2019-2020学年兰州一中静仁班高一(下)期中物理试卷(含答案解析)
- 格式：docx
- 大小：117.12 KB
- 文档页数：12
2019-2020学年兰州一中静仁班高一(下)期中物理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共50.0分）
1. 如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行，某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是( )
A. 物块仍沿斜面匀速运动 B. 物块沿原方向做减速运动
C. 物块将做非匀变速曲线运动 D. 物块将做匀变速曲线运动
2. 从同一位置以相等的速率把三个小球分别沿水平、竖直向上、竖直向下抛出，不计空气阻力，则小球落在同一水平地面时的速度大小( )
A. 一样大 B. 水平抛的最大
C. 竖直向上抛的最大 D. 竖直向下抛的最大
3. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成𝜃角，则( )
A. 刚开始时B的速度为𝑣cos𝜃
B. A匀速上升时，重物B也匀速下降
C. 重物B下降过程，绳对B的拉力小于B的重力
D. A运动到位置N时，B的速度为0
4. 如图为水平抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中a和b是从同一点抛出的。不计空气阻力，则( )
A. b的着地速度比a的大
B. c的飞行时间比b的长
C. c的初速度比b的小
D. b的初速度比a的小
5. 如图所示，竖直平面内固定有一段内壁光滑的弯管，其两端P、Q的水平距离为𝑑.若将直径略小于弯管内径的小球以初速度𝑣0从P端水平射入弯管，则小球在穿过整个弯管的过程中与弯管均无挤压．若小球从静止开始由P端滑入弯管，则小球从Q端射出时的速度也为𝑣0.已知重力加速度为g，不计空气阻力，那么( )
A. 𝑣0=√𝑔𝑑 B.
𝑣0=√2𝑔𝑑
C. 𝑣0=√𝑔𝑑2 D. 𝑣0=2√𝑔𝑑
6. 如图所示，两个皮带轮通过皮带传动(皮带与轮不发生相对滑动).大轮半径是小轮半径的2倍，设A、B分别是大小轮边缘上的一点，现比较它们的线速度v、角速度𝜔、周期T和频率f之间的关系，正确的是( )
①𝑓𝐴：𝑓𝐵=1：2
②𝑣𝐴：𝑣𝐵=1：2
③𝑇𝐴：𝑇𝐵=1：2
④𝜔𝐴：𝜔𝐵=1：2．
A. ②④ B. ③④ C. ①② D. ①④
7. 行星绕恒星的运动轨道近似为圆形，行星的运行周期T的平方与轨道半径R的三次方的比𝑇2𝑅3为常数后，则常数的大小( )
A. 只跟行星的质量有关
B. 只跟恒星的质量有关
C. 跟恒星的质量及行量的质量都有关系
D. 跟恒星的质量及行星的质量都没关系
8. 火星质量与地球质量之比为p，火星半径与地球半径之比为q；地球表面重力加速度为g，地球半径为R，则火星探测器环绕火星做圆周运动的最大速率为( )
A. B. C. D.
9. 已知一颗质量为m的行星绕太阳做匀速圆周运动，运动周期为T 1，该行星的自转周期为T 2，万有引力常量为G。根据这些已知量可以求出 A. 该行星到太阳的距离
B. 卫星绕该行星运行的第一宇宙速度
C. 该行星绕太阳运动的向心加速度
D. 该行星的同步卫星的运动轨道半径
10. 已知地球自转周期为𝑇0，有一颗与同步卫星在同一轨道平面的低轨道卫星，自西向东绕地球运行，其运行半径为同步轨道半径的四分之一，该卫星两次在同一城市的正上方出现的时间间隔可能是( )
A. 𝑇04 B. 3𝑇04 C. 3𝑇07 D. 3𝑇08
二、计算题（本大题共3小题，共50.0分）
11. 如图甲所示，相隔一定距离的竖直边界两侧为相同的匀强磁场区，磁场方向垂直纸面向里，在边界上固定两长为L的平行金属极板MN和PQ，两极板中心各有一小孔𝑆1、𝑆2，两极板间电压的变化规律如图乙所示，正反向电压的大小均为𝑈0，周期为𝑇0。在𝑡=0时刻将一个质量为m、电荷量为−𝑞(𝑞>0)的粒子由𝑆1静止释放，粒子在电场力的作用下向右运动，在𝑡=𝑇02时刻通过𝑆2垂直于边界进入右侧磁场区(不计粒子重力，不考虑极板外的电场)。
(1)求粒子到达𝑆2时的速度大小v和极板距离d；
(2)为使粒子不与极板相撞，求磁感应强度的大小应满足的条件。
(3)若已保证了粒子未与极板相撞，为使粒子在𝑡=3𝑇0时刻再次到达𝑆2，且速度恰好为零，求该过程中粒子在磁场内运动的时间和磁感应强度的大小。
12. 质量为𝑚=1𝑘𝑔的物块置于水平地面上，现对物块施加水平向右的力F，力F随时间变化的规律如图所示，已知物块与地面间的动摩因数𝜇=0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10𝑚/𝑠2，求：
(1)4𝑠末物体的速度；
(2)前4s内力F的平均功率。
13. 一质量𝑚=0.9𝑘𝑔的小球，系于长𝐿=0.9𝑚的轻绳一端，绳的另一端固定在O点，假定绳不可伸长、柔软且无弹性．现将小球从O点的正上方𝑂1点以初速度𝑣0=2.25𝑚/𝑠水平抛出，已知𝑂𝑂1=0.8𝑚，如图所示．(𝑔取10𝑚/𝑠2)试求：
(1)轻绳刚伸直时，绳与竖直方向的夹角𝜃；
(2)当小球到达O点的正下方时，小球对绳的拉力．
【答案与解析】
1.答案：C
解析：解：物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡；
故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，运动方向与f的方向相反；
如图所示：
当F撤去后，合力方向与F方向相反，与v的方向由一定的夹角，所以物体做曲线运动，速度的方向改变后，f的方向也改变，所以合力的方向也改变，故将做非匀变速曲线运动。
故选：C。
对物体受力分析可知物体的受力情况，根据共点力的平衡条件可知F作用时的摩擦力；而F撤去后，根据受力的变化可分析物体的状态，再确定摩擦力．
本题中图象为立体图，故对学生的空间想象能力要求较高；同时也要注意F是沿斜面方向的，故可以分别分析沿斜面和垂直斜面两个方向，这样可以把立体图转化为平面图进行分析．
2.答案：A
解析：解：由于不计空气的阻力，所以三个球的机械能守恒，由于它们的初速度的大小相同，又是从同一个位置抛出的，最后又都落在了地面上，所以它们的初末的位置高度差相同，初动能也相同，由机械能守恒可知，末动能也相同，所以末速度的大小相同。故A正确，BCD错误。
故选：A。
不计空气阻力，物体的机械能守恒，分析三个球的运动情况，由机械能守恒可以判断落地的速度。
本题是机械能守恒的直接应用，比较简单，也可以直接用动能定理求解；注意三个小球的速度大小相同，但由于方向不同，故速度不同。
3.答案：D
解析： 把A上升的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的速度，而沿绳子方向的速度与B的速度相等，并依据B的速度，判定B的运动性质，并由牛顿第二定律，确定拉力与重力的关系。
本题考查了运动的合成与分解问题，知道实际运动就是合运动是解答的关键，同时掌握B的运动性质也是解题的突破口。
𝐴𝐷.对于A，它的速度如图中标出的v，这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是𝑣𝑎、𝑣𝑏，其中𝑣𝑎就是B的速度𝑣𝐵(同一根绳子，大小相同)，刚开始时B的速度为𝑣𝐵=𝑣𝑐𝑜𝑠𝜃；
当A环上升至与定滑轮的连线处于水平位置时，𝑣𝑎=0，所以B的速度𝑣𝐵=0，故A错误，D正确；
𝐵𝐶.因A匀速上升时，由公式𝑣𝐵=𝑣𝑐𝑜𝑠𝜃，当A上升时，夹角𝜃增大，因此B做减速运动，由牛顿第二定律可知，绳对B的拉力大于B的重力，故BC错误。
故选D。
4.答案：A
解析：解：ABD、根据ℎ=12𝑔𝑡2得，高度越高，运动的时间越长，则c的飞行时间比a、b短，a的飞行时间和b的飞行时间相等；a的飞行时间和b的飞行时间相等，则a与b落地时竖直方向的分速度相等，a、b的运动的时间相等，b的水平位移大，则b的初速度大，所以落地时b的速度比a的速度大。故A正确，BD错误；
C、c的运动时间短，水平位移与b相等，则c的初速度大于b的初速度，故C错误；
故选：A。
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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度。
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，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
5.答案：A
解析：解：当小球在穿过整个弯管的过程中与弯管均无挤压，则小球做平抛运动，
运动的时间𝑡=𝑑𝑣0，
则下降的高度ℎ=12𝑔𝑡2=12𝑔𝑑2𝑣02，
若小球从静止开始滑入，根据动能定理得，𝑚𝑔ℎ=12𝑚𝑣02−0，
解得𝑣0=√𝑔𝑑。
故选：A。
抓住小球与弯管无挤压，得出小球做平抛运动，根据水平位移和初速度求出运动的时间，从而得出下降的高度，根据动能定理求出初速度的大小．
本题考查了平抛运动和动能定理的综合运用，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．
6.答案：D
解析：
靠传送带传动的轮子边缘上的点线速度相等，根据𝑣=𝜔𝑟求出角速度的关系，根据𝜔=2𝜋𝑓=2𝜋𝑇求解。
解决本题的关键是知道线速度与角速度的关系，以及知道靠传送带传动的轮子边缘上的点线速度相等。
解：两点靠传送带传动，线速度相等，所以有：𝑣𝐴：𝑣𝐵=1：1，
根据𝑣=𝜔𝑟知，𝜔𝐴：𝜔𝐵=1：2．
𝜔=2𝜋𝑓=2𝜋𝑇.知𝑇𝐴：𝑇𝐵=2：1，𝑓𝐴：𝑓𝐵=1：2；故①④正确。
故选：D。
7.答案：B
解析：解：开普勒第三定律中的公式𝑇2𝑅3=𝐾，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比，
式中的K只与恒星的质量有关，与行星质量无关，故ACD错误，B正确；
故选：B。
开普勒第三定律中的公式𝑇2𝑅3=𝐾，可知半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比．
