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2020-2021学年甘肃省金昌一中高一（下）期中物理试卷（理科）

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这是一份2020-2021学年甘肃省金昌一中高一（下）期中物理试卷（理科），共17页。试卷主要包含了【答案】B，【答案】C，【答案】D，【答案】A等内容，欢迎下载使用。

关于曲线运动，下列说法中正确的是

A. 物体只有受到变力作用才做曲线运动
B. 物体做曲线运动时，加速度可能不变
C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态

一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶，如图所示，分别画出汽车转弯运动到某位置时所受合力的四种方向，你认为可能正确的是

A. B. C. D.

某人以一定速率垂直河岸向对岸游去，当水流运动是匀速时，他所游过的路程、过河所用的时间与水速的关系是

A. 水速大时，路程长，时间长 B. 水速大时，路程长，时间短
C. 水速大时，路程长，时间不变 D. 路程、时间与水速无关

关于匀速圆周运动，下列说法正确的是

A. 匀速圆周运动就是匀速运动
B. 匀速圆周运动的加速度是恒定不变的
C. 匀速圆周运动的物体处于平衡状态
D. 匀速圆周运动是一种变加速运动

如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了3个小球a、b、c做平抛运动的运动轨迹。不计空气阻力，则

A. a的初速度比b的大 B. b的落地速度比c小
C. a的飞行时间比b的长 D. c的初速度比b的大

在公路上常会看到凸形和凹形的路面，如图所示。一质量为m的汽车，通过凸形路面的最高处时对路面的压力为，通过凹形路面最低处时对路面的压力为，则

A. B. C. D.

如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是

A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了
B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了
C. 物体所受弹力和摩擦力都减小了
D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变

人造地球卫星绕地球做匀速圆周运动，假如卫星的轨道半径增大为原来的4倍，卫星仍然做匀速圆周运动，则

A. 卫星的向心加速度减小到原来的
B. 卫星的角速度减小到原来的
C. 卫星的周期增大到原来的8倍
D. 卫星的周期增大到原来的2倍

一个做匀速圆周运动的物体其合力应满足，但当时，物体将

A. 沿切线方向做匀速直线运动飞出 B. 做靠近圆心的曲线运动
C. 做远离圆心的曲线运动 D. 做平抛运动

一个物体从某一确定的高度以的初速度水平抛出，已知它下落h后时速度为V，那么它的运动时间是

A. B. C. D.

在地球表面附近自由落体的加速度为g，在距离地面为3倍地球半径的高处，自由落体的加速度为

A. B. C. D.

如图所示，一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为心，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，则下列说法正确的是

A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力不可以为零
B. 小球过最高点的最小速度是
C. 小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D. 小球过最高点时，当速度，杆对球的作用力一定随速度增大而减小

如图装置A、B轮通过皮带传动，A、C轮通过摩擦传动，半径，各接触面均不打滑，则A，B，C三点的线速度和角速度之比分别为

A. ：：：2：3 B. ：：：1：1
C. ：：：2：3 D. ：：：1：1

一小物块做匀速圆周运动。已知向心加速度，轨道半径。关于小物块的运动情况，下列说法正确的是

A. 角速度为
B. 周期为
C. 在内通过的位移大小为
D. 在内通过的路程为零

已知圆周率、引力常量G、月球中心到地球中心的距离r和月球绕地球运行的周期T，认为月球绕地球的轨道为圆形轨道．仅利用以上数据，可以估算出的物理量有

A. 月球的质量 B. 地球的质量
C. 月球绕地球运行加速度的大小 D. 月球绕地球运行速度的大小

如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量不同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则

A. 球A的周期一定大于球B的周期
B. 球A的角速度可能大于球B的角速度
C. 球A的线速度一定大于球B的线速度
D. 球A对筒壁的压力-定大于球B对筒壁的压力

小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。

他观察到的现象是：小球A、B ______填“同时”或“先后”落地；
让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间______填“变长”“不变”或“变短”；
上述现象说明：平抛运动的时间与______大小无关，平抛运动的竖直分运动是______运动；
然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点，结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______。
水平抛出的一个石子，经过落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是，取，，试求：
石子的抛出点距地面的高度；
石子落地时的竖直速度；
石子抛出的水平初速度．
宇航员在一星球表面上高h处由静止释放一个小球，经过t时间小球落到星球表面，该星球的半径为R，万有引力常量为求
该星球表面的重力加速度g；
该星球的质量M。
如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为2mg，B通过最高点C时，对管壁下部和管壁上部的压力都为零，求：
小球A在最高点的速度大小；
小球B在最高点的速度大小；
、B两球落地点间的距离。
2020年3月10日，北京航天飞行控制中心圆满完成我国首次火星探测任务无线联试。已知火星表面的重力加速度大小为a，火星的半径为R，引力常量为G，球体的体积公式为，其中r为球体半径，不考虑火星自转的情况。
求火星的平均密度；
若中国接下来计划发射的探测器环绕火星做圆周运动的周期为T，求该探测器距火星表面的高度h。

答案和解析

1.【答案】B

【解析】解：A、在恒力作用下物体可以做曲线运动，平抛运动就是在重力作用下做曲线运动，故A错误；
B、物体做曲线运动时，加速度可能不变，如平抛运动，故B正确；
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，结合牛顿第二定律可知加速度方向与速度方向一定不在同一条直线上，故C错误；
D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，物体不可能处于平衡状态，故D错误。
故选：B。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．

2.【答案】C

【解析】解：汽车从M点运动到N，曲线运动，必有分力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的分力；向心力和切线方向分力的合力与速度的方向的夹角要大于，故ABD错误，C正确。
故选：C。
汽车在水平的公路上转弯，所做的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象时对的。
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，加速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车加速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了。

3.【答案】C

【解析】解：人以一定速率垂直河岸向对岸游，而过河的宽度不变，人在静水中速度不变，故过河时间不变；若水流速变大，则人沿水流方向运动的距离增大，故路程变长；故选：C。

4.【答案】D

【解析】解：A、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故A错误。
   B、匀速圆周运动加速度始终指向圆心，方向时刻在变化，加速度是变化的，故B错误。
   C、匀速圆周运动受的力是向心力，指向圆心，方向时刻在变化，处于不平衡状态。故C错误。
   D、匀速圆周运动是变加速运动。故D正确。
故选：D。
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动．加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动．向心力方向始终指向圆心，是变化的．
矢量由大小和方向才能确定的物理量，所以当矢量大小变化、方向变化或大小方向同时变化时，矢量都是变化的．

5.【答案】A

【解析】解：A、平抛运动下落高度决定时间，所以a的飞行时间比b的短，a的水平位移比b的大，由可知a的初速度比b大，故A正确；
BD、b、c的运动时间相等，b的水平位移大，则b的初速度大于c的初速度，竖直方向速度相等，所以落地速度b的大，故B错误，D错误；
C、a平抛运动下落的高度小于b下落的高度，a飞行的时间比b短，故C错误；
故选：A。
根据下落的高度关系比较平抛运动时间的关系，结合水平位移和时间比较初速度的大小。
本题主要考查了平抛运动的特点，解决本题的关键要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道运动的时间由高度决定，初速度和运动时间共同决定水平位移。

6.【答案】B

【解析】解：A、B：汽车过凸形路面的最高点时，设速度为V，半径为r，由牛顿第二定律得：，，，因此，A选项错误，B选项正确。
C、D：汽车过凹形路面的最高低时，设速度为V，半径为r，由牛顿第二定律得：，所以，因此，C、D选项错误。
故选：B。
汽车过凸形路面的最高点和通过凹形路面最低处时，重力与支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律列出表达式来分析判断压力与重力的关系。
分析物体做圆周运动时，关键是分析清楚物体受到的所有的力，求出指向圆心方向的向心力，然后用向心力公式求解。

7.【答案】D

【解析】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，
对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图
其中重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，
支持力N提供向心力，所以当圆筒的角速度增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，所以D正确。
故选：D。
做匀速圆周运动的物体合力等于向心力，向心力可以由重力、弹力、摩擦力中的任意一种力来提供，也可以由几种力的合力提供，还可以由某一种力的分力提供；
本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。
本题中要注意静摩擦力与重力平衡，由支持力，提供向心力。

8.【答案】C

【解析】解：根据万有引力提供圆周运动向心力
A、向心加速度，可知半径增大到原来的4倍，向心加速度变为原来的，故A错误；
B、角速度，可知半径增大到原来的4倍，角速度减小为原来的，故B错误；
CD、周期，可知周期变为原来的8倍，故C正确，D错误。
故选：C。
根据万有引力提供圆周运动向心力，由卫星轨道半径的变化求解．
根据万有引力提供圆周运动向心力，分析描述圆周运动的物理量与卫星轨道半径的关系是正确解题的关键。

9.【答案】C

【解析】解：物体做匀速圆周运动时，由合力提供物体所需要的向心力，即有当时，外界提供的合力小于所需要的向心力时，物体将做离心运动，即物体做远离圆心的曲线运动；故ABD错误，C正确。
故选：C。
物体做匀速圆周运动时，由合力提供物体所需要的向心力．当外界提供的合力小于所需要的向心力时，物体将做离心运动。
本题考查对离心运动的分析能力，抓住离心运动的条件是关键．基础题。

10.【答案】CD

【解析】解：①根据得，②根据得，，解得③根据平行四边形得，，则故C、D正确，A、B错误。
故选：CD。
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，求出竖直方向上的分速度，即可求出运动的时间．或通过下落的高度求出运动的时间．
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，结合运动学公式灵活求解．

11.【答案】A

【解析】解：根据，则因为在距离地面为3倍地球半径的高处，距离地心的距离是地球的半径的4倍，则重力加速度是地球表面的重力加速度的，则故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
根据万有引力等于重力，得出重力加速度与距地心距离的关系，从而得出重力加速度的大小．
解决本题的关键掌握万有引力等于重力这一理论，并能灵活运用．

12.【答案】D

【解析】解：A、当小球到达最高点弹力为零时，由重力提供向心力，即，解得，
即当小球的速度时，杆子所受的弹力为零，故A错误；
B、由于杆能支撑小球，所以小球通过最高点的最小速度为零，此时杆对小球的支持力和小球的重力平衡，故B错误；
CD、小球在最高点，若时，则有：，得，杆子对球的作用力随着速度的增大而减小；
若时，则有：，杆子对球的作用力随着速度增大而增大，故C错误，D正确。
故选：D。
小球在最高点，杆子对球的作用力可以表现为支持力，也可以表现为拉力，在最高点的最小速度为零；
根据牛顿第二定律分析，在最高点杆对小球的作用力随速度变化的关系。
解决本题的关键知道小球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。

13.【答案】BC

【解析】

【分析】
传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度。根据以上知识解答即可。
解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度。
【解答】
由题意，装置A、B轮通过皮带传动，A、B边缘上的点具有相同的线速度；A、C轮通过摩擦传动，A、C边缘上的点具有相同的线速度，所以三点的线速度是相等的，则：：：：1：1，故选项A错误，B正确；
根据线速度与角速度之间的关系：，得：：：：2：3，故选项C正确，D错误。
故选BC。

14.【答案】AB

【解析】解：A、依据可知，物块运动的角速度：，故A正确；
B、周期，故B正确；
C、质点运动的周期为，则，所以物块转过个圆，通过的位移大小为：，故C错误；
D、根据，知，小球在内通过的路程为：，故D错误。
故选：AB。
根据求解物块运动的角速度；根据求解物块运动的周期；分析内物块的运动过程从而求解位移大小；根据，求解物块运动的线速度大小，再分析物块通过的路程。
解决本题的关键掌握线速度、加速度、周期的关系公式以及它们的联系，能熟练对公式进行变形应用。

15.【答案】BCD

【解析】解：A、根据万有引力提供向心力，可求出中心天体的质量，月球绕地球做匀速圆周运动，中心天体是地球，月球是环绕天体，质量被约去，无法求出。故A错误，B正确。
C、根据知，知道周期和轨道半径，可以求出月球绕地球运行的加速度。故C正确。
D、根据知，已知周期和轨道半径，可以求出月球绕地球运行的线速度大小。故D正确。
故选：BCD。
月球绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力求出中心天体的质量，根据求解运行的加速度，根据求解运行的速度．
解决本题的关键掌握万有引力提供向心力，以及掌握向心加速度、线速度与轨道半径和周期的关系．

16.【答案】AC

【解析】解：ABC、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，设支持力与竖直方向的夹角为，如图所示：

根据牛顿第二定律得：
解得周期为：，角速度为：，线速度为：，
由于，可得：，，，可知球A的周期一定大于球B的周期，球A的角速度一定小于球B的角速度，球A的线速度一定大于球B的线速度，故AC正确，B错误；
D、支持力为：，由于两球的质量不相等，受到的支持力不相等，根据牛顿第三定律，两球对筒壁的压力不相等，无法判断压力的大小关系，故D错误。
故选：AC。
小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，列式比较角速度、线速度的大小、周期的大小关系；根据受力分析得出支持力的大小，从而比较出压力的大小。
本题考查了向心力的相关计算，解决本题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，知道线速度、角速度、周期之间的关系。

17.【答案】同时不变初速度自由落体

【解析】解：小锤轻击弹性金属片时，A球做抛运动，同时B球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地；
用较大的力敲击弹性金属片，则被抛出初速度变大，但竖直方向运动不受影响，因此运动时间仍不变；
上述现象说明：平抛运动的时间与初速度无关，平抛运在竖直方向上做自由落体运动；
设小球从A到B、从B到C的时间均为T，竖直方向根据匀变速直线运动的规律可得：
解得：，
则小球运动中水平分速度的大小为：
代入数据解得；
B点竖直分速度为：
代入数据解得，
则B点的速度为：
代入数据解得
故答案为：同时；不变；初速度，自由落体；
小锤轻击弹性金属片后，A球做平抛运动，同时B球做自由落体运动，通过实验可以观察到它们同时落地，证明平抛运动在竖直方向上的运动规律；
用较大的力敲击弹性金属片，对实验没有影响；
在竖直方向上，根据连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，即A到B的时间，结合水平位移和时间求出初速度；根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出B点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出B点的速度。
本实验是研究平抛运动竖直方向做自由落体运动的实验，通过观察两球落地的时间，证明平抛运动竖直方向上的运动与自由落体相同，能够根据平抛运动的规律求解平抛运动的初速度。

18.【答案】解：由得
石子落地时的竖直速度
由得
答：
石子的抛出点距地面的高度是；
石子落地时的竖直速度是；
石子抛出的水平初速度是

【解析】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，根据时间求出石子的抛出点距离地面的高度．
根据速度时间公式求出落地时竖直速度．
结合平行四边形定则求出石子抛出的初速度．
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，运用运动学公式解答．

19.【答案】解：由
得：；
在星球表面物体所受万有引力等于物体所受重力。
即：
可得：。
答：该星球表面附近的重力加速度为；
该星球的质量为。

【解析】根据自由落体运动的规律，结合位移时间公式求出星球表面的重力加速度；
根据万有引力等于重力求出星球的质量。
解决本题的关键掌握万有引力等于重力和万有引力提供向心力这个理论，并抓住万有引力与常见抛体运动之间的联系，并能灵活运用。

20.【答案】解：小球A通过最高点C时，对管壁上部的压力为2mg，根据牛顿第三定律可得半圆管对A球的弹力大小为2mg，方向竖直向下
在最高点对A球进行受力分析，设小球A在最高点的速度大小为，由牛顿第二定律得：
解得小球A在最高点的速度大小为：
球通过最高点C时，对管壁下部和管壁上部的压力都为零，设小球B在最高点的速度大小为，由牛顿第二定律得：
解得小球B在最高点的速度大小为：
两球做平抛运动的时间相同，由平抛运动规律得：
解得落地时间为：
由A、B两球落地点间的距离等于位移之差得：
联立解得A、B两球落地点间的距离为：
答：小球A在最高点的速度大小为；
小球B在最高点的速度大小为；
、B两球落地点间的距离为。

【解析】球到达最高点，由重力和弹力的合力提供向心力，可以求出A球在最高点的速度；
球到达最高点，由重力提供向心力，可以求出B球在最高点的速度；
两球从最高点飞出后均做平抛运动，竖直方向做自由落体，由高度求出运动时间，水平方向做匀速直线运动，可以求出水平位移，A、B两球落地点间的距离等于位移之差。
本题考查的是竖直面内圆周运动与平抛运动相结合的题目，解决此题的关键是小球在最高点的受力分析要搞清楚，尤其是管壁对小球的弹力方向是竖直向上还是竖直向下。

21.【答案】解：在火星表面，根据万有引力定律有：

解得火星质量：
根据密度公式可知，
联立解得：。
探测器绕火星飞行，根据万有引力提供向心力

结合
联立解得：
故卫星距地面的高度：。
答：火星的平均密度。
若中国接下来计划发射的探测器环绕火星做圆周运动的周期为T，该探测器距火星表面的高度为。