安徽省蚌埠市铁路中学2020学年高一物理下学期期中试题（含解析）

1、安徽省蚌埠市铁路中学2020学年高一物理下学期期中试题（含解析） 一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1.做曲线运动物体，在运动过程中，一定变化的物理量是A. 合外力B. 速率C. 速度D. 加速度【答案】C【解析】A、D项：平抛运动也是曲线运动，合外力为重力，加速度是重力加速度，都是不变的，故A、D错误；B项：匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故B错误；C项：物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故C正确；点晴：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，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，

2、平抛运动的合力、加速度是不变的。2.关于万有引力定律的发现和引力常量的测定，下面说法中正确的是（）A. 万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由牛顿测定的B. 万有引力定律是由牛顿发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的C. 万有引力定律是由卡文迪发现的，而引力常量是由牛顿测定的D. 万有引力定律是由开普勒发现的，而引力常量是由卡文迪许测定的【答案】D【解析】【详解】万有引力定律是由牛顿发现的，开普勒三定律是对天体运动规律系统认识的开端； 而引力常量是由卡文迪许通过卡文迪许扭秤实验测定的，故D正确，ABC错误；3.人用绳子通过动滑轮拉物体A，A穿在光滑的竖直杆上，当以速度v0匀速地拉绳，使物体

3、A到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，以下说法正确的是（）A. A物体运动可分解成沿绳子方向的直线运动和沿竖直杆向上的运动B. A物体实际运动速度是v0cosC. A物体实际运动的速度是D. A物体处于失重状态【答案】C【解析】ABC：将A沿杆向上的运动分解为沿绳子方向的直线运动和垂直绳子方向的运动，如图所示：人拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，则，解得：A物体实际运动的速度。故AB两项错误，C项正确。D：A物体实际运动的速度，增大，A物体速度增大，即A物体向上做加速运动，处于超重状态。故D项错误。点睛：绳连接、杆连接的物体沿绳（杆）方向的速度分量相等。4.设地球表面的重力加速度为g0

4、，物体在距地心2R（R是地球的半径）处，由于地球的作用而产生的加速度为g，则为（）A. 1B. C. D. 【答案】C【解析】此题考查的是在地球表面做圆周运动的物体所需的向心力是由万有引力提供的。所以有：，；两式联立，解得：；答案B正确。5. 研究火星是人类探索向火星移民的一个重要步骤，设火星和地球均绕太阳做匀速圆周运动，火星轨道在地球轨道外侧，如图所示，与地球相比较，则下列说法中正确的是A. 火星运行速度较大B. 火星运行角速度较大C. 火星运行周期较大D. 火星运行的向心加速度较大【答案】C【解析】试题分析：万有引力充当向心力，根据可得，半径越大，线速度越小，所以地球的线速度较大，A错误；

5、根据公式可得，半径越大，角速度越小，所以地球的角速度较大，B错误；根据公式可得，半径越大，周期越大，所以火星运行周期较大，C正确；根据公式可得，半径越大，向心加速度越小，故地球的向心加速度大，D错误；考点：考查了万有引力定律的应用【名师点睛】在万有引力这一块，涉及的公式和物理量非常多，掌握公式在做题的时候，首先明确过程中的向心力，然后弄清楚各个物理量表示的含义，最后选择合适的公式分析解题，另外这一块的计算量一是非常大的，所以需要细心计算6.长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点。当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动。关于小球的运动下列说法正

6、确的是A. 小球过最高点时的最小速度为零B. 小球开始运动时绳对小球的拉力为mC. 小球过最高点时速度大小一定为D. 小球运动到与圆心等高处时向心力由细绳的拉力提供【答案】D【解析】A、小球刚好越过最高点，当绳子的拉力最小为，根据牛顿第二定律得：，解得最小速度为： ，故AC错误；B、开始运动时，则绳的拉力为：，故选项B错误；D、小球运动到与圆心等高处时向心力只由细绳的拉力提供，重力不提供向心力，故选项D正确。点睛：小球在竖直平面内做圆周运动，刚好越过最高点，知在最高点绳子的拉力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的速度。7.如图所示，河岸A处有一只小船河宽为300m，水流速度为4

7、m/s，在A点下游400m处有一瀑布小船从A处开出后不能掉进瀑布且要到达对岸，船相对于水的最小速度为（）A. 2m/sB. 2.4m/sC. 3m/sD. 3.5m/s【答案】B【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向分运动和顺水而下的分运动，其中合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知，沿船头指向分运动的速度v船大小和方向未知，根据平行四边形法则可知：船的合速度与河岸的夹角的正切值 ，则=370，当船速与合速度垂直时，船速最小，由几何关系可得船速的最小值为： ,故选B.点睛；此题是关于运动的合成问题；要知道合运动和分运动之间满足平行四边形定则，要搞清已知量和未

8、知量之间的几何关系即可解答.8.假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为G.地球的密度为()A. B. C. D. 【答案】D【解析】试题分析：在地球两极重力等于万有引力，即有mg0GmGR，在赤道上重力等于万有引力与向心力的差值，即mgmRGmGR，联立解得：，选项B项正确考点：天体质量和密度的计算【名师点睛】(1)利用圆周运动模型，只能估算中心天体质量，而不能估算环绕天体质量(2)区别天体半径R和卫星轨道半径r：只有在天体表面附近的卫星才有rR；计算天体密度时，VR3中的R只能是中心天体的半径二、多选题（本大

9、题共4小题，共16.0分）9.一物体在N个共点力作用下做匀速直线运动，若突然撤去其中一个力，其余力不变，则物体可能做A. 匀加速直线运动B. 变加速直线运动C. 类平抛运动D. 匀速圆周运动【答案】AC【解析】作匀速直线运动的物体受到N个力的作用，这N个力一定是平衡力，如果其中的一个力突然消失，剩余的N-1个力的合力与撤去的力等值、反向、共线，这个合力恒定不变。若物体的速度方向与此合力方向相同，则物体将匀加速直线运动，不可能做变加速直线运动。故A正确，B错误；曲线运动的条件是合力与速度不共线，当其余各力的合力与速度不共线时，物体做曲线运动；若由于合力恒定，故加速度恒定，即物体做匀变速曲线运动，

10、剩余的N-1个力的合力方向与原来速度方向垂直，则物体做类似于平抛运动。故C正确；其余N-1个力的合力恒定，而匀速圆周运动合力一直指向圆心，是变力，所以物体不可能做匀速圆周运动，故D错误；故选AC。点睛：本题考查了曲线运动的条件以及多力平衡的知识，关键根据平衡得到其余另外的力的合力恒定，然后结合曲线运动的条件分析10.如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（）A. a的飞行时间比b的长B. b和c的飞行时间相同C. a的水平初速度比b的大D. b的水平初速度比c的小【答案】BC【解析

11、】【详解】AB、根据得：平抛运动的时间则知，b、c的高度相同，大于a的高度，可知a的飞行时间小于b的时间，b、c的运动时间相同，故A错误，B正确；C、a、b相比较，因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v0t知，a的水平初速度大于b的水平初速度。故C正确；D、b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，根据x=v0t知，b的初速度大于c的初速度。故D错误。11.如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下作匀速圆周运动若小球运动到P点时，拉力F发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa作离心运动B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa作离心运动C

12、. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb作近心运动D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb作离心运动【答案】AD【解析】【详解】若拉力突然消失，小球做离心运动，因为不受力，将沿轨迹Pa运动，故A正确。若拉力变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即沿Pb运动，故B错误，C正确。若拉力变大，则拉力大于向心力，沿轨迹Pc做近心运动，故D正确。本题选错误的，故选B。【点睛】此题要理解离心运动的条件，结合力与运动的关系，当合力为零时，物体做匀速直线运动12.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R

13、，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）A. 物体C的向心加速度最大B. 物体B受到的静摩擦力最大C. = 是C开始滑动的临界角速度D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动【答案】AC【解析】物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=m2r，故B的摩擦力最小，故B错误；对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mg=m2R2; 解得：，故临界角速度为，故C正确；由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C

14、先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D错误故选C三、填空题（本大题共3小题，共12.0分）13. 如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地，说明_，某同学设计了如图乙所示的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则他将观察到的现象是_，这说明_。【答案】平抛运动在竖直方向上是自由落体运动(运动的等时性)球1落到光滑水平板上并击中球2；平抛运动在水平方向上是匀速运动。【解析】（1）甲图A球做自由落体运动，B球做平抛运动，两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向是自由落体运动乙图球1做平抛运动，球2做匀速直线运动

15、，两球相撞，知平抛运动在水平方向上是匀速直线运动14.某个25kg的小孩坐在秋千板上，秋千板离拴绳子的横梁2.5m。如果秋千板摆动经过最低位置时的速度是3m/s，这时秋千板所受的压力为_N【答案】340【解析】【详解】以小孩为研究对象，根据牛顿第二定律得：FN-mg=，得到秋千板对小孩的支持力为：FN=mg+，解得：FN=340N，由牛顿第三定律得小孩对秋千板的压力大小为340N。15.修建铁路弯道时，为了保证行车的安全，应使弯道的内侧_（填“略高于”或“略低于”）弯道的外侧，并根据设计通过的速度确定内外轨高度差。若火车经过弯道时的速度比设计速度小，则火车车轮的轮缘与铁道的_（填“内轨”或“外

16、轨”）间有侧向压力。【答案】 (1). 略低于 (2). 内轨【解析】试题分析：火车以轨道的速度转弯时，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，当转弯的实际速度大于或小于轨道速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供向心力或大于所需要的向心力，火车有离心趋势或向心趋势，故其轮缘会挤压车轮如果内外轨道等高，火车转弯，靠外轨对车轮向内的挤压提供向心力，这样容易破坏铁轨，不安全，所以应使弯道的内侧略低于弯道的外侧，靠重力和支持力的合力来提供向心力一部分；火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出（为轨道平面与水平面的夹角），合力等于向

17、心力，故，如果火车以比规定速度稍小的速度通过弯道，重力和支持力提供的合力大于向心力，所以火车车轮的轮缘与铁道的内轨间有侧向压力四、实验题探究题（本大题共1小题，共8.0分）16.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是_。（A）通过调节使斜槽的末端保持水平（B）每次必须由静止释放小球（C）每次释放小球的位置可以不同（D）固定白纸的木板必须调节成竖直（E）将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）某学生在实验过程中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置

18、，O为物体运动一段时间后的位置，取为坐标原点，A、B点坐标如下图所示，则可求出：（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）小球抛出时的速度v0=_m/s小球经过A点时的竖直分速度vAy=_m/s。抛出点距O点的竖直距离h=_cm【答案】 (1). ABD (2). 1 (3). 2 (4). 5【解析】【详解】（1）A、为了保证小球平抛运动的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故A正确。B、为了保证每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确，C错误。D、小球平抛运动的轨迹在竖直平面内，固定白纸的木板必须调节成竖直，故D正确。E、将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下

19、纸，用平滑曲线连接各点，故E错误。（2）在竖直方向上，根据y=gT2得相等的时间间隔为：T=则小球抛出的速度为：。A点的竖直分速度为：。抛出点到A点的竖直位移为：则抛出点距离O点的竖直距离为：h=20-15cm=5cm。五、计算题（本大题共4小题，共32.0分）17.如图所示，从高为h=5m，倾角为=45的斜坡顶点水平抛出一小球，小球的初速度为v0若不计空气阻力，求：（g=10m/s2）（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度v0至少为多少；（2）当小球的初速度v0=4m/s时，小球在空中运动的时间是多少【答案】（1）使小球能落在水平面上，小球的初速度v0至少为5m/s；（2）当小球的初速度v

20、0=4m/s时，小球在空中运动的时间是0.8s【解析】(1)依据题意，设小球落在水平面上的水平位移为x小球落在水平面上要满足：可得：(2)因为小球初速度，小球一定落在斜面上，得：故本题答案是：(1)5m/s (2)0.8s点睛：（1）小球做的平抛运动，根据平抛运动的规律可以直接求解；（2）当小球初速度为时，小球落在斜面上，竖直位移与水平位移之比等于 根据位移关系和运动学规律结合求解。该题是平抛运动基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题。18.（15分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运

21、动。现测得转台半径R=0.5 m,离水平地面的高度H=0.8m,物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度g=10m/s2求：（1）物块做平抛运动的初速度大小V0；（2）物块与转台间的动摩擦因数。【答案】1m/s 0.2【解析】试题分析：（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有sv0t 由式解得代入数据得 v01 m/s（2）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有fmNmg 由式得代入数据得02考点：平抛运动的规律、向心力【名师点睛】物块离开转台后做平抛运动，根据平抛运动的规律在竖直和水平方向分别列出方程，可求出抛出时的初速度。摩擦力提供