跟竖直方向的夹角分别为 53°和 37°， 两球做匀速圆周运动所在的水平面到各自悬点的距离之比为 2∶1。下列有关判断正确的是 （　　） A. 两球运动周期之比为 1∶ 2 B. 两球运动线速度之比为 16∶9 C. 两球运动角速度之比为 1∶ D. 两球运动向心加速度之比为 16∶9 【答案】CD 【解析】 【详解】对小球进行受力分析可得 解得 ， ， ， ，其中 依题意可知 ， ， ， ，且 联立以上式子解得 ， ， ， ， 故 CD 正确，AB 错误。 故选 CD。 9.如图所示，A、E 分别是斜面的顶端和底端，B、C、D 是斜面上的三个点，且 AB=BC=CD=DE。从 A 点以不同的水平速度向左抛出两个小球（不计空气阻力），球 1 落 在 B 点，球 2 落在 E 点。两球从抛出到落在斜面上的运动过程中，下列说法正确的是（　　） A. 球 1 和球 2 运动的时间之比为 1∶2 B. 球 1 和球 2 抛出时初速度大小之比为 1∶4 C. 球 1 和球 2 落点速度方向相同 D. 球 1 和球 2 落点速度大小之比为 1∶4 【答案】AC 【解析】 【详解】A．两小球做平抛运动，落到斜面上，竖直方向上做自由落体运动，运动时间 2 2 2 2 2 4tan vmg mr m m r maT r πθ ω= = = = 2 tan rT g π θ= tanv gr θ= tang r θω = tana g θ= sinr L θ= 1 53θ =  2 37θ =  1 1 1sinr L θ= 2 2 2sinr L θ= 1 1 2 2cos : cos 2:1L Lθ θ = 1 2: 32:9r r = 1 2: 2 :1T T = 1 2: 16 2 :9v v = 1 2: 1: 2ω ω = 1 2: 16:9a a = ，竖直位移之比为 1：4，则运动时间之比为 1：2，故 A 正确； B．设斜面倾角为 θ，根据平抛运动的规律结合几何关系可知，斜面的倾角等于位移与水平 方向的夹角，位移与水平方向夹角的正切值 ，解得初速度为 ，则球 1 和球 2 抛出时初速度大小之比为 1：2，故 B 错误； C．根据平抛运动的规律可知，速度与水平方向夹角 φ 的正切值等于位移与水平方向夹角 θ 的正切值的二倍，tanφ=2tanθ，位移与水平方向夹角 θ 相同，则两小球落到斜面上速度方向 相同，故 C 正确； D．若速度与水平方向夹角 φ，则小球落点速度 ，则球 1 和球 2 落点速度大小之比 为 1：2，故 D 错误。 故选 AC。 10.若宇航员在月球表面附近自高 h 处以初速度 v0 水平抛出一个小球，测出小球的水平射程 为 L。已知月球半径为 R，万有引力常量为 G。则下列说法正确的是（　　） A. 月球表面的重力加速度 g 月＝ B. 月球的质量 m 月＝ C. 月球的自转周期 T＝ D. 月球的平均密度 ρ＝ 【答案】AB 【解析】 【详解】A．根据平抛运动规律：L＝v0t，h＝ g 月 t2 联立解得 g 月＝ ，A 正确； B．由：mg 月＝G 解得：m 月＝ ＝ ，B 正确； C．v0 是小球做平抛运动的初速度，而非月球自转的线速度，C 错误； D．月球的平均密度：ρ＝ ＝ ，D 错误。 2ht g = 2 0 0 1 2tan 2 gty gt x v t v θ = = = 0 2 gtv tanθ＝ 0vv cosϕ= 2 0 2 2hv L 2 2 0 2 2hR v GL 0 2 R v π 2 0 2 3 2 hv GLπ 1 2 2 0 2 2hv L 2 mm R 月 2g R G 月 2 2 0 2 2hR v GL 34 3 m Rπ 月 2 0 2 3 2 hv GL Rπ 故选 AB。 三、实验题（本大题共 2 小题，共 15 分） 11.如图，用一根结实的细绳拴住一个小物体，在足够大的，光滑水平桌面上抡动细绳，使 小物体做匀速圆周运动，则： (1)当你抡动细绳，使小物体做匀速圆周运动时，作用在小物体的拉力_____。 A.沿绳指向圆心 B.沿绳背向圆心 C.垂直于绳与运动方向相同 D.垂直于绳于运动方向相反 (2)松手后，物体做_____。 A.半径逐渐减小的曲线运动 B.半径逐渐变大的曲线运动 C.平抛运动 D.直线运动 (3)若小物体做圆周运动的半径为 0.5m。质量为 0.1kg，每秒匀速转过 5 转，则细绳的拉力 为_____N。（结果用含有“”的式子表示） 【答案】 (1). A (2). D (3). 5π2 【解析】 【详解】(1)小物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，对物体进行受力分析可知，绳 子的拉力提供向心力，所以绳子作用在小物体的拉力沿绳指向圆心，故 A 正确； (2)松手后，物体在水平方向将不受力的作用，所以将保持松手时的速度做匀速直线运动， 故 D 正确； (3)根据向心力公式得：F=mω2r=0.1×（5×2π）2×0.5=5π2N 12.在做“研究平抛物体的运动”实验时： (1)下列措施中能减小实验误差的措施为_______。 A.斜槽轨道末端切线必须水平 B.斜槽轨道必须光滑 C.每次要平衡摩擦力 D.小球每次应从斜槽同一位置静止释放 (2)图中每个小方格的边长为 10cm，则由图可求得拍摄时每________s 曝光一次，该小球运 动的初速度大小为________m/s，拍摄“2”点时小球的竖直分速度大小为_________m/s，拍摄 “2”点时小球的速度大小为______m/s。 【答案】 (1). AD (2). 0.1 2 1.5 2.5 【解析】 【详解】(1) A．为了使小球做平抛运动，斜槽 末端需水平，故 A 正确。 BD．为了使小球平抛运动的初速度相等，每次从同一位置由静止释放小球，斜面不一定要 求光滑，故 B 错误，D 正确。 C．每次不需要平衡摩擦力，故 C 错误。 故选 AD。 (2)在竖直方向上有△h=gT2 其中△h=l=10cm，代入得 T=0.1s 水平方向匀速运动有 x=v0t 其中 s=2l=20cm=0.2m，t=T=0.1s，代入解得 v0=2m/s 根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，则位置 2 竖直方向的 速度为 则位置 2 的速度 四、解答题（本大题共 3 小题，共 37 分） 13.某人站在一平台上，用长 L＝0.6m 的轻细线拴一个质量为 m＝0.6kg 的小球，让它在竖 直平面内以 O 点为圆心做圆周运动，当小球转到最高点 A 时，人突然撒手，经 1.0s 小球落 地，落地点 B 与 A 点的水平距离 BC＝6.0m，不计空气阻力，g＝10m/s2。求： (1)A 点距地面高度； (2)小球离开最高点时的线速度大小； (3)人撒手前小球运动到 A 点时，绳对球的拉力大小。 的 2 3 1.5m/s0.2y lv ＝ ＝ 2 2 2 0 2 2.5m/syv v v+＝ ＝ 【答案】(1)5m；(2)6m/s；(3)30N 【解析】 【详解】(1)小球从 A 点飞出去后做平抛运动，A 点离地面的高度为 (2)由 x=v0t 得，小球离开最高点时的速度为 (3)人撒手前小球运动到 A 点时，对小球受力分析，根据牛顿第二定律得 代入数据可得 T=30N 14.火星的半径大约是地球半径的一半，质量约为地球质量的 ，若地球的第一宇宙速度为 v，地球表面重力加速度为 g，则 (1)火星表面的自由落体加速度是多大？ (2)火星的“第一宇宙速度”是多大？ 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】(1)根据在星体表面忽略自转影响重力等于万有引力知： 故： ; 金星表面的自由落体加速度： (2)由万有引力提供向心力知： 2 21 1 10 1.0 m=5m2 2h gt= = × × 0 6 m/s=6m/s1 xv t = = 2 0vT mg m L + = 1 10 0.4g 5 5 v 2 GMmmg R = 2 g M R g M R  = ×    火 火 地 地 地 火 ( )21 2 0.410g g g= × × =火 地 2 2 GMm mv R R = 得： 所以： 即： 答： (1)金星表面的自由落体加速度 . (2)金星的第一宇宙速度是 . 15.如图所示，平台上 小球从 A 点水平抛出，恰能无碰撞地进入刚好光滑的斜面 BC，经 C 点进入光滑水平面 CD 时速率不变，最后进入悬挂在 O 点并与水平面等高的弧形轻质筐 内．已知小球质量为 m，A、B 两点高度差 h，BC 斜面高 2h，倾角 α=45°，悬挂弧筐的轻绳 长为 3h，小球看成质点，轻质筐的重力忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重 力加速度为 g，试求： (1)B 点与抛出点 A 的水平距离 x； (2)小球运动至 C 点的速度 vc 大小； (3)小球进入轻质筐后瞬间，小球所受弹力 F 的大小． 【答案】(1) ；(2) ；(3) 【解析】 【详解】解析：(1)小球至 B 点时速度方向与水平方向夹角为 ，设小球抛出的初速度为 ，A 点至 B 点时间 t，由平抛运动规律有： ，得： ，又由 的 GMv R = 1 12=10 5 M R R M v v = = ×地火 火地 地 火 5 55 vv v= =地 火 0.4g 5 5 v 2h 2 2gh 11 3 mg 45° 0v 21 2h gt= 2ht g = ，和 ，联立以上各式解得：x=2h (2)设小球至 B 点时速度为 ，在斜面上运动的加速度为 a, 由平抛运动规律有： ，根据牛顿第二定律和运动学公式有： ， ，联立以上各式解得： (3)小球进入轻筐后做圆周运动，对小球进入轻质筐后的瞬间，由牛顿第二定律得： ，解得小球所受拉力： 0tan 45 v gt ° = 0x v t= Bv 02Bv v= sin 45 sin 45F mga gm m °= = = °合 2 2 22 2 sin 45C B hv v ax a− = = ⋅ ° 2 2Cv gh= 2 3 CvF mg m h − = 11 3F mg=