1、湖南省双峰县第一中学2019-2020学年高一物理下学期入学考试试题(含解析)一、选择题1.下列各种运动中,不属于匀变速运动的是( )A. 斜抛运动B. 平抛运动C. 匀速圆周运动D. 竖直上抛运动【答案】C【解析】斜抛运动、平抛运动和竖直上抛运动的加速度均为g,则均为匀变速运动;匀速圆周运动的加速度方向不断变化,故为非匀变速运动,故选C.2.物体做曲线运动的条件为( )A. 物体所受合外力为恒力B. 物体所受合外力为变力C. 物体所受合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上D. 物体所受合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上【答案】C【解析】A、当合力与速度不在同一条直线上时,物体做曲线
2、运动,合力可以是恒力,也可以是变力,故C正确,AB错误;D、由牛顿第二定律可知合外力的方向与加速度的方向始终相同,故D错误.点睛:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论3.将石块从空中某一高度水平抛出,不计空气阻力,石块运动的过程中()A. 速度的大小不变B. 速度的方向不变C. 竖直向下的分速度不变D. 任意时间间隔内速度的变化量的方向不变【答案】D【解析】【详解】A石块做平抛运动,石块运动的过程中石块的速度的大小石块速度的大小增大,故A错误;B设石块的速度的方向与水平方向的夹角为,则有石块运动的过程中石块的速度的方向与水平方向的夹
3、角增大,故B错误;C石块运动的过程中石块的竖直向下的分速度为石块的竖直向下的分速度增大,故C错误;D任意时间间隔内的速度的变化量的方向与加速度方向相同,石块运动的过程中只受重力,加速度方向总是竖直向下,故D正确;故选D。4.有一种“套环”游戏:把一金属小环平抛出去,环落地时套住摆放在地上的奖品,游戏者就可以获得这个奖品一次抛环的轨迹如图所示,要想下一次套中奖品,游戏者该如何调整(不计空气阻力)A. 不改变抛出点的高度,适当增大抛出的速度B. 不改变抛出点的高度,适当减小抛出的速度C. 不改变抛出的速度,适当增大抛出点的高度D. 不改变抛出的速度,适当减小抛出点的高度【答案】AC【解析】【分析】
4、金属小环做平抛运动,落地点在奖品的左方,说明水平位移偏小,应增大水平位移才能使小环套在奖品上;将平抛运动进行分解:水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,由运动学公式得出水平位移与初速度和高度的关系式,再进行分析选择【详解】金属环做平抛运动,设其初速度大小为,跑出点高度为,水平位移为则在竖直方向上:在水平方向上:联立得:金属小环做平抛运动,落地点在奖品的左方,说明水平位移偏小,应增大水平位移才能使小环套在奖品上所以保持抛出点的高度不变,适当增大,可以增大水平位移;若保持抛出点速度不变,应适当增加,同样能使水平位移增大故本题选AC【点睛】本题运用平抛运动的知识分析处理生活中的问题,比较简
5、单,关键运用运动的分解方法得到水平位移的表达式5.如图所示,A、B两物体在同一竖直线上,将A物体以初速度v0水平向左抛出,同时B物体开始沿斜面向上做匀速直线运动,A在落到斜面上之前,一直在B的正上方,则B的速度的大小为()A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】根据题意可得物体B的水平方向的分速度等于物体A 的水平方向的速度,则有解得故A正确,B、C、D错误;故选A。6.小船在静水中的航速为5m/s,水的流速为3m/s,河宽120m则小船以最短时间渡过河所需时间和以最短位移渡过河所需时间分别为( )A. 24s、30sB. 30s、40sC. 24s、40sD. 40s、24s【答案
6、】A【解析】当船头的指向与河岸垂直时,渡河时间最短,最短时间;当合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短,则有水与船的合速度为v= m/s=4m/s,所以最短路径渡过河所需时间为t=s=30s故A正确,BCD均错误;故选A点睛:解决本题的关键知道船参与了静水运动和水流运动,当静水速方向与河岸垂直时,渡河时间最短,当合速度方向与河岸垂直时,渡河位移最短7.如图所示,O1和O2是摩擦传动的两个轮子,O1是主动轮,O2是从动轮,O1和O2两轮的半径之比为1:2.a,b两点分别在O1、O2的轮边缘,c点在O2上且与其轴心距离为轮半径的一半,若两轮不打滑,则a,b,c三点的向心加速度之比为()A. 4:2:
7、1B. 1:2:2C. 1:1:2D. 2:2:1【答案】A【解析】在皮带轮问题中要注意:同一皮带上线速度相等,同一转盘上角速度相等由图可知,在该题中,a、b两点的线速度相等,即有:v1=v2,根据v=r,又因为ra:rb=1:2,所以有:a:b=2:1,由于c与b点共轴,则角速度相等,因此a、b、c三点的角速度大小之比为a:b:c为2:1:1c点在O2上且与其轴心距离为轮半径的一半,所以vb:vc=rb:rc=2:1,所以a、b、c三点的线速度大小之比为va:vb:vc为2:2:1根据向心加速度的公式:a=v,所以:aa:bb:cc=22:21:11=4:2:1,选项A正确故选A点睛:该题考
8、查匀速圆周运动的各物理量之间的关系,对于皮带传动装置问题要把握两点一是同一皮带上线速度相等,二是同一转盘上角速度相等8.如图所示,质量为m的小球固定在长为的细杆一端,绕细杆的另一端0在竖直面内做圆周运动,球转到最高点A时,线速度大小为,此时( )A. 球受到的拉力B. 球受到的支持力C. 球受到的拉力D. 球受到的支持力【答案】D【解析】【详解】设此时杆对小球的作用力为拉力,则有:解得:负号说明力的方向与假设相反,即球受到的力为杆子的支持力,故D正确9. 关于曲线运动和圆周运动,以下说法中正确的是( )A. 做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的C.
9、做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心D. 做匀速圆周运动物体的加速度方向一定指向圆心【答案】AD【解析】分析:物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小和方向不一定变化,由此可以分析得出结论解答:解:A、物体既然是做曲线运动,那么物体必定要受到合外力的作用,所以做曲线运动的物体受到的合外力一定不为零,所以A正确;B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,但是合外力大小和方向不一定变化,比如平抛运动也是曲线运动,但是此时物体受到的只有重力的作用,是不变的,所以B错误;C、做圆周运动的物体可以是在做加速的圆周运动,不一定是匀速的圆周运动,只有做匀速圆周运动物体
10、受到的合外力方向才始终指向圆心,向心加速度的方向也就始终指向圆心,所以C错误,D正确;故选AD点评:本题是对质点做曲线运动的条件的考查,匀速圆周运动,平抛运动等都是曲线运动,对于它们的特点要掌握住10.匀速圆周运动中,线速度v、角速度、周期T、半径R之间的关系,正确的是()A. B. C. D. 【答案】CD【解析】【详解】线速度的定义式为而角速度为所以v=R,故AB错误,CD正确。故选CD。11.假设“天宫二号”与“神州十一号”都围绕地球做匀速圆周运动,用A代表“神舟十一号”,B代表“天宫二号”,它们对接前做圆周运动的情形如图所示,则下列说法中正确的是( )A. A的运行速度小于B的运行速度
11、B. A的角速度大于B的角速度C. A的周期大于B的周期D. A的向心加速度大于B的向心加速度【答案】BD【解析】【详解】由万有引力提供向心力有解得A的轨道半径越小,故A的线速度、角速度、向心加速度都大于B的线速度、角速度、向心加速度,而A的周期小于B的周期,故AC错误,BD正确;故选BD.12.宇航员站在某一星球上,将一个小球距离星球表面h(h远小于R)高度处由静止释放使其做自由落体运动,经过t时间后小球到达星球表面,已知该星球的半径为R,引力常量为G,则下列选项正确的是A. 该星球的质量为B. 该星球表面的重力加速度为C. 该星球表面的第一宇宙速度为D. 该星球的密度为【答案】ACD【解析
12、】对小球,根据h=gt2得该星球表面重力加速度为:g=物体在星球表面时,根据G=mg得星球的质量为:故A正确,B错误;根据万有引力提供向心力得:mg=m,所以:该星球表面的第一宇宙速度为:故C正确星球的密度为:故D正确;故选ACD点睛:该题是自由落体运动与万有引力定律的综合,要知道联系它们之间的桥梁是重力加速度解决本题的关键是掌握万有引力等于重力以及万有引力等于向心力这两条基本理论,并能灵活运用二、实验题13.做平抛运动的物体的运动规律可以用如图所示的实验形象描述(1)小球从坐标原点O水平抛出,做平抛运动两束光分别沿着与坐标轴平行的方向照射小球,在两个坐标轴上留下了小球的两个影子影子1做_运动
13、,影子2做_运动(2)如若在O点放一点光源S,同时在x轴上某位置固定上一平行于y轴足够大光屏,则当小球自O点平抛过程中在光屏上的影子做_运动(3)如图a是研究小球在斜面上平抛运动的实验装置,每次将小球从弧型轨道同一位置静止释放,并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角,获得不同的水平射程x,最后作出了如图b所示的x-tan图象,g=10m/s2则:由图b可知,小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0 = _m/s【答案】 (1). 匀速 (2). 匀加速(或自由落体) (3). 匀速 (4). 1【解析】(1)因为平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,所以影子1做匀速运动,在竖直方向上做自由落体运动,所以
14、影子2做自由落体运动(2)设小球平抛运动的初速度为v,t时间内下落的高度为h,O点与屏间的距离为l,屏上影子在t时间移动的位移为x根据图示,由数学知识可得:,又 h=gt2,联立解得 x=t;即影子的位移与时间成正比,所以当小球自O点平抛过程中在光屏上的影子做匀速直线运动.(3)物体在竖直方向上有:y=gt2水平方向上x=vt=tan;联立解得:x=tan; 由图可知=0.2解得:v=1.0m/s;点睛:解决本题时要明确平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,关键在于确定影子位移的表达式后分析讨论14.在做“研究平抛运动”的实验时,让小球多次沿同一斜槽轨道滑下,通过描点法画小球做平抛运动的轨
15、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,将你认为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端保持水平B每次释放小球的位置必须相同C每次必须由静止释放小球D记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降E小球运动时不应与木板上的白纸相接触F将球的位置记录在纸上后,取下纸,用直尺将点连成折线在做该实验中某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系,得到如图所示的图象(2)试根据图象求出物体平抛运动的初速度大小为_m/s;(3)物体运动到B点时的速度大小为_m/s;抛出点的坐标为_cm,_cm)(g=10m/s2且所有结果均保留2位有效
16、数字)【答案】 (1). (1)ABCE; (2). (2)2.0; (3). (3)2.8; (4). -20; (5). -5.0;【解析】【详解】(1)1通过调节使斜槽末端保持水平,是为了保证小球做平抛运动故A正确因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度故B正确,C正确记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降,故D错误;实验要求小球滚下时不能碰到木板上的白纸,避免因摩擦而使运动轨迹改变,故E正确;将球的位置记录在纸上后,取下纸,最后轨迹应连成平滑的曲线故F错误故选ABCE;(2)2在竖直方向上y=gT2,则则初速度为:(3)3
17、45B点竖直方向上的分速度为:vy=2m/s则运动到B点的速度为:vB=m/s,则运动到B点的时间:t=0.2s已运动的水平位移:x=vt=0.4m,竖直位移:y=gt2=0.2m所以平抛运动的初位置的横坐标为0.2-0.4m=-0.2m纵坐标为0.15-0.2=-0.05m三、计算题15.已知下列数据:(1)地面附近物体的重力加速度g;(2)地球半径R; (3)月球与地球的两球心间的距离r;(4)卫星环绕地球运动的第一宇宙速度v1;(5)月球绕地球运动的周期T1;(6)地球绕太阳运动的周期T2;(7)万有引力常数G试选取适当的数据估算地球的质量(要求给出两种方法)【答案】见解析【解析】【详解
18、】方法一:根据万有引力定律,在地球表面附近有:; 得:方法二:在地球表面附近,万有引力提供向心力:;(3分) 得:(3分)方法三:月球绕地球做匀速圆周运动,由万有引力提供向心力可得:;(3分) 得:(3分)16.有一根长度为的丝线,一端固定在竖直杆A上,另一端系一质量为m的小球,当竖直杆以一定的角速度旋转,小球在水平面内做匀速圆周运动时,丝线与竖直方向的夹角为,如图所示,(1)求丝线上的拉力(2)小球运动线速度大小(3)小球运动的周期(不计空气阻力)【答案】(1)(2)(3)【解析】小球受重力及绳子的拉力,小球做匀速圆周运动,所以合力指向圆心,而且是水平方向(1)小球的拉力为(2)根据牛顿第二
19、定律可得由几何关系知:,解得(3)根据公式可得17.如图所示,斜面体ABC固定在地面上,小球p从A点静止下滑,当小球p开始下滑时,另一小球q从A点正上方的D点水平抛出,两球同时到达斜面底端的B处已知斜面AB光滑,长度l=2.5 m,斜面倾角为=30不计空气阻力,g取10 m/s2求:(1)小球p从A点滑到B点的时间;(2)小球q抛出时初速度的大小【答案】(1)1s;(2) m/s;【解析】【详解】(1)小球p从斜面上下滑的加速度为a,根据牛顿第二定律下滑所需时间为t1,根据运动学公式得由得代入数据得 t1=1s(2)小球q运动平抛运动,水平方向做匀速直线运动,设抛出速度为v0则x=lcos30=v0t2依题意得:t2=t1由得【点睛】本题是匀加速直线运动和平抛运动的综合,既要分别研究两个物体的运动情况,更要抓住它们运动的同时性