2020-2021学年河南省周口市高一（下）第二次考试物理试卷新人教版

这是一份2020-2021学年河南省周口市高一（下）第二次考试物理试卷新人教版，共7页。试卷主要包含了选择题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 一个小球从高处自由下落，下落一半高度时突然又受到一个恒定的水平向左风力，站在地面上的人观测到小球的运动轨迹是图中的（ ）
A.B.C.D.

2. 如图所示为一条河流，一只船从A点先后两次渡河到对岸，河水流速和船在静水中行驶的速度大小恒定不变，第一次船头向着AB方向行驶，渡河时间为t1，船的位移为s1；第二次船头向着AC方向行驶，渡河时间为t2，船的位移为s2．若AB、AC与河岸的垂线方向的夹角相等，则有（ ）

A.t1=t2 s1s2
C.t1>t2 s1s2

3. 如图所示，小芳同学在荡秋千运动．已知秋千的两根绳长均为10m，小芳和秋千踏板的总质量约为50kg．绳的质量忽略不计，小芳荡到秋千支架的正下方时，速度大小为10m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为（ ）

A.300NB.400NC.500ND.600N

4. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动，甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲:r乙=3:2，两圆盘和小物体m1，m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（ ）

A.滑动前m1与m2的角速度之比ω1:ω2=3:2
B.滑动前m1与m2的向心加速度之比a1:a2=8:9
C.随转速慢慢增加，m1先开始滑动
D.随转速慢慢增加，m1和m2同时开始滑动

5. “飞车走壁”杂技表演比较受青少年的喜爱，这项运动由杂技演员驾驶摩托车，简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动．若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度α不变，则下列说法中正确的是（ ）

A.摩托车做圆周运动的H越高，向心力越大
B.摩托车做圆周运动的H越高，线速度越大
C.摩托车做圆周运动的H越高，角速度越大
D.摩托车做圆周运动的H越高，摩托车对侧壁的压力越大

6. 如图所示，一小钢球从平台上的A处以速度v0水平飞出，经t0时间落到光滑坡上BC处，此时速度方向恰好沿斜坡向下，接着小钢球从B处沿直线自由滑下，则小钢球从A到C的过程中水平、竖直两方向的分速度vx、vy随时间变化的图像是（ ）

A.B.
C.D.

7. 如图所示，相距l的两小球A、B位于同一高度ℎ（l、ℎ均为定值），将A向B水平抛出的同时，B自由下落，A、B与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（ ）

A.A、B在第一次落地前能否相碰，取决于A的初速度
B.A、B在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰
C.A、B可能运动到最高处相碰
D.A、B一定会在空中相碰

8. 火车以60m/s的匀速率转过一段弯道，某乘客发现放在桌面上的指南针在10s内匀速转过了约20∘，在此10s时间内，火车（ ）
A.加速度为零B.运动路程为600m
C.转弯半径约为1.7kmD.角速度约为2rad/s

9. 以v0的速度水平抛出一物体，当其水平分速度与竖直分速度大小相等时，下列说法正确的是（ ）
A.运动时间是v0g
B.即时速度的大小是2v0
C.竖直分位移大小等于水平分位移大小
D.物体运动的实际位移大小是5v022g

10. 如图“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在水平的旋转圆盘上，座椅A离转轴的距离较近，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动，稳定后A、B都在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）

A.座椅B的角速度比A大
B.座椅B的线速度比A大
C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等
D.悬挂B的缆绳所承受的拉力比悬挂A的缆绳所承受的拉力大
二、实验探究题

某同学进行了探究平抛运动规律的实验，其实验过程如下：

（1）该同学首先采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，A球沿水平方向弹出，同时B球被释放自由下落，观察到两球同时落地；改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地．这一现象说明：平抛运动的小球________．

（2）该同学在做“研究平抛物体的运动”实验中．除了木板、小球、斜槽、重锤线、图钉、铅笔之外，下列器材中还需要的是（ ）
A.秒表B.天平C.坐标纸D.弹簧秤

（3）图乙是该同学根据实验画出的平抛小球运动轨迹的一部分．x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，a、b、c是轨迹上的三点，O（0，0），b（20cm，25cm），c（40cm，60cm），则平抛小球的初速度为________m/s，物体过b点时的速度为________m/s． g=10m/s2
三、解答题

一物体在光滑水平面上运动，它在x方向和y方向上的两个分运动的速度—时间图像如图所示．

（1）判断物体的运动性质；

（2）计算物体的初速度大小；

（3）计算物体在前3s内的位移．

如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好无碰撞（速度沿斜面方向）地落在邻近平台的一倾角为α=53∘的光滑斜面顶端，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差ℎ=0.8m，重力加速度g取10m/s2，sin53∘=0.8，cs53∘=0.6，求：

（1）小球水平抛出的初速度v0是多少？

（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多少？

某电视台“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，水面上漂浮着一个半径为R=1m铺有海绵垫的转盘，转盘的轴心离平台的水平距离为L=8m，平台边缘与转盘平面的高度差为H=5m，选手抓住悬挂器可以在电动机的带动下，从A点下方的平台边缘处沿水平方向做初速度为零，加速度为a=2m/s2的匀加速直线运动，选手必须作好判断，在合适的位置释放，才能顺利落在转盘上，设人的质量为m=60kg（不计身高），人与转盘间的滑动摩擦因数μ=0.1，（人与转盘间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力）重力加速度g=10m/s2．求：

（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘转动的角速度ω最大值；

（2）若选手从某处C点释放能恰好落到转盘的圆心上，选手从平台A点出发加速到C点的时间；

（3）若电动悬挂器开动后，对选手的动力是240N，悬挂器在轨道上运动时存在恒定的摩擦阻力，选手在运动到上面（2）中所述位置C点时，因恐惧没有释放悬挂器，但立即关闭了电动机，悬挂器载着选手还能继续向右滑行的距离．

小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，轻绳的另一端系有质量为m的小球（可视为质点），甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，轻绳突然断掉，球飞出水平距离d后落地，如图所示．已知握轻绳的手离地面高度为d，手与球之间的轻绳长为23d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．求：

（1）轻绳断开时球的速度大小v1；

（2）求轻绳能承受的最大拉力的大小；

（3）改变绳长，使球重复上述运动，若轻绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
参考答案与试题解析
2020-2021学年河南省周口市高一（下）第二次考试物理试卷
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
运动的合成与分解
曲线运动的概念
【解析】
【解答】
解：开始时小球相对观察者是做自由落体运动，轨迹是直线，当小球突然又受到一个恒定的水平风力，合力斜向下，与速度方向不共线，做曲线运动，速度方向是轨迹的切线方向，观察者看到的小球的运动轨迹应该是D图．
故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
小船渡河问题
【解析】
【解答】
解：由于船的速度大小相等，且与河岸的夹角相同，所以船速在垂直于河岸方向上的分速度大小相同，渡河的时间由船垂直河岸的速度的大小决定，故船到达对岸的时间相等，船的位移决定于平行河岸方向的速度大小，结合题意知s1>s2．
故选B．
3.
【答案】
C
【考点】
竖直面内的圆周运动-弹力
【解析】
秋千荡到最低点时，需要竖直向上的向心力，分析秋千和同学整体的受力，根据牛顿第二定律列式子求解每根绳子平均承受的拉力。
【解答】
解：以同学和秋千整体作为研究对象，整体受到竖直向下的重力以及竖直向上的绳子的拉力，
令每根绳子的拉力为T，绳长为l，根据牛顿第二定律有：2T−mg＝mv2l，
代入数据解得每根绳子的拉力为：T＝500N，故ABD错误，C正确．
故选：C．
4.
【答案】
B
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
传动问题
【解析】

【解答】
解：由题意可知，线速度v甲=v乙，又r甲:r乙=3:2，则ω甲:ω乙=2:3，m1、m2随甲、乙运动，ω1=ω甲，ω2=ω乙，则ω1:ω2=2:3，A错误；
由a=rω2得a1=2rω甲2=2rω12，a2=rω乙2=rω22，a1:a2=2ω12:ω22=8:9，B正确；
m1、m2所受向心力由摩擦力提供，则a1=f1m1，a2=f2m2，f1max=μm1g，f2max=μm2g，a1≤μg，a2≤μg，又a1:a2=8:9，故m2先滑动，CD错误．
故选B．
5.
【答案】
B
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】

【解答】
解：经分析可知摩托车做匀速圆周运动的向心力由重力及侧壁对摩托车弹力的合力提供，F合=mgtanθ，
弹力FN=mgcsθ，合力和弹力大小都不随H的变化而变化，AD错误；
因摩托车和演员整体做匀速圆周运动，所受合外力提供向心力，F合=mgtanθ=mω2r=mv2r，
随H的增高，r增大，线速度增大，角速度减小，B正确，C错误．
故选B．
6.
【答案】
C
【考点】
斜面上的平抛问题
运动的合成与分解
【解析】

【解答】
解：小钢球在空中做平抛运动，水平方向的分速度vx不变，竖直方向做匀加速运动，加速度是重力加速度g，小钢球在倾角为α的斜坡上做匀加速运动，加速度是gsinα，水平方向做匀加速运动，加速度小于g，竖直方向做匀加速运动，加速度也小于g．
故选C．
7.
【答案】
A,C
【考点】
平抛运动中的相遇问题
【解析】

【解答】
解：由题意知A做平抛运动，即水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，B为自由落体运动，A、B竖直方向的运动相同，二者与地面碰撞前运动时间t1相同，且t1=2ℎg，若第一次落地前相碰，只要满足A运动时间t=lvlt1，A正确．
因为A、B在竖直方向的运动同步，始终处于同一高度，且A与地面相碰后水平速度不变，所以A一定会经过B所在的竖直线与B相碰，碰撞位置由A球的初速度决定，C正确，BD错误．
故选AC．
8.
【答案】
B,C
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】

【解答】
解：运动路程s=vt=600m，B正确；
加速度ω=θt=20×π180×10=π90rad/s，D错误；
根据v=ωr，得r=vω≈1.7km，C正确；
a=ω2r≈2m/s2，A错误．
故选BC．
9.
【答案】
A,D
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
【解答】
解：竖直分速度大小等于水平分速度大小，即v0=gt，解得运动时间t=v0g，实际速度即为合速度v=vx2+vy2=2v0，水平分位移x=v0t=v02g，竖直分位移y=12gt2=v022g，实际位移即为合位移s=x2+y2=5v022g，AD正确．
故选AD．
10.
【答案】
B,D
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
【解析】

【解答】
解：同轴转动角速度相同，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，由v=ωr得B的线速度比A的大，A错误，B正确．
设缆绳与竖直方向的夹角为θ，由牛顿第二定律得mgtanθ=mω2r，解得tanθ=ω2rg，由于座椅B的圆周半径比座椅A的半径大，故悬挂B的缆绳与竖直方向的夹角较大，在竖直方向上有T⋅csθ=mg，解得T=mgcsθ，悬挂B的缆绳所受到的拉力比悬挂A的大，C错误，D正确．
故选BD．
二、实验探究题
【答案】
（1）在竖直方向上的运动为自由落体运动
C
（3）2,13
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】



【解答】
解：（1）由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，发现每次两球都同时落地，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，故根据实验结果可知，平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动．
（2）在做“研究平抛物体的运动”实验时，木板、小球、斜槽、重锤线、图钉、铅笔之外，下列器材中还需要坐标纸，确保小球水平与竖直方向的运动间距，故C正确，ABD错误．
故选C．
（3）根据ybc−yOb=gT2得：T=ybc−yObg=0.35−0.2510s=0.1s，
则平抛运动的初速度为：v0=xT=，
小球在b点竖直方向上的分速度为：vyb=yOc2T=，
则b点的瞬时速度为：vb=v02+vyb2=22+32m/s=13m/s．
三、解答题
【答案】
（1）物体做匀变速曲线运动．
（2）物体的初速度大小为50m/s；
（3）物体在前3s内的位移为3013m．
【考点】
运动的合成与分解
v-t图像（匀变速直线运动）
【解析】



【解答】
解：（1）由题图可知，物体在x轴方向做匀速直线运动，y轴方向做匀变速运动，先减速再反向加速，所以物体做匀变速曲线运动．
（2）vx0=30m/s ，vy0=−40m/s ，
v0=vx02+vy02=50m/s．
（3）x3=vxt=90m，
|y3|=|vy02|t=60m，
则x=x33+|y3|2=3013m．
【答案】
（1）小球水平抛出的初速度v0是3m/s．
（2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是1.2m．
【考点】
斜面上的平抛问题
【解析】

【解答】
解：（1）小球落到斜面上沿斜面下滑，速度方向与斜面平行，如图所示：
所以vy=v0tan53∘，
又vy2−0=2gℎ，
代入数据得vy=4m/s，v1=3m/s．
（2）设小球离开平台到达斜面顶端所需时间为t1，
由vy=gt1得t1=0.4s，
则x=v0t=3×0.4m=1.2m．
【答案】
（1）转盘转动的角速度最大值ω=1rad/s；
（2）选手从平台A点出发加速到C点的时间t1=2s ；
（3）悬挂器载着选手还能继续向右滑行的距离为4m．
【考点】
水平面内的圆周运动-摩擦力
平抛运动基本规律及推论的应用
牛顿运动定律的应用—从受力确定运动
【解析】



【解答】
解：（1）设选手落在转盘边缘也不会被甩下，
最大静摩擦力提供向心力，
则有μmg=mω2R，
故转盘转动的最大角速度ω=μgR=1rad/s．
（2）设选手水平加速阶段的位移为x1，时间为t1，
选手平抛时的水平位移为x2，时间为t2，
则水平加速时有，
x1=12at12 ，v=at1，
平抛运动阶段有x2=vt2，H=12gt22，
全程水平方向x1+x2=L，
联立以上各式代入数据解得t1=2s ．
（3）由（2）知x1=4m，v=4m/s，
设阻力为f，加速阶段F−f=ma，
解得阻力为f=120N，
减速阶段f=ma1，解得a1=2m/s2，
减速阶段，选手向右滑动的距离x3，
0−v2=2−a1x3，
解得x3=4m．
【答案】
（1）轻绳断开时球的速度大小v1=3gd2；
（2）轻绳能承受的最大拉力的大小为134mg；
（3）要使球抛出的水平距离最大，绳长应为d2，最大水平距离为32d4．
【考点】
平抛运动基本规律及推论的应用
竖直面内的圆周运动-轻绳模型
平抛运动的临界和极值问题
【解析】



【解答】
解：（1）设轻绳断开后球做平抛运动的时间为t1，
竖直方向上：13d=12gt2，
水平方向上：d=v1t1，
解得：v1=dt1=3gd2．
（2）设轻绳能承受的最大拉力为Fm，
球做圆周运动的半径为：R=23d，
小球运动到最低点时由牛顿第二定律有Fm−mg=mv12R ，
解得： Fm=mg+mv12R=134mg．
（3）设轻绳长为l，轻绳断开时球的速度为v2，
由牛顿第二定律有：Fm−mg=mv22l ，
解得：v2=32gl，
轻绳断开后球做平抛运动，竖直位移为d−l，水平位移为x，时间为t2，
竖直方向有：d−l=12gt22 ，水平方向有：x=v2t2 ，
得x=322ld−l ，
根据数学关系知当l=d2时，有最大值：xmax=324d ．