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1、2020-2021学年四川省南充高级中学高一（下）期中物理试卷一、选择题：本大题共13题，每小题4 分，共 52分。第 18 题只有一项符合题目要求，第 9 1 3 题有多项符合题目要求。1.（4分）下列说法正确的是（）A.若物体受恒力作用，物体一定做直线运动B.若物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动C.若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动D.若物体做曲线运动，则所受的合外力一定是变化的2.（4分）一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示 已知船在静水中行驶的速度为v i,水流速度为V 2,河宽为d。则下列判断正确的是（）A.船渡河时间为包V1C.小船到达对
2、岸的位置与V 2 无关D.小船到达对岸的时间与V 2 有关3.（4分）一小球被水平抛出，做平抛运动。若从小球被抛出开始计时，则小球在运动过程中（）A.加速度大小与时间成正比B.速度大小与时间成正比C.速度的增量大小与时间成正比D.位移大小与时间的二次方成正比4.（4分）在地球的赤道和北纬6 0 两个位置分别放有物体A、B,已知两物体质量之比m A：m B=2：1,下列说法正确的是（)A.它们的角速度之比3A:3B=1:2B.它们的线速度之比VA：VB=1：1C.它们的向心加速度之比aA：aB=l：1D.它们的向心力之比FA：FB=4：15.（4 分）将盛有糖块的托盘放在转台上，现使转台做匀速圆
3、周运动，如图所示，整个过程中托盘、糖块与转台始终保持相对静止，糖块与托盘间的动摩擦因数为阳，托盘与转台间的动摩擦因数为打，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）A.糖块共受4 个力的作用B.托盘共受4 个力的作用C.糖块对托盘的静摩擦力沿转台半径向内D.增加转台的转速，如果托盘先滑动，则用以6.（4 分）如图所示，质量分别为m i和 m2的两个物体，m iW2 B.Wi 12020-2021学年四川省南充高级中学高一（下）期中物理试卷参考答案与试题解析一、选择题：本大题共13题，每小题4分，共52分。第18题只有一项符合题目要求，第9 13题有多项符合题目要求。1.（4分）下列
4、说法正确的是（）A.若物体受恒力作用，物体一定做直线运动B.若物体所受合外力的方向跟速度方向不在同一条直线上，物体一定做曲线运动C.若物体所受合外力不为零，则一定做曲线运动D.若物体做曲线运动，则所受的合外力一定是变化的【解答】解：A B C、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，如果合外力方向与速度方向在同一直线上时，物体做直线运动，故 AC错误，B正确；D、若物体做曲线运动，则所受的合外力方向与速度方向不共线，但不一定是变化的，如平抛运动，故 D 错误；故选：B o2.（4分）一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示。已知船在静水中行驶的速度为vi,水流速度为V
5、2,河宽为d。则下列判断正确的是（）A.船渡河时间为也V1B.船渡河时间为-/d ,/2-2Vvl+v2C.小船到达对岸的位置与V 2 无关D.小船到达对岸的时间与V 2 有关【解答】解：ABD、设河宽为d,船垂直于河岸的速度为vi,t=&,时间与水速无关,V1故A正确，BD错误；VoC、如果水流速度为V 2,船渡河过程被冲到下游的距离为X=v2t=_2 d,因此小船到达V1I 2+2对岸的位移为：s=l 2,那么小船到达对岸的位置与V2有关，故C错误。1 V?故选：Ao3.（4分）一小球被水平抛出，做平抛运动。若从小球被抛出开始计时，则小球在运动过程中（）A.加速度大小与时间成正比B.速度大
6、小与时间成正比C.速度的增量大小与时间成正比D.位移大小与时间的二次方成正比【解答】解：A、物体做平抛运动，加速度为重力加速度，小球在运动过程中加速度不变,故A错误；B、设物体从抛出到某一位置的经过时间为t,竖直速度为：Vy=g t,水平速度为V 0,则速度为：v t=J（g t）2+、,所以速度大小与时间不成正比，故B错误；C、平抛运动的加速度不变，则速度的增量为：A v u g t,所以速度的增量大小与时间成正比，故C正确；D、竖直位移为：y-l g t2,水平位移为：x=v o t,所以位移为：s=+x2=lg t2）2+（v）2,所以位移大小与时间的二次方不成正比，故D错误.故选：Co
7、4.（4分）在地球的赤道和北纬6 0 两个位置分别放有物体A、B,已知两物体质量之比mA：mB=2：I,下列说法正确的是（）A.它们的角速度之比3A:3B=1:2B.它们的线速度之比VA：VB=1：1C.它们的向心加速度之比aA：aB=l：1D.它们的向心力之比FA：FB=4：1【解答】解：在地球的赤道和北纬6 0 两个位置的物体A、B 都随地球自转，角速度相等，角速度之比为1：1,故 A 错误；B、线速度：v=3 r,角速度相等，可得它们的线速度之比为：;L _=vB rB Rcos602,故 B 错误；1C、向心加速度：a=3?r,角速度相等，可得它们的向心加速度之比为：至=至=aB rB
8、一L_=2,故 C 错误；Rcos60 1D、向心力：Fn=mco2r,角速度相等，质量之比：至=2,可得它们的向心力之比：幺mBFB=少 仆,=2*2=生 故D正确。mBW rB 1 1 1故选：D。5.（4 分）将盛有糖块的托盘放在转台上，现使转台做匀速圆周运动，如图所示，整个过程中托盘、糖块与转台始终保持相对静止，糖块与托盘间的动摩擦因数为R,托盘与转台间的动摩擦因数为口 2,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（）A.糖块共受4 个力的作用B.托盘共受4 个力的作用C.糖块对托盘的静摩擦力沿转台半径向内D.增加转台的转速，如果托盘先滑动，则【解答】解：A 糖块做圆周运动，
9、受重力和支持力静摩力，军静摩擦力提供向心力，即糖块受三个力作用，故 A 错误；BC.托盘对糖块的静摩力指向圆心，则糖块对托盘的静摩力方向背离圆心，可知托盘受转台的静摩力指向圆心，托盘还受到重力、块的压力、转台的支持力，总共5个力，故 B C错误；D.糖块和托盘组成的系统|1 2 (M+m)g=(M+m)r Q)2解得对糖块2.1mg=mr 3 1解得声因为托盘先滑动，可托盘先达到临角速度，因此托盘的临界角速度较小，即 mn2,故D正确；故选：D o6.（4分）如图所示，质量分别为m i 和 m 2 的两个物体，m i W 2 B.W 1 8 1M m =解得：r=_9 _ 故 c 正确，A B
10、D错误。r2（s-r）2 II故选：C o8.（4分）假设地球可视为质量均匀分布的球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为go,在赤道的大小为g；地球自转的周期为T,引力常数为G,则地球的密度为（）3兀 gp-gG T2 go3冗 g。G T2 g(-gc.12LG T2D.P中G TZ g【解答】解：由万有引力定律可知：G华=m gdR2在地球的赤道上：G吗-m g=m（）2R，R2 T地球的质量：j（=p X 7 1 R33联立三式可得：故B正确，A C D错误。G T2 0-g故选：B。9.（4分）如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球
11、a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，C.a的水平初速度比b的大B.b和1c的飞行时间相同D.b的水平初速度比c的小【解答】解：A B、根据h=/gt2得：平抛运动的时间t=府.则知，b、c的高度相同，大于a的高度，可知a的飞行时间小于b的时间，b、c的运动时间相同，故A错误,B正确;C、a、b相比较，因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据x=v ot知，a的水平初速度大于b的水平初速度。故C正确；D、b、c的运动时间相同，b的水平位移大于c的水平位移，根据x=v ot知，b的初速度大于c的初速度。故 D错误.故选：B C。10.（4 分）如图所示的皮带匀速传动装置
12、中，右边两轮连在一起同轴转动。图中三轮半径的关系为：n=2r2,r3=1.5 n,A、B、C三点为三个轮边缘上的点，皮带不打滑，贝八）A.三点线速度之比V A:V B:v c=1:1:3B.三点角速度之比3 A:3 B:3 c=1:2:2C.三点周期之比TA：TB：TC=1：2：2D.三点加速度之比a A：a B：a c=2：1：1【解答】解：A B、轮边缘上的A、B 两点同缘传动，线速度大小相等，故：V A=V B根据公式V=3 r,A、B 两点的角速度之比为：3 A：C D B=r2：ri =l：2B、C两点同轴转动，角速度相等，故：3 B=3 C根据公式v =3 r,可得B、C两点的线速
13、度之比为：V B:V C =F 2:F 3=l:3所以三点线速度之比V A:V B:V C=1:1:3,三点角速度之比O）A:C O B:3 c=1:2:2,故 AB 正确；C、根据公式T=2 2 L,可得三点周期之比TA：TB：T c=2：1：1,故 C错误；32D、根据公式a=2,可得A、B 两点的加速度之比为：a A：a B=r2：n=l：2r根据公式a=（o2r,可得B、C两点的加速度之比为：a B：a c=r2：r3=l：3所以三点加速度之比a A：a B：a c=r2：ri =l：2：6,故 D错误。故选：A Bo11.（4 分）杂技演员表演“水流星”，在长为1.6 m 的细绳的一
14、端，系一个总质量为m=0.5 k g的盛水容器，以绳的一端为圆心，在竖直面内做圆周运动，如图所示，若“水流星”通过最高点的速度为v=4m/s,则下列哪些说法正确（g 取 lO m/s 2）（）A.“水流星”通过最高点时，有水从容器中流出B.“水流星”通过最高点时,绳的张力及容器底受到的压力均为零C.“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受力的作用D.“水流星”通过最低点时，绳的张力最大【解答】解：AB、在最高点当绳子的张力恰好为零时，根据牛顿第二定律:2OVmg-m-解得：voV g r V10X 1.6m/s-4m/s则 知“水流星”通过最高点的速度为v=4 m/s,恰好能通过最高点，
15、水不从容器流出，此时绳子张力为零，水和桶都只受重力，处于完全失重状态，绳的张力及容器底受到的压力均为零。故 A 错误，B 正确；C、“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，但仍受重力，故 C 错误；D、“水流星”通过最低点时，速度最大，所需要的向心力最大，绳的张力及容器底受到的压力最大，故 D 正确。故选：BDo12.（4 分）如图所示，长为L 的悬线固定在O 点，在 O 点正下方有一钉子C,OC距离为L,2把悬线另一端的小球m 拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（）O,L /A.线速度突然增大为原来的2 倍B.角速度突然增大为原来的2倍C.向
16、心加速度突然增大为原来的2倍D.悬线拉力突然增大为原来的2倍【解答】解：A、悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与小球运动方向垂直，小球的线速度不变。故A错误；B、当半径减小时，由 3=三知3变为原来的2倍，B正确；r2C、再由an=J知向心加速度突然增大为原来的2倍，C正确；r2D、而在最低点F-m g=m?_,故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但r不是原来的2倍，D错误。故选：B C。1 3.（4分）如图所示，地球球心为0,半径为R,表面的重力加速度为g.-宇宙飞船绕地球无动力飞行且沿椭圆轨道运动，轨道上P点距地心最远，距离为3 R.为研究方便，假设地球不自转且忽略空气阻力，则（）
17、A.飞船在P点的加速度一定是呈9B.飞船经过P的 速 度 一 定 是 樽C.飞船经过P点的速度一定小于椁D.飞船经过P点时，对准地心弹射出的物体一定沿P 0直线落向地面【解答】解：A、在地球表面重力加速度与万有引力加速度相等，根据牛顿第二定律有:G 与=m a,加速度a=，在地球表面有：g=，P点的加速度ap=-&.故Ar2 r2 R2 9 R2 9正确。B、在椭圆轨道上飞船从P点开始将做近心运动，此时满足万有引力大于P点所需向心力即：m a p m 3 R如果飞船在P点绕地球做圆周运动时满足map=m*,解得v=栏，由此分析知：v p娉.故C正确，B错误。D、飞船经过P点时，对准地心弹射出的
18、物体，由于惯性，弹射出的物体与飞船具有相同的速度，物体的速度不沿地心方向，不会沿P 0直线落向地面 故D错误。故选：A C。二、实验题：本大题共2题，每空2分，共16分。1 4.（6分）人造卫星绕地球做匀速圆周运动时处于完全失重状态，所以在这种环境中已无法用天平称量物体的质量.为了在这种环境测量物体的质量，某科学小组设计了如图所示的装置（图中0为光滑的小孔）：给待测物体一个初速度，稳定后它在桌面上做圆周运动.设卫星中具有基本测量工具.实验时物体与桌面间是否有滑动摩擦力？否（填“是”或“否”）；实验时需要测量的物理量有物体做匀速圆周运动的周期T,以及 半径r和 绳的拉力F ；2待测质量表达式为m
19、=_-FT.（用小题中的物理量表示）4兀2 r【解答】解：（1）因为物体处于完全失重状态，则物体对桌面的压力为零，所以物体与桌面间没有滑动摩擦力.2（2、3）物体做圆周运动，靠拉力提供向心力，根据牛顿第二定律有：F=mr与），解T/得质量的表达式m=r i.4兀2 r所以需要测量半径r,绳子的拉力F.故答案为：否；半径r：绳的拉力F；4K2r1 5.（1 0 分）用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ 滑下后从Q 点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢
20、球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。（1）下列实验条件必须满足的有 B D 。A.斜槽轨道光滑B.斜槽轨道末端水平C.挡板高度等间距变化D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球（2）为定量研究，建立以水平方向为x 轴、竖直方向为y轴的坐标系。a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q 点，钢球的 球心（选 填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y 轴时 需 要（选填“需要”或 者“不需要”）y 轴与重锤线平行。b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和 BC的水平间距相等且均为x,测得AB和 B
21、C的竖直间距分别是y i 和 y 2,则士 （选填或者 =可求得钢球平抛的初速度大小丫2 3为 I g _（已知当地重力加速度为g,结果用上述字母表示）。丫2-丫1【解答】解：（1）A B D、为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的。同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点；故 A错误，BD正确；C、挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化；故c错误；（2）a、小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；小球在竖直方
22、向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行；b、如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则A B和B C的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3；由于两段水平距离相等，故时间相等，根据 y 2-y i=g t 2可知：t=则初速度为：v=x /.g-ot y2-y i故答案为：（1）B D；（2）a、球心，需要；b、；x I _爸 。1丫2-丫1三、计算题：本大题共3题，16题9分，17题10分，18题13分，共32分。1 6.（9分）“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想。假 设“
23、玉兔号”月球车在月球表面做了一个竖直上抛实验，测得物体从抛出点到最高点的高度为h,从抛出点到落回抛出点的时间为t,已知月球半径为R,自转周期为T,引力常量为G,求：（1）月球表面的重力加速度；（2）月球的质量;（3）月球的第一宇宙速度。【解答】解（1）由对称性知:物体上升下降时间各为主，由自由落体规律得:h=l（A）2,2 2 2解得：g-Sh.t22（2）设月球质量为M,月球表面物体m：粤=呜，联立得：M=3吗R2 Gt2（3）由月表第一宇宙速度等于近月卫星的运行速度:27L=n r y-联立得：V一 我 氐答：(1)月球表面的重力加速度为生;t22(2)月球的质量为国鸣-；Gt2(3)月球
24、的第一宇宙速度为|V2hR-17.(10分)如图所示，水平转盘上放有质量为m的物块，物块到转轴的距离为r,物块和转盘间的动摩擦因数为H o设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，己知重力加速度为g,求:(1)当水平转盘以角速度31匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求3 1的值是多少？(2)将物块和转轴用细绳相连，物块静止时绳恰好伸直且无拉力，细绳水平，当转盘的角速度(0 叵 时，求细绳的拉力大小；2 V3T(3)将物块和转轴用细绳相连，物块静止时绳恰好伸直且无拉力，细绳水平，当转盘的角速度C O C=j 5：g时,求物块对细绳的拉力大小。3 V 3r【解答】解：(1)设水平转盘以角速度31
25、匀速转动时，物块与转盘刚好要相对滑动，此时物体所需向心力恰好由最大静摩擦力提供，则有：pm g=m r j解得：31=J乩g(2)由 于3 2 3 1,物体受到的最大静摩擦力不足以提供所需向心力，此时绳对物体有拉力由牛顿第二定律可得：|img+p=mr 3 m*9-J代入数据得此时绳子对物体拉力的大小为FT=-|lm gT3 3答：（1）当水平转盘以角速度31匀速转动时，物块与转盘刚好能相对静止，求 31的值是呼（2）将物块和转轴用细绳相连，物块静止时绳恰好伸直且无拉力，细绳水平，当转盘的角速度a）。=，叵 工 时，细绳的拉力为0;2 V3T（3）将物块和转轴用细绳相连，物块静止时绳恰好伸直且
26、无拉力，细绳水平，当转盘的角速度co 3=；g时,物块对细绳的拉力为看pi mg。18.（13分）某同学站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动.当球某次运动到最低点时，绳恰好达到所能承受的最大拉力F 而断掉，球飞行水平距离d 后落地，如图所示.已知握绳的手离地面高度为d,手与球之间的绳长为手与球之间的绳长为重力加速度为g忽4略手的运动、小球的半径和空气阻力，试分析求解：（1）绳断时球的速度大小VI；（2）球落地时的速度大小V2；（3）绳能承受的最大拉力F；（4）改变绳长，使球重复上述运动.若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛
27、出的水平距离最大，则绳长应为多少？最大水平距离为多少？/-、4-Jd/H-d 今【解答】解：（1）绳断后.小球做平抛运动，竖直方向上：h=d-E d=L=gt2,4 4 2水平方向上：d=vit,解得：VI=-$/2gd；（2）绳子断裂后小球做平抛运动，只有重力做功，机械能守恒,由机械能守恒定律得：Am v r+m g (d -?-d)=Am v 22.24 2(3)球做圆周运动的半径：R=2 d,2小球做圆周运动，由牛顿第二定律得：F-m g=m 2 J,R解得，绳子能承受的最大拉力：F=Hmg；3(4)设绳长为I,绳断时球的速度大小为V3,绳承受的最大拉力不变,绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-1,水平位移为X,竖直方向：d-l=gt 2,水平方向：x=v3 t,解得：x=4 .当1=旦时，x有极大值，最大值：Xmax=四;答：(1)绳断时球的速度大小为倔(2)球落地时的速度大小为倡名讲(3)绳能承受的最大拉力为卫mg；(4)绳长为旦时，水平位移最大，最大水平距离为&Id.