2021-2022学年安徽省滁州市定远二中高一（下）段考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年安徽省滁州市定远二中高一（下）段考物理试卷

1.  曲线运动是自然界普遍的运动形式，下面关于曲线运动的说法中，正确的是(    )

A. 物体只要受到变力的作用，就会做曲线运动
B. 物体在恒定的合外力作用下一定会做直线运动
C. 物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变
D. 物体在大小不变的合外力作用下必做匀变速曲线运动

2.  关于向心力的下列说法正确的是(    )

A. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B. 向心力只能改变做圆周运动的物体的速度方向，不能够改变速度的大小
C. 做匀速圆周运动的物体其向心力指向圆心，所以是恒力
D. 做匀速圆周运动的物体其向心力可以改变线速度的大小

3.  下列说法中正确的是(    )

A. 两物体间的万有引力总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力
B. 根据表达式可知，当r趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
C. 牛顿发现了万有引力定律，并测出了引力常量G
D. 开普勒第三定律得出的表达式，其中k是一个与中心天体无关的常量

4.  汽车在公路上行驶一般不打滑，轮子转一周，汽车向前行驶的距离等于车轮的周长．某国产轿车的车轮半径为30cm，当该型号轿车在高速公路上行驶时，驾驶员面前的速率计的指针指在“”上，可估算出该车车轮的转速约为(    )

A.  B.  C.  D.

5.  将冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动．已知冥王星绕太阳的公转周期约是土星绕太阳公转周期的8倍．那么冥王星和土星绕太阳运行的轨道半径之比约为(    )

A. 2：1 B. 4：1 C. 8：1 D. 16：1

6.  如图所示，在水平力F作用下，物体B沿水平面向左运动，物体A恰匀速上升，以下说法正确的是(    )

A. 物体B正向左做匀减速运动
B. 物体B正向左做加速运动
C. 地面对B的摩擦力减小
D. 斜绳与水平方向成角时，：：2

7.  如图所示，光滑固定的水平圆盘中心有一个光滑的小孔，用一细绳穿过小孔连接质量分别为、的小球A和B，让B球悬挂，A球在光滑的圆盘面上绕圆盘中心做匀速圆周运动，角速度为，半径为r，则关于r和关系的图象正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

8.  如图所示，将完全相同的两小球A、B用长的细绳悬于以向右匀速运动的小车顶部，两球与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止，此时悬线的拉力之比：为(    )

A. 1：2 B. 1：4 C. 1：6 D. 1：11

9.  要使两物体间的万有引力减小到原来的，下列办法可采用的是(    )

A. 使两物体的质量各减小一半，距离不变
B. 使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变
C. 使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变
D. 使两物体间的距离和质量都减为原来的倍

10.  如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是(    )

A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0
B. 小球能够通过最高点时的最小速度为
C. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg
D. 如果小球在最高点时的速度大小为，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mg
 

11.  某物理小组的同学设计了一个粗测玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验，所用器材有：玩具小车，压力式托盘秤，凹形桥模拟器圆弧部分的半径为
完成下列填空：
将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图所示，托盘秤的示数为
将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图所示，该示数为______kg。

将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m，
多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如表所示：

根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为______N，小车通过最低点时的速度大小为______重力加速度大小取，计算结果保留2位有效数字

12.  有一如图所示的装置，轻绳上端系在竖直杆的顶端O点，下端P连接一个小球小球可视为质点，轻弹簧一端通过铰链固定在杆的A点，另一端连接在P点，整个装置可以在外部驱动下绕OA轴旋转。刚开始时，整个装置处于静止状态，弹簧处于水平方向。现在让杆从静止开始缓慢加速转动，整个过程中，绳子一直处于拉伸状态，弹簧始终在弹性限度内，忽略一切摩擦和空气阻力。已知：，，小球质量，弹簧原长，重力加速度g取求：
弹簧的劲度系数k；
当弹簧弹力为零时，整个装置转动的角速度。

13.  如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高顶部水平高台，接着以水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑。A、B为圆弧两端点，其连线水平。已知圆弧半径为，人和车的总质量为180kg，特技表演的全过程中，阻力忽略不计。计算中取，，。求：

从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s。
人和车运动到圆弧轨道最低点O速度此时对轨道的压力。
从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角。

答案和解析

1.【答案】C 

【解析】解：A、如果力的大小变化，方向不变且与物体的速度方向在同一直线上，则物体做直线运动，故A错误；
B、物体在恒定的合外力作用下不一定会做直线运动，如平抛运动，故B错误；
C、物体做曲线运动时，合外力方向可能发生变化，也可能不变，如匀速圆周运动的合力方向发生变化，平抛运动的合力方向不变，故C正确；
D、物体在大小不变的合外力作用下不一定做匀变速曲线运动，如匀速圆周运动，故D错误。
故选：C。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．
 

2.【答案】B 

【解析】

 【分析】
物体做圆周运动就需要有向心力，向心力是由外界提供的，不是物体产生的．向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小．做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的．向心力的方向时刻改变，向心力也改变．
本题考查对向心力的理解能力．向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小．
 
【解答】

 A、物体做圆周运动就需要向心力，向心力是由外界提供的，不是物体本身产生的。故A错误。
B、向心力总是与速度方向垂直，不做功，不能改变速度的大小，只改变速度的方向。故B正确。
C、向心力始终指向圆心，方向时刻在改变，则向心力是变化的。故C错误。
D、向心力的方向与速度方向垂直，可知向心力不可以改变线速度的大小，故D错误。
故选：B。

3.【答案】A 

【解析】解：A、万有引力是两个物体间的相互作用，所以两物体间的万有引力总是大小相等方向相反，是一对作用力与反作用力，故A正确；
B、当r趋于零时，万有引力定律不再适用，不会出现万有引力无穷大的情况，故B错误；
C、牛顿提出了万有引力定律，但没有测出引力常量，引力常量是由卡文迪许通过实验测出的，故C错误；
D、开普勒第三定律得出的表达式，其中k是由中心天体决定的常量，故D错误。
故选：A。
万有引力定律公式适用于质点间或两个均匀球体间的引力大小。引力常量是卡文迪许通过实验测出的，知道两物体间的万有引力是等大反向的；明确开普勒第三定律的基本内容，知道k是由中心天体决定的常量。
解决本题的关键掌握万有引力定律公式以及开普勒第三定律的基本内容，知道万有引力定律公式的适用条件，明确万有引力的发现历程。
 

4.【答案】C 

【解析】解：汽车匀速行驶，t时间路程为：；
车轮t时间的转过的圈数为：；
车轮上点转动的路程为：；
汽车在公路上行驶不打滑，故：；
联立解得：；
有：；选项C正确
故选：C。
明确汽车的车轮半径和速度的关系，汽车匀速行驶，根据公式和列式求解即可．
本题关键明确线速度、转速的定义，同时结合车轮不打滑进行分析即可，基础题．
 

5.【答案】B 

【解析】解：根据万有引力提供向心力，得，所以
故B正确，ACD错误。
故选：B。
冥王星和土星绕太阳的运动都看做匀速圆周运动，太阳对其的万有引力提供做圆周运动所需要的向心力，故有，化简可得到轨道半径与周期的关系，周期之比可得到轨道半径之比．
本题也可以利用开普勒第三定律计算，同样能得到正确的结果．
 

6.【答案】D 

【解析】解：AB、将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，如图所示，
根据平行四边形定则有：，所以有：，减小，增大，所以B的速度减小，但不是匀减速运动，故AB错误；
C、A做匀速直线运动，则绳子的拉力始终不变；B向左运动的过程中绳子与水平面之间的夹角减小，所以绳子沿竖直方向的分力减小，对B进行受力分析可知B受到地面的支持力增大，则B对地面的正压力增大，根据可知，B受到地面的滑动摩擦力也增大，故C错误；
D、根据，斜绳与水平成时，：：2，故D正确。
故选：D。
将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，根据A、B的速度关系，确定出B的运动规律，根据，抓住A竖直方向上的合力为零，判断摩擦力的变化。
解决本题的关键知道B的实际速度是合速度，沿绳子方向上的分速度等于A的速度，根据平行四边形定则求出两物体速度的关系。
 

7.【答案】B 

【解析】解：根据得：，可知r与成正比，与成反比。故A错误，B正确。
因为，则与成正比。故C、D错误。
故选：B。
小球A做圆周运动，靠拉力提供向心力，拉力与B球的重力相等，根据牛顿第二定律得出r和的关系式，结合关系式得出正确的图象．
本题要知道小球A做圆周运动向心力的来源，得出r和的关系式是解决本题的关键．
 

8.【答案】D 

【解析】解：若A、B的质量为m，则
对A球有：，
得。
对B球有：。
所以：：故D正确，ABC错误。
故选：D。
小车原来向右匀速运动，突然停止运动时，A球由于惯性，会向前摆动，将做圆周运动，B球受到小车前壁的作用停止运动，在竖直方向上拉力等于重力，根据牛顿第二定律求出A球绳的拉力，从而求出两悬线的拉力之比。
解决本题的关键知道小车刹车后，A球将做圆周运动，最低点，重力和拉力的合力提供向心力。
 

9.【答案】ABC 

【解析】解：A、使两物体的质量各减小一半，距离不变，根据万有引力定律可知，万有引力减为原来的故A正确．
B、使其中一个物体的质量减小到原来的，距离不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的，符合题意．故B正确．
C、使两物体间的距离增为原来的2倍，质量不变，根据万有引力定律可知，万有引力变为原来的故C正确．
D、使两物体间的距离和质量都减为原来的，根据万有引力定律可知，万有引力与原来相等，不符合题意．故D错误．
故选：ABC
根据万有引力定律，运用比例法，选择符合题意要求的选项．
本题考查应用比例法理解万有引力定律的能力，要综合考虑质量乘积与距离平方和引力的关系．
 

10.【答案】AC 

【解析】解：A、B圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为故A正确，B错误。
C、重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：，
解得：；
根据牛顿第三定律，球对管道的压力大小为6mg，故C正确；
D、设管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向下。由牛顿第二定律得
，，代入解得，方向竖直向下。
根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，故D错误。
故选：AC。
圆形管道内能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为小球在最高点时的速度大小为时，由牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作用力。在最低点时的速度大小为时，同样根据牛顿第二定律求出小球受到的管道的作用力大小和方向。
本题中圆管模型与轻杆模型相似，抓住两个临界条件：一是小球恰好到达最高点时，速度为零；二是小球经过最高点与管道恰好无作用力时速度为。
 

11.【答案】；
； 

【解析】解：根据量程为10kg，最小分度为，注意估读到最小分度的下一位，为；
根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为：

解得：
根据牛顿运动定律知：，
代入数据解得：
故答案为：，，。
根据量程为10kg，最小分度为，注意估读到最小分度的下一位；
根据表格知最低点小车和凹形桥模拟器对秤的最大压力平均值为mg，根据，知小车经过凹形桥最低点时对桥的压力，根据，求解速度。
此题考查读数和圆周运动的知识，注意估读，在力的问题注意分析受力和力的作用效果。
 

12.【答案】解：开始整个装置处于静止状态，对小球进行受力分析，如图所示：
根据平衡条件得：
由胡克定律得：，
联立并代入数据解得：
当弹簧弹力为零时，小球上移至位置，绕中点C做匀速圆周运动，受力分析如图所示：

由图可得，轨道半径为，，其中
根据牛顿第二定律得：
联立解得：
答：弹簧的劲度系数是；
当弹簧弹力为零时，整个装置转动的角速度是。 

【解析】对小球进行受力分析，根据平衡条件及胡克定律可求得弹簧的劲度系数；
当弹簧弹力为零时，小球上移至位置，绕OA的中点C做匀速圆周运动，根据牛顿第二定律克求得角速度。
本题考查了物体的平衡条件和牛顿第二定律的应用，关键是知道当弹簧弹力为零时，小球上移至位置，绕OA中点C做匀速圆周运动。
 

13.【答案】解：车做的是平抛运动，很据平抛运动的规律可得，
竖直方向上有：
水平方向上有：，
解得：。
在最低点，根据牛顿第二定律得：，
解得：。
摩托车落至A点时，其竖直方向的分速度为：
到达A点时速度为：，
设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则有：

即有：
所以有：
答：从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s为。
此时对轨道的压力为7740N。
从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角为。 

【解析】从平台飞出后，摩托车做的是平抛运动，根据平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，可以求得运动的时间，再根据水平方向上是匀速直线运动，可以求得水平的位移的大小；
根据牛顿第二定律求出轨道对人和车的支持力，从而得出对轨道压力的大小；
由于摩托车恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，说明此时摩托车的速度恰好沿着竖直圆弧轨道的切线方向，通过摩托车的水平的速度和竖直速度的大小可以求得摩托车的末速度的方向，从而求得圆弧对应圆心角。
本题考查的是平抛运动和圆周运动规律的综合的应用，本题很好的把平抛运动和圆周运动结合在了一起，对学生的分析问题的能力要求较高，能很好的考查学生分析解决问题的能力。