2020-2021学年河南省周口市高一下第四次考试_（物理）新人教版练习题

这是一份2020-2021学年河南省周口市高一下第四次考试_（物理）新人教版练习题，共6页。试卷主要包含了选择题，多选题，实验探究题，解答题等内容，欢迎下载使用。


1. 人站在地铁出口处有水平台阶的自动扶梯上不动，随扶梯一起斜向上匀速运动，下列说法中错误的是（ ）
A.重力对人做负功B.合力对人不做功
C.支持力对人做正功D.摩擦力对人做正功

2. 如图所示，小球从“离心轨道”上滑下，若小球经过A点时开始脱离圆环，则小球将做（ ）

A.平抛运动B.斜上抛运动C.斜下抛运动D.自由落体运动

3. 未来的星际航行中，宇航员长期处于零重力状态，为缓解这种状态带来的不适，有人设想在未来的航天器上加装一段圆柱形“旋转舱”，如图所示，当旋转舱绕其轴线匀速旋转时，宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，为达到上述目的，下列说法正确的是（ ）

A.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越大
B.宇航员质量越大，旋转舱的角速度就应越小
C.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越大
D.旋转舱的半径越大，转动的角速度就应越小

4. 引体向上是中学生体育测试的项目之一，若一个普通中学生在30秒内完成12次引体向上，该学生此过程中克服重力做功的平均功率最接近于（ ）

A.20WB.100WC.400WD.1000W

5. A、D两点分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，LAB=LBC=LCD，E点在D点正上方并与A点等高．从E点以不同的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，从抛出到落在斜面上的过程（不计空气阻力）中，则球1和球2（ ）

A.运动时间之比为1:2B.抛出时初速度之比为2:1
C.速度增加量之比为1:2D.重力做功之比为1:2

6. 如图所示，三个相同的小球A、B、C位于同一高度ℎ处，A做自由落体运动，B沿光滑斜面由静止滑下，C做平抛运动，在每个小球落地的瞬间，其重力的功率分别为PA、PB、PC．下列关系式正确的是（ ）

A.PA=PC>PBB.PA=PB=PCC.PC>PA=PBD.PC>PA>PB
二、多选题

如图所示的直角三角板紧贴在固定的刻度尺上方，使三角板沿刻度尺水平向右匀速运动的同时，一支铅笔从三角板直角边的最下端由静止开始沿此边向上做匀加速直线运动．下列关于铅笔笔尖的运动及其所留下的痕迹的判断中正确的是（ ）

A.笔尖留下的痕迹是一条倾斜的直线
B.笔尖留下的痕迹是一条类似平抛的曲线
C.在运动过程中，笔尖运动的速度方向始终不变
D.在运动过程中，笔尖运动的加速度方向始终不变

我国北斗系统已开始为全球提供导航服务，其中第四十二、四十三颗北斗导航卫星的轨道介于近地轨道和地球同步轨道之间，属于中圆轨道．用1、2、3分别代表近地、中圆和地球同步三颗轨道卫星，关于它们运动的线速度v、角速度ω、加速度a及周期T，下列结论中正确的是（ ）

A.T1a2>a3D.v1>v2>v3

“反向蹦极”是一种比蹦极更刺激的运动．如图所示，弹性绳的上端固定（图中未显示），拉长后将下端固定在体验者的身上，然后将人从地面释放，人就像火箭一样被“竖直发射”出去，冲向高空．在人向上运动至最高点的过程中，以下判断正确的是（ ）

A.人处于超重状态
B.人的速度先增大后减小
C.重力对人做负功，重力势能减小
D.弹性绳的弹力对人做正功，弹性势能减小

如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离R处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，当小物体从最高点A转到最低点B的过程中，下列关于小物体的说法中正确的是（ ）

A.所受的合外力逐渐增大
B.所受的静摩擦力逐渐增大
C.重力的功率先变大后变小
D.所受静摩擦力的方向始终指向圆心
三、实验探究题

图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的________相同．

（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s．(g取9.8m/s2)

（3）在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是（ ）
A.小球平抛的初速度相同
B.小球每次做不同的抛物线运动
C.小球在空中运动的时间均相同
D.小球通过相同的水平位移所用时间相同．
四、解答题

质量为m=10kg的物体静止在地面上，现给物体施加一竖直向上的拉力F，使物体以a=2m/s2的加速度加速上升，经历2s时间到达某平台上，取地面为零势能面，g=10m/s2，求：
（1）物体在平台处的重力势能；

（2）物体上升过程中拉力做功．

水平面上静止放置一质量为m=2kg的物块，固定在同一水平面上的小型电动机通过水平细线牵引物块，使物块由静止开始做匀加速直线运动，2秒末达到额定功率，其v−t图线如图所示，物块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2，g=10m/s2，电动机与物块间的距离足够长．求：

（1）物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小；

（2）电动机的额定功率；

（3）物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度．

2020年12月17日凌晨1点59分，嫦娥五号探测器携带月壤以接近第二宇宙速度返回地球，按照预定方案降落在内蒙古四子王旗着陆场，“嫦娥五号”探测器登陆月球前曾绕月球飞行，某段时间可认为绕月做匀速圆周运动，圆周半径为月球半径的K倍，已知地球半径R是月球半径的P倍，地球质量是月球质量的Q倍，地球表面重力加速度大小为g．求：
（1）月球表面重力加速度；

（2）“嫦娥五号”绕月球做圆周运动的速率．

如图所示，水平放置的圆盘，在其边缘C点固定一个小桶，桶高不计，圆盘半径R=1.5m，在圆盘直径CD的正上方，与CD平行放置一条水平滑道AB，滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，且B距离O的高度ℎ=1.25m，在滑道左端静止放置质量为m=2kg的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为μ=0.2，现用力F=20N的水平力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度ω=2πrad/s绕通过圆心的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块上一段时间后撤去，最终物块由B点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内，圆盘刚好转动2圈．g=10m/s2，求：

（1）物块离开B点时速度；

（2）拉力作用的时间；

（3）相应的滑道长度．
参考答案与试题解析
2020-2021学年河南省周口市高一下第四次考试 (物理)
一、选择题
1.
【答案】
D
【考点】
做功的判断及功的正负
【解析】

【解答】
解：分析人受力，人受竖直向下重力和竖直向上支持力，二力平衡，合力为零，不受摩擦力，物体斜向上运动，D错误．
本题选错误的，故选D．
2.
【答案】
B
【考点】
离心现象
【解析】

【解答】
解：小球在脱离轨道时的速度是沿着轨道的切线方向的，即斜向上，当脱离轨道后小球只受重力，所以小球将做斜上抛运动．
故选B．
3.
【答案】
D
【考点】
决定向心力大小的因素
【解析】

【解答】
解：宇航员站在地球表面时有FN=mg，要使宇航员站在旋转舱内圆柱形侧壁上，受到与他站在地球表面时相同大小的支持力，则FN=mrω2，解得ω=gr，所以旋转舱的半径越大，转动的角速度应越小，并且与宇航员的质量无关．
故选D．
4.
【答案】
B
【考点】
平均功率
【解析】

【解答】
解：学生体重约为50kg，每次引体向上上升高度约为0.5m，引体向上一次克服重力做功为W=mgℎ=50×10×0.5J=250J，全过程克服重力做功的平均功率为P=nWt=12×250J30s=100W．
故选B．
5.
【答案】
C
【考点】
斜面上的平抛问题
恒力做功
【解析】
【解答】
解：球1和球2下降的高度之比为1:2，根据t=2ℎg知，时间之比为1:2，A错误；
球1和球2的水平位移之比为2:1，时间之比为1:2，则初速度之比为22:1，B错误；
速度增加量vy=gt，速度增加量之比等于时间之比1:2，C正确；
重力做功WG=mgℎ，重力做功等于下降高度之比1:2，D错误．
故选C．
6.
【答案】
A
【考点】
瞬时功率
【解析】
【解答】
解：A做自由落体运动，C做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，故AC落地时竖直方向的速度大小相等，故落地时的功率P=mgvy相同，B沿斜面下滑，下滑到斜面底端的速度跟A落地时的速度相等，但速度方向与重力方向成一定的夹角，功率小于A的功率，A正确．
故选A．
二、多选题
【答案】
B,D
【考点】
类平抛运动
【解析】
【解答】
解：以笔尖初始位置为坐标原点，沿刻度尺方向建立x轴，沿垂直刻度尺方向建立y轴，此运动为类平抛运动，利用运动的合成与分解可知，BD正确．
故选BD．
【答案】
A,C,D
【考点】
随地、绕地问题
【解析】

【解答】
解：由万有引力提供向心力：GMmr2=mv2r=mω2r=m2πT2r=ma，
解得：v=GMr，T=2πrv=2πr3GM，ω=GMr3，a=GMr2，
由v=GMr可知半径小的速度大，则v1>v2>v3，D正确；
由ω=GMr3，可知半径小的角速度大，则ω1>ω2>ω3，B错误；
由a=GMr2，可知半径小的向心加速度大，则a1>a2>a3，C正确；
由T=2πrv=2πr3GM可知半径小的周期小，则T1故选ACD．
【答案】
B,D
【考点】
超重和失重
做功的判断及功的正负
【解析】

【解答】
解：开始时弹性绳的拉力大于人的重力，人加速上升，随着人向上运动弹力逐渐减小，当弹力小于重力时，人减速上升，人先超重后失重，A错误，B正确；
人上升重力一直做负功，重力势能一直增大，弹性绳的形变量一直减小，弹力对人一直做正功，弹性势能一直减小，C错误，D正确．
故选BD．
【答案】
B,C
【考点】
瞬时功率
水平面内的圆周运动-摩擦力
【解析】

【解答】
解：角速度不变，物体做匀速圆周运动，合外力指圆心，大小不变，A错误；
在最高点时重力的分力与摩擦力共线，摩擦力方向向下mgsinθ+f=mω2r或摩擦力方向向上mgsinθ−f=mω2r，f等于mω2r与mgsinθ之差，物体在最低点时由重力沿斜面向下的分力和静摩擦力的合力提供向心力，摩擦力的方向一定向上指向圆心，f−mgsinθ=mω2r，f=mω2r+mgsinθ，最高点和最低点速度方向与重力分力垂直，重力功率为零，在圆心O等高的位置，摩擦力斜向上，f2=mg2+mω2r2，速度方向与重力分力相同，P=mgvsinθ，即静摩擦力逐渐增大，重力的功率先变大后变小，BC正确，D错误．
故选BC．
三、实验探究题
【答案】
（1）初速度
（2）1.6
B,C
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需水平，每次让小球从同一位置由静止释放，保证初速度相同．
（2）根据下降的高度求出平抛运动的时间，结合水平位移和时间求出初速度．
（3）小球从斜槽不同的位置滚下，初速度不同，根据高度比较运动的时间，抓住初速度不同，结合水平位移的关系比较相同水平位移的时间．
【解答】
解：（1）为了保证小球的初速度水平，斜槽末端应切线水平，为了保证小球的初速度相等，每次让小球从同一位置由静止释放．
（2）根据y=12gt2得，t=2yg=2×，则初速度v0=xt=．
（3）AB．在“研究平抛物体运动”的实验中，如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则小球平抛运动的初速度不同，抛物线的轨迹不同，故A错误，B正确．
CD．平抛运动的时间与初速度无关，由高度决定，可知小球在空中运动的时间相同，由于初速度不同，则相同水平位移所用的时间不同，故C正确，D错误．
故选：BC．
四、解答题
【答案】
（1）物体在平台处的重力势能为400J；
（2）物体上升过程中拉力做功为480J．
【考点】
重力势能
恒力做功
【解析】


【解答】
解：（1）物体匀加速上升：ℎ=12at2=4m ，
物体重力势能：Ep=mgℎ=400J．
（2）物体匀加速上升，由牛顿第二定律：F−mg=ma，解得：F=120N，
拉力做功：W=Fℎ=480J．
【答案】
（1）物块做匀加速直线运动时受到的牵引力大小为4.8N；
（2）电动机的额定功率为3.84W；
（3）物块在电动机牵引下，最终能达到的最大速度为0.96m/s．
【考点】
机车启动问题-恒定加速度
【解析】



【解答】
解：（1）由题图知物块在匀加速阶段加速度大小a=ΔvΔt=0.4m/s2，
物块受到的摩擦力大小Ff=μmg=4N，
设牵引力大小为F，则有：F−Ff=ma，
得F=4.8N．
（2）当v=0.8m/s时，电动机达到额定功率，则P=Fv=3.84W．
（3）物块达到最大速度vm时，此时物块所受的牵引力大小等于摩擦力大小，
F=Ff=4N，P=Fvm，
解得vm=0.96m/s．
【答案】
（1）月球表面重力加速度为P2Qg；
（2）“嫦娥五号”绕月球做圆周运动的速率为RPgQK．
【考点】
随地、绕地问题
【解析】


【解答】
解：（1）假设在地球表面和月球表面上分别放置质量为m和m0的两个物体，
分别有在地球表面处：GMmR2=mg，
在月球表面处：GMQm0RP2=m0g′，
解得g′=P2Qg．
（2）设嫦娥四号卫星的质量为m1，根据万有引力提供向心力得：
GMQm1KRP2=m1v2KRP，
解得v=RPgQK．
【答案】
（1）物块离开B点时速度为3m/s；
（2）拉力作用的时间为0.6s；
（3）相应的滑道长度为4.95m．
【考点】
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）物块离开B点做平抛运动，在竖直方向有：ℎ=12gt2，
解得t=0.5s，
物块离开滑道的速度：vB=Rt=3m/s．
（2）拉动物块时的加速度：F−μmg=ma1，
得：a1=8m/s2，
撤去拉力物块做减速运动的加速度：a2=μg=2m/s2，
圆盘转动周期T=2πω=1s，
物块在滑道上先加速后减速：vB=a1t1−a2t2，
物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t1+t2+t=2T，
解得：t1=0.6s，t2=0.9s，
即拉力作用的时间为0.6秒．
（3）F撤去时速度为v，v=a1t1=4.8m/s，
加速位移x1=0+v2t1=1.44m，
减速位移x2=v+vB2t2=3.51m，
滑道长度L=x1+x2=4.95m．