1、四川省三台中学2019-2020学年高一物理下学期4月空中课堂质量检测试题（含解析）（卷面分值：100分 考试时间：90分钟）第卷 （选择题 共54分）一、单选题（本大题12小题，每小题3分，共36分每小题只有一个选项符合题意）1.关于曲线运动，下列说法正确的是（）A. 曲线运动一定是变速运动，其加速度一定是变化的B. 曲线运动一定是变速运动，其加速度可能是恒定不变的C. 平抛运动是匀变速运动，匀速圆周运动是匀速运动D. 匀速圆周运动的质点，其周期、角速度、向心力均恒定不变【答案】B【解析】物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，加速度不一定变化，如
2、平抛运动，故A错误，B正确匀速圆周运动受到的向心力的作用，速度的方向不断变化，是变速运动故C错误；匀速圆周运动受到的向心力是始终指向圆心的，合力垂直于初速度方向的方向，向心力的方向不断变化，是变化的，故D错误故选B点睛：物体做曲线运动时，所受合外力的方向与速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动；匀速圆周运动的物体的向心力是不断变化的. 2.关于运动的合成与分解，下列说法正确的是（）A. 合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和B. 物体的两个分运动若是直线运动，则它的合运
3、动一定是直线运动C. 两个分运动是直线运动，合运动可能是直线运动，也可能是曲线运动D. 若合运动是曲线运动，则其分运动至少有一个是曲线运动【答案】C【解析】A、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A错误；B、两个直线运动的合运动不一定是直线运动，如平抛运动，故B错误；C、两个匀变速直线运动的合运动的合加速度与合初速度方向共线时，则是匀变速直线运动，若不共线时，则是匀变速曲线运动，故C正确；D、若合运动是曲线运动，则其分运动不一定是曲线运动，例如平抛运动，故D错误点睛：解决本题的关键知道合运动是直线运动还是曲线运动取决于合速度方向与合加速度方向是否在同
4、一条直线上，以及会根据平行四边形定则判断合速度与分速度的大小关系3.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面，如图所示它们的竖直边长都是底边长的一半小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上其中有三次的落点分别是、下列判断正确的是（ ）A. 图中三小球比较，落在点的小球飞行时间最短B. 图中三小球比较，落在点的小球飞行过程速度变化最小C. 图中三小球比较，落在点的小球飞行过程速度变化最快D. 无论小球抛出时初速度多大，落到两个斜面上的瞬时速度都不可能与斜面垂直【答案】BD【解析】【详解】A.从图中可以发现点的位置最低，即此时在竖直方向上下落的距离最大，由，可知，
5、时间，所以此时运动的时间最长，故A错误；B.小球做的是平抛运动，平抛运动在水平方向的速度是不变的，所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上，竖直方向上的速度的变化为，所以，运动的时间短的小球速度变化小，所以球的速度变化最小，故B正确；C.速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小，由于物体做的都是平抛运动，运动的加速度都是重力加速度，所以三次运动速度变化的快慢是一样的，故C错误；D.首先小球速度与点所在斜面是无论如何不可能垂直的，然后对于、点所在斜面位置，竖直速度是，水平速度是，然后斜面的倾角是，要合速度垂直斜面，把两个速度合成后，需要，即，那么在经过时间的时候，竖直位移为，水平位移为，即若要满足
6、这个关系，需要水平位移和竖直位移都是一样的，显然在图中、所在斜面上是不可能完成的，因为在、斜面上水平位移必定大于竖直位移，故D项正确4.关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是.A. 因，所以向心加速度与运动半径成反比B. 因为，所以向心加速度与运动半径成正比C. 因为，所以角速度与运动半径成反比D. 因为（n为转速），所以角速度与转速成正比【答案】D【解析】【详解】AB. 由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，故AB错误。C. 根据可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，故C错误。D. 因为（n为转速），所以
7、角速度与转速成正比，故D正确。5.关于离心运动，下列说法中正确的是()A. 物体一直不受外力作用时，可能做离心运动B. 做匀速圆周运动的物体，在外界提供的向心力突然变大时做离心运动C. 做匀速圆周运动的物体，只要向心力的数值发生变化便将做离心运动D. 做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动【答案】D【解析】【详解】A物体一直不受外力作用，物体应保持静止状态或匀速直线运动状态，A错误；B做匀速圆周运动的物体，所受的合外力等于向心力，当外界提供的向心力增大时，物体所需的向心力并没有增大，物体将做近心运动，B错误；C做匀速圆周运动的物体，向心力的数值发生变化，物体可
8、能仍做圆周运动，例如变速圆周运动，也可能做近心运动或离心运动，C错误；D根据离心运动的条件可知，做匀速圆周运动的物体，当外界提供的向心力突然消失或数值变小时将做离心运动，D正确。故选D.6.如图所示，汽车在一段丘陵地匀速率行驶，由于轮胎太旧而发生爆胎，则图中各点最易发生爆胎的位置是在（ ）A. a处B. b处C. c处D d处【答案】A【解析】【详解】在最低点，有解得轨道半径越小，支持力越大在最高点，有：解得知在最低点处压力大，且半径越小，压力越大，所以a处最容易爆胎故A正确，BCD错误故选A7.关于行星绕太阳运动的说法正确的是( )A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动B. 行星绕太阳运
9、动时，太阳位于行星轨道的中心处C. 某行星绕太阳运动，它离太阳越近速率越小D. 所有行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等【答案】D【解析】AB、开普勒第一定律可得,所有行星都绕太阳做椭圆运动,且太阳处在所有椭圆的一个焦点上.故AB错误;C、由开普勒第二定律可得，在相同时间内行星与太阳的连线扫过的面积相等，故离太阳越近速率越大，故C错误；D、由开普勒第三定律 ,所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,故D正确；故选D.点睛：开普勒第一定律是太阳系中的所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上.在相等时间内,太阳和运动着的行星的连线所扫过的
10、面积都是相等的.开普勒第三定律中的公式,可以知道半长轴的三次方与公转周期的二次方成正比.8.火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球半径之比为A. (1)1B. (1)1C. 1D. 1【答案】B【解析】火箭在高空某处所受的引力为它在地面处所受引力的一半，设地球半径为R，火箭的轨道半径为r，根据F=，知力，解得：r=R; 火箭离地面的高度为：h=r-R=（-1）R；则火箭离地面的高度与地球半径之比为（-1）：1故选B9.均匀直杆上连着两个小球，不计一切摩擦。当直杆滑到如图所示位置时，球水平速度为，球竖直向下的速度为，直杆与竖直方向的夹角为，下列关于两球速度
11、关系的式子正确的是（ ）A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】球沿水平方向的运动可分解为沿直杆和垂直于直杆两个方向的分运动，同理球竖直向下的运动也可分解为沿直杆和垂直于直杆两个方向的分运动，直杆不可伸缩，故球沿直杆方向的分速度与球沿直杆方向的分速度相等，即化简得故选B。10.一船在静水中的速度是10 m/s，要渡过宽为240 m、水流速度为8 m/s的河流，sin 530.8，cos 530.6则下列说法中正确的是（ ）A. 此船过河最短时间是30 sB. 船垂直到达正对岸的实际航行速度是6 m/sC. 船头的指向与上游河岸的夹角为53船可以垂直到达正对岸D. 此船不可能垂直到达正
12、对岸【答案】B【解析】【详解】A、合运动和分运动之间具有等时性，所以当船速垂直河岸时用时最少：；故A错误.C、D、因为，则船头指向斜上游方向，可以使河岸方向的速度为零，合速度垂直河岸从而垂直过河，设船头的指向与上游河岸的夹角为，有；可得，即；故C，D均错误.B、垂直过河时，；故B正确.故选B.【点睛】处理小船过河时，按照合运动与分运动的关系：等时，等效的特点进行分析即可，注意：(1)当船速垂直河岸时，用时最少；(2)当船速大于水速时，合速度垂直河岸，位移最小为河宽11.一辆汽车在水平公路上拐弯，其运动可看成匀速圆周运动。沿圆周运动半径方向的汽车轮胎与路面的最大静摩擦力为。圆周运动的半径为，汽车
13、的质量为。在汽车做圆周运动过程中（）A. 受重力、支持力、半径方向的静摩擦力、向心力B. 为避免侧滑，向心加速度不能超过C. 为避免侧滑，最大速度为D. 速度为时，在半径方向轮胎与地面间的摩擦力为【答案】B【解析】【详解】A汽车在水平面做圆周运动时，沿圆周半径方向的静摩擦力提供向心力，这不是独立的两个力，A错误；B汽车向心力的最大值为，对应有最大向心加速度B正确；C汽车达最大速度时有则C错误；D速度为时，对应的向心力则半径方向轮胎与地面间静摩擦力为，D错误。故选B。12.如图，可视为质点的小球，位于半径为半圆柱体左端点A的正上方某处，以一定的初速度水平抛出小球，其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于
14、B点过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为，则初速度为：（不计空气阻力，重力加速度为） （ ）A. B. C. D. 【答案】C【解析】【详解】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为30，设位移与水平方向的夹角为，则有 因为 则竖直位移为 所以联立以上各式解得故选C。二、多选题（本大题6小题，每小题3分，共18分。每小题给出的四个选项中，有的只有个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得3分，选对但不全的得1分，有选错的得0分）13.有 关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )A. 如图a,汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B. 如b所示是一圆锥摆，增大,但保持圆锥的
15、高不变;则圆锥摆的角速度变大C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速度圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对轮缘会有挤压作用【答案】D【解析】【详解】分析每种模型的受力情况，根据合外力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可A.汽车在最高点处受重力和拱桥的支持力作用，其合力提供向心力，则，汽车处于失重状态，故A错误;B.如图所示是一圆锥摆，重力和拉力的合力，其中，则，故增大但保持圆锥的高不变时，角速度不变，故B错误；C.根据受力分析知两球受力情况相同，即向心力相同由知，r不同，角速度不同，故
16、C错误；D.火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对内轮缘会有挤压作用，故D正确14.如图为过山车以及轨道简化模型，过山车车厢内固定一安全座椅，座椅上乘坐“假人”，并系好安全带，安全带恰好未绷紧，不计一切阻力，以下判断正确的是()A. 过山车在圆轨道上做匀速圆周运动B. 过山车在圆轨道最高点时的速度应至少等于C. 过山车在圆轨道最低点时“假人”处于失重状态D. 若过山车能顺利通过整个圆轨道，在最高点时安全带对“假人”一定无作用力【答案】BD【解析】【分析】过山车在竖直圆轨道上做圆周运动，在最高点，重力和轨道对车的压力提供向心力，当压力为零时，速度最小，在最低点时，重力和轨道对车的压力提供向心力，加速
17、度向上，处于超重状态【详解】运动过程中，重力势能和动能相互转化，即速度大小在变化，所以不是做匀速圆周运动，A正确；在最高点重力完全充当向心力时，速度最小，故有，解得，B正确；在最低点，乘客受到竖直向上指向圆心的加速度，故处于超重状态，C错误；若过山车能顺利通过整个圆轨道，即在最高点重力完全充当向心力，所以安全带对假人一定无作用力，D正确15.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）A. 球A的角速度等于球B的角速度B. 球A的线速度大于球B的线速度C. 球A的运动周期小于球B的运动周期D. 球A与球B对筒壁
18、的压力相等【答案】BD【解析】【详解】物体受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：FNcos=ma，FNsin=mg两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动 由于A和B的质量相同，根据力的合成可知，小球A和B在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的由公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的角速度小，球A的角速度小于球B的角速度，故A错误由向心力的计算公式，由于球A运动的半径大于B球的半径，F和m相同时，半径大的线速度大，球A的线速度大于球B的线速度，故B正确；由周期公式，所以球A的运动周期大于球B的运动周
19、期，故C错误球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，所以D正确【点睛】对物体受力分析是解题的关键，通过对AB的受力分析可以找到AB的内在的关系，它们的质量相同，向心力的大小也相同，本题能很好的考查学生分析问题的能力，是道好题16.如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RBRC32A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来，a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中（ ）A. 线速度大小之比为322B. 角速度之比为332C. 转速之比为232D. 向心加速度大小
20、之比为964【答案】D【解析】轮A、轮B靠摩擦传动，边缘点线速度相等，故：va：vb=1：1根据公式v=r，有：a：b=4：3根据=2n，有：na：nb=4：3根据a=v，有：aa：ab=4：3轮B、轮C是共轴传动，角速度相等，故：b：c=1：1根据公式v=r，有：vb：vc=4：3根据=2n，有：nb：nc=1：1根据a=v，有：ab：ac=4：3综合得到：va：vb：vc=4：4：3；a：b：c=4：3：3；na：nb：nc=4：3：3；aa：ab：ac=16：12：9故选C点睛：本题关键是明确同轴传动和同源传动的区别，然后根据公式v=r、=2n、a=v列式分析，注意两两分析；再找出共同项
21、得出最后的表达式.17.如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的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，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是A b一定比a先开始滑动B. a、b所受的摩擦力始终相等C. 若时，a所受摩擦力的大小为kmgD. 是b开始滑动的临界角速度【答案】AD【解析】【详解】A根据得，发生相对滑动的临界角速度由于b的转动半径较大，则b发生相对滑动的临界角速度较小，可知b一定比a先开始滑动，故A正确；Ba、b做圆周运动的角速度相等，相对静止时，靠静
22、摩擦力提供向心力，可知静摩擦力大小不等，故B错误；C当a达到最大静摩擦力时，解得：当时，小于临界角速度，可知a的摩擦力未达到最大，则摩擦力大小故C错误；D当b达到最大静摩擦力时解得：故D正确第卷（非选择题 共46分）三、本大题3小题，每空2分，共18分。18.如图所示，A、B两个小球用轻质细杆连着，在光滑的水平桌面上以相同的角速度绕轴O做匀速圆周运动两个小球的质量比mAmB12，OAAB11，则球的向心加速度之比aAaB_；两段杆OA、AB受的拉力之比为_【答案】 (1). 12 (2). 54【解析】A、B两球绕O点在光滑的水平面上以相同的角速度做匀速圆周运动，根据公式an2r，球的向心加速
23、度之比aAaB12；对B球有：FTAB2m2l2，对A球有：FTOAFTABml2，联立两式解得：FTOAFTAB5419.在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中（1）如图所示，A、B都为钢球，图中所示是在研究向心力的大小F与_的关系 A质量m B角速度 C半径r（2）如图所示，若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为14，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为_A14 B41 C12 D21【答案】 (1). B (2). D【解析】【详解】(1) 变速轮塔半径不同，两轮转动的角速度不同，两球的角速度不同，AB两球的质量相等、转
24、动半径相同；则图中所示是在研究向心力的大小F与角速度的关系故B项正确，AC两项错误(2) AB两球的质量相等、转动半径相同，两个小球所受向心力的比值为14，据可得，两球转动的角速度之比为12变速轮塔用皮带连接，轮塔边缘上点的线速度大小相等，据可得，与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为21故D项正确，ABC三项错误20.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动， 现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所
25、示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：由以上信息，可知a点_（填“是”或“不是”）小球的抛出点；由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为_m/s2 由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是_m/s;由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是_m/s. 【答案】 (1). 是， (2). 8， (3). 0.8， (4). 【解析】【详解】（1）1因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：3：5，符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度为零，a点为小
26、球的抛出点（2）2由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4可得乙图中正方形的边长l=4cm，竖直方向上有：解得：（3）3水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：（4）4b点竖直方向上的分速度所以：四、本大题3小题，共28分，要求在答题卷上写出必要的文字说明，方程式、重要的演算步骤和明确的答案。21.我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面宇航员手持小球从高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出，测得小球运动的水平距离为L已知该行星的半径为R，引力常量为G求：（1）行星表面的重力加速度；（2）行星的平均密度【答案】（1）（2）【解析】（1）小球平抛运动的水平位移x=L
27、则平抛运动的时间根据h=gt2得，星球表面的重力加速度 （2）根据得，星球的质量则星球的密度22.如图所示，质量为m=0.2kg的小球固定在长为L=0.9m的轻杆一端，杆可绕O点的水平转轴在竖直平面内转动g=10m/s2，求：（1）当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？（2）当小球在最高点的速度分别为6m/s和1.5m/s时，杆对球的作用力的大小与方向？【答案】（1）3m/s （2）6N，方向向下；1.5N，方向向上【解析】【详解】(1)球在最高点对杆作用力为零时，其受地球重力G提供球绕O作圆周运动所需向心力，故有：解得：v3m/s（2）当球在最高点速度为v16m/s时，设杆对球的
28、作用力为F1,取竖直向下为正，则有, 代入数据得：F16N由牛顿第三定律有球对杆的作用力为F16N，方向竖直向下.小球在最高点的速度v3=1.5m/s时，有：代入数据得：F2-1.5N “-“说明方向竖直向上；23.如图为“快乐大冲关”节目中某个环节的示意图参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，OAB60，B点右侧是一段水平跑道选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃到水平跑道选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；(2)若选手以速度v14 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间【答案】(1) (2) 0.6s【解析】【详解】（1）若选手以速度水平跳出后，能跳在水平跑道上，则：解得：（2）若选手以速度水平跳出，因，人将落在弧形坡上下降高度：水平前进距离：且：联立解得：t=0.6s
