【物理】甘肃省兰州市第一中学2019-2020学年高一下学期4月试题 （解析版）

【物理】甘肃省兰州市第一中学2019-2020学年高一下学期4月试题 （解析版）

甘肃省兰州一中2019-2020学年度第二学期四月阶段检测 高一物理 一、选择题 ‎1.关于物体做曲线运动的条件，以下说法正确的是（　　）‎ A. 物体在受到的合力与速度不共线时，一定做曲线运动 B. 物体在恒力的作用下，一定做曲线运动 C. 物体在变力作用下，一定做曲线运动 D. 物体在变力作用下，不可能做匀速圆周运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，A正确；‎ BC．物体在恒力作用下，可以是匀加速直线运动，也可以做曲线运动，而在变力作用下，可以做直线运动，不一定做曲线， BC错误；‎ D．匀速圆周运动的向心力的方向始终是指向圆心的，所以匀速圆周运动一定是受到变力的作用，D错误．‎ 故选A.‎ ‎2.如图所示，一球体绕轴O1O2以角速度ω旋转，A、B为球体上两点，下列说法正确的是（　　）‎ A. A、B两点具有大小相等线速度 B. A、B两点具有相同角速度 C. A、B两点具有大小相等的向心加速度 D. A、B两点的向心加速度方向都指向球心 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】B．A、B两点共轴转动，角速度相等，故选项B正确；‎ A．因为A、B两点绕轴O1O2转动，A点的转动半径大于B点的转动半径，根据v＝ωr知，A点的线速度大于B点的线速度，故A错误；‎ C．角速度相等，A点的转动半径大，根据a＝ω2r知，A点的向心加速度大于B点的向心加速度，故C错误； ‎ D．A、B两点的向心加速度方向垂直指向轴O1O2，故选项D错误。‎ 故选B。‎ ‎3.小船横渡一条两岸平行的河流，船相对于静水的速度大小不变，船身方向垂直于河岸，水流方向与河岸平行，已知小船的运动轨迹如图所示，则　　‎ A. 距离河岸越远，水流速度越小 B. 沿图中轨迹渡河时间最短 C. 沿图中轨迹渡河时间最长 D. 沿图中轨迹渡河路程最短 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】解：A、从轨迹曲线的弯曲形状上可以知道，小船先具有向下游的加速度，小船后具有向上游的加速度，故水流是先加速后减速，即越接近河岸水流速度越小，故A错误．‎ BC、由于船身方向垂直于河岸，无论水流速度是否变化，这种渡河方式耗时最短，故B正确，C错误；‎ D、最短路程过河船头指向斜上方，而不是船头指向对岸，因此途中轨迹不是最短路程，故D错；‎ 故选B．‎ ‎4.若已知某行星的一个卫星绕其运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求得（ ）‎ A. 该卫星的质量 B. 行星的质量 C. 该卫量的平均密度 D. 行星的平均密度 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．卫星绕行星做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力得 知道卫星的运动轨道半径r和周期T，再利用万有引力常量G，通过前面的表达式只能算出行星M的质量，也就是中心体的质量，无法求出卫星的质量，也就是环绕体的质量，故A错误；B正确；‎ C．本题不知道卫星的质量和体积，也就无法知道该卫星的平均密度，故C错误；‎ D．本题不知道行星的体积，也就不知道行星的平均密度，故D错误；‎ 故选B。‎ ‎5.如图所示为洗衣机脱水筒．在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则(　　)‎ A. 衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用 B. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越小 C. 衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动 D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，故A错误；由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力，故洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大，故B错误；脱水桶高速运转时，水滴被甩离，是因为衣服对水滴的附着力不足以提供水滴需要的向心力，所以水做离心运动，故C正确，D错误．选C.‎ ‎6.人用绳子通过动滑轮拉A，A穿在光滑竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳使物体A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为θ，求A物体实际运动的速度是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】物块A实际运动的速度为合速度，，解得．‎ A．，与结论不相符，选项A错误；‎ B．，与结论不相符，选项B错误；‎ C．，与结论不相符，选项C错误；‎ D．，与结论相符，选项D正确；‎ ‎7.一辆卡车在丘陵地匀速率行驶，地形如图所示，由于轮胎太旧，途中爆胎可能性最大的地段应是（ ）‎ A. a处 B. b处 C. c处 D. d处 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】在bd处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在a、c处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿运动定律得知，卡车处于失重状态，地面对卡车的作用力小于其重力；在b、d处，根据圆周运动可知可知，半径越小，FN越大，越容易爆胎，故在d处容易爆胎，故D正确，ABC错误；故选D．‎ ‎8.小明撑一雨伞站在水平地面上，伞面边缘点所围圆形的半径为R，现将雨伞绕竖直伞杆以角速度ω匀速旋转，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，当地重力加速度的大小为g，根据以上数据可推知伞边缘距地面的高度为（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】雨点甩出后做平抛运动，竖直方向有h=gt2，t=，水平方向初速度为雨伞边缘的线速度，所以v0=ωR，雨点甩出后水平方向做匀速直线运动x=v0t=ωR，伞边缘上的水滴落到地面，落点形成一半径为r的圆形，根据几何关系可知水平距离为x=，所以=ωR，解得h=，故选A.‎ 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．‎ ‎9.要使两个物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可采用的是（ ）‎ A. 使两个物体的质量各减小一半，距离不变 B. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变 C. 使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变 D. 使两个物体间的距离和质量都减小到原来的 ‎【答案】ABC ‎【解析】‎ ‎【详解】A.使两个物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故A正确。‎ B.使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，故B正确。‎ C.使两个物体间的距离增加到原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律 可知，万有引力变为原来的，故C正确。‎ D.使两个物体间的距离和质量都减小到原来的，根据万有引力定律可知，万有引力与原来相等，故D错误。‎ 故选ABC。‎ ‎10.如图所示，在光滑水平面上，钉有两个钉子A和B，一根长细绳的一端系一个小球，另一端固定在钉子A上，开始时小球与钉子A、B均在一条直线上（图示位置），且细绳的一大部分沿俯视顺时针方向缠绕在两钉子上，现使小球以初速度v0在水平面上沿俯视逆时针方向做匀速圆周运动，使两钉子之间缠绕的绳子逐渐释放，在绳子完全被释放后与释放前相比，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球的线速度变大 B. 小球的角速度变小 C. 小球的向心加速度变小 D. 细绳对小球的拉力变小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．在绳子完全被释放后与释放前相比，小球所受的拉力与速度垂直，不改变速度大小，小球的线速度不变，故A错误。 B．由v=ωr，v不变，r变大，则角速度ω变小，故B正确。 C．小球的加速度，v不变，r变大，则a变小，故C正确。 D．细绳对小球的拉力，v不变，r变大，则F变小，故D正确。 故选BCD。‎ ‎11.随着人们生活水平的提高，高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球。由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴。则下列正确的是(　　)‎ A. 球被击出后做平抛运动 B. 该球从被击出到落入A穴所用的时间为 C. 球被击出时的初速度大小为L D. 球被击出后受到的水平风力的大小为 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.小球击出后，受重力和水平风力两个力，不是平抛运动，故A错误；‎ B.球在竖直方向上做自由落体运动，由，知，故B正确；‎ C.球在水平方向上做匀减速直线运动，由，知，故C正确；‎ D水平方向由， ，知，故D正确。‎ 故选BCD ‎12.如图所示，水平转台上有一个质量为m的小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ，系统静止时细绳绷直但张力为零．物块与转台间动摩擦因数为μ（），设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．物块随转台由静止开始缓慢加速转动，在物块离开转台前（ ）‎ A. 物块对转台的压力大小等于物块的重力 B. 转台加速转动的过程中物块受转台的静摩擦力方向始终指向转轴 C. 绳中刚出现拉力时,转台的角速度为 D. 物块能在转台上随转台一起转动的最大角速度为 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．当转台达到一定转速后，物块竖直方向受到绳的拉力，重力和支持力，故A错误；‎ B．转台加速转动的过程中，物块做非匀速圆周运动，故摩擦力不指向圆心，B错误；‎ C．当绳中刚好要出现拉力时，，故，C正确；‎ D．当物块和转台之间摩擦力为0时，物块开始离开转台，故，角速度为，故D正确；‎ 故选CD。‎ 二、填空题 ‎13.汽车质量为，凸形桥、凹形桥半径均为，车速为，车与桥面间的动摩擦因数为0.2，车经过凸形桥顶点时对桥面的压力大小为______N，所受摩擦力大小为_________N；车经过凹形桥顶点时对桥面的压力大小为_______N，所受摩擦力大小为_______N.‎ ‎【答案】 (1). 16000 (2). 3200 (3). 24000 (4). 4800‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]．经过凸形桥面时：‎ 解得 所受摩擦力大小为 ‎[3][4]．经过凹形桥面时：‎ 解得 所受摩擦力大小为 ‎14.在研究平抛物体运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长 L=2.50cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0=______（用L、g表示），其值等于_____（取g=10m/s2）位置a是否是平抛运动的抛出点_______（选填“是”、“不是”）‎ ‎【答案】 (1). (2). 1 (3). 不是 ‎【解析】‎ ‎【详解】[1][2]由ab、bc、cd的水平分位移相等判断时间相等，则在竖直方向上有 ‎，解得，在水平方向上有，2L=v0T，联立解得，代入数据解得v0=1m/s；‎ ‎[3]b点的竖直分速度为，则a点的竖直分速 可知a不是抛出点 三、解答题 ‎15.如图所示，在距地面高为H＝45 m 处，有一小球A以初速度 v0＝10 m/s 水平抛出，与此同时，在A的正下方有一物体B也以相同的初速度同方向滑出，B与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.4，A、B 均可视为质点，不计空气阻力，取 g＝10 m/s2，求：‎ ‎(1)A球从抛出到落地的时间； ‎ ‎(2)A球从抛出到落地这段时间内的水平位移；‎ ‎(3)A球落地时，A、B之间的距离。‎ ‎【答案】(1)3s；(2)30m；(3)17.5m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球A做平抛运动，则竖直方向h=gt2 ‎ 解得t=3s ‎(2) A球从抛出到落地这段时间内的水平位移xA=v0t=30m ‎(3)B球做匀减速运动，则μmg=maB ‎ ‎ 解得aB=4m/s2 ‎ 则停下来时的位移 B球停下来用时间 ‎ A球落地时，B球已经停止，则A、B之间的距离d=xA-xB=17.5m ‎16.如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg。求：‎ ‎(1)小球到B点时的速度大小？‎ ‎(2)小球从B点运动到C点所用的时间？‎ ‎(3)小球落到斜面上C点时的速度大小？‎ ‎【答案】(1)；(2)；(3)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为 在B点由重力和轨道的支持力提供向心力，则有 解得 ‎(2)小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时，根据平抛运动规律得 解得 ‎(3)小球落在斜面上C点时竖直分速度为 小球落到C点得速度大小 ‎17.如图所示，水平转台高1.25m，半径为0.2m，可绕通过圆心处的竖直转轴转动，转台的同一半径上放有质量均为0.4kg的小物块A、B(可看成质点)，A与转轴间距离为0.1m，B位于转台边缘处，A、B间用长0.1m的细线相连，A、B与水平转台间最大静摩擦力均为0.54N，g取10m/s2．‎ ‎⑴当转台的角速度达到多大时细线上出现张力？‎ ‎⑵当转台的角速度达到多大时A物块开始滑动？‎ ‎⑶若A物块恰好将要滑动时细线断开，求B物块落地时与转动轴心的水平距离．(不计空气阻力)‎ ‎【答案】⑴ω1＝rad/s；⑵ω2＝3rad/s；⑶s＝0.36m ‎【解析】‎ 试题分析：⑴当细线上无拉力时，小物块A、B随转台转动的向心力由转台对它们的摩擦力提供，根据牛顿第二定律和向心力公式有：f＝mrω2≤fm，解得：ω≤‎ 显然，由于rB＞rA，所以物块B所受静摩擦力将先达到最大值，解得：ω1≤＝rad/s 即当转台的角速度达到ω1＝rad/s时细线上出现张力 ‎⑵当转台的角速度继续增大，小物块A受指向转轴的摩擦力也将继续增大，直至增大至最大静摩擦力时，开始滑动，此时还是细线的拉力T作用，根据牛顿第二定律和向心力公式有：fm－T＝mrAω22‎ 对小物块B，则有：T＋fm＝mrBω22‎ 联立解得：ω2＝＝3rad/s 即当转台的角速度达到ω2＝3rad/s时A物块开始滑动 ‎⑶细线断开后，拉力T消失，小物块B将沿转台切线做平抛运动，其初速度为：v＝rBω2＝0.6m/s 根据平抛运动规律可知，小物块B做平抛运动的水平射程为：x＝＝0.3m 根据几何关系可知，B物块落地时与转动轴心的水平距离为：s＝＝m＝0.36m