河北省沧州市河间四中高一下学期期中物理试题

2020——2021年河间市第四中学高一物理下学期期中考试试卷（考试范围：抛体运动圆周运动；考试时间：50分钟）一、单项选择题（共8小题）（每题4分，共32分）1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A.曲线运动的速度大小一定变化B.曲线运动的加速度一定不变C.在平衡力作用下，物体可能做曲线运动D.一段时间内，做曲线运动的物体的位移可能为零【答案】D【解析】【分析】【详解】A．曲线运动的速度大小不一定变化，例如匀速圆周运动，选项A错误；B．曲线运动的加速度不一定不变，例如匀速圆周运动，选项B错误；C．平衡力作用下，物体只能静止或者做匀速直线运动，不可能做曲线运动，选项C错误；D．一段时间内，做曲线运动的物体的位移可能为零，例如做圆周运动的物体运动一周，选项D正确。故选D。2.如图所示，做匀速直线运动的汽车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，设重物和汽车的速度的大小分别为vB、vA，则（）A.vA=vBB.vA>vBC.vA<vBD.不能确定【答案】B【解析】【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，如图设斜拉绳子与水平面的夹角为θ，由几何关系可得vB=vAcosθ所以vA>vB故选B。3.如图所示，在探究平抛运动规律的实验中用小锤打击弹性金属片，金属片把P球沿水平方向抛出，同时Q球被松开而自由下落，P、Q两球同时开始运动，则（）A.P球先落地B.两球同时落地C.两球落地先后由小锤打击力的大小而定D.实验现象说明了平抛运动在水平方向的运动规律【答案】B【解析】【分析】【详解】根据装置图可知，两球由相同高度同时运动，P做平抛运动，可以分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，Q做自由落体运动，因此将同时落地，由于两球同时落地，因此说明P、Q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。故选B。4.物体从高度为h处水平抛出，落地时速度大小为v，重力加速度为g，不计空气阻力，则物体抛出时的初速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】【分析】【详解】物体落地时的竖直速度为因合速度为v，则抛出的初速度为故选D。5.斜向上抛出的物体的运动轨迹如图所示，C点是轨迹最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是（不计空气阻力）（）A.物体在C点的速度为零B.物体在A点的速度与在B点的速度相同C.物体在A点、B点的水平分速度等于物体在C点的速度D.物体在A、B两点的竖直分速度相同【答案】C【解析】【分析】【详解】A．斜抛过程，C点是轨迹最高点，速度沿水平方向，不等于零，A错误；B．由对称性可知，物体在A点的速度与在B点的速度大小相等，方向不同，B错误；C．物体在水平方向做匀速直线运动，水平方向的分速度始终保持不变，故物体在A点、B点的水平分速度等于物体在C点的速度，C正确；D．物体在竖直方向做竖直上抛运动，由对称性可知，等高的A、B两点竖直分速度大小相同，方向相反，D错误。故选C。6.绿水青山就是金山银山，为践行低碳生活的理念，自行车已成为主要绿色交通工具之一、图示为自行车的传动结构的核心部件，大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，如图所示，当大齿轮匀速转运时，下列说法正确的是（）A.A、B两点的角速度大小相等B.B、C两点的线速度大小相等C.A、B两点的向心加速度与其半径成正比D.B、C两点的向心加速度与其半径成正比【答案】D【解析】【详解】AC．AB两点在传送带上，是同缘传动边缘点，所以两点的线速度相等，根据v=ωr，A、B两点的角速度不相等，根据可知，A、B两点的向心加速度与其半径成反比，故AC错误；BD．BC两点属于同轴转动，故角速度相等，线速度不等，根据可知，B、C两点的向心加速度与其半径成正比，故B错误，D正确；故选D。7.如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，一质量为M的小孩坐在座舱里，则（）A.小孩运动周期为B.线速度的大小大于ωRC.在A位置小孩受座舱作用力的大小为MgD.小孩所受合力大小始终为Mω2R【答案】D【解析】【分析】【详解】A.小孩运动周期为选项A错误；B.线速度的大小v=ωR选项B错误；C.在A位置，小孩在竖直方向受座舱的支持力Mg，水平方向受到座舱弹力Mω2R，则小孩受座舱作用力的大小大于Mg，选项C错误。D.小孩做匀速圆周运动，则所受合力大小始终为F合=Mω2R选项D正确；故选D。8.如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图。已知学员在A点位置，教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0m，B点的转弯半径为4.0m，学员和教练员（均可视为质点）（）A.运动周期之比为5∶4 B.运动角速度之比为4∶5C.向心加速度大小之比为4∶5 D.运动线速度大小之比为5∶4【答案】D【解析】【详解】AB．学员和教练员都绕同一点O做圆周运动，则运动周期和运动角速度相等，选项AB错误；C．根据a=ω2r可知，因学员和教练员做圆周运动的半径之比为5:4，则向心加速度大小之比为5∶4，选项C错误；D．根据v=ωr可知，因学员和教练员做圆周运动的半径之比为5:4，则线速度大小之比为5∶4，选项D正确。故选D。二、多选题（每题4分）（共2小题8分）9.刀削面是北方人喜欢的面食之一，因其风味独特，驰名中外，刀削面全凭刀削，因此得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片便水平飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为，锅的半径为，要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可能是下列选项中的哪些？（）A. B. C. D.【答案】ABC【解析】【分析】【详解】面片在空中做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有所以面片落入锅中所用时间为因为面片做平抛运动的水平位移满足根据水平做匀速直线运动得面片的水平初速度的范围为故选ABC。10.杂技演员表演“水流星”，在长为1.6m的细绳的一端，系一个总质量为m=0.5㎏的盛满水的小桶（小桶大小相对于细绳长度小得多），以绳的一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s，则下列说法正确的是（g=10m/s2）（）A.“水流星”通过最高点时，会有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时，绳的张力及容器底受到的压力均为零C.“水流星”通过和圆心等高和位置时，细绳中的拉力为零D.“水流星”在最低点时，处于超重状态【答案】BD【解析】【分析】【详解】AB．当水对小桶底压力为零时有解得则知“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s，恰好能通过最高点，水不从小桶流出，此时绳子张力为零，水和桶都只受重力，处于完全失重状态，绳的张力及小桶底受到的压力均为零，A错误B正确；C．“水流星”通过和圆心等高和位置时，小桶做圆周运动，绳子的拉力指向圆心，水对小桶的作用力背离圆心，二者的合力提供向心力，则细绳中的拉力不为零，C错误；D．“水流星”通过最低点时，具有向上的加速度，处于超重状态，D正确。故选BD三、计算题（共3小题）共60分11.如图所示，小球从高为5m、倾角为30°的斜面顶端A点以速度v0水平抛出，结果恰好落在斜面底端B点，求：(1)小球在空中的飞行时间；(2)小球抛出时的速度v0的大小（g取10m/s2）。【答案】(1)1s；(2)5m/s【解析】【分析】【详解】(1)小球做平抛运动，下落竖直高度h＝5m，则由h＝可得下落时间t＝＝s＝1s(2)由几何关系可得，小球的水平位移x＝＝m＝5m由x＝v0t可得小球的水平初速度v0＝＝m/s＝5m/s12.一辆质量m=2.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2，求：⑴若桥面为凹形，轿车以20m/s的速度通过桥面最底点时，对桥面压力是多大？⑵若桥面为凸形，轿车以10m/s速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？⑶轿车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？【答案】（1）2.8×104N；（2）1.2×104N；（3）10m/s【解析】【分析】在凹形桥的最低点和凸形桥的最高点，靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出支持力的大小，从而得出汽车对桥面的压力．当压力为零时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车的速度．【详解】（1）汽车通过凹形桥面最低点时，由牛顿第二定律：N1﹣mg解得：N1mg＝（20002000×10）N＝2.8×104N根据牛顿第三定律，汽车对桥面最低点的压力大小是2.8×104N．（2）汽车通过凸形桥面最高点时，mg﹣N2解得：N2＝mg（2000×10﹣2000）N＝1.2×104N根据牛顿第三定律，汽车在桥的顶点时对桥面压力的大小为1.2×104N．（3）汽车通过凸形桥面顶点时对桥面压力为零时．由牛顿