1、山西省忻州市2019-2020学年高一物理下学期4月网上联考试题（含解析）第I卷（选择题共48分）一、选择题:本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第18小题只有一个选项正确，第912小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。1.游船在汉江中从西向东匀速直线航行，船上的人正相对于船以1 m/s的速度匀速升起一面旗帜（竖直向上）。当他用20 s升旗完毕时，船匀速行驶了60 m，那么旗相对于岸的速度大小为A. m/sB. 3 m/sC. m/sD. 1 m/s【答案】A【解析】【详解】选河岸为参考系，船运动的速度旗子相对于船竖直向上的
2、速度为，故旗子相对于船的速度为故A正确，BCD错误；故选A。2.在水平面上，小孩拉着雪橇做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A. 雪橇受到的滑动摩擦力方向始终与圆周运动的切线方向相反B. 雪橇受到的滑动摩擦力方向始终指向圆心C. 雪橇受到的拉力方向始终指向圆心D. 雪橇受到的合力始终不变【答案】A【解析】【详解】AB雪橇在水平雪地上做匀速圆周运动，速度方向是圆周运动的切线方向，雪橇受到的滑动摩擦力方向与速度方向相反，所以雪橇受到的滑动摩擦力方向始终与圆周运动的切线方向相反，故A正确，B错误；CD雪橇做匀速圆周运动，由合外力提供向心力，又由于向心力始终指向圆心，所以摩擦力和拉力的合力提供向心力且
3、方向指向圆心,，雪橇受到的合力方向时刻发生改变，拉力方向不指向圆心，故CD错误。故选A3.月球公转周期是某卫星绕地球公转周期的12倍，月球转动半径与该卫星转动半径之比为（）A. B. C. 12：1D. 1：12【答案】A【解析】【详解】根据开普勒第三定律，绕同一中心天体的所有行星的轨道的半长轴的三次方（a）跟它的公转周期的二次方（T）的比值都相等，即所以月球转动半径与该卫星转动半径之比为故选A。4.某机械手表内部的一组大小齿轮如图所示，a、b分别是两个齿轮边缘上的两点，在齿轮转动的过程中，下列说法正确的是（）A. 两齿轮的角速度相等B. 大齿轮的周期比小齿轮的周期长C. a点的线速度比b点的
4、线速度大D. a点的向心加速度比b点的向心加速度大【答案】B【解析】【详解】A同缘传动边缘点线速度相等，故两齿轮的线速度大小相等，根据知，大齿轮的角速度小于小齿轮的角速度，故A错误；B大齿轮的角速度小于小齿轮的角速度，根据可知齿轮的周期与角速度成反比，所以大齿轮的周期大于小齿轮的周期，故B正确；C根据知，b点线速度小于小齿轮边缘上的点的线速度，所以b点线速度小于a点的线速度，故C错误；D根据公式，a、b两点的加速度与对应的半径成反比，a点的向心加速度小于b点的向心加速度，故D错误。故选B。5.如图所示，两个星体的质量均为m，O为两星体连线的中点，连线的垂直平分线为MN，可视为质点的一颗小行星从
5、O点沿OM方向运动（到无穷远），则小行星所受到的万有引力大小F随距离r的大致变化为（）A. B. C. D. 【答案】D【解析】【详解】因为在连线的中点时所受万有引力的和为零，当运动到很远很远时合力也为零（因为距离无穷大万有引力为零），而在其他位置不是零所以先增大后减小。设两个质量均为m的星体的距离是2L，物体质量是m，物体沿OM方向运动距离是r时，它所受到的万有引力大小为所以F和r不是线性关系。故选D。6.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，当火车以特定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压。若此时火车的速度大小为v，则下列说法正确的是（）A. 该弯道的半径为（g为重力加速度的大
6、小）B. 火车以大小为v的速度转弯时，火车受到的合力为零C. 若火车上的乘客增多，则特定的转弯速度将增大D. 若火车速率大于v，则外轨将受到轮缘的挤压【答案】D【解析】【详解】A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，设转弯处斜面的倾角为，根据牛顿第二定律得解得故A错误；B火车以大小为v的速度转弯，是曲线运动，受到的合力为零时的物体应该保持静止或匀速直线运动，故B错误；C根据牛顿第二定律得解得可知火车规定的行驶速度与质量无关，故C错误；D当火车速率大于v时，重力和支持力的合力不能够提供向心力，此时外轨对火车有侧压力，轮缘挤压外轨，故D正确。故选D。7.如图所示，公园的“魔
7、法旋转圆盘”绕过圆心的竖直轴在水平面内匀速转动，一小孩站在圆某处的P点（非圆心）相对圆盘静止。下列说法正确的是（）A. 小孩在P点相对圆盘静止，因此他不受摩擦力作用B. 若使圆盘以较小的转速（不为零）转动，则小孩在P点受到的摩擦力为零C. 若小孩随圆盘一起做变速圆周运动，则其所受摩擦力方向不指向圆心D. 若小孩在距离圆心更近的另一点相对圆盘静止，则小孩受到的摩擦力增大【答案】C【解析】【详解】AB以小孩为研究对象，受到：重力、支持力和静摩擦力，受力如图所示小孩相对圆盘静止，与圆盘一起做匀速圆周运动，所需要的向心力在水平面内指向圆心，重力G与支持力FN在竖直方向上，G与FN二力平衡，不可能提供向
8、心力，因此小孩作圆周运动的向心力由静摩擦力f提供。故AB错误；C小孩随圆盘一起做变速圆周运动时，向心力只是小孩受到的摩擦力的沿着半径方向的一个分量，所以其所受摩擦力方向不指向圆心，故C正确；D根据牛顿第二定律得转速n增大时，f增大，故D错误。故选C。【点睛】本题关键对做圆周运动物体进行受力分析，明确做匀速圆周运动的物体需要向心力，向心力是效果力，它由物体所受的合外力提供。8.如图所示，一小球从斜面顶端沿水平方向飞出，后又落回到斜面上。已知斜面的倾角为，小球初速度大小为v0，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是A. 小球从飞出到落回到斜面上的时间为B. 小球落回到斜面上时的速度大小为C
9、. 减小小球的初速度，则小球落回到斜面上时速度方向与斜面的夹角也减小D. 若小球以2v0水平飞出，且小球仍能落回到斜面上，则小球落回到斜面上的速度大小是原来落回到斜面上速度大小的2倍【答案】D【解析】【详解】A小球从斜面做平抛运动又落回到斜面上，位移在水平方向的夹角等于斜面的倾斜角，有：解得：故A错误；B根据速度夹角和位移夹角的关系式：结合数学知识有：所以小球落到斜面上时的速度大小故B错误；C根据速度夹角和位移夹角的关系式：小球落到斜面上时速度方向和初速度无关，方向始终不变，故C错误；D小球落到斜面上时的速度大小即小球落到斜面上时的速度大小和初速度成正比，所以若小球以水平飞出，假设小球仍能落回
10、到斜面上，则小球落到斜面上的速度大小是以飞出时落回到斜面上的2倍，故D正确；故选D。9.下列说法正确的是（）A. 牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许首次在实验室测出了引力常量B. “月一地检验”表明，地面物体所受地球的引力与太阳、行星间的引力是同一种性质的力C. 放在地面上的物体重力势能一定为零D. 摩擦力只能做负功【答案】AB【解析】【详解】A牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许首次在实验室测出了引力常量，故A正确；B“月一地检验”表明，地面物体所受的地球的引力、月球所受地球的引力，与太阳、行星间的引力遵从相同的规律，即是同一种性质的力，故B正确；C重力势能首先确定参考平面，同时重力势能是物体与地
11、球共有的。重力势能是标量，而负号则是说明在参考平面的下方，而不是地球以下为负，故C错误；D摩擦力既可以做负功，也可以做正功，还可以不做功，故D错误故选AB。10.艘小船在静水中的速度大小为12m/s，条河（河岸平直）宽为120m，河水流速大小为6m/s，下列说法正确的是（）A. 小船在这条河中运动的最大速率是20m/sB. 小船渡河的最短时间为10sC. 若用最短时间渡河，小船将到达对面河岸下游60m处D. 小船以最小位移渡河时，所需的渡河时间为20s【答案】BC【解析】【详解】A当小船速度与水流速度同向时，小船速度最快为18m/s，故A错误；B当小船速度与河岸垂直时，渡河时间最短，为故B正确
12、；C小船沿河岸方向上的位移为故C正确；D当合速度方向垂直于河岸时，小船渡河位移最小，合速度为因此所需渡河时间故D错误。故选BC。11.如图所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，在滑行到D点的过程中两次克服摩擦力做的功相等，下列说法正确的是（）A. 物体与两斜面间的动摩擦因数相等B. 两次运动过程中物体所受支持力都做正功C. 物体两次下滑的加速度大小相等D. 物体两次运动过程中，重力都做正功【答案】AD【解析】【分析】考察受力分析、恒力做功的求法【详解】A当斜面倾角为时，对斜面上的物体受力分析可知假设斜面长度在水平面的投影为，则由几何关系可知木块在斜面上克服摩擦力做功可表示为由
13、两次克服摩擦力做的功相等且斜面在水平面的投影也相等，故题中两次下滑在滑行过程中物体与两斜面间的动摩擦因数相等，故A正确；B两次运动过程中物体所受支持力方向垂直斜面向上，物体位移是沿着斜面方向的，所以物体所受支持力与位移垂直，支持力不做功，故B错误；C由牛顿第二定律可得可得即物体两次下滑的加速度与斜面角度有关，故C错误；D物体两次沿斜面下滑运动过程中，重力对物体做功，所以重力做正功，故D正确。故选AD。12.长为L的轻质杆，杆可绕其上端的固定轴转动，杆的下端固定一质量为m的小球（视为质点）。开始时，小球处于静止状态，现给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内绕定点做圆周运动，并且刚好能过最高点
14、，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A. 小球过最高点时，速度为零B. 小球过最高点时，速度大小为C. 开始转动时，小球受到杆的拉力大小为D. 小球过最高点时，杆对小球的支持力大小为mg【答案】ACD【解析】【详解】ABD设轻杆对小球的作用力大小为F，方向向上，小球做完整的圆周运动经过最高点时，对小球，由牛顿第二定律得当轻杆对小球的作用力为时，小球的速度最小，最小值为零，故AD正确，B错误；C开始转动时，由牛顿第二定律得故C正确。故选ACD。第II卷(非选择题共52分)二、非选择题:共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演
15、算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13.某同学进行了“探究平抛运动规律”的实验，取g=10m/s2。(1)该同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为10cm，则可知该相机的曝光时间间隔为_s，该小球运动到图中“2”位置时的速度大小_m/s(结果均保留一位小数)。(2)若以图中“1”位置为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，即“1”位置的坐标为(0，0)，“2”位置的坐标为(0.2m，0.1m)，则该小球抛出点的坐标为_。【答案】 (1). 0.1 (2). 2.5 (3). （-0.1
16、m，-0.0125m）【解析】【详解】(1)12根据得水平方向做匀速直线运动，则小球平抛的初速度运动到图中位置“2”时竖直方向速度则运动到图中位置“2”时速度大小(2)3抛出点距离位置“2”的竖直距离抛出点到达位置“2”经过的时间抛出点距离位置“2”的水平距离则该小球抛出点的坐标为（-0.1m，-0.0125m）。14.为验证向心力与物体所受合力的关系，某学习小组设计了如图所示的实验装置。一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球。钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：用游标卡尺测得钢球直径为d；将钢球静止悬挂，此时力传感器的示数为F1，用毫米刻度尺量得细线长为L；将钢球拉到适
17、当的高度处由静止释放，光电门计时器测得钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，钢球遮光长度近似为d。回答下列问题。(1)钢球质量m_。(2)钢球经过光电门时线速度大小v=_。(3)若满足F2-F1=_，则说明钢球的向心力与钢球受到的合力相等。【答案】 (1). (2). (3). 【解析】【详解】(1)静止时，对钢球受力分析故钢球质量为(2)钢球经过光电门时的线速度大小(3)对钢球受力分析联立解得所以，当F2-F1=则说明钢球的向心力与钢球受到的合力相等。15.一飞船在距离某星球表面高度为H处，绕该星球做速率为v的匀速圆周运动，星球的半径为已知引力常量为G
18、。(1)求该星球的质量M；(2)宇航员登陆该星球，在距离该星球表面h高度处由静止释放一小球，不计空气阻力，求该小球落到星球表面的时间t。【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)设飞船的质量为m，万有引力提供向心力解得(2)设该星球的重力加速度为a，由重力等于万有引力解得小球自由下落有解得16.如图所示，质量m=50kg的跳台滑雪运动员(视为质点)经过一段半径R=20m的圆弧加速滑行后，从O点(O点正好在圆弧对应圆心的正下方)水平飞出，落到斜坡上的A点，已知斜坡与水平面的夹角，O点到A点的距离L=75m，不计空气阻力(取sin37=0.6，cos37=0.8，g=10m/s2)，求：(1)运
19、动员在空中运动的时间t；(2)运动员刚到达O点时受到O点的支持力大小N；(3)运动员从O点水平飞出后与斜面距离最大时的速度大小v。【答案】(1)3s；(2)1500N；(3)25m/s【解析】【详解】(1)设O、A的竖直距离为h，有根据几何关系可知解得t=3s(2)设O、A的水平距离为x，运动员刚离开O点时的速度为v0，有根据向心力公式，有解得N=1500N(3)当运动员与斜面的距离最大时，运动员的速度方向正好平行于斜面，即此时速度方向与水平面的夹角为37，有解得v=25m/s17.如图所示，一根原长L=1m的轻弹簧套在足够长的光滑直杆AB上，其下端固定在杆的A端，质量m=2kg的小球也套在杆
20、上且与弹簧的上端相连。小球和杆可以一起绕经过杆A端的竖直轴OO匀速转动，且杆与水平面间始终保持夹角=370已知杆处于静止状态时弹簧的长度变为原长的一半，重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8，所有过程中弹簧均不会超过弹簧的弹性限度。(1)调整杆的旋转速度，使弹簧恰好恢复原长，求此时小球的线速度大小v；(2)当小球的线速度大小v1=m/s时，求该弹簧的长度。【答案】(1)m/s；(2)3m【解析】【详解】(1)当弹簧恢复原长时，弹簧弹力为零，小球仅受到重力和杆的支持力，有解得v=m/s(2)经分析可知，线速度越大，小球将越远离转轴，而v1v，可知，此时弹簧处于伸长状态，设伸长量为x，杆对小球的支持力为FN，弹簧的劲度系数为k，对小球静止时分析，有解得k=24N/m当小球的线速度大小时，有水平方向竖直方向解得x=2m即此时弹簧长度L1=1m+2m=3m。
