2021-2022学年四川省凉山州西昌市高一（下）期中物理试卷

2021-2022学年四川省凉山州西昌市高一（下）期中物理试卷

1. 一质点沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中质点所受合力的方向可能是

A.  B.
C.  D.

2. 关于运动，下列说法中正确的是

A. 物体在恒力作用下可能做匀速圆周运动
B. 平抛运动中相等时间内速度的变化量相同
C. 曲线运动某点的加速度方向就是曲线的切线方向
D. 物体发生运动时，一定受到力的作用

3. 对于做匀速圆周运动的物体，下面说法中正确的是

A. 线速度不变 B. 向心力不变
C. 向心加速度不变 D. 角速度不变

4. 如图所示，做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B，则
    

A. 重物B匀速上升 B. 重物B减速上升
C. 拉力大于B的重力 D. 拉力等于B的重力

5. 一小船以船头垂直于河岸方向过河，已知河宽为50m，河水的流速大小为，小船做初速度为零，加速度为做匀加速运动，则

A. 小船过河的时间约为
B. 小船在河对岸下游30m处靠岸
C. 小船过河时做直线运动
D. 小船过河过程中垂直河岸的最大速度为

6. 某型号石英表中的时针、分针、秒针的长度之比为1：2：2，则三针尖端的线速度之比为

A. 1：24：1440 B. 720：60：1 C. 1：18：1080 D. 1：24：720

7. 
   如图所示，天花板上有一可自由转动光滑小环Q，一轻绳穿过Q，两端分别连接质量为、的A、B小球。两小球分别在各自的水平面内做圆周运动，它们周期相等。则A、B小球到Q的距离、的比值为
    

A.  B.  C.  D.

8. 如图所示，有一倾角为的斜面，现从同一高度将小球A、B分别以和的速度水平抛出，A落到斜面上的C点，小球B也恰好垂直打在斜面上C点，则、之比为

A. 1：2 B. 2：1 C. 3：2 D. 2：3

9. 铁轨在弯道处总是外轨略高于内轨，这样可使火车以规定速度通过弯道时内外轨道均不受侧向挤压，保证行车安全，下列说法正确的是

A. 当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压外轨
B. 当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力
C. 若要增加火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差
D. 只要火车转弯时速度足够小，内外轨道就不会受到侧向挤压

10. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，下列说法中正确的是

A. 小球通过管道最高点时，小球对管道的压力可能向上
B. 小球通过管道最高点时，小球对管道可能无压力
C. 小球通过管道最低点时，小球对管道的压力可能向上
D. 小球通过管道最低点时，小球对管道可能无压力

11. 如图所示，水平星顶高，围墙高，围墙到房子的水平距离，用墙外空地宽，为使小球从顶水平飞出落在围墙外的空地上，关于小球离开屋顶时的速度说法正确的是取

A. 最大值为 B. 最大值为
C. 最小值为 D. 最小值为

12. 如图所示，匀速转动的水平圆盘上放有质量均为2kg的物体A、B，A、B间用细线沿半径方向相连。它们到转轴的距离分别为和，A、B与盘面间的最大静摩擦力均为重力的倍，g取现缓慢增大圆盘的角速度，则下列说法正确的是

A. 当细线上开始有弹力时，圆盘的角速度为
B. 当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度为
C. 当A达到最大静摩擦力时，B受到的摩擦力大小为8N
D. 在细线上有弹力后的某时刻剪断细线，A将做向心运动，B将做离心运动

13. 某实验小组用频闪照相的方法研究平抛运动。该同学以水平方向为x轴，竖直方向为y轴，得到小球运动过程中O、a、b、c的坐标位置如图所示，不计空气阻力。根据图象中的数据可知计算结果均保苗2位有效数字：
    小球平抛的初速度为______；
    小球过b点的速度为______；
    小球平抛运动的坐标为______。
14. 一质点在光滑水平面从坐标系的坐标原点开始运动，沿x、y轴运动的图像分别如图甲、乙所示：求：
    末质点的速度；
    质点6s内的位移大小。

15. 如图所示，平台AB距水平地面CD高，一质量为视为质点的滑块，在水平恒力F作用下从A点由静止开始运动，并从平台的边沿B点水平飞出，最后落在地面上的D点，已知A、B两点间的距离，滑块落到D点的速度与水平方向成，滑块与水平台面间的滑动摩擦因数为，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
    滑块的水平飞出的速度大小；
    间的距离时多少？
    水平恒力F为多少？

16. 如图所示，倾角的斜面固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，斜面最低点在转轴上。将质量为m的小物块可视为质点放置于斜面的顶端，斜面底面长为L，小物块始终和斜面相对静止；已知小物块与斜面之间动摩擦因数为，重力加速度为g，最大静摩擦等于滑动摩擦力；求：
    当小物块不受摩擦力时，水平转台的角速度为多少？
    要使小物块始终和斜面相对静止，水平转台的角速度取值范围是多少？
    定性画出小物块和斜面相对静止时，小物块所受摩擦力随角速度平方变化的关系图像。

答案和解析

1.【答案】C
 

【解析】解：质点在运动过程中，沿曲线从M点向N点的过程中，做曲线运动，必有分力提供向心力，向心力是指向圆心的；质点运动过程中减速，且沿切向方向有与速度方向相反的分力；故合力与速度的方向的夹角要大于，并指向轨迹的凹侧，故C正确，ABD错误。
故选：C。
质点的运动为曲线运动，故在半径方向上合力不为零且是指向圆心的；又是做减速运动，故在切线上合力不为零且与瞬时速度的方向相反，分析这两个力的合力，即可看出那个图象是正确的。
解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析质点的受力情况，质点受到指向圆心的力的合力使质点做曲线运动，在切线方向的分力使质点减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了。
 

2.【答案】B
 

【解析】解：A、物体在恒力的作用下加速度不变，不可能做匀速圆周运动，故A错误；
B、平抛运动只受到重力的作用，加速度不变，根据可知相等时间内速度的变化量相同，故B正确；
C、曲线运动速度的方向沿轨迹的切线方向；做曲线运动的条件为初速度与合外力不共线，而加速度方向与合力方向相同，则物体的速度与加速度的方向不平行时，物体做曲线运动，所以加速度方向一定不是曲线的切线方向，故C错误；
D、物体做匀速直线运动时，可以不受力的作用，故D错误。
故选：B。
对于曲线的理解要把握其运动特点：合外力和速度方向不同线，物体速度时刻变化，为变速运动．中学学习的典型的曲线运动有平抛运动、圆周运动等．
物体是否做曲线运动取决于合力方向与速度方向间的关系，不是取决于合力是恒力，还是变力。
 

3.【答案】D
 

【解析】解：A、匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向时刻改变，所以线速度改变，故A错误；
B、匀速圆周运动的向心力大小不变，方向始终指向圆心，即向心力时刻改变，故B错误；
C、匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，即时刻改变，故C错误；
D、匀速圆周运动的角速度大小和方向都不变，故D正确。
故选：D。
做匀速圆周运动的物体线速度大小不变，方向时刻改变；角速度大小方向都不变，向心加速度的方向始终指向圆心；向心力的方向始终指向圆心。
解决本题的关键知道匀速圆周运动线速度大小不变，方向时刻改变；角速度不变；向心加速度和向心力大小不变，方向始终指向圆心。
 

4.【答案】C
 

【解析】解：将小车的速度分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动，设与系在小车上的绳子与水平方向的夹角为，由几何关系可得：；因小车做匀速直线运动，不变，逐渐变小，逐渐变大，则逐渐变大，重物B加速上升，有向上的加速度，处于超重状态，由牛顿运动定律知绳的拉力大于B受到的重力，故ABD错误，C正确。
故选：C。
将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度大小等于重物B的速度大小，得到小车与重物的速度关系，从而判断出重物的运动规律，结合牛顿第二定律分析绳的拉力和B的重力关系。
解决本题的关键将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道小车沿绳子方向的速度等于重物的速度大小。
 

5.【答案】B
 

【解析】解：A、小船先以的加速度匀加速运动，到达河对岸过程中，则有：，解得：，故A错误；
B、小船沿河岸的方向做匀速直线运动，到达河对岸时，沿河岸方向的位移：，即小船在河对岸下游30m处靠岸，故B正确；
C、小船沿河岸的方向做匀速直线运动，沿垂直于河岸的方向做匀加速直线运动，其合运动为匀变速曲线运动，故C错误；
D、小船沿垂直于河岸的方向做匀加速直线运动，到达对岸时，垂直于河岸方向的分速度最大，为：，故D错误。
故选：B。
依据运动学公式，结合分运动与合运动时间相等，即可求解过河的位移，再根据位移与时间关系求出沿河岸方向的位移，根据位移与时间关系，即可求解垂直河岸的最大速度。
考查运动的合成与分解，理解矢量的合成法则，注意过河的运动性质，及总是垂直河岸过河。
 

6.【答案】A
 

【解析】解：秒针、分针、时针尖端尖端做圆周运动的周期分别为：、1h、12h；
时针、分针、秒针的长度之比为1：2：2，
根据得三针尖端的线速度之比为1：24：1440。故A正确，BCD错误。
故选：A。
根据钟表求得秒针，分针，时针转动一周的时间，根据求解线速度比值。
解决本题的关键知道时针、分针、秒针的周期，以及知道周期与线速度的关系，难度不大，属于基础题．
 

7.【答案】D
 

【解析】解：连接两球的绳子拉力相等，两球的角速度相等，
设绳子上拉力为T，对小球和分别有：
对：           ①
②
对：           ③
④
联立①②③④得：，即，故D正确。
故选：D。
光滑的小圆环Q相当于定滑轮，因此连接小球的绳子上拉力大小相等，分别以两球为研究对象，受力分析列向心力方程即可正确解答，注意两球的角速度相等。
对于圆周运动问题注意做题思路：找圆心，定半径，受力分析，列方程，尤其注意列出向心力公式方程，进行求解。
 

8.【答案】C
 

【解析】解：球A做平抛运动，水平方向上：；竖直方向上：；又
联立解得：
小球B恰好垂直达到斜面上，由几何关系：

则有：
可得：，所以：：2，
故ABD错误，C正确。
故选：C。
利用几何关系，结合平抛运动的物理公式联合求解。
熟悉平抛运动两个方向.上的运动学公式，要分清位移偏转角和速度偏转角，同时利用几何关系求解。
 

9.【答案】AC
 

【解析】解：A、当火车的速度大于规定速度时，火车有离心运动的趋势，此时外轨道受有侧向的挤压，故A正确；
B、火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力，受重力和支持力，合力提供向心力，故B错误；
C、若要增加火车转弯时的规定速度，在设计铁路时可适当增大弯道上内外轨道的高度差，以增大重力和支持力的合力，即增大向心力，故C正确；
D、当火车以小于规定速度时，有向心趋势，挤压内轨，即车轮轮缘会挤压内轨，故D错误；
故选：AC。
火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力；如果速度偏大，有离心趋势，挤压外轨。
解决本题的关键理清向心力的来源，结合牛顿第二定律和离心运动的条件分析。
 

10.【答案】AB
 

【解析】解：CD、小球小球通过管道最低点时，具有向上的向心加速度，根据牛顿第二定律得知，合力向上，则管道对小球的支持力向上，由牛顿第三定律得到，小球对管道的压力向下。故CD错误。
AB、设管道的半径为R，小球的质量为m，小球通过最高点时速度大小为v，管道对小球有向上作用力，大小为N，根据牛顿第二定律得：，当时，，说明管道对小球无压力；当时，，说明管道对小球的作用力向下，则
小球对管道的压力向上。故AB正确。
故选：AB。
小球沿管道做圆周运动，需要向心力．根据牛顿第二定律分析小球通过管道最低点时，管道对小球的作用力方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力方向．
本题运用牛顿第二定律分析管道对小球的作用力方向，与轻杆模型类似．小球经过最高点时，管道对小球的作用力方向、大小与小球的速度有关．
 

11.【答案】BD
 

【解析】解：设小球平抛后经时间恰好越过围墙边缘，此过程的水平初速度为，则


联立知，
设小球平拋后经时间恰好落在空地的右侧边缘，此过程的水平初速度为，则


联立知，
故AC错误，BD正确。
故选：BD。
将平抛运动分解成竖直方向自由落体运动，与水平方向匀速直线运动，根据等时性，则可求出最大速度.再根据题意速度太大会落马路外边，太小会被墙挡住.因此可得出小球离开屋顶时的速度的范围.
考查平抛运动的处理规律，及加强对运动学公式的应用.注意根据小球落点的条件限制，从而确定抛出速度的范围.
 

12.【答案】AC
 

【解析】解：A、当细线上开始有弹力时，此时B物体受到最大摩擦力，由牛顿第二定律：，可得：，故A正确；
B、当A恰好达到最大静摩擦力时，圆盘的角速度为，此时细线上的拉力为T，则由牛顿第二定律：对A：，对B：；联立可解的：，故B错误；
C、当增大原盘的角速度，B先达到最大静摩擦力，所以A达到最大静摩擦力时，B受摩擦力也最大大小为：，故C正确；
D、某时刻剪断细线，A物体摩擦力减小，随原盘继续做圆周运动，B不在受细线拉力，最大摩擦力不足以提供向心力，做离心运动，故D错误；
故选：AC。
当增大原盘的角速度，B先达到最大静摩擦力，所以A达到最大静摩擦力时，B受摩擦力也最大；当A恰好达到最大静摩擦力时，对A，B两个物体由牛顿第二定律分别列式可求解角速度大小；细线上开始有弹力时，B物体受最大摩擦力，由牛顿第二定律可求解角速度；某时刻剪断细线，分析剪断前后受力变化可分析两个物体运动情况。
此题中当角速度发生变化时，一定要分析清楚AB两个物体受力的变化；可以采用假设没有细线分析最大摩擦力的出现时刻，再利用向心力公式进行分析计算。
 

13.【答案】
 

【解析】解：两次频闪照相竖直方向位移差，根据匀变速直线运动规律，在竖直方向上
，
解得：
小球平抛运动的初速度

小球过b点时竖直方向速度为

小球运动到b点的速度
；
小球运动到b点的时间

水平方向上的位移
，
竖直方向上的位移

代入数据解得：，
所以开始做平抛运动的位置坐标
，
，
小球平抛运动的坐标为
故答案为：
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，根据竖直方向上，求出时间间隔，再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度。求出b点在竖直方向上的速度，即可求出运动的时间和b点速度，从而求出此时小球水平方向和竖直方向上的位移，即可求出抛出点的坐标。
本题考查实验数据处理，解决本题的关键知道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。
 

14.【答案】解：由甲图可得：
由乙图可知质点2s末沿y方向的分速度：
质点2s末的速度为：
设速度方向与x轴正方向成角，则：
则：
内质点沿x轴方向的位移：
质点沿y轴方向的位移：
质点6s内的位移大小为：
答：末质点的速度大小为，速度方向与x轴正方向夹角为arctan2；
质点6s内的位移大小为。
 

【解析】根据图甲所示图象求出质点x方向的分速度，然后求出2s末的速度；
求出6s内质点分别在x、y方向的位移大小，然后求出6s末质点位移。
本题考查了运动的合成与分解，根据题意分析清楚质点沿x轴方向与y轴方向的运动过程与运动性质即可解题。
 

15.【答案】解：滑块从B到D做平抛运动，在竖直方向：，解得
滑块在D点：
解得
滑块从B到D平抛，水平方向：
竖直方向：
联立解得
滑块从A到B过程：
根据牛顿第二定律可得：
联立解得：
答：滑块的水平飞出的速度大小为；
间的距离时；
水平恒力F为12N
 

【解析】、从B到D滑块做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，即可求得；
滑块从A到B，根据运动学公式求得加速度，结合牛顿第二定律求得拉力F。
本题主要考查了牛顿第二定律和运动学公式，抓住加速度是解决此类问题的中间桥梁，第3问也可以用动能定理来解决。
 

16.【答案】解：当小物块不受摩擦力时：
解得：
当小物块刚要沿斜面下滑时：受力分析如图1：

图1
水平方向：
竖直方向：
联立解得：
当小物块刚要沿斜面上滑时：受力分析如图2：

图2
水平方向：
y竖直方向：
联立解得：
则要使小物块不下滑，水平转台的角速度取值范围：
如图3以沿斜面向下为摩擦力正方向：

图3
答：当小物块不受摩擦力时，水平转台的角速度为；
要使小物块始终和斜面相对静止，水平转台的角速度取值范围是；
小物块所受摩擦力随角速度平方变化的关系图像见解析。
 

【解析】对物体受力分析，根据牛顿第二定律解答；
物体受摩擦力f可能沿斜面向上和沿斜面向下，分情况解得角速度的取值范围；
根据作图。
本题考查了牛顿第二定律在圆周运动的应用，注意摩擦力的方向的分析，在解答第问时注意数学关系的应用。