1、物理试题一、单选题(每题4分,共32分)1. 下列说法正确的是()A. 物体做曲线运动时,速度一定在改变B. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动D. 做曲线运动的物体在某一时刻加速度可能与速度同方向【答案】A【解析】【详解】A做曲线运动的物体速度方向在时刻改变,所以速度一定是变化的,一定为变速运动,故A正确;B做曲线运动的物体一定是变速运动,所以加速度不可能为零,则合外力不可能为零,故B错误;C做曲线运动的物体,可以受恒力的作用,如平抛运动,故C错误;D根据做曲线运动的条件可知,做曲线运动的物体在某一时刻加速度方向不可能与速度同方向,故D错误。故选A。2
2、. 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,下面分析正确的是()A. 轨道半径B. 若火车速度大于v时,外轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外C. 若火车速度小于v时,内轨将受到侧压力作用,其方向平行轨道平面向外D. 当火车质量改变时,安全速率也将改变【答案】B【解析】【详解】AD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)合力等于向心力,故解得与火车质量无关,AD错误;B当转弯的实际速度大于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力,火车有离心趋势,故其外侧车
3、轮轮缘会与铁轨相互挤压,外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外,B正确;C当转弯的实际速度小于规定速度时,火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力,火车有向心趋势,故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压,内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内,C错误。故选B。3. 如图甲所示,修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的,其原理可简化为图乙所示则齿轮边缘上A、B两点具有相同的A. 线速度的大小B. 周期C. 向心加速度的大小D. 角速度【答案】A【解析】【详解】相互咬合的两个齿轮边缘处质点的线速度相等,由于两齿轮的半径不同,故A、B两点的角速度、加速度、周期均不同,故A正确,BCD错误故选A。4.
4、宇宙飞船在绕太阳的圆形的轨道上运动,如果该轨道半径是地球绕太阳轨道半长轴的4倍,那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是 ()A. 3年B. 8年C. 27年D. 64年【答案】B【解析】【详解】根据开普勒第三定律有所以选项B正确,ACD错误。故选B。5. 如图所示,“嫦娥四号”飞船绕月球在圆轨道上运动,在B位置变轨进入椭圆轨道,在A位置再次变轨进入圆轨道,下列判断正确的是()A. 飞船在A位置变轨时,速度变大B. 飞船在轨道上的速度大于在轨道上的速度C. 飞船在轨道上的加速度大于在轨道上的加速度D. 飞船在轨道上的周期小于在轨道的周期【答案】A【解析】【详解】A飞船在A位置变轨时做离心运动,必须加速,
5、速度变大,选项A正确;BC飞船在圆轨道上运动时,根据万有引力提供向心力,有解得知卫星的轨道半径越大,线速度和加速度越小,所以飞船在轨道上的速度和加速度均小于在轨道上的速度和加速度,选项BC错误;D飞船在轨道上的轨道半径大于轨道的半长轴,根据开普勒第三定律知飞船在轨道上的周期大于在轨道上的周期,选项D错误。故选A。6. 两个质量相等的球形物体,两球心相距,他们之间的万有引力为F,若它们的质量都加倍,两球心的距离也加倍,它们之间的万有引力为()A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】两个质点相距r时,它们之间万有引力为若它们间的距离变为2倍,两个质点的质量变为原来的2倍,则它们之间的万有
6、引力为故选B。【点睛】要注意万有引力是与质量乘积成正比,与距离的平方成反比。影响万有引力大小的变量有质量、距离,要考虑全面,不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化。7. 质量m=5kg的物体静止在光滑的水平面上,在水平方向的F=10N的恒力作用下,开始做匀加速直线运动,则t=3s末时力F对物体做功的瞬时功率为()A. 20WB. 40WC. 60WD. 80W【答案】C【解析】【详解】根据牛顿第二定律有物体的加速度则t=3s末时物体的速度所以此时F对物体做功的瞬时功率选项C正确,ABD错误。故选C。8. 由于地球的自转,比较位于赤道上的物体1与位于北纬60的物体2,则()A. 它们的角速度之
7、比1221B. 它们的线速度之比v1v212C. 它们的向心加速度之比a1a221D. 它们的向心加速度之比a1a241【答案】C【解析】【详解】同在地球上,物体1与物体2的角速度必相等;设物体1的轨道半径为R,则物体2的轨道半径为Rcos60,所以v1v2=RRcos60=21a1a2=2R2Rcos60=21故选C。二、多选题(每题6分,共24分,选正确得6分,选不全得3分,选错得0分)9. 关于匀速圆周运动的向心力,下列说法正确的是A. 向心力是使物体做圆周运动的力,是根据力的作用效果命名的B. 向心力可以是多个力的合力,也可以是其中一个力或一个力的分力C. 对稳定的圆周运动,向心力是一
8、个恒力D. 向心力的效果是改变质点的线速度大小【答案】AB【解析】【详解】A向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力,它是根据力的作用效果命名的,故A正确;B向心力是物体做匀速圆周运动所需要的指向圆心的合外力,所以它可以由一个力提供,也可以由几个力的合力提供,也可以一个力的分力提供,故B正确;C向心力是指向圆心的合外力,方向时刻改变,所以它不是一个恒力,故C错误;D由于向心力指向圆心,与线速度方向始终垂直,所以它的效果只是改变线速度方向,不会改变线速度大小,故D错误;故选AB。10. 关于将物体以v0的速度水平抛出,不计空气阻力,当其竖直分位移的大小与水平分位移的大小相等时,以下说法
9、中正确的是()A. 瞬时速度的大小为v0B. 运动的时间为C. 运动位移的大小为D. 竖直分速度的大小等于水平分速度的大小【答案】ABC【解析】因为gt2v0t,所以平抛运动的时间 ,则竖直分速度vy=gt=2v0,不等于水平分速度,根据平行四边形定则得,瞬时速度 故D错误,AB正确物体的水平位移 ,则运动的位移 故C正确故选ABC点睛:解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,抓住等时性,运用运动学公式灵活求解11. “天舟一号”货运飞船于2017年4月20日在文昌航天发射中心成功发射升空。与“天宫二号”空间实验室对接前,“天舟一号”在距地面约380km的圆轨道上飞行,则其
10、()A. 角速度小于地球自转角速度B. 线速度小于第一宇宙速度C. 周期小于地球自转周期D. 向心加速度小于地面的重力加速度【答案】BCD【解析】【详解】C由知,周期T与轨道半径的关系为(恒量)同步卫星的周期与地球的自转周期相同,但同步卫星的轨道半径大于“天舟一号”的轨道半径,则“天舟一号”的周期小于同步卫星的周期,也就小于地球的自转周期,选项C正确;A由知,“天舟一号”的角速度大于地球自转的角速度,选项A错误;B由知,线速度 而第一宇宙速度则vv选项B正确;D设“天舟一号”的向心加速度为a,则而可知ag选项D正确。故选BCD。12. 物体在运动过程中,克服重力做功96J,则以下说法正确的是(
11、)A. 物体的高度一定升高了B. 物体的高度一定降低了C. 物体的重力势能一定是96JD. 物体的重力势能一定增加96J【答案】AD【解析】【详解】物体在运动过程中,克服重力做功96J,即重力做负功,则物体的高度一定升高了,物体的重力势能一定增加了96J,因零重力势能点不确定,则重力势能大小不能确定。故选AD。三、计算题13. 有一质量为800kg小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥(g=10m/s2) 汽车到达桥顶时的速度为5m/s,则汽车对桥的压力是多少? 【答案】7600N【解析】汽车到达桥顶时,竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N,汽车过桥
12、时做圆周运动,重力和支持力的合力提供向心力;根据牛顿第二定律得:mg-N=m,有:N=mg-m=(80010-800)N=7600N根据牛顿第三定律得知,汽车对桥的压力大小N=N=7600N,方向竖直向下点睛:本题关键是在最高点对汽车受力分析,找出车经过桥的最高点时的向心力来源,然后根据牛顿第二定律和向心力公式列式求解14. 一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡由静止开始自由滑下。斜坡的倾角=37,滑雪板与雪面滑动摩擦因数=0.1。则运动员滑至坡底的过程中有:(1)所受几个力所做的功各是多少?(2)合力做了多少功?(sin37。=0.6,cos37。=0.8)【答案】(1)重
13、力功15000J;支持力功为0;摩擦力的功-2000J;(2)合力功13000J.【解析】【详解】(1)重力做功WG=mgh=15000J支持力不做功WN=0摩擦力做功 (2)总功W合=WG+WN+Wf=13000J15. “嫦娥一号”的成功发射,为实现中华民族几千年的奔月梦想迈出了重要的一步。已知“嫦娥一号”绕月飞行轨道近似为圆形,距月球表面高度为H,飞行周期为T,月球的半径为R,引力常量为G。求:(1)月球的质量;(2)月球的第一宇宙速度。【答案】(1);(2)【解析】【详解】(1)设月球质量为M,“嫦娥一号”的质量为m,根据牛顿第二定律得解得(2)设绕月飞船运行的线速度为v,飞船质量为m
14、0,则有解得【点睛】本题考查应用万有引力定律解决实际问题的能力,本题的关键知道线速度与周期的关系,掌握万有引力提供向心力这一理论,并能灵活运用。16. 如图所示,质量为m=0.1kg小球从距离地面h=0.8m高的地方自由落下,进入半径为R=0.2m的四分之三粗糙的圆弧,最后从C点水平抛出,落到水平地面上的B点,测得BD的距离也为R。(1)小球在C点速度是多少?(2)在C点,小球对轨道的压力是多少,方向如何?【答案】(1)2m/s;(2) 1 N;方向竖直向上【解析】【详解】(1)从C到B的过程,小球做平抛运动代入数据解得(2)在C点时,根据牛顿第二定律解得根据牛顿第三定律,小球对轨道压力大小为1N,方向竖直向上。