2021四川省西昌市高一下学期期中检测物理含解析

西昌市2020—2021学年度下期期中检测

高一物理

第I卷（选择题　共48分）

一、选择题（本题有12小题，1-8单选，9-12每题有多选项正确，全对得4分，选不全得2分，错选得0分。共48分）

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 物体在恒力作用下一定做直线运动

B. 物体在变力作用下一定做曲线运动

C. 曲线运动一定是变速运动

D. 物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】AB．物体做直线运动还是曲线运动取决于合外力方向与运动方向的关系，共线则为直线，不共线则为曲线运动，故AB错误；

C．曲线运动的速度方向一直在发生变化，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确；

D．物体做匀速圆周运动时，合外力提供向心力，但在变速圆周运动中，合外力即提供向心力，也给了物体一个切线方向的加速度，故此时合外力不指向圆心，故D错误。

故选C。

2. 甲、乙两球位于同一竖直线上的不同位置，甲比乙高h，如图所示。将甲、乙两球分别以v1、v2的速度沿同一水平方向抛出，甲球刚好击中乙球，若不计空气阻力，则（　　）

A. 甲乙应同时抛出，且v1＜v2

B. 甲应比乙后抛出，且v1＞v2

C. 甲应比乙早抛出，且v1＜v2

D甲应比乙早抛出，且v1＞v2

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】两球在空中的运动时间由高度决定，甲球下落高度大于乙球，由

可知

故甲应比乙早抛出。相遇时两球水平分位移相等，故有

故

故选C。

3. 如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rA>rB=rC，则这三点的向心加速度aA、aB、aC之间的关系是（　　）

A. aA=aB=aC B. aC>aA>aB C. aC=aB>aA D. aC<aA<aB

【3题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】AB两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即：vA=vB，而，由于rA＞rB，可知：aA＜aB；

A、C两点绕同一转轴转动，有ωA=ωC，又因为a=ω2r，由于rA＞rC，可知aC＜aA，所以aC＜aA＜aB，故选D。

4. 小船横渡一条河，船头垂直指向正对岸，开行速度大小不变。已知小船的运动轨迹如图所示，则河水的流速（　　）

A. 越接近B岸水速越大

B. 越接近B岸水速越小

C. 从A岸到B岸水速先增后减

D. 水流速度恒定

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】船相对地面的速度由垂直河岸方向的船速和沿河岸方向的水速合成。做曲线运动的物体合外力（加速度）指向轨迹凹侧，因为垂直河岸方向，船速不变，故沿着河岸方向水速改变，由图中的轨迹可知，加速度始终水平向左，故水速一直减小。B正确，ACD错误。

故选B。

5. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，则（）

A. 物块始终受到重力，支持力，摩擦力三个力作用

B. 物块受到的合外力始终不变

C. 在a、b两个位置，物块所受摩擦力提供向心力，支持力相等

D. 在c、d两个位置，物块所受支持力相同，摩擦力为零

【5题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．物块在最高点和最低点受重力和支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，在a、b两点，受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，A错误；

B．物块做匀速圆周运动，靠合外力提供向心力，可知合外力始终指向圆心发生改变，B错误；

C．在a、b两个位置，物块所受静摩擦力提供向心力，支持力等于重力，则支持力相等，C正确；

D．在位置c，根据牛顿第二定律得

得

在位置d，根据牛顿第二定律得

得

可见在c、d点摩擦力为零，且d点的支持力大于c点的支持力，D错误。

故选C。

6. 在一斜面顶端，将甲、乙两个小球分别以v和的速度沿同一方向水平抛出，两球都落在该斜面上，甲乙两个小球在空中运动时间之比为（　　）

A. 2倍 B. 4倍 C. 6倍 D. 8倍

【6题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】如图，小球做平抛运动

设斜面倾角为θ，两球都落在该斜面上，则两球位移与水平方向的夹角都等于斜面的倾角

水平位移

竖直位移

根据几何关系有

得

所以甲、乙两个小球在空中运动时间之比为2：1，即为2倍关系。

故选A。

7. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，给该系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。若忽略空气阻力的影响，则球B在最高点时（　　）

A. 球B的速度大小为

B. 球A的速度大小为

C. 杆对球A的作用力为1.25mg

D. 杆对球A的作用力为1.5mg

【7题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．杆对B恰好无作用力，重力提供B的向心力

解得

故A错误；

B．A与B的角速度相同

所以A的速度为

故B错误；

CD．A在最低点时，杆对A的作用力和A的重力的合力提供向心力

解得

故C选项错误，D正确。

故选D。

8. 如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑，其半径为R，上部侧面A处开有小口，在A处小口的正下方B处亦开有与其大小相同的小口，小球从A处小口沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动。要使小球从B处小口处飞出，小球进入A处小口的最小速率v0为（　　）

A.  B.

C D.

【8题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】小球在竖直方向做自由落体运动，根据

可得小球在桶内的运动时间为

在水平方向，以圆周运动的规律来研究，运动的时间为

联立可得

当时，取最小值，所以最小速率

B正确，ACD错误，故选B。

9. 火车在铁轨上转弯可以看成是做匀速圆周运动，火车速度提高易使外轨受损．为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题，你认为理论上可行的措施是（）

A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径

C. 适当增加内外轨道的高度差 D. 适当减小内外轨道的高度差

【9题答案】

【答案】AC

【解析】

【详解】火车转弯时，外轨略高于内轨，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：

，解得：；火车速度提高时，为使外轨道不受损，应适当增大弯道半径或适当增加内外轨道的高度差．故AC两项正确，BD两项错误．

10. 如图所示，小木块a、b和c（可视为质点）放在水平圆盘上，a、b两个质量均为m，c的质量为。a与转轴OO′的距离为r，b、c与转轴OO′的距离为2r且均处于水平圆盘的边缘．木块与圆盘的最大静摩擦力均为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，下列说法正确的是（　　）

A. 在a、b和c均未滑动前，b、c所受的摩擦力始终相等

B. 在a、b和c均未滑动前，a、c所受摩擦力大小相等

C. b和c将同时从水平圆盘上滑落

D. b开始滑动时的转速是

【10题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．在三个小物体均未滑动时静摩擦力提供向心力

分别代入三者的运动半径和质量可知，三者所受静摩擦力均相等，故A错误，B正确；

C．由b的质量是c的两倍，可知b的最大静摩擦力是c的两倍，二者运动半径相同，所以b的所需向心力是c的两倍，结合最大静摩擦力提供向心力可知

即bc同时开始滑动，并掉落，故C选项正确；

D．b刚开始滑动时，最大静摩擦力提供向心力

解得

，

故D错误。

故选BC

11. 如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为37°和53°，已知sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。现有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）

A. A、B球的角速度之比为4：3

B. A、B球的角速度之比为16：9

C. A、B球运动的线速度之比为4：3

D. A、B球运动的线速度之比为1：1

【11题答案】

【答案】BD

【解析】

【详解】AB．设θ为圆锥母线与竖直方向的夹角，根据向心力公式得

根据两球的夹角之比得，向心力之比为16：9，A错误、B正确；

CD．设等高处为h，小球运动过程中，根据牛顿第二定律得

解得

故线速度之比为1：1，C错误、D正确。

故选BD。

12. 质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角时，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，小球也在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）

A. a绳的张力随角速度的增大而增大

B. 若角速度足够大，a绳的张力可能不变化

C. 当角速度，b绳将被拉直产生张力

D. 若b绳突然被剪断，则a绳的张力一定会发生变化

【12题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】AB．小球在竖直方向上受力平衡得

解得

可得a绳的拉力不变，A错误、B正确；

C．当b绳拉力为0时有

解得

则当

b绳会出现拉力，C正确；

D．由于b绳可能没有弹力，所以b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，D错误。

故选BC。

第II卷（非选择题　共52分）

二、实验题（共14分）

13. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。

（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，将你认为不正确的选项前面的字母填在横线上：________；

A．通过调节使斜槽的末段切线保持水平

B．每次必须由相同位置静止释放小球

C．应该用重锤线画出竖直轴y轴

D．应该用秒表测出小球运动的时间

（2）某同学根据所描绘出的运动轨迹，测量了轨迹上的不同点的坐标值。根据所测到的数据以x2为纵坐标，以y为横坐标，在坐标纸上画出对应的图像，发现为过原点的直线，并测出直线斜率为k，已知当地的重力加速度为g，则初速度v0＝________；

【13题答案】

【答案】    ①. D    ②.

【解析】

【详解】（1）[1]A．通过调节使斜槽的末端保持水平，这样小球离开斜槽后才做平抛运动，故A正确，不符合题意；

B．每次必须由相同位置静止释放小球，这样每次小球从斜槽末端抛出的初速度都相同，故B正确，不符合题意；

C．应该用重锤线画出竖直轴y轴，故C正确，不符合题意；

D．不需要用秒表测出小球运动的时间，故D错误，符合题意。

故选D。

（2）[2]根据平抛运动的规律

，

联立解得

则

解得

14. 某同学在“研究平抛运动”的实验中用频闪照相方法拍摄的小球（可视为质点）做平抛运动，得到的闪光照片如图，已知图中每个小方格的边长表示的实际距离是L和当地的重力加速度值g。那么利用上述已知量和图中信息可以求出的是：

（1）闪光频率为f=_____________；

（2）平抛的初速度大小v0=_____________；

（3）小球通过B点时的速度大小vB=___________；

【14题答案】

【答案】    ①.     ②.     ③.

【解析】

【详解】（1）[1]根据周期和频率的关系得

竖直方向，据

可求出

可得

（2）[2]水平方向有

（3）[3]B点竖直方向分速度

故B点速度大小

三、计算题（共38分，解答过程要求有必要的文字说明，只有结果不给分）

15. 如图所示，一细绳穿过光滑固定的细管，两端分别拴着小球A和B，质量关系mB=2mA（g取10m/s2）。

（1）小球A绕管子的中心轴转动，稳定时连接小球A的细绳与竖直方向的夹角α是多少?

（2）如果此时小球A到上管口的绳长L=0.6m，那么小球A的线速度是多少?

【15题答案】

【答案】（1）60°；（2）

【解析】

【详解】（1）对于小球A，竖直方向

Fcosα=mAg

对于小球B

F=mBg

解得

α=60°

（2）由牛顿第二定律有

又

r=Lsinα

解得

16. 一辆车通过一根跨过定滑轮的轻绳子提升一个质量为m的重物，开始车在滑轮的正下方，绳子的端点离滑轮的距离是H。重物由静止开始向上做匀加速直线上升，经过时间t，绳子与水平方向的夹角为＝30°，如图所示，试求：

（1）重物的加速度大小；

（2）汽车在t时刻速度的大小。

【16题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）重物在时间t内上升的位移：

又因为重物做匀加速直线运动，有

所以

（2）此时重物的速度

由运动的分解知识可知，汽车速度v汽沿绳的分速度与重物m的速度相等，即

得

17. 如图所示，倾角为37º斜面长L=1.82m，在斜面底端正上方的O点将一小球以速度v0=3m/s水平抛出，与此同时释放在斜面顶端的滑块，经过一段时间后小球恰好能以垂直斜面的方向击中滑块（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37º=0.6，cos37º=0.8）求：

（1）抛出点O离斜面底端的高度；

（2）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。

【17题答案】

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设小球击中斜面时的速度为v，竖直分速度为vy

设小球下落的时间为t，竖直方向位移为y，水平方向位移为x

代入数据得

设抛出点到斜面最低点的距离为h

以上各式联立

（2）在时间t内，滑块的位移为s

联立，代入数据得