2020学年高一物理上学期第二次检测试题（含解析）（新版）新人教版

2020学年高一物理上学期第二次检测试题（含解析）（新版）新人教版

‎2019高一（上）第二次检测物理试卷 一、选择题（每小题4分，共48分．1-8题为单选题，只有一个选项正确，9-12为多选题，全部选对得4分，选对但不全得2分，不选或有选错的得0分．）‎ ‎1. 关于物体做曲线运动的条件，下列说法正确的是（　　）‎ A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 物体在变力作用下一定做曲线运动 C. 合力的方向与物体速度的方向既不相同、也不相反时，物体一定做曲线运动 D. 做曲线运动的物体所受的力的方向一定是变化的 ‎【答案】C ‎【解析】A：物体在恒力作用下可做曲线运动，如平抛运动；故AD错误。‎ B：当变力方向与物体速度在一条直线上时，物体做直线运动，故B错误。‎ C：合力的方向与物体速度的方向既不相同、也不相反，即合力与速度不在同一条直线上时，物体做曲线运动，故C正确。‎ 点睛：物体做曲线运动的条件是合力（加速度）方向与速度方向不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，可以有匀变速曲线运动和变加速曲线运动。‎ ‎2. 关于圆周运动的概念，以下说法中正确的是（　　）‎ A. 匀速圆周运动是速度恒定的运动 B. 做匀速圆周运动的物体，向心加速度越大，物体的速度增加得越快 C. 做圆周运动物体的加速度方向一定指向圆心 D. 物体做半径一定的匀速圆周运动时，其线速度与角速度成正比 ‎【答案】D ‎【解析】A：匀速圆周运动的速度方向是轨迹切线方向，时刻改变，故A错误。‎ B：做匀速圆周运动的物体，速度大小不变，方向改变，向心加速度越大，速度方向改变的越快，故B错误。‎ C：只有匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，变速圆周运动的加速度不指向圆心，故C错误。‎ D：物体做半径一定的匀速圆周运动时，根据v=rω，其线速度与角速度成正比，故D正确。‎ - 11 -‎ 点睛：圆周运动分匀速圆周运动和一般的圆周运动，只有匀速圆周运动合外力指向圆心，向心加速度，速度大小是不变的，而且匀速圆周运动物体角速度、周期、转速都是不变的，普通的圆周运动没有这个规律。‎ ‎3. A、B两小球都在水平面上做匀速圆周运动，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min．则两球的向心加速度之比为（　　）‎ A. 1：1 B. 2：1 C. 4：1 D. 8：1‎ ‎【答案】D ‎【解析】试题分析：角速度ω=2πn，A的转速为30r/min，B的转速为15r/min，知A、B的角速度之比为2：1，‎ 根据a=rω2知，A球的轨道半径是B球轨道半径的2倍，则向心加速度之比为8：1．故D正确，A、B、C错误．‎ 故选：D．‎ ‎4. 某人划船渡河，当划行速度和水流速度一定，且划行速度大于水流速度时．过河的最短时间是t1；若以最小位移过河，需时间t2．则划行速度v1与水流速度v2之比为（　　）‎ A. t2：t1 B. ‎ C. t1：（t2﹣t1） D. ‎ ‎【答案】B ‎【解析】设河宽为h ‎（1）最短时间过河： 得 ‎ ‎（2）最小位移过河：‎ ‎　　 得： ‎ 所以： 　　　　故选：B．‎ 点睛：过河问题中最短时间对应的是船头方向与河岸垂直；过河问题中最短位移分两种情况①在船速大于水速的情况下，航线可垂直河岸，②船速小于水速的情况下，航线不能垂直河岸，‎ - 11 -‎ 可借助三角形定则判断船速朝什么方向时位移最短。‎ ‎5. 如图所示，细绳一端固定在天花板上的O点，另一端穿过一张CD光盘的中央小孔后拴着一个橡胶球，橡胶球静止时，竖直悬线刚好挨着水平桌面的边沿．现将CD光盘按在桌面上，并沿桌面边缘以速度v匀速移动，移动过程中，CD光盘中央小孔始终紧挨桌面边线，当悬线与竖直方向的夹角为θ时，小球上升的速度大小为（　　）‎ A. vsinθ B. vcosθ C. vtanθ D. vcotθ ‎【答案】A ‎【解析】试题分析：由题意可知，线与光盘交点参与两个运动，一是沿着线的方向运动，二是垂直线的方向运动，则合运动的速度大小为v，‎ 由数学三角函数关系，则有：v线=vsinθ；而线的速度的方向，即为小球上升的速度大小，故A正确，BCD错误；‎ 故选：A．‎ ‎6. 如图所示，用一只飞镖在O点对准前方的一块竖直挡板，O与A在同一水平线上，当飞镖的水平初速度分别为v1、v2、v3时，打在挡板上的位置分别为B、C、D，且AB：BC：CD=1：3：5，（不计空气阻力）则v1：v2：v3的值为（　　）‎ A. 3：2：1 B. 5：3：1 C. 6：3：2 D. 9：4：1‎ ‎【答案】C - 11 -‎ ‎【解析】忽略空气阻力，则小球被抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据h=gt2‎ 解得： ‎ 所以三次小球运动的时间比t1：t2：t3=：： =1：2：3‎ 水平位移相等，根据v=得：v1：v2：v3=：： =6：3：2，故C正确，‎ ‎7. 如图，可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A的正上方某处，以初速度v0水平抛出，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点．过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为30°，则半圆柱体的半径为（不计空气阻力，重力加速度为g）（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎............‎ 水平方向： 　　两式联立解得： 故选：C．‎ ‎8. 一个同学在做研究平抛运动实验时，只在纸上记下y轴位置，并在坐标纸上描出如下图所示曲线．现在我们在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到y轴的距离AA′=x1，BB′=x2，以及AB的竖直距离h，从而求出小球抛出时的初速度v0为（　　）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A - 11 -‎ ‎【解析】设初速度为v0，则从抛出点运动到A所需的时间t1=，从抛出点运动到B所需的时间t2=，在竖直方向上有： 代入t1、t2，解得：v0=．故A正确 ‎9. 抛体运动在各类体育运动项目中很常见，如乒乓球运动．现讨论乒乓球发球问题，设球台长2L，网高h，乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力（设重力加速度为g），若将球在球台边缘正上方水平发出，球恰好在最高点过网如图所示，则可以求出（　　）‎ A. 发球时的水平初速度 B. 发球时的竖直高度 C. 球落到球台上时的速度 D. 从球被发出到被接住所用的时间 ‎【答案】ABC ‎【解析】A：在乒乓球从发出到刚越过球网的时刻，在水平方向上，乒乓球一直是匀速直线运动，根据平抛运动的高度h可以求出平抛运动的时间为 t=，结合=v0t可以求出发球时的水平初速度v0；故A正确。‎ C：因为初速度可以求出，高度可以求出，则落在球台上竖直分速度可以求出，根据平行四边形定则可以求出落到球台上的速度．故C正确。‎ D：由于无法确定对方运动员接球的位置，所以不能确定球从发出到对方运动员接住的时间，故D错误。‎ 点睛：对称思想及力学、能量观点结合解题可简化解题过程。‎ ‎10. 图示为某一皮带传动装置．主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2．已知主动轮做顺时针转动，转速为n，转动过程中皮带不打滑．下列说法正确的是（　　）‎ - 11 -‎ A. 从动轮做顺时针转动 B. 从动轮做逆时针转动 C. 从动轮的转速为 D. 从动轮的转速为 ‎【答案】BC ‎【解析】试题分析：因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，A错误，B正确；由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据v=2πnr得：n2r2=nr1，所以n2=nr1/r2‎ 故C正确，D错误．故选BC。‎ 考点：角速度；线速度；转速 ‎11. 如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则（　　） ‎ A. a、b两点线速度相同 B. a、b两点角速度相同 C. 若θ=30°，则a、b两点的线速度之比va：vb=：2 D. 若θ=30°，则a、b两点的向心加速度之比ana：anb=：2‎ ‎【答案】BCD ‎【解析】AB：共轴转动的各点角速度相等，故a、b两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A错误，B正确。‎ C、设球的半径为R，当θ=30°时，a的转动半径r=Rcos30°=，b的转动半径为R，根据v=rω可知，va：vb=：2，故C正确；‎ D、设球的半径为R，当θ=30°时，a的转动半径r=Rcos30°=，b的转动半径为R，根据a=rω2可知，ana：anb=：2，故D正确．故选：BCD ‎12.‎ - 11 -‎ ‎ 静止的城市绿化洒水车，由横截面积为S的水龙头喷嘴水平喷出水流，水流从射出喷嘴到落地经历的时间为t，水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　）‎ A. 水流射出喷嘴的速度为2gttanθ B. 空中水柱的水的体积为 ‎ C. 水流落地时位移大小为 D. 水流落地时的速度为2gtcotθ ‎【答案】BC ‎【解析】A：水流落地点与喷嘴连线与水平地面间的夹角为θ，则有 ，‎ 故 ，故A错误；‎ B：空中水柱的水量 ，故B正确；‎ C：水流落地时，竖直方向位移 ，根据几何关系得：‎ 水流落地时位移大小为，故C正确；‎ D：水流落地时，竖直方向速度vy=gt，‎ 则水流落地时的速度 ，故D错误。‎ ‎　‎ 二、实验题（每空3分，共12分）‎ ‎13. 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_____位置上滚下，在一张印有小方格的纸上记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．‎ B．按图甲安装好器材，注意斜槽末端水平，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．‎ - 11 -‎ ‎（2）上述实验步骤的合理顺序是_____．‎ ‎（3）已知图乙中小方格的边长L=1.25cm，则小球平抛的初速度为v0=__________（用L、g表示），其值是_____（取g=9.8m/s2），小球在b点的速率为_____．‎ ‎【答案】 (1). 同一 (2). BAC (3). 2 (4). 0.7m/s (5). 0.875m/s ‎【解析】（1）为了画出平抛运动轨迹，需要小球多次从同一位置滚下（2）正确顺序为BAC（3）由竖直方向水平方向x=vT可求得初速度 ‎　三、计算题（每题10分，共40分）‎ ‎14. 一辆汽车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H．车由静止开始向左做匀加速运动，经过时间t绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示，试求：‎ ‎（1）车向左运动的加速度的大小；‎ ‎（2）重物在t时刻速度的大小．‎ ‎【答案】（1）车向左运动的加速度的大小为 ；（2）重物在t时刻速度的大小为 ．‎ ‎【解析】试题分析：（1）汽车在时间t内向左走的位移：‎ 又汽车匀加速运动x＝at2‎ 所以a＝＝‎ ‎（2）此时汽车的速度v汽＝at＝‎ 由运动的分解知识可知，汽车速度沿绳的分速度与重物m的速度相等，‎ 即 得v物＝。‎ 考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系 - 11 -‎ ‎【名师点睛】本题关键记住“通过绳子连接的物体，沿着绳子方向的分速度相等”的结论，同时结合运动学公式列式求解。‎ ‎15. 滑板运动是青少年喜爱的一项活动．如图所示，滑板运动员以某一初速度从A点水平离开h=0.8m高的平台，运动员（连同滑板）恰好能无碰撞的从B点沿圆弧切线进入竖直光滑圆弧轨道，然后经C点沿固定斜面向上运动至最高点D．圆弧轨道的半径为1m，B、C为圆弧的两端点，其连线水平，圆弧对应圆心角θ=106°，斜面与圆弧相切于C点．已知滑板与斜面间的动摩擦因数为μ=，g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，不计空气阻力，运动员（连同滑板）质量为50kg，可视为质点．试求：‎ ‎（1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度v0大小；‎ ‎（2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力大小．‎ ‎【答案】（1）运动员（连同滑板）离开平台时的初速度为3 m/s．‎ ‎（2）运动员（连同滑板）通过圆弧轨道最低点时对轨道的压力为2 150 N．‎ ‎【解析】利用平抛运动规律，对B点的速度进行正交分解，得到水平速度和竖直方向速度的关系；‎ 利用机械能守恒求解物块在最低点O的速度，然后利用牛顿第二定律在最低点表示出向心力，则滑块受到的支持力可解．‎ ‎（1）运动员离开平台后做平抛运动，从A至B在竖直方向有：=2gh，‎ 在B点有： 代入数据解得：v0=3 m/s．‎ ‎（2）运动员在圆弧轨道上做圆周运动，设运动员在最低点的速度为v，根据机械能守恒定律有： ‎ 在最低点时有： ‎ 代入数据解得：N=2150 N．由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小N′=2150 N．‎ ‎16.‎ - 11 -‎ ‎ 如图所示，长度为L、倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方某高度处水平向右抛出小球2，小球2垂直撞在斜面上的位置P，小球1也同时落在P点．求两球平抛的初速度v1、v2和BD间距离h．‎ ‎【答案】两球平抛的初速度v1、v2分别为和．BD间距离h是0.3L．‎ ‎【解析】设运动时间为t、小球1和2的初速度为v1和v2、B球下落高度为h，小球1做平抛运动落在斜面上，有tan θ＝，（1分）‎ 又x1＝v1t，y1＝gt2， （2分）‎ 解得tan θ＝① （1分）‎ 小球2垂直撞在斜面上，有tan θ＝，即tan θ＝② （1分）‎ 根据几何关系有x1＋x2＝Lcos θ，即(v1＋v2)t＝Lcos θ ③ （2分）‎ 联立①②得v2＝2v1tan2θ ④， （1分）‎ ‎①③联立得2v1(v1＋v2)tan θ＝gLcos θ ⑤ （2分）‎ ‎④⑤联立解得v1＝、v2＝， （2分）‎ 代入③解得t＝（1分）‎ 则下落高度h＝y1==0.3L. （2分 ‎17. 如图所示，B物体放在光滑的水平地面上，在力F的作用下由静止开始运动，B物体质量为m．同时A物体在竖直面内由M点开始做半径为r、角速度为ω的匀速圆周运动．求力F多大可使A、B两物体的速度相同．‎ ‎【答案】满足使A、B速度存在相同的情况时力F的取值为 ，（n=0，1，2…）．‎ - 11 -‎ ‎【解析】A、B速度相同，包括速度大小和方向都相同，而B的速度水平向右，则A一定在最低点才有可能速度与B相同，根据牛顿第二定律结合运动学基本公式求解．‎ A在最低点时，速度的大小和方向才可能与B相同，A的速度大小vA=ωr，周期，‎ A从图示位置运动到最低点的时间 ，（n=0，1，2…）‎ B做匀加速直线运动，加速度，运动的时间 ，（n=0，1，2…）‎ A、B两物体的速度相同则有：vB=vA=at　解得： ，（n=0，1，2…）‎ ‎　‎ ‎ ‎ - 11 -‎