2020-2021学年广东省潮州市高一（下）第二学期第一次阶段考试（理）物理试卷新人教版

这是一份2020-2021学年广东省潮州市高一（下）第二学期第一次阶段考试（理）物理试卷新人教版，共7页。

1. 关于物体的受力和运动，下列说法中正确的是（ ）
A.物体在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变
B.物体做曲线运动时，某点的加速度方向就是通过这一点曲线的切线方向
C.做曲线运动的物体，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用
D.物体受到变化的合力作用时，它的速度大小一定改变

2. 关于匀速圆周运动，下列叙述正确的是（ ）
A.是匀变速运动
B.是在恒力作用下的运动
C.是速度恒定的运动
D.是所受合外力及速度不断变化的运动

3. 游乐场的旋转木马是小朋友们非常喜欢的游玩项目．如图所示，一小孩坐在旋转木马上，绕中心轴在水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径为3.0m，小孩旋转5周用时1min．则下列说法正确的是（ ）

A.小孩做圆周运动的角速度为π6rad/s
B.小孩做圆周运动的线速度为2πm/s
C.小孩在1min内通过的路程为15πm
D.小孩做圆周运动的向心加速度为π12m/s2

4. 某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）

A.篮球撞墙的速度，第一次较大
B.篮球在空中运动的加速度第一次较大
C.从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较长
D.抛出时的速度，第一次一定比第二次大

5. 火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损．为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是（ ）
A.减小内外轨的高度差B.增加内外轨的高度差
C.减小弯道半径D.增大火车质量

6. 如图所示，质量相等的A、B两个小球悬于同一点O，在O点下方垂直距离ℎ处的同一水平面内做匀速圆周运动，悬线与竖直方向夹角分别是α、β．则A、B两小球的（ ）

A.周期之比T1:T2＝sina:sinβ
B.角速度之比ω1:ω2＝csα:csβ
C.线速度之比v1:v2=tanα:tanβ
D.向心加速度之比a1:a2＝tanβ:tanα

7. 如图所示，在半径为R的半圆形碗的光滑内表面上，一质量为m的小球以角速度ω在水平面内作匀速圆周运动，该平面离碗底的距离ℎ为（ ）

A.gω2+R2B.gω2C.gω2−R2D.R−gω2

8. 转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识．如图所示，假设某转篮球的高手能让篮球在手指上（手指刚好在篮球的正下方）做匀速圆周运动，下列有关该同学转篮球的物理知识正确的是（ ）

A.篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上
B.篮球上各点的向心力是由手指提供的
C.篮球上各点做圆周运动的角速度相同
D.篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小

9. 关于合运动、分运动的说法，正确的是（ ）
A.运动的合成与分解符合平行四边形定则
B.合运动的位移一定比其中的一个分位移大
C.合运动的速度不一定比两个分速度大
D.合运动的时间一定比分运动的时间长

10. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动．若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列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做离心运动
B.若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pa做离心运动
C.若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pb做离心运动
D.若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pc做向心运动

11. 如图所示，沿光滑竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是（ ）

A.物体B向右匀速运动B.物体B向右加速运动
C.细绳对B的拉力逐渐变大D.细绳对A的拉力逐渐变小
解答题

下面个图是探究做匀速圆周运动的物体的向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系的实验装置：转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格就能显示出两个球所受向心力的比值．

（1）图甲探究的是向心力与质量之间的关系，图乙探究的是向心力与角速度之间的关系，图丙探究的是向心力与半径之间的关系，这种探究用到的方法是________．

（2）图甲中，左右两边露出的标尺分别是2格和4格，则左右两边所放小球的质量比为________．

（3）图乙探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径________（填“相同”或“不同”）的轮盘上，左右两边露出的标尺分别是1格和9格，则左右两边所放小球的转动的角速度之比为________．

某同学用如图所示装置描绘小球做平抛运动位置的点，获得平抛运动的轨迹，从而研究平抛运动的规律．

（1）对于实验中的一些注意事项，正确的是________．
A.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
B.尽量选质量大体积小的小球
C.尽量选用表面光滑的斜槽
D.用折线连接描绘的点得到小球的运动轨迹

（2）某同学在实验操作时发现，将小钢球轻轻放在斜槽末端时，小球能自动滚下．他应该如何调整：________．

（3）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建立坐标原点选择正确的是________．

（4）实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm．若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度是________(g=9.8m/s2)，小球经过b点时的速率是________（结果保留3位有效数字）．

如图所示，某段公路由凹形路面和凸形路面组合而成，质量m=2.0×104kg的汽车先后驶过两路面，两路面的圆弧半径均为40m，为了保证行驶安全，汽车在行驶过程中始终不能脱离地面，g取10m/s2，则：

（1）汽车过最高点时允许的最大速率不能超过多少？

（2）若以v=10m/s驶过最高点，路面对汽车的支持力是多少？

（3）若以v=10m/s驶过最低点，汽车对路面的压力是多少？

如图所示，高为H、倾角为θ=45∘的斜面AB放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为2H，斜面底端A点到高台的水平距离也为H，重力加速度为g，忽略空气阻力．

（1）为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围；

（2）为了让小球垂直落到斜面上，小球的初速度应为多大？
参考答案与试题解析
2020-2021学年广东省潮州市高一（下）第二学期第一次阶段考试（理）物理试卷
选择题
1.
【答案】
C
【考点】
物体做曲线运动的条件
【解析】
力是改变物体运动状态的原因，物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同．
【解答】
解：A．物体在垂直于速度方向的合力作用下，速度大小可能一直不变，在不垂直于速度方向的合力作用下，速度大小会发生变化，故A错误；
B．物体做曲线运动时，某点的速度方向就是通过这一点的曲线的切线方向，而不是加速度方向，故B错误；
C．曲线运动的物体的条件，一定受到与速度不在同一直线上的外力作用，故C正确；
D．物体受到变化的合力作用时，它的速度大小可以不改变，比如匀速圆周运动，故D错误．
故选C．
2.
【答案】
D
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向不变，可知加速度在变化，根据牛顿第二定律可得合力在变化，AB错误；
C．匀速圆周运动，速度大小不变，速度方向时刻在变化，C错误；
D．匀速圆周运动是合外力和速度不断变化的运动，D正确．
故选D．
3.
【答案】
A
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心加速度
【解析】
根据公式：T=tn求出周期；根据公式v=ωr求解角速度，根据公式ω=2πT求解角速度．
【解答】
解：A．小孩坐在游乐园的转椅上，绕中心轴做匀速圆周运动，小孩旋转5周用时1min=60s，则周期：T=tn=605s=12s，故角速度为：ω=2πT=π6rad/s，故A正确；
B．圆周运动的半径为3.0m，根据公式得：v=ωr=π6×3.0m/s=π2m/s，故B错误；
C．小孩旋转5周用时1min，则他在1min内通过的路程为：s=vt=π2×60m=30πm，故C错误；
D．小孩做圆周运动的向心加速度：a=ωv=π6×π2m/s2=π212m/s2，故D错误．
故选A．
4.
【答案】
C
【考点】
斜抛运动
【解析】
由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解．
【解答】
解：ABC．由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动，加速度都为g，在竖直方向上：ℎ=12gt2，因为ℎ1>ℎ2，则t1>t2，因为水平位移相等，根据x=v0t知，撞墙的速度v1D．根据平行四边形定则知，抛出时的速度v=v02+2gℎ，第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小，故D错误．
故选：C．
5.
【答案】
B
【考点】
向心力
【解析】
火车转弯时需要向心力，若重力和轨道的弹力的合力充当向心力，则内外轨道均不受侧压力；根据向心力公式可得出解决方案．火车转弯是向心力的实际应用之一，应掌握火车向心力的来源，以及如何减小内外轨道的压力．
【解答】
解： 火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压。此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图所示：
根据牛顿第二定律可知：mgtanα=mv2R
解得：v=gRtanα
故当火车速度增大时，应适当增加转弯半径或增加内外轨道的高度差．
故选B．
6.
【答案】
C
【考点】
水平面内的圆周运动-重力
线速度、角速度和周期、转速
【解析】
抓住小球圆周运动的向心力由重力和悬线拉力的合力提供，分析小球的受力情况，由牛顿第二定律列式分析。
列出周期、角速度、线速度和向心加速度的关系式分析求解。
【解答】
解：AB．小球做圆周运动所需要的向心力由重力mg和悬线拉力F的合力提供，设悬线与竖直方向的夹角为θ．
对任意一球受力分析，由牛顿第二定律有：
在竖直方向有：Fcsθ−mg＝0，
在水平方向有：Fsinθ＝m4π2T2Lsinθ，
得：T＝2πLcsθg；
分析题意可知，连接两小球的悬线的悬点距两小球运动平面的距离为ℎ＝Lcsθ，相等，
则周期T＝2πℎg相等，T1:T2＝1:1，
角速度：ω=2πT，则角速度之比：ω1:ω2＝1:1，故AB错误；
C．根据合力提供向心力得：mgtanθ＝mv2ℎtanθ，
解得：v＝tanθ⋅gℎ，故线速度之比v1:v2=tanα:tanβ，故C正确；
D．向心加速度：a＝vω，则向心加速度之比等于线速度之比为，a1:a2=tanα:tanβ，故D错误．
故选C．
7.
【答案】
D
【考点】
向心力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：小球靠重力和支持力的合力提供向心力，则mgtanθ=nω2 Rsinθ
解得csθ=gRω2，所以ℎ=R−Rcsθ=R−gω2
A． gω2+R2，与结论不相符，选项A错误；
B． gω2，与结论不相符，选项B错误；
C． gω2−R2 ，与结论不相符，选项C错误；
D． R−gω2，与结论相符，选项D正确；
8.
【答案】
C,D
【考点】
向心力
【解析】
篮球上各点的圆周运动的圆心在转轴上；篮球上各点的向心力是靠手拍的，不是手指提高的；由于同轴转动所以角速度大小相同；利用向心加速度与半径的关系可以判别向心加速度的大小．
【解答】
解：A．篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上，A不符合题意；
B．篮球旋转就是靠我们的手拍动篮球旋转，造成篮球旋转产生的向心力的，B不符合题意；
C．篮球上的各点绕转轴做圆周运动，故角速度相同，C符合题意；
D．由于角速度相同，根据a=t2r可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，D符合题意；
故选CD．
9.
【答案】
A,C
【考点】
运动的合成与分解
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．运动的合成与分解符合平行四边形定则，故A正确；
B．根据平行四边形定则，知合位移可能比分位移大，可能比分位移小，可能与分位移度相等，故B错误；
C．根据平行四边形定则，知合速度可能比分速度大，可能比分速度小，可能与分速度相等，故C正确；
D．合运动与分运动具有等时性，合运动的时间等于分运动的时间，故D错误．
故选AC．
10.
【答案】
A,C,D
【考点】
向心力
离心现象
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：A．若拉力突然消失，小球做离心运动，因为水平方向不受力，将沿Pa轨迹运动，故A正确，符合题意；
BC．若拉力突然变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即可能沿轨迹Pb做离心运动，故B错误，不符合题意，C正确，符合题意；
D．若拉力突然变大，则拉力大于向心力，可能沿轨迹Pc做向心运动，故D正确，符合题意．
故选ACD．
11.
【答案】
B,D
【考点】
解析法在动态平衡问题中的应用
运动的合成与分解
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：AB．将A物体的速度按图示两个方向分解，如图所示，
由绳子速率v绳=vcsθ，而绳子速率等于物体B的速率，则有物体B的速率vB=v绳=csθ．因θ减小，则B物体变加速运动，故A错误，B正确；
CD．对B受力分析，重力、拉力、支持力，当θ减小，B做变加速运动的加速度减小，则对B拉力减小，再由牛顿第三定律可知绳子对A的拉力也减小；故C错误D正确；物体A以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于物体B的速率，将A物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解B的速率，再讨论B的运动情况．本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出这样错误的结果：将绳的速度分解，如图得到v=v绳sinθ．
故选BD．
解答题
【答案】
控制变量法
1:2
相同,1:3
【考点】
向心力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）根据F=mrω2，知要研究小球受到的向心力大小与质量的关系，需控制角速度与半径不变，要研究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制小球的质量和半径不变，由分析可知该实验采用的是控制变量法．
（2）向心力之比1：2可知质量之比1:2 ；若向心力之比1:9，故可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为1:3．
（3）根据F=mrω2，知要研究小球受到的向心力大小与质量的关系，需控制角速度与半径不变，要研究小球受到的向心力大小与半径的关系，需控制小球的质量和半径不变．
向若向心力之比1:9，故可知左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为1:3．
【答案】
【考点】
研究平抛物体的运动
【解析】
此题暂无解析
【解答】
此题暂无解答
【答案】
（1）汽车过最高点时允许的最大速率不能超过20m/s；
（2）路面对汽车的支持力是多少1.5×104N；
（3）若以v=10m/s驶过最低点，汽车对路面的压力是2.5×105N．
【考点】
向心力
【解析】
此题暂无解析
【解答】
解：（1）当最高点支持力为零时，速度最大，则有：mg=mv2R，
解得： v=gR=20m/s．
（3）在最高点，由牛顿第二定律可得：mg=N1=mv2R ，桥对汽车的支持力：N2=1.5×104N根据牛顿第三定律可得汽车对路面的压力：N2′=N2=1.5×104N；
（3）在最低点根据牛顿第二定律可知：N−mg=mv2R
根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为2.5×105N．
【答案】
（1）小球的初速度的取值范围是gH2≤v0≤2gH ；
（2）小球的初速度应为．
【考点】
平抛运动的概念
【解析】
本题考查平抛运动分析．
【解答】
解：（1）由平抛运动知识可得x=v0t,y=12gt2
联立二式可得v0=xg2y
如果小球落在A点，那么水平位移x=H，竖直位移y=2H，
代入可得v0=gH2
如果小球落在B点，那么水平位移x=2H，竖直位移y=H
代入可得v0=2gH
则小球的初速度的范围应该是gH2≤v0≤2gH ．