河南省鹤壁市高级中学2019-2020学年高一下学期双周练物理试题（三） 15页

鹤壁高中2020届高一物理试卷一、单选题（共10题；共40分）1.关于曲线运动的下列说法，正确的是（  ）A. 任何曲线运动，都是变速运动B. 曲线运动的加速度可以为零C. 曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向，并且与物体所受的合力方向同向D. 所有曲线运动的加速度方向都指向圆心，称为向心加速度2.如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则（  ） A. ，                                           B. ，C. ，                                           D. ，3.我国发射的“嫦娥一号”卫星经过多次加速、变轨后，最终成功进入环月工作轨道。如图所示，卫星既可以在离月球比较近的圆轨道α上运动，也能到离月球比较远的圆轨道b上运动，该卫星在a轨道上运动与在b轨道上运动比较（  ）A. 卫星在α轨道上运行的线速度小                           B. 卫星在α轨道上运行的周期大C. 卫星在α轨道上运行的角速度小                           D. 卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大4.如图所示，质量为M的物体内为光滑圆形轨道，现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道的竖直面做圆周运动，A、C为圆周的最高点和最低点，B、D与圆心O在同一水平线上。小滑块运动时，物体M保持静止。关于物体M对地面的压力N和地面对物体的摩擦力，下列说法正确的是（  ） A. 滑块运动到A点时，N＞Mg，摩擦力方向向左B. 滑块运动到A点时，N=（M＋m）g，摩擦力为零C. 滑块运动到D点时，N＜（M＋m）g，摩擦力方向向左D. 滑块运动到D点时，N=（M＋m）g，摩擦力方向向左5.电影《流浪地球》深受观众喜爱，地球最后找到了新家园，是一颗质量比太阳大一倍的恒星，假设地球绕该恒星作匀速圆周运动，地球到这颗恒星中心的距离是地球到太阳中心的距离的2倍。则现在地球绕新的恒星与原来绕太阳运动相比，说法正确的是（  ）A. 线速度是原来的                                              B. 万有引力是原来的C. 向心加速度是原来的2倍                                     D. 周期是原来的2倍6.如图所示，可视为质点的小球，位于半径为m的半圆柱体左端点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B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为60°，则小球的初速度为(不计空气阻力，g＝10m/s2)(  )A. 3m/s                        B. 4m/s                        C. m/s                        D. m/s7.有甲、乙两只船，它们在静水中航行的速度分别为v1、v2，现在两船从同一渡口向河对岸开去，已知甲船想用最短时间渡河，乙船想以最短航程渡河，结果两船抵达对岸的地点恰好相同，则甲、乙两船渡河所用时间之比为（  ） A.                                        B.                                        C.                                        D. 8.将一小球从某一高度抛出，抛出2s后它的速度方向与水平方向的夹角成45°，落地时位移与水平方向成60°，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，则下列说法正确的是(  )A. 小球做平抛运动的初速度是10m/s                      B. 抛出点距地面的高度是60mC. 小球做平抛运动的初速度是m/s               D. 抛出点距地面的高度是240m9.如图所示，一个圆形框架以竖直的直径为转轴匀速转动．在框架上套着两个质量相等的小球A、B，小球A、B到竖直转轴的距离相等，它们与圆形框架保持相对静止．下列说法正确的是（  ）A. 小球A的合力小于小球B的合力       B. 小球A与框架间可能没有摩擦力C. 小球B与框架间可能没有摩擦力      D. 圆形框架以更大的角速度转动，小球B受到的摩擦力一定增大10.如图所示，倾角的斜面体C固定在水平面上，置于斜面上的物块B通过细绳跨过光滑定滑轮滑轮可视为质点与小球A相连，连接物块B的细绳与斜面平行，滑轮左侧的细绳长度为L，物块B与斜面间的动摩擦因数开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，现让A在水平面内做匀速圆周运动，物块B始终静止，则A的最大角速度为    A.                                     B.                                     C.                                     D. 二、多选题（共5题；每题5分，共25分）11.下列关于物体运动的说法不正确的是（  ）A. 物体在运动过程中若加速度不变，则一定做直线运动B. 当物体速度为零时，处于绝对静止状态C. 做平抛运动的物体在任意相等的时间内速度变化量一定相同D. 做匀速圆周运动的物体在任意相等时间内速度的变化量一定相同12.如图所示，物体A和B的质量均为m，且分别与跨过定滑轮的轻绳连接(不计绳与滑轮、滑轮与轴之间的摩擦)在用水平变力F拉物体B沿水平方向向右做匀速直线运动的过程中，则（      ）A. 物体A也做匀速直线运动                              B. 绳子拉力始终大于物体A所受重力（00＜＜900）C. 绳子对物体A的拉力逐渐增大                       D. 绳子对物体A的拉力逐渐减小13.如图所示，内壁光滑的圆锥筒固定不动，其轴线OO′垂直于水平面，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在水平面内绕轴线OO′做匀速圆周运动，则下列说法中正确的是（  ）A. 球A的角速度大于B球的角速度                            B. 球A的线速度大于B球的线速度 C. 球A的向心加速度等于球B的向心加速度              D. 球A对侧壁的压大于球B对侧壁的压力14.长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，如果小球通过最高点时，受到杆的作用力大小为24N，g取10m/s2，则此时小球的速度大小可能是（  ）A. 1m/s                                  B. 2m/s                                  C. 3m/s                                  D. 15.如图，叠放在水平转台上的物体A、B、C能随转台一起以角速度ω匀速转动而不发生相对滑动。已知A、B、C的质量均为m，A与B、B和C与转台间的动摩擦因数均为μ，A和B、C离转台中心的距离分别为r、1.5r。设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法正确的是（  ）A. B对A的摩擦力一定为μmg                              B. B对A的摩擦力一定为mω2rC. 转台的角速度必须满足：£              D. 转台的角速度必须满足：w£三、实验探究题（共1题；共15分）16.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：（1）甲同学采用如图(1)所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明________。 （2）乙同学采用如图(2)所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看作光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是________。仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________。（3）丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图(3)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，则由图可求得拍摄时每________s曝光一次，该小球运动到图中位置2时速度大小为________m/s(g取10m/s2)。四、综合题（共3题；共30分）17.（8分）某宇航员乘坐载人飞船登上月球后，在月球上以大小为v0的速度竖直向上抛出一物体(视为质点)，测得物体上升的最大高度为h，已知月球的半径为R，引力常量为G。（1）求月球的质量M；（2）若登上月球前飞船绕月球做匀速圆周运动的周期为T，求此时飞船距离月球表面的高度H。18.（9分）如图所示，长为L的细线，拴一质量为m的小球，细线另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。已知运动中细线与竖直方向的夹角为θ，求： （1）细线对小球拉力F的大小；（2）小球运动的周期；（3）小球运动的线速度大小。19.（13分） 如图所示，一玩滚轴溜冰的小孩（可视作质点）质量为m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后以3m/s的速度从平台右侧水平滑出，而后恰能无碰撞地沿圆弧切线方向从A点进入竖直面内的粗糙圆弧轨道，并沿轨道下滑．A、B为圆弧两端点，对应圆心角为θ=53°，圆心O与平台等高，当小孩通过圆弧最低点时，对轨道的压力大小为390N．（g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6），求：（1）平台距A点的高度h；（2）小孩运动到圆轨道最低点B的速率vB；（3）如果在AB轨道下有一个高1m，倾角θ=45°的斜坡，那么小孩离开B点后能否落到斜坡上？如果能，求他第一次落在斜坡上的位置距离B点有多远．如果不能，请说明理由． 答案解析部分一、单选题1.【答案】A2.【答案】A3.【答案】D【解析】【解答】人造卫星绕地球做匀速圆周运动，设卫星的质量为m、轨道半径为r、地球质量为M，根据万有引力提供向心力，有：解得：①②③④A．由可知轨道半径小的速度大，则在α轨道上运行的线速度大，A不符合题意；B．由可知轨道半径小的周期小，则卫星在α轨道上运行的周期小。B不符合题意；C．由可知轨道半径小的角速度大，则卫星在α轨道上运行的角速度大。C不符合题意；D．同可知引力与距离有关，距离大的力小，所以卫星在α轨道上运行时受到的万有引力大，D符合题意。4.【答案】C【解析】【解答】AB．滑块在A点时，滑块对M的作用力在竖直方向上，N＜Mg，由于系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用。故AB错误。CD．滑块在D点时，需要的向心力向左，所以M对滑块有向左的支持力的作用，对M受力分析可知，地面要对物体有向左的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体M对地面的压力N=Mg＜（M+m）g。故C正确，D错误。5.【答案】D 【解析】【解答】A、根据万有引力充当向心力：G=m，线速度v=，由题知，新恒星的质量M是太阳的2倍，地球到这颗恒星中心的距离r是地球到太阳中心的距离的2倍，则地球绕新恒星的线速度不变，A不符合题意。B、根据万有引力F=G可知，万有引力变为原来的，B不符合题意。C、由向心加速度a=可知，线速度v不变，半径r变为原来的2倍，则向心加速度变为原来的，C不符合题意。D、由周期T=可知，线速度v不变，半径r变为原来的2倍，则周期变为原来的2倍，D符合题意。故答案为：D6.【答案】A【解析】【解答】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，可知速度与水平方向的夹角为，设位移与水平方向的夹角为，则有，又因为，所以可得竖直方向上的位移为。在竖直方向有，代入，可得。A符合题意。故答案为：A7.【答案】A【解析】【解答】两船抵达的地点相同，知合速度方向相同，甲船静水速垂直于河岸，乙船的静水速与合速度垂直．如图： 两船的合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比．则：BCD不符合题意，A符合题意．故答案为：A.8.【答案】D【解析】【解答】由平抛运动的规律有：抛出1s后，，得；落地时得：，抛出点距地面的高度．D符合题意，ABC不符合题意．故答案为：D.9.【答案】C【解析】【解答】小球受到的合力充当向心力，因为到竖直转轴的距离相等，所以两小球的速度大小相等，半径相同，根据公式，两小球受到的合力大小相等，A不符合题意；小球A受到的重力竖直向下，受到的支持力垂直该点圆环切线方向指向圆心，故两个力的合力不可能指向竖直转轴，所以一定受到摩擦力作用，小球B受到竖直向下的重力，受到的垂直该点切线方向指向圆心的支持力，合力可能指向竖直转轴，所以B可能不受摩擦力作用，B不符合题意C符合题意；因为B可能不受摩擦力作用，所以无法判断摩擦力变化，D不符合题意。故答案为：C10.【答案】A【解析】【解答】开始时A、B均处于静止状态，B、C间恰好没有摩擦力，则有mAg=mBgsinθ；解得：mB=2mA；当A以最大角速度做圆周运动时，要保证B静止，此时绳子上的拉力T=mBgsinθ+μmBgcosθ=2mAg；设A以最大角速度做圆周运动时绳子与竖直方向的夹角为α，则cosα＝；对A受力分析可知，物体A做圆周运动的半径R=Lsinα= L，向心力为Fn=Tsinα＝mAg；由向心力公式Fn＝mAω2R，代入数据解得ω=，A符合题意；故答案为：A。二、多选题11.【答案】A,B,D【解析】【解答】A、物体做直线运动条件是受力为零，或者合力与速度在一条直线上，而不是加速度不变，加速度不变物体可以是曲线运动，如平抛运动，A错误，符合题意。B、当物体速度为零时，相对其所在的参考系是静止的，但是运动是绝对的，故不能说处于绝对静止状态，B错误，符合题意。C、平抛加速度恒定为g，故速度变化量，在任意相等的时间内速度变化量一定相同，C不符合题意。D、做匀速圆周运动的物体加速度为：，由于加速度大小不变，方向时刻变化，故大小不变，方向时刻变化，故在任意相等的时间内，速度的变化量不同，D错误，符合题意。故答案为：ABD12.【答案】B,D【解析】【解答】A、设绳子与水平方向的夹角为α，将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于A的速度，有，B向右做匀速直线运动，由于α减小，则有A的速度增大，A做加速运动，A不符合题意；B、物体A向上做加速运动，拉力，B符合题意；CD、运用外推法：若绳子无限长，B物体距滑轮足够远，即当α→0时，有，这表明，物体A在上升的过程中，加速度必定逐渐减小，绳子对A物体的拉力逐渐减小，C不符合题意，D符合题意；故答案为：BD。 13.【答案】B,C【解析】【解答】ABC．对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图，根据牛顿第二定律，有：，解得a=gtanθ，，，A的半径大，角速度小，线速度大，向心加速度相等。A不符合题意，BC符合题意。D．根据平行四边形定则知，，可知支持力大小相等，则球A对侧壁的压力与球B对侧壁的压力大小相等，D不符合题意。故答案为：BC14.【答案】A,C【解析】【解答】当杆对小球为支持力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=1m/s；当杆对小球为拉力时，根据牛顿第二定律可知：，代入数据解得：v=3m/s，AC符合题意，BD不符合题意。故答案为：AC15.【答案】B,D【解析】【解答】AB．B对A的摩擦力提供A物体做圆周运动的向心力，即但B对A的摩擦力不一定等于最大静摩擦力，即不一定等于μmg，A不符合题意，B 符合题意；CD．对C分析有可知C与转台发生相对滑动的最小角速度对AB整体分析有解得B与转台发生相对滑动的最小角速度对A分析有解得A与B发生相对滑动的最小角速度综上可知，若要A、B、C与转台保持相对静止，转台的角速度一定满足C不符合题意，D符合题意。故答案为：BD三、实验探究题16.【答案】（1）平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动（2）P，Q二球相碰；平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动（3）0.1；2.5【解析】【解答】（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出，实验可观察到P，Q二球相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．（3）在竖直方向上，根据△y=L=gT2得：曝光时间T===0.1s平抛运动的初速度为：v0==m/s=2m/s位置2竖直分速度为：vy2==m/s=1.5m/s 根据平行四边形定则知，位置2的速度为：v2==m/s=2.5m/s四、综合题17.【答案】（1）解：设月球表面的重力加速度为g，在竖直上抛运动过程中有：（1分）由万有引力定律可知（1分）解得：（2分）（2）解：飞船绕月球做匀速圆周运动时有：（1分）解得：（1分）飞船距离月球表面的高度（2分）18.【答案】（1）解：小球运动中受两力：重力mg、细线拉力F，如图所示。小球圆周运动半径为：r=Lsinθ① 建立如图坐标系，由牛顿定律结合向心力公式有：②Fcosθ=mg③解得：（2）解：解得周期：（3）解：线速度大小为：④联立解得：19.【答案】（1）解：由于小球无碰撞进入圆弧轨道，即小球落到A点时速度方向与A点切线平行，即：，解得：vy=4m/s，（2分）又因为平抛运动竖直方向做匀加速运动，则：vy=gt=4m/s，解得：t=0.4s，又由（2分）（2）解：根据几何关系得：Rcos53°=h，解得：，（1分）当小孩通过圆弧最低点时，对轨道的压力大小为390N，对小孩受力分析由牛顿第二定律：，(1分)代入数据：，解得：vB=2m/s（2分）（3）解：小孩离开B点后做平抛运动，设小球离开B点做平抛运动的时间为t1，落地点到C点距离为s由h=gt12得：t1==s=s（2分）s=vB•t1=2×m=m＜1m，所以小球离开B点后能落在斜面上（3分）