安徽省阜阳市颍上县颍上第二中学2019-2020学年高一下学期练考物理试题

安徽省阜阳市颍上县颍上第二中学2019-2020学年高一下学期练考物理试题

物理 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）‎ 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是 A. 曲线运动合力可以为零 B. 曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变 C. 曲线运动的速度方向可能不变 D. 曲线运动的速度与加速度共线 2. 如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车m沿斜面升高。则当滑轮右侧的绳与竖直方向成角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为 ‎ A. B. C. D. ‎ 3. 如图所示，小船以大小为、方向与上游河岸成的速度在静水中的速度从A处过河，经过时间t正好到达正对岸的B处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，在水流速度不变的情况下，可采取的措施是 ‎ A. 只要增大大小，不必改变角 B. 只要增大角，不必改变大小 C. 在增大的同时，也必须适当增大角 D. 在增大的同时，也必须适当减小角 4. 如图所示，在距水平地面分别为H和4H的高度处同时将质量相同的a、b两小球以相同的初速度水平抛出，则以下判断正确的是 ‎ A. a，b两小球同时落地 B. 两小球落地速度的方向相同 C. a，b两小球水平位移之比为 D. a，b两小球水平位移之比为 ‎ 5. 公路上的拱形桥是常见的，汽车过桥最高点时的运动可以看做匀速圆周运动。 如图所示，汽车通过桥最高点时 A．汽车对桥的压力等于汽车的重力 B．汽车对桥的压力大于汽车的重力 C．汽车所受的合力竖直向上 D．汽车的速度越大，汽车对桥面的压力越小 1. ‎“神舟十号”与“天宫一号”在对接前，它们在各自轨道上运行，它们的轨道如图所示，假定它们都做匀速圆周运动，则 ‎ A. 宇航员在“神舟十号”上不受地球引力作用 B. “天宫一号”的运行周期比“神舟十号”的长 C. “天宫一号”的向心加速度比“神舟十号”的大 D. “天宫一号”的角速度比“神舟十号”的大 2. 如图所示，从地面上同一位置P点抛出两小球A、B，两小球落在地面上同一点Q点，轨迹如图，A球运动的最高点比B球的高。空气阻力不计，在运动过程中下列说法正确的是 ‎ A. A球的加速度比B球的大 B. A球的飞行时间比B球的长 C. A、B两球在最高点的速度大小相等 D. A、B两球落在Q点时的速率一定相同 ‎ ‎ ‎ 3. 如图所示，小球m在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做半径为R的圆周运动，小球过最高点速度为v，则下列说法中正确的是  ‎ A. v的最小值为 B. v由逐渐减小，受到的管壁弹力也减小 C. 小球通过最高点时一定受到向上的支持力 D. 小球通过最低点时一定受到外管壁的向上的弹力 ‎ 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ 4. 在地面附近以不同的发射速度发射人造卫星，下列关于其运行轨道的说法正确的是 A. 发射速度为时，物体只能在地球表面附近做匀速圆周运动 B. 发射速度为时，物体可以在远离地球的高空做匀速圆周运动 C. 发射速度为时，物体可能在地球表面附近做匀速圆周运动 D. 发射速度为时，物体可以围绕地球做椭圆运动 5. 在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将a、b、c三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球a落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是 ‎ A. 小球c的飞行时间最长 B. 小球c的初速度最大 C. 小球a的速度偏向角最大 D. 小球a的飞行过程速度变化最小 6. 如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低。已知内外路面与水平面的夹角为，弯道处圆弧半径为R，重力加速度为g，当汽车的车速为 时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则 ‎ A. B. C. 当该路面结冰时，要减小 D. 汽车在该路面行驶的速度时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力 1. 如图所示，A、B两个木块放在水平转台上，二者质量之比为1：2，到转轴的距离之比为1：3，与转台之间的动摩擦因数相同。转台从静止开始缓慢加速，在二者随转台一起做圆周运动时，下列说法正确的是 ‎ A. 木块A、B与转台之间的摩擦力之比为1：2 B. 木块A、B与转台之间的摩擦力之比为1：6 C. 当转速不断增加时，木块A先滑动 D. 当转速不断增加时，木块B先滑动 ‎ 三、填空题（每空3分，共21.0分）‎ 2. 为了研究平抛运动的规律，某同学设计了如下实验：将两个相同的滑道固定在同一竖直平面内，使滑道的末端水平，其中滑道2右端与光滑水平桌面相接。再把两个完全相同的小钢球从两个滑道上端的同一竖直线上由静止开始同时释放，如图所示。该同学可以观察到的实验现象是                    ，这一现象说明了                    。‎ 3. 如图所示，A、B、C分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，到各自转动轴的距离分别为3r、r和支起自行车后轮，在转动踏板的过程中，则A、B、C三点： ‎ 角速度之比______________________________‎ 线速度之比_______________________________‎ 加速度之比______________________________‎ 4. 月球的质量为m，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，轨道半径为r，已知引力常量为G，则月球受到地球的引力______； 地球的质量______。‎ 四、计算题（本大题共3小题，8+12+11=31分）‎ 1. 如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球将要从轨道口B点水平飞出时，小球对轨道的压力恰好为零，则： ‎ 小球在B点的速度是多少？‎ 小球落地点C距B处的水平距离是多少？ ‎ 2. 如图所示，在水平地面上有一高的竖直墙，现将一小球以的速度，从离地面高为的A点水平抛出，球以大小为速度正好撞到墙上的B点，不计空气阻力，不计墙的厚度．取重力加速度大小为，求： ‎ 小球从A到B所用的时间t；‎ 小球抛出点A到墙的水平距离s；‎ 若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么条件？ ‎ 3. ‎2019年1月3日，嫦娥四号成功登陆月球背面，全人类首次实现月球背面软着陆设想嫦娥四号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上做平抛运动实验将某物体由距离月球表面高h处以初速度抛出，经时间t落到月球表面已知月球半径为R，引力常量为G，据上述信息求：‎ 月球表面的重力加速度 月球的质量 · 月球的第一宇宙速度v． ‎ 答案和解析 ‎1.【答案】B ‎ ‎【解析】【分析】  本题考查曲线运动的特点．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动；匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。 【解答】 A.曲线运动速度肯定是变化的，合力不可以为零，故A错误；  B.曲线运动速度的方向不断的变化，但速度的大小可以不变，例如匀速圆周运动，故B正确；  C.曲线运动物体的速度方向在不断改变，故C错误；  D.当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动，所以曲线运动的速度与加速度不能共线，故D错误。 故选B。 2.【答案】C ‎ ‎【解析】【分析】 重物M以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于小车m的速率，将重物M的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解小车m的速率，从而即可求解． 本题通常称为绳端物体速度分解问题，一定注意合运动是物体的实际运动． 【解答】 将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示， 得绳子速率为： 而绳子速率等于小车m的速率，则有小车m的速率为：，C正确，ABD错误。 故选：C． 3.【答案】C ‎ ‎【解析】【分析】 由题意可知，小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，则船在水流方向的分速度不变，船在垂直河岸方向的分速度要增大，根据平行四边形定则，即可求解。 考查运动的合成与分解，掌握平行四边形定则的应用，注意要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸B处，必须满足船在水流方向的分速度不变，且垂直河岸的分速度要增大。 【解答】 A.若只增大大小，不必改变角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误； B.若只增大角，不必改变大小，同理可知，水流方向的分速度在减小，而垂直河岸的分速度在增大，船不可能垂直到达对岸，故B错误； ‎ C.若在增大的同时，也必须适当增大角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故C正确； D.若增大的同时，也必须适当减小角，则水流方向的分速度增大，不能垂直到达对岸，故D错误。 故选C。 4.【答案】C ‎ ‎【解析】【分析】本题主要考查平抛运动，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，根据高度比较落地的时间，结合初速度和时间比较水平位移． 【解答】由 ， ，可得，A错误； 由可知，，C正确，D错误； B.设落地时速度与水平方向夹角为，则由 可知，，，B错误． 5.【答案】D ‎ 6.【答案】B ‎ ‎【解析】【分析】本题主要考查人造卫星的加速度、周期和轨道的关系，万有引力定律及其应用。 根据万有引力提供向心力，列式得到周期、向心加速度与轨道半径的关系，进行分析即可． 【解答】宇航员在“神舟十号”上也受地球引力作用，A错误； “神舟十号”与“天宫一号”在对接前，“天宫一号”的轨道半径大于“神舟十号”的轨道半径，则由公式G   可得，R越大，则向心加速度越小，速度v越小，角速度越小，周期T越大，C、D错误，B正确． 7.【答案】B ‎ ‎【解析】【分析】 由运动的合成与分解规律可知，物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同；由竖直高度，可知两者运动的时间关系；由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系，两球在最高点的速度等于水平初速度；由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系。 本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究。 【解答】 A.不计空气阻力，两球的加速度都为重力加速度g，故A错误； B.两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，由，知下落时间A球的飞行时间比B球的长，故B正确； ‎ C. 由B选项分析知，两小球运动时间A球的飞行时间比B球的长，而两球在水平方向都做匀速直线运动，水平方向的位移相等，故A球在最高点时在水平方向速度小于B球的速度，故C错误； D.在空中运动的时间长，则A在竖直方向的分速度大；又因为A在水平方向的分速度小，所以不能判断出二者开始时合速度的大小关系，进而不能判断出开始时二者机械能的大小，二者在运动的过程中机械能不变，所以也不能判断出二者落回Q点时的机械能一定相同，那么也就不能判断两球落在Q点时的速率一定相同，故D错误； 故选B。 8.【答案】D ‎ ‎【解析】【分析】 小球在管道中运动，在最高点的最小速度为零，在最高点，根据重力和弹力的合力通过向心力，结合牛顿第二定律判断弹力与速度的关系，在最低点，靠支持力和重力的合力通过向心力。 解决本题的关键知道小球在管道中做圆周运动向心力的来源，知道最高点的临界情况，结合牛顿第二定律进行求解。 【解答】 A.小球在管道中运动，在最高点的最小速度为零，故A错误； B.当管子对小球的弹力为零，重力提供向心力，根据，解得，当v由逐渐减小，管子对小球的弹力向上，根据牛顿第二定律得，，知弹力增大，故B错误； C.小球在最高点可能受到向下的弹力，也可能受到向上的弹力，故C错误； D.在最低点由于向心力竖直向上，所以小球受到外管的竖直向上的弹力，故D正确。 故选D。 9.【答案】AD ‎ ‎【解析】【分析】‎ 发射速度是卫星离开发射装置时的速度，根据能量守恒知，发射速度越大，发射的高度越大。‎ 本题主要考查发射速度，知道第一宇宙速度是最小的发射速度，是最大的运行速度。‎ ‎【解析】‎ 地球的第一宇宙速度为，它是最小的发射速度，，所以发射速度为时，物体只能在地球表面附近做匀速圆周运动，故A正确，B错误；‎ 根据开普勒第三定律知卫星的轨道多是椭圆，发射速度为时，大于地球的第一宇宙速度，物体能在更高的轨道上绕地球做椭圆运动，故C错误，D正确。‎ 故选AD。‎ ‎ 10.【答案】BC ‎ ‎【解析】【分析】‎ 三个小球做的都是平抛运动，平抛运动可以分解为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，物体运动的时间由竖直方向上的下落的高度决定，根据平抛运动的规律列式进行分析。‎ 本题考查了平抛运动，根据平抛运动的特点进行分析解答。‎ ‎【解答】‎ 三个小球做的都是平抛运动，从图中可以发现落在c点的小球的下落高度最小，由得：，所以小球从的飞行时间最短，由水平方向得：，知小球c的水平位移最大，飞行时间最短，则小球c的初速度最大，故B正确，A错误；‎ C.设速度的偏向角为，则，可知小球a的运动时间最长，初速度最小，则小球a的速度偏向角最大，故C正确；‎ D.小球做的是平抛运动，加速度为g，速度的变化量为：，所以c球的速度变化量最小，a球的速度变化量最大，故D错误。‎ 故选BC。‎ ‎ 11.【答案】AD ‎ ‎【解析】【分析】‎ 要使车轮与路面之间的横向摩擦力等于零，则汽车转弯时，由路面的支持力与重力的合力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律，结合数学知识求解车速，速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零，从而即可求解。 本题是生活中圆周运动的问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源。解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，知道速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零。‎ ‎【解答】 设路面的斜角为，以汽车为研究对象，作出汽车的受力图，如图：‎ ‎ 根据牛顿第二定律，得：，解得：，故A正确，B错误； C.当路面结冰时与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变，故C错误； D.车速若高于，所需的向心力增大，此时摩擦力可以指向内侧，增大提供的力，车辆不会向外侧滑动，故D正确。 故选AD。‎ ‎ 12.【答案】BD ‎ ‎【解析】【分析】 木块随圆盘一起转动，靠静摩擦力提供向心力，根据向心力之比求出摩擦力之比；根据最大静摩擦力求出临界的角速度，判断谁先滑动。 本题主要考查向心力、圆周运动中的临界问题。 【解答】 静摩擦力提供向心力，有，因为两物体的角速度相等，则摩擦力之比为1：6，故A错误，B正确； 当摩擦力达到最大静摩擦力，物块将会滑动，则有，解得，知B的临界角速度小，所以当转速不断增加时，木块B先滑动 ，故C错误，D正确。 故选BD。 13.【答案】两小球在水平桌面上相碰 ；平抛运动在水平方向的分运动是匀速运动。 ‎ ‎【解析】略 14.【答案】：3：3； ：1：10； ：3：30； ：3：3。 ‎ ‎【解析】【分析】 共轴传动时，各点的角速度相同；皮带传动时，同一皮带轮上各点的线速度大小相等，结合圆周运动的公式进行分析即可正确解答本题。 解决本题的关键是理解两种传动模型的特点，熟练掌握各物理量之间的关系。 【解答】 大齿轮与小齿轮是链条传动，边缘各点线速度相等，则有，根据则有； 小齿轮与后轮是同轴传动，角速度相等，则有，根据则有，所以角速度大小关系是：； 线速度大小关系是：‎ ‎； 根据可知：； 根据可知转速之比是：。 故答案为：：3：3；：1：10；：3：30；：3：3。 15.【答案】   ‎ ‎【解析】解：月球受到的万有引力为：， 线速度： 解得：。 故答案为：，；。 月球受到地球的万有引力等于月球的向心力，结合万有引力等于向心力求出地球质量的大小。 解决本题的关键知道月球做圆周运动向心力的来源，结合万有引力提供向心力进行求解，注意根据该理论只能得出中心天体的质量，不能得出环绕天体的质量。 16.【答案】解：当小球在B点时，由牛顿第二定律可得：  ， 解得：  小球从B点飞出后，做平抛运动，运动的时间是t： 由  解得： ， 小球落地点C距B处的水平距离： ‎ ‎【解析】小球在B点受重力和向下的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解B点速度； 从轨道口B处水平飞出后，小球做平抛运动，由平抛运动的规律可以求得小球落地点C距B处的水平距离。 本题是牛顿第二定律、向心力公式、平抛运动规律的综合运用问题，关键理清小球的运动情况，然后分阶段列式求解。 17.【答案】解：对球在B点的速度分解，设球在B点的竖直速度为，由平抛运动学规律：   又 解得：  设球从A 到B下落的竖直高度为，由平抛运动规律：   解得：； ‎ ‎ 设小球至少以水平初速度抛出，能越过墙的上端，此过程由平抛运动规律：    ； 解得：。 答：小球从A到B所用的时间t是； 小球抛出点A到墙的水平距离s是； 为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应大于等于。 ‎ ‎【解析】小球做平抛运动，将B点的速度进行分解，求出竖直分速度，由求小球从A到B所用的时间t； 小球水平方向做匀速直线运动，根据位移公式求s； 根据高度差求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出平抛运动的最小初速度。 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，分析隐含的几何关系，结合运动学公式灵活研究。 18.【答案】解： 由题意可知，在月球抛出物体时在竖直方向做自由落体运动，故有，解得； 月球表面重力是由万有引力产生的，故有，解得月球质量； 月球在月球表面不掉下来，做圆周运动所需向心力是万有引力提供的，而在星球表面万有引力等于重力，故有， 化简并代入中结论可得月球的第一宇宙速度。 故答案为；；。 ‎ ‎【解析】本题考查了星球上的抛体运动，及星球质量与引力，重力的关系，以及万有引力提供向心力使卫星做圆周运动的规律。要求能推导出相关物理量之间的关系。 根据平抛运动高度与时间的关系，得出星球加速度g的表达式； ‎ 在月球表面附近，重力是由万有引力产生的，根据重力加速度与星球质量的关系，就可以求出星球质量M； 在月球表面附近能脱离月球表面做圆周运动时，万有引力提供向心力，再根据万有引力与重力的关系，求出第一宇宙速度。 ‎