【物理】安徽省安庆市某中学2019-2020学年高一测试试卷（解析版） 13页

安徽省安庆市某中学2019-2020学年高一测试试卷 一、单选题（本大题共8小题，共24.0分）‎ 1. 做曲线运动的物体，在运动过程中一定变化的量是 A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 2. 物体在几个水平恒力作用下在水平面做匀速直线运动，若突然撤去与速度方向垂直的一个力F，它将做 A. 匀速圆周运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀减速直线运动 D. 匀变速曲线运动 3. 质点是由A向C做曲线运动，轨迹如图所示，通过B点时的速度v和加速度a的方向可能正确的是 A. B. C. D. ‎ 4. 某质点在Oxy平面上运动。时，质点位于y轴上。它x方向运动的速度时间图象如图甲所示，它在y方向的位移时间图象如图乙所示，则 ‎ A. 质点做匀加速直线运动 B. 1s末的瞬时速度大小为 C. 2s内的位移大小为 D. 质点沿y轴正方向做匀速直线运动 5. 如图所示，细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下。当细绳与钉子相碰的瞬间，则 ‎ A. 小球的线速度变大 B. 小球的角速度不变 C. 细绳对小球的拉力变小 D. 钉子的位置越靠下，细绳越容易被拉断 1. 西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，一名儿童站在自家的平房顶上，向他对面水平距离为L的竖直墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是，第二次水平抛出的速度是，两次抛出的西红柿均碰到竖直墙上，则有不计空气阻力 A. 运动时间之比是1：1 B. 下落的高度之比是2：1 C. 下落的高度之比是9：1 D. 运动的加速度之比是3：1‎ 2. 用m、、h分别表示平抛运动物体的质量、初速度和抛出点离水平地面的高度，不考虑空气阻力，以下说法正确的是 A. 物体在空中运动的时间只由h决定 B. 物体在空中运动的水平位移只由决定 C. 物体落地时瞬时速度的大小与m、h无关，与有关 D. 物体落地时瞬时速度方向与水平方向的夹角随h的增大而减小 3. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。则 A. A、B两点线速度大小相等 B. A、B两点角速度大小相等 C. A、C两点加速度大小相等 D. B、C两点加速度大小相等 二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）‎ 4. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，在水平面内做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，车轮和接触面间没有侧向滑动趋势，下列说法中正确的是 A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 C. h越高，摩托车做圆周运动的角速度将越大 D. 摩托车做圆周运动的向心力大小不随h的变化而改变 1. 如图所示为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视图。已知质量为60kg的学员在A点位置，质量为70kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为，B点的转弯半径为，则学员和教练员均可视为质点 A. 线速度大小之比为5：4 B. 周期之比为5：4 C. 向心加速度大小之比为4：5 D. 受到的合力大小之比为15：14‎ 2. 如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C，与质量为m的物体A连接，A放在倾角为的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B连接．现BC连线恰沿水平方向，从当前位置开始B以速度匀速下滑．设绳子的拉力为F，在此后的运动过程中，下列说法正确的是 A. 物体A做加速运动 B. 物体A做匀速运动 C. F一定大于 D. F可能小于 3. 乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内旋转，下列说法正确的是 A. 车在最高点时人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，没有保险带，人就会掉下来 B. 人在最高点时对座位仍可能产生压力 ‎ C. 人在最低点时对座位的压力等于mg D. 人在最低点时对座位的压力大于mg 三、填空题（本大题共1小题，共4.0分）‎ 1. 如图为小明同学拍摄的高速公路某弯道处的照片，通过请教施工人员得知，该段公路宽度为16m，内外侧的高度差为2m，某车道设计安全时速为无侧滑趋势。已知角度较小时，角的正切值可近似等于正弦值，若g取根据所学圆周运动得知识，可计算出该车道的转弯半径为______m；若汽车在该处的行驶速度大于，则汽车有向弯道______填“内侧”或“外侧”滑动的趋势。 ‎ 四、实验题（本大题共1小题，共10.0分）‎ 2. 某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。‎ 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______。 乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别于发射小铁球P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，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，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是______；保持，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。 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，分析可知，位置1______填“是”或“不是”平抛运动的起点；该小球平抛运动的初速度大小为______取。‎ 五、计算题（本大题共4小题，共46.0分）‎ 1. 物体在一平面直角坐标系内运动，开始时位于坐标原点，物体在x轴和y轴方向运动的速度时间图象分别如图甲、乙所示。求： ‎ 时物体的速度大小； 时物体的位移大小。‎ ‎ ‎ 2. 汽车以的速度在水平地面上匀速行驶，汽车后壁货架上放有一小球可视作质点，货架到底板的高度为45cm，由于前方事故，突然急刹车，小球从架上落下。已知该汽车刹车后做加速度大小为的匀减速直线运动，忽略货物与架子间的摩擦及空气阻力，g取求： ‎ 小球的下落时间和对地的水平位移； 小球在车厢底板上落点距车后壁的距离。‎ ‎ 我们常常在公园和古村落中见到拱形桥，如图1所示。一辆质量为的小车，以速度经过半径为40m的拱形桥最高点，如图2所示，取求：‎ ‎ 桥对小车支持力的大小； 为保证安全，小车经过桥顶时不能离开桥面，则此时的最大速度为多少？ 若小车以的速度通过半径为40m的凹形路面，如图3所示。求经过最低点时路面对小车支持力的大小。 ‎ 1. 如图1为游乐场的悬空旋转椅，可抽象为如图2所示模型，已知绳长，水平横梁，小孩质量，整个装置可绕竖直轴转动，绳与竖直方向夹角，小孩可视为质点，g取，已知，，求： ‎ 绳子的拉力为多少？ 该装置转动的角速度多大？ 增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为，求此时装置转动的角速度。‎ ‎ ‎ ‎【参考答案】‎ ‎1.【答案】B 【解析】 AB、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，但速度大小可以不变，故速率可能不变，故A错误，B正确。 C、做曲线运动的物体可能受恒力作用，如平抛运动，但其加速度为重力加速度，保持不变，故C错误； D、只要力和速度方向不在同一直线上物体即可以做曲线运动，故合外力可以不变，如平抛运动，故D错误。 故选：B。 2.【答案】D 【解析】解：物体做匀速运动时，受力平衡，若运动过程中沿与速度方向垂直的一个力突然消失，物体受的合外力方向与速度方向垂直，所以物体一定做匀变速曲线运动，是一种类平抛运动。故ABC错误，D正确。 故选：D。 3.【答案】D 【解析】解：A、速度方向沿轨迹切线方向是正确的，而加速度不可能沿切线方向．故A错误； B、图中速度方向沿轨迹的切线方向是正确的，而加速度方向是错误的，图示加速度方向轨迹应向右弯曲．故B错误； C、图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲．故C错误； D、图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，符合实际．故D正确． 故选：D． 4.【答案】C 【解析】解：AD、质点在x轴方向质点以初速度为做匀加速直线运动，而在y轴负方向质点做匀速运动，依据运动的合成与分解，及曲线运动条件，可知，质点做匀加速曲线运动，故AD错误； B、在x方向上的初速度为，加速度： ‎ 由于做匀加速直线运动，因此在时，质点x方向上速度的大小，y方向上的速度为，根据平行四边形定则，则时质点速度的大小：，故B错误； C、时刻质点沿x方向的位移： 沿y方向的位移：，所以在时质点的位移大小为，故C正确。 故选：C。 5.【答案】D 【解析】解：A、小球运动到最低点时，细绳与钉子相碰，原来是以悬点O做圆周运动，与钉子相碰的瞬间圆心位置变成了钉子所在的A点，小球做圆周运动的半径变小。但在细绳与钉子相碰的瞬间，小球的线速度不变，因为在此时小球的速度方向是水平向右，而在水平方向上没有受到外力作用。所以水平方向的速度不变，即小球的线速度不变，故A错误； B、小球的角速度，由上面的分析可知小球做圆周运动的半径减小，线速度不变，所以小球的角速度变大，故B错误； CD、小球在最低点时受到绳子的拉力F和重力mg作用，根据牛顿第二定律可得，因为小球做圆周运动的半径减小，所以其加速度变大，细绳上的拉力变大，且钉子位置越靠下，半径越小，细绳上的拉力越大，细绳越容易被拉断，故C错误，D正确。 故选：D。 6.【答案】C 【解析】解：A、水平位移相同，两次抛出速度之比为1：3，根据，可知运动时间之比为3：1，故A错误； BC、由下落的高度，可知下落高度之比为9：1，故B错误，C正确； D、因为两次都做平抛运动，加速度都是重力加速度，相等，故D错误。 故选：C。 7.【答案】A 【解析】解：A、平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，由 可知，物体在空中运动的时间只由h决定，故A正确； B、平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，由可知，物体在空中运动的水平位移由h和决定，故B错误； C、平抛运动在竖直方向上的分速度为：，物体落地时瞬时速度的大小为：，可知物体落地时瞬时速度的大小由h和决定，故C错误； D、物体落地时瞬时速度方向与水平方向的夹角正切值为：，可知落地时瞬时速度方向与水平方向的夹角与h和都有关系，故D错误。 故选：A。 8.【答案】A 【解析】解：A、靠摩擦传动做匀速转动的大、小两轮接触面互不打滑，知A、B两点具有相同的线速度。故A正确。 B、A、B具有相同的线速度大小，半径不同根据，可知B点的角速度大于A点的角速度。故B错误； C、A、C两点的角速度大小相等，根据知，A的加速速度是C的2倍。故C错误。 D、A、B两点具有相同的线速度，A的半径是B的半径的2倍，则A的角速度是B的角速度的一半，又A、C两点的角速度大小相等，所以C的角速度是B的角速度的一半，根据可知：：1故D错误； 故选：A。 9.【答案】BD 【解析】解：摩托车在侧壁做匀速圆周运动，受到重力mg和侧壁对它的支持力N作用，在竖直方向上受力平衡，即，水平方向的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得所以侧壁对摩托车的支持力为，根据牛顿第三定律可知，摩托车对侧壁的压力，与高度h无关为定值，故A错误； BC、由上面的分析可知，摩托车所受的合力为定值，根据牛顿第二定律可得，h越高，摩托车做圆周运动的半径越大，则角速度越小，线速度越大，故B正确，C错误； D、由上面的分析可知摩托车做匀速圆周运动的向心力，与高度h无关，故D 正确。 故选：BD。 10.【答案】AD 【解析】解：A、学员和教练员具有相同的角速度，根据可得，学员和教练员的线速度大小之比为，故A正确； B、做匀速圆周运动的周期为，因为他们的角速度相等，所以周期相等，即周期之比为1：1，故B错误； C、向心加速度，所以他们的向心加速度之比为，故C错误； D、受到的向心力，所以他们受到的向心力大小之比为，故D正确。 故选：AD。 11.【答案】AC 【解析】 由题意可知，将B的实际运动，分解成两个分运动，如图所示，根据平行四边形定则，可有：；因B以速度匀速下滑，又在增大，所以绳子速度在增大，则A处于加速运动，根据受力分析，结合牛顿第二定律，则有：，故AC正确，BD错误； 故选AC。 12.【答案】BD 【解析】解：A、在最高点，根据得，若，作用力，若，座椅对人有弹力，若，保险带对人有拉力。故A错误，B正确。    C、在最低点，有知故C错误，D正确。 故选：BD。 13.【答案】500  外侧 ‎ ‎【解析】解：， 由图中信息可知弯道处的斜面倾角正切值为：，汽车转弯时，刚好由重力和路面对汽车的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，解得，如果汽车的速度大于规定行驶速度，则重力和支持力的合力不足以提供向心力，汽车将有离心的趋势，汽车将有向弯道外侧滑动的趋势。 故答案为：500，外侧。 14.【答案】平抛运动的竖直分运动是自由落体运动  两球P、Q将相碰  平抛运动的水平分运动是匀速直线运动  不是  1 【解析】解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动。结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。 让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动。 当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。 平抛运动可看成竖直方向上的自由落体运动与水平方向上的匀速直线运动。 根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，连续相等时间间隔内位移之比为1：3：，图3中竖直间距之比为1：2：3，故位置1不是平抛运动的起点。 ，在竖直方向上，由可得：， 水平方向上，由得：。 故答案为：平抛运动在竖直方向上是自由落体运动；，Q二球相碰；平抛运动在水平方向上是匀速运动；不是；1。 15.【答案】解：由图象可知，物体沿X轴正方向做 的匀速直线运动，沿Y轴正方向做初速度为0，加速度为 的匀加速直线运动； 当时，x轴方向速度： y轴方向速度： 合速度大小： ‎ 代入数据得： 当时，x轴方向位移：  y轴方向位移： 合位移大小：；   代入数据得： 答：时物体的速度大小是； 时物体的位移大小为10m。 16.【答案】解：汽车刹车后，小球做平抛运动，设下落时间为t， 由竖直方向自由落体规律得： 代入数据解得： 小球的水平位移为： 代入数据解得： 汽车做匀减速直线运动，刹车时间为，则： 小球下落时间内汽车的位移为： 由水平方向上的位移差为落点距车后壁的距离得： 代入数据解得： 答：小球下落时间为，水平位移为； 小球在车厢底板上落点距车后壁的距离为。 17.【答案】解：根据向心力公式和牛顿第二定律得 解得 小车经过桥顶的最大允许速度满足 解得： 经过凹形路面时 根据牛顿第二定律可得 解得： 答：桥对小车支持力的大小为9000N； 为保证安全，小车经过桥顶时不能离开桥面，则此时的最大速度为； 若小车以的速度通过半径为40m的凹形路面，如图3‎ 所示。经过最低点时路面对小车支持力的大小为15000N。 18.【答案】解：小孩受力情况如图所示，由于竖直方向受力平衡， 代入数据得 小孩做圆周运动的半径   由牛顿第二定律得 代入数据解得   此时半径为 则： 解得  答：绳子的拉力为500N； 该装置转动的角速度为； 增大转速后，绳子与竖直方向的夹角变为，此时装置转动的角速度为。 ‎