江西省吉安市新干县第二中学2022-2022学年高一下学期第一次段考物理（理侧普）试题选择题（48分。1-8题是单选题，9-12是多选题）1.一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则（）A.物体在空中运动的时间是B.物体在空中运动的时间是C.物体抛出时的竖直高度是D.物体抛出时的位移是【答案】B【解析】根据平行四边形定则知，物体落地时的竖直分速度，则物体在空中运动的时间，故A错误，B正确．物体抛出时竖直高度，故CD错误．故选B．2.人站在平台上平抛一小球，球离手时的速度为v0,落地时速度为v,不计空气阻力，图中能表示出速度矢量的演变过程的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】试题分析：小球做的是平抛运动，任何时刻在水平方向的速度的大小都是不变的，即任何时刻的速度的水平的分量都是一样的，在竖直方向上是自由落体运动，竖直方向上的速度在均匀增加，所以C对。考点:平抛运动。123.如图所示，用同样材料做成的A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起绕竖直轴转动．已知三物体质量间的关系ma=2mb=3mc，转动半径之间的关系是rC=2rA=2rB，那么以下说法中错误的是：()A.物体A受到的摩擦力最大B.物体B受到的摩擦力最小C.物体C的向心加速度最大D.转台转速加快时，物体B最先开始滑动【答案】D【解析】试题分析：A、B、C三个物体的角速度相同，设角速度为ω，则三个物体受到的静摩擦力分别为fA=mAω2rA，fB=mBω2rB=12mAω2rA，fC=mCω2rC=13mAω2•2rA=23mAω2rA．所以物体A受到的摩擦力最大，物体B受到的摩擦力最小．故AB正确．根据向心加速度a=ω2r，ω相同，C的半径r最大，则物体C的向心加速度最大．故C正确．三个物体受到的最大静摩擦力分别为：fAm=μmAg，fBm=μmBg=12μmAg，fCm=μmCg=13μmAg．转台转速加快时，角速度ω增大，三个受到的静摩擦力都增大，物体C的静摩擦力先达到最大值，最先滑动起来．故D错误．本题选错误的，故选D考点：牛顿第二定律；向心力．点评：A、B、C三个物体放在匀速转动的水平转台上，随转台做匀速圆周运动，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析物体受到的静摩擦力大小．当物体所受的静摩擦力达到最大值时开始滑动．根据产生离心运动的条件分析哪个物体先滑动．4.如图所示，甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑，其半径分别为r1、r2、r3。若甲轮的角速度为ω1，则丙轮的角速度为（）12A.r1ω1r3B.r3ω1r1C.D.r1ω1r2【答案】A【解析】由甲、乙、丙三个轮子依靠摩擦传动，相互之间不打滑知三者线速度相同，其半径分别为r1、r2、r3，则ω1r1=ω2r2=ω3r3；故ω3=r1r3ω1，故选A.点睛：此题考查匀速圆周运动的线速度和角速度的关系式的应用，同时要知道皮带或齿轮连动的角速度相同．5.如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到P处突然停止，则两吊绳所受拉力FA、FB的大小关系是（）A.FA>FBB.FA<fbc.fa=fb=mgd.fa=fb>mg【答案】A考点：牛顿定律的应用。6.我国“嫦娥一号”探月卫星经过无数人的协作和努力，终于在2022年10月24日12晚6点05分发射升空。如图所示，“嫦娥一号”探月卫星在由地球飞向月球时，沿曲线从M点向N点飞行的过程中，速度逐渐减小。在此过程中探月卫星所受合力的方向可能的是（）A.B.C.D.【答案】C【解析】“嫦娥二号”探月卫星从M点运动到N，曲线运动，必有力提供向心力，向心力是指向圆心的；“嫦娥二号”探月卫星同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的分力；向心力和切线分力的合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABD错误，选项C正确。点睛：解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析“嫦娥二号”探月卫星的受力情况，“嫦娥二号”探月卫星受到指向圆心的力的合力使“嫦娥二号”探月卫星做曲线运动，在切线方向的分力使“嫦娥二号”探月卫星减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了。7.小河宽为d，河水中各点水流速度大小与各点到较近河岸边的距离成正比，v水=kx，k=4v0d，x是各点到近岸的距离，小船船头垂直河岸渡河，小船划水速度为v0，则下列说法中正确的是（）A.小船渡河的轨迹为曲线B.小船到达离河岸d2处，船渡河的速度为2v0C.小船渡河时的轨迹为直线D.小船到达离河岸3d/4处，船的渡河速度为10v0【答案】A【解析】12小船的速度为沿船头指向和顺水流方向的两个分运动的分速度的矢量和，而两个分速度垂直，故当顺水流方向的分速度最大时，合速度最大，合速度的方向随顺水流方向的分速度的变化而变化，故小船到达河中心时速度最大，且运动轨迹为曲线，故A正确，C错误，根据小船到达离河对岸d2处，则水流速度为v=4v0d×d2=2v0，而小船在静水中的速度为v0，所以船的渡河速度为5v0，故B错误；小船到达离河对岸3d4处，则水流速度为v=4v0d×d4=v0，而小船在静水中的速度为v0，所以船的渡河速度为2v0，故D错误；故选A.点睛：本题关键是掌握运动的合成的法则；知道当船头与河岸垂直时，渡河时间最短，同时合速度与分速度遵循平行四边形定则，同时注意v=kx公式中的x的含义．8.如图所示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速度v0将小球水平抛出，则小球落到斜面时的速度大小为()A.B.C.D.【答案】C【解析】解：小球落到斜面上时有：，所以竖直方向速度为vy=gt=2v0tanθ所以物体落到斜面上的速度为=，故ABD错误，C正确．故选C．【点评】平抛运动中速度与水平方向，位移与水平方向之间夹角的表达式以及它们之间的关系是经常考查的重点，要加强练习和应用．9.如图所示，小球m在竖直放置的内壁光滑的圆形细管内做圆周运动，则()12A.小球通过最高点的最小速度为v＝B.小球通过最高点的最小速度为零C.小球通过最高点时一定受到向上的支持力D.小球通过最低点时一定受到外管壁的向上的弹力【答案】BD【解析】小球在圆形轨道的最高点，由于有支撑，则速度可以为零，故A错误，B正确；小球在圆形轨道的最高点，重力G和弹力N（假设向下）的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有mg+N=mv2R；当v=gR时，N等于零；当v＜gR时，N小于零，表明N向上；当v＞gR时，N大于零，表面N向下；故C错误；小球在圆形轨道的最低点，重力G和弹力N的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有N-mg=mv2R，即N一定向上，即受到外管壁向上的支持力，故D正确；故选BD．10.一质点在xOy平面内从O点开始运动的轨迹如图所示，则质点的速度（）A.若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速B.若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速C.若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速D.若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速【答案】BD【解析】试题分析:12A、B、若x方向始终匀速，经过相同的时间水平间距相同，则y方向的高度先增加的越来越慢，说明竖直速度在减小，后来y方向的高度后增加的越来越快，说明竖直速度增大，所以物体速度先减小后增大，故A错误，B正确．C、D、若y方向始终匀速，经过相同的时间竖直间距相同，则x方向的水平距离先增加的越来越快，说明水平速度在增大，后来x方向的水平间距后增加的越来越慢，说明水平速度减小，所以物体速度先增大后减小，故C错误，D正确．故选BD．考点：考查匀变速直线运动的图像．【名师点睛】注意此题是平面直角坐标系，与速度时间图象和位移时间图象不同，所以图象问题一定要看清坐标轴的物理意义．11.如图所示，卡车通过定滑轮牵引河中的小船，小船一直沿水面运动。则（）A.小船的速度v2总小于汽车速度v1B.汽车速度v1总小于小船的速度v2C.如果汽车匀速前进，则小船加速前进D.如果汽车匀速前进，则小船减速前进【答案】BC【解析】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v船=vcosθ，由上可知，汽车速度v1总小于小船的速度v2，故A错误，B正确；如果汽车匀速前进，随着夹角θ在增大，则小船加速前进，故C正确，D错误。所以BC正确，AD错误。12.如图所示，倾角为α足够大的光滑斜面上，有一个xoy坐标系，x轴沿水平方向。若将光滑金属小球从O点分别施以不同的初始运动条件，关于其后运动规律，下列分析正确的有（）A.将小球以其初速度v0分别沿x和y的方向抛出后，将同时到达斜面底边B.将小球以初速度v0分别沿x的正方向和x的负方向抛出，到达斜面底时速度大小一样C.将小球以速度v0沿x正方向抛出和无初速度释放小球，到达斜面底边的时间相同12D.无论怎样将小球沿斜面抛出或释放，小球做的都是匀变速运动，加速度大小均为gsinα【答案】BCD............点睛：做此类题目时，特别注意对两分运动独立性、等时性的理解，以及匀变速的含义是加速度恒定．二，填空题（10分）13.一辆汽车以54km/h的速率通过一座拱桥的桥顶，汽车对桥面的压力等于车重的一半，这座拱桥的半径是_____m。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是____m/s。【答案】(1).45(2).152【解析】试题分析：由牛顿第二定律可知：mg−F=mv2r，解得r=45m；若要使汽车过桥顶时对桥面无压力则：mg=mv'2r，解得v'=152m/s考点：牛顿第二定律；圆周运动.14.某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如下图所示的照片，已知每个小方格边长10cm，当地的重力加速度为g=10m/s2。12（1）若以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向，则没有被拍摄到的小球位置坐标为_______（2）小球平抛的初速度大小为_______（3）小球在2位置的速度大小为_______【答案】(1).(60cm.60cm)(2).2m/s.(3).2.5m/s.【解析】（1）小球在水平方向上做匀速直线运动，相等时间内水平位移相等，可知没有拍摄到的小球位置的横坐标x=20×3cm=60cm，竖直方向上做自由落体运动，连续相等时间内的位移之差是一恒量，可知没有拍摄到的小球位置与位置3间有3格，则该位置的纵坐标y=6×10cm=60cm．（2）在竖直方向上，根据△y=L=gT2得，T=Lg＝0.110s＝0.1s，则小球平抛运动的初速度v0＝2LT＝0.20.1m/s＝2m/s．（3）小球在位置2的竖直分速度vy2＝3L2T＝3×0.10.2m/s＝1.5m/s，根据平行四边形定则知，小球在位置2的速度大小v2＝v02+vy22＝4+2.25m/s=2.5m/s．15.质量为m的汽车沿半径为40m的水平公路面转弯，若路面对车的最大静摩擦因数为μ=0.5，则汽车转弯时受到的最大静摩擦力（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）为_________，为使汽车顺利转弯而不滑动的车速最大值为____m/s。（取g＝10m/s2）【答案】(1).0.5mg（或5m）(2).102m/s.【解析】汽车拐弯时受到的最大静摩擦力fm=μmg=0.5mg；根据fm＝mv2R得，最大车速v＝0.5gR＝0.5×10×40=102m/s．三、计算题（8+10+10+10=38分）16.12继神秘的火星之后，今年土星也成了全世界关注的焦点！经过近7年35.2亿公里在太空中风尘仆仆的穿行后，美航天局和欧航天局合作研究的“卡西尼”号土星探测器于美国东部时间6月30日（北京时间7月1日）抵达预定轨道，开始“拜访”土星及其卫星家族。这是人类首次针对土星及其31颗已知卫星最详尽的探测！若“卡西尼”号探测器进入绕土星飞行的轨道，在半径为R的土星上空离土星表面高h的圆形轨道上绕土星飞行，环绕周期为T，万有引力常量为G。求：土星的质量和平均密度。【答案】ρ=3π⋅(R+h)3GT2R3【解析】设“卡西尼”号的质量为m，土星的质量为M.“卡西尼”号围绕土星的中心做匀速圆周运动，其向心力由万有引力提供.GMm(R+h)2=m(R+h)(2πT)2解得土星的质量：M=4π2(R+h)3GT2．又V=43πR3，得土星的平均密度ρ=MV=3π⋅(R+h)3GT2R317.如图所示，质量m＝1kg的小球用细线拴住，线长l＝0.5m，细线所受拉力达到F＝18N时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h＝5m，重力加速度g＝10m/s2，求小球落地处到地面上Ｐ点的距离.（P点在悬点的正下方）【答案】2m【解析】试题分析：当细线恰断时有：F－mg=m，代入数据解得：v=2m/s断后小球做平抛运动：h=gt(1)12x=vt(2)由（1）得：t==1s所以：x=2×1m=2m，即小球落地点到P点的距离为2m考点：平抛运动18.如图所示，一质点做平抛运动先后经过A、B两点，到达A点时速度方向与水平方向的夹角为30°，到达B点时速度方向与水平方向的夹角为60°．（1）求质点在A、B位置的竖直分速度大小之比；（2）设质点的位移与水平方向的夹角为θ，求tanθ的值。【答案】（1）1∶3（2）233【解析】试题分析：（1）设质点做平抛运动的初速度为v0，在A、B位置的竖直速度大小分别为vAy、vBy，如图所示，则有 vAy=v0tan30∘ vBy=v0tan60∘解得：vAyvBy=tan30∘tan60∘=13（2）设从A到B的时间为t，竖直位移和水平位移分别为y和x，根据平抛运动规律得：在水平方向上有 x=v0t在竖直方向上有 y=vAy+vBy2t由几何关系知：tanθ=yx=2312考点：本题考查平抛运动规律、运动的合成与分解，意在考查考生灵活运用平抛运动规律及运动的合成与分解处理相关问题的能力。19.如图所示，半径为R=0.1m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO/重合，转台以一定角速度ω匀速旋转，一质量为m=0.5kg的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO/之间的夹角θ为37°。（sin370=0.6，cos370=0.8,g=10m/s2）（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；（2）当ω=10rad/s时，此时物块受到的摩擦力是多少？【答案】（1）125rad/s；（2）2.6N【解析】（1）当摩擦力恰为零时：Fcosθ-mg=0Fsinθ=mω02rr=Rsinθ解得：ω0=rad/s （2）当ω＝10rad/s时，滑块有沿斜面向下滑的趋势，摩擦力沿罐壁切线向上：Fcosθ+fsinθ-mg=0Fsinθ-fcosθ=mω2r联立得：f=0.6N点睛：解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解。12</fbc.fa=fb=mgd.fa=fb>
