2021-2022学年新疆霍城县第二中学高一（下）期中物理试题含解析

2021-2022学年新疆霍城县第二中学高一（下）期中物理试题一、选择题

1. 从同一高度以不同的速度同时水平抛出两个质量不同的石子，不计空气阻力，则（　　）

A. 初速度大的先落地 B. 质量大的先落地

C. 两个石子同时落地 D. 无法判断

【答案】C

【解析】

【详解】两物体在水平方向做匀速运动，竖直方向做自由落体运动，根据

可知，两物体落地时间相同，即两石子同时落地。

故选C。

2. 要想在最短的时间内渡过一条河流，则小船的船头应该（ ）

A. 垂直指向对岸 B. 斜指向上游方向

C. 斜指向下游方向 D. 不知水流速度无法判断

【答案】A

【解析】

【详解】当静水速与河岸垂直时，垂直于河岸方向上的分速度最大，则渡河时间最短，故A正确，BCD错误；

故选A。

3. 下列物理量中既可以决定一个物体平抛运动飞行时间，又影响物体水平位移的是（   ）

A. 抛出的初速度 B. 抛出时的竖直高度

C. 抛体的质量 D. 物体的质量和初速度

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】根据平抛运动分位移公式，有

x=v0t

y=gt2

得

t=

x=v0

即平抛运动的时间由高度决定，水平位移与初速度和高度有关。故B正确，ACD错误。

故选B。

4. 物体做平抛运动，描写物体在竖直方向的分速度随时间变化的图像是四个图中的（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】平抛运动的物体，竖直方向做匀加速运动，有

所以竖直速度与时间是正比函数关系。故D正确，ABC错误。

故选D。

5. 小球做匀速圆周运动的过程,以下各量不发生变化的是   (       )

A. 线速度 B. 向心力 C. 周期 D. 向心加速度

【答案】C

【解析】

【详解】试题分析：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是周期和角速度，所以C正确．

考点：线速度、角速度和周期、转速．

点评：对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别．

6. 一个物体在两个互为锐角的恒力作用下，由静止开始运动，当经过一段时间后，突然去掉其中一个力，则物体将做（　　）

A. 匀加速直线运动 B. 匀变速运动

C. 匀速圆周运动 D. 变加速曲线运动

【答案】B

【解析】

【详解】一个物体在两个互为锐角的恒力作用下，由静止开始运动，做的是初速度为零的匀加速直线运动；速度与合力同向；撤去其中一个力，则合力与速度不共线了，故一定做曲线运动；当合力是恒定的，故加速度也是恒定的，故是匀变速曲线运动，故ACD错误，B正确。

故选B。

7. 下列说法正确的是（　　）

A. 匀速圆周运动是一种匀速运动 B. 匀速圆周运动是一种匀变速运动

C. 匀速圆周运动是一种变加速运动 D. 物体做圆周运动时，线速度不变

【答案】C

【解析】

【详解】D．物体做圆周运动时，由于线速度的方向时刻改变，故线速度是变化的，D错误；

A．匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻改变，不是匀速运动，A错误；

BC．因为匀速圆周运动的向心加速度时刻改变，故匀速圆周运动不是匀变速运动，是变加速运动，B错误，C正确。

故选C。

8. 如图所示，水平转台上放着一枚硬币，当转台匀速转动时，硬币没有滑动，关于这种情况下硬币的受力情况，下列说法正确的是（　　）

A. 重力和台面的持力

B. 重力、台面的支持力和向心力

C. 重力、台面的支持力和静摩擦力

D. 重力、台面的支持力、静摩擦力和向心力

【答案】C

【解析】

【详解】硬币受重力，台面的支持力和静摩擦力，其中重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力。

故选C。

9. 如图所示，在光滑水平面上，一质量为m的小球在绳的拉力作用下做半径为r的匀速圆周运动，小球运动的线速度为v，则绳的拉力F大小为

A.  B.

C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律得，拉力提供向心力，有．故选B．

10. 如图为皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点：左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（　　）

A. a点和b点的线速度大小相等 B. a点和b点的角速度大小相等

C. a点和c点的线速度大小相等 D. a点和d点的向心加速度大小相等

【答案】CD

【解析】

【详解】A．由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则

b、 c两点为共轴的轮子上两点，则有

由于

根据

则

A错误；

B．b、c两点为共轴的轮子上两点，则有

a、 c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则有

根据

则

所以

B错误；

C．由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则

C正确；

D．c点和d点是共轴转动，角速度相等，d点的向心加速度是c点的向心加速度的2倍，又知点与点的线速度相等，c点半径为a点半径的2倍，则a点的向心加速度是c点的向心加速度的2倍，即a点与d点的向心加速度大小相等，D正确。

故选CD。

11. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】汽车从M点运动到N做曲线运动，需要外力提供向心力，所以合外力或合外力的一部分是指向圆心的；所以F的方向应指向曲线的内侧，故ABC错误，D正确。

故选D

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

A. 小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零

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，杆对球的作用力一定随速度增大而减小

【答案】A

【解析】

【详解】AB．轻杆可对小球产生向上的支持力，小球经过最高点的速度可以为零，当小球过最高点的速度v＝时，杆所受的弹力等于零，A正确，B错误；

CD．若v＜，则杆在最高点对小球的弹力竖直向上

mg－F＝m

随v增大，F减小；

若v＞，则杆在最高点对小球的弹力竖直向下

mg＋F＝m

随v增大，F增大，故CD均错误。

故选A。

二、填空题（每空2分，共16分）

13. 一条河宽400m，水流的速度为2.5m/s，船相对静水的速度5m/s，要想渡河的时间最短，渡河的最短时间是______s，此时船沿河岸方向漂移______m。若要以最短位移渡河，则最短位移为______m。

【答案】    ①. 80    ②. 200    ③. 400

【解析】

【详解】[1]当船头指向垂直于河岸时，渡河时间最短

[2] 渡河的时间最短的过程中，船沿河岸方向漂移的距离

[3]由于

则当船头指向与河岸夹角为θ时，如图所示，渡河位移最短

则当

即有

此时渡河最短位移为

14. 如图，在半径为R的圆盘上有两点，A点距圆心，B点在圆盘边缘，当圆盘转动时，___________，___________。

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】[1][2]A、B两点属于同轴传动，两者的角速度相等，即

根据线速度与角速度的关系公式

所以两者的线速度之比为

15. 做匀速圆周运动的物体，其线速度大小为3m/s，角速度为6rad/s，则在0.1s内物体通过的弧长为___________m，半径转过的角度为___________rad，半径是___________m。

【答案】    ①. 0.3    ②. 0.6    ③. 0.5

【解析】

【详解】[1]由圆周运动特点可知

[2]

[3]由圆周运动角速度和线速度关系可知

三、计算题（每题12分，共36分）

16. 从地面上方某点，将一小球以10m/s 的初速度沿水平方向抛出，小球经过1s落地，不计空气阻力，取g =10m/s²。求小球的位移和落地速度。

【答案】；

【解析】

分析】

【详解】（1）竖直方向

水平方向

落地位移时的位移

位移与水平方向夹角为 ，

（2）落地时竖直方向速度

落地速度

落地速度与水平方向夹角

17. 质量的汽车通过圆形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径。试求：

（1）汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，汽车的速率；

（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，汽车的速率。（重力加速度）

【答案】（1）；（2）。

【解析】

【详解】（1）汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时，根据牛顿第三定律可知此时拱形桥对汽车的支持力为车重的一半，根据牛顿第二定律可得

解得

汽车的速率为；

（2）汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，根据牛顿第三定律可知此时拱形桥对汽车的支持力为零，根据牛顿第二定律可得

解得

汽车的速率为。

18. 如图所示，把质量为0.6kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.2m，若A与转盘间的最大静摩擦力为3N，g＝10m/s2，求：

(1)转盘绕中心O以ω=2rad/s的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A摩擦力的大小与方向；

(2)为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度ω的取值范围。

【答案】(1)0.48N，沿OA所在半径指向圆心O；（2）

【解析】

分析】

【详解】（1）静摩擦力提供向心力，有

故转盘绕中心O以的角速度旋转时，A受到的摩擦力大小为0.48N，方向指向圆心；

（2）当A所受最大静摩擦力提供向心力时，转盘绕中心O旋转的角速度ω最大，由

解得

则角速度ω的取值范围为