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- 2021-05-08 发布
静海区2019—2020学年度第一学期四校联考
高二年级 物理 试卷
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，试卷满100分。考试时间60分钟。
第Ⅰ卷
一．单项选择（每题一个选项正确，每题4分，共28分）
1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是( )
A. 平抛运动是匀变速曲线运动
B. 匀速圆周运动是速度不变的运动
C. 圆周运动是匀变速曲线运动
D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的
【答案】A
【解析】
【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动。故A正确。匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动。故B错误。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动。故C错误。平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下。故D错误。故选A。
【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功．
2.如图所示，为研究自行车上某些物理量之间的关系，小燕将车倒放在地上，摇动踏板使后轮转起来，关于轮缘上A点与辐条上B点的线速度和角速度的大小，正确的是( )
A. ωA＞ωB B. ωA＜ωB C. vA＞vB D. vA＜vB
【答案】C
【解析】
【详解】AB．点A和点B是同轴传动，角速度相等，即，AB不符合题意；
CD．由于，根据公式，有，C符合题意D不符合题意．
【点睛】同轴转动角速度相同，同一条皮带相连，皮带上所有点的线速度相等。
3.各种大型的货运站中少不了旋臂式起重机，如图所示，该起重机的旋臂保持不动，可沿旋臂“行走”的天车有两个功能，一是吊着货物沿竖直方向运动，二是吊着货物沿旋臂水平方向运动．现天车吊着货物正在沿水平方向向右匀速行驶，同时又使货物沿竖直方向向上做匀减速运动．此时，我们站在地面上观察到货物运动的轨迹可能是下图中的( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
货物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做匀减速直线运动，根据平行四边形定则，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，轨迹为曲线，货物的加速度竖直向下，因为加速度的方向大致指向轨迹的凹向。故D正确，ABC错误。故选D。
点睛：解决本题的关键掌握判断合运动是直线运动还是曲线运动的方法，知道加速度的方向大致指向轨迹的凹向．
4.一物体沿曲线由M向N运动，速度先减小，过中轴线后再增大．如图分别画出了物体沿曲线运动的两个位置所受合力的方向，你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
由力的方向与速度的方向可知，
A、力先做正功，后做负功，因此速度先增大后减小，故A错误；
B、力先做负功，后做正功，因此速度先减小后增大，故B正确；
C、根据曲线运动的条件，可知，运动的轨迹在力与速度的方向之间，故CD错误。
点睛：质点从M点运动到N点时，速度方向即为该点的切线方向，根据力与速度的方向夹角，来确定力先做什么功后做什么功，从而确定速度的大小变化。
5.如图所示，长为l=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（ ）
A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N
B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是56N
C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N
D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N
【答案】D
【解析】
【详解】A、在最高点，假设杆对球为支持力，则根据牛顿第二定律得，，解得，假设正确，可知小球通过最高点时，杆子对球表现为支持力，则球对杆子的压力为，故AB错误；
C、在最低点，杆对小球为拉力，则对小球根据牛顿第二定律得：，解得，根据牛顿第三定律可知小球对杆也为拉力，故C错误，D正确。
6.运动员将铅球以6 m/s的速度斜向上投出，速度方向与水平方向的夹角为30°，该速度在水平方向的分速度大小是（ ）
A. 6 m/s B. 2m/s
C. 3 m/s D. 3m/s
【答案】D
【解析】
将铅球的初速度分解为水平方向和竖直方向，根据平行四边形定则知，水平分速度vx=vcos30∘=3m/s.
故选：D.
点睛：将铅球初速度按水平方向和竖直方向分解，根据平行四边形定则求出水平方向的分速度．
7.一个物体以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，则运动时间为(不计空气阻力)( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】
根据速度的分解，运用平行四边形定则求出竖直方向上的分速度，根据求出运动的时间；
【详解】将落地的速度分解为水平方向和竖直方向，水平方向的速度等于，则竖直方向上的速度 ，根据得，，故C正确，ABD错误。
【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动的规律，知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动。
二、不定项选择（每题至少两个选项正确，全对5分，不全3分,共20分）
8.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，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，不计摩擦，下列说法中正确的是（ ）
A. h越高，摩托车对侧壁压力将越大
B. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
C. h越高，摩托车做圆周运动周期将越大
D. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
【答案】BC
【解析】
【详解】A、摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，作出力图：
设圆台侧壁与竖直方向的夹角为α，侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变；故A错误.
B、如图向心力Fn=mgcotα，m，α不变，向心力大小不变；故B错误.
C、根据牛顿第二定律得r，h越高，r越大，Fn不变，则T越大；故C错误.
D、根据牛顿第二定律得，h越高，r越大，Fn不变，则v越大；故D正确.
故选D.
9. 如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A. b一定比a先开始滑动
B. a、b所受的摩擦力始终相等
C. ω＝是b开始滑动的临界角速度
D. 当ω＝时，a所受摩擦力的大小为kmg
【答案】AC
【解析】
试题分析：小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即，由于木块b的半径大，所以发生相对滑动前木块b的静摩擦力大，选项B错。随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则有，代入两个木块的半径，小木块a开始滑动时的角速度，木块b开始滑动时的角速度，选项C对。根据，所以木块b先开始滑动，选项A对。当角速度，木块b已经滑动，但是，所以木块a达到临界状态，摩擦力还没有达到最大静摩擦力，所以选项D错。
考点：圆周运动 摩擦力
10.如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则( )
A. a，b两点的线速度相同
B. a，b两点的角速度相同
C. 若θ＝30°，则a，b两点线速度之比va∶vb＝ ∶2
D. 若θ＝30°，则a，b两点的向心加速度之比
【答案】BCD
【解析】
【分析】
共轴转动的各点角速度相等，再根据v=rω判断线速度的大小关系，根据a=rω2判断加速度的关系．
【详解】AB. 共轴转动的各点角速度相等，故a、b两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A错误，B正确；
C. 设球的半径为R，当θ=30∘时，a的转动半径r=Rcos30∘=R，b的半径为R，根据v=rω可知，va：vb=：2，故C正确；
D. 设球的半径为R，当θ=30∘时，a的转动半径r=Rcos30∘=R，b的半径为R，根据a=rω2可知，aa：ab=：2，故D正确。
故选：BCD
11. 火车通过弯道时，为了保证安全，要求火车在按规定速度行驶时内外轨道均不向车轮施加侧向压力。假设火车在某转弯处的规定行驶速度为v，则下列说法正确的是
A. 当火车以速度v通过此转弯处时，所受的重力及铁轨对火车的支持力这两个力的合力提供了转弯的向心力
B. 当火车以速度v通过此转弯处时，受到重力、铁轨支持力和转弯的向心力三个力的作用
C. 当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压外轨
D. 当火车以大于v的速度通过此转弯处时，车轮轮缘会挤压内轨
【答案】AC
【解析】
当火车以速度v通过此转弯处时，则设计的重力及铁轨对火车的支持力这两个力的合力刚好提供了转弯的向心力，不对内、外轨有挤压，当小于设计速度v时，对内轨挤压，大于设计速度v时，对外轨挤压，AC正确。
第Ⅱ卷
三、实验（共4题；其中15题15分，每空3分。）
12.图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线________．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_______________________．
(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s(g＝9.8 m/s2)．
(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为_______m/s(g＝10 m/s2)．
【答案】 (1). 水平 初速度相同 (2). 1.6 (3). 1.5 2.0
【解析】①实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，目的是保证小球的初速度水平，从而做平抛运动，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛初速度相同，从而保证画出的为一条抛物线轨迹；
②根据得，，则小球平抛运动的初速度为：
；
③在竖直方向上，根据，则小球平抛运动的初速度为：
B点的竖直分速度为：。
四、计算题
13.如图所示，将一个小球水平抛出，抛出点距水平地面的高度h=1.8 m，小球抛出的初速度为v0=8 m/s.不计空气阻力．取g=10 m/s2.求：
（1）小球从抛出到落地经历的时间t；
（2）小球落地点与抛出点的水平距离x；
（3）小球落地时的速度大小v.
【答案】（1）0.6s（2）4.8m；（3）10m/s
【解析】
试题分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．根据动能定理求出落地时的速度大小．
解：（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=得，
t=．
（2）水平距离x=v0t=8×0.6m=4.8m．
（3）根据动能定理得，mgh=
代入数据解得v=10m/s．
答：（1）小球从抛出到落地经历的时间为0.6s；
（2）小球落地点与抛出点的水平距离为4.8m；
（3）小球落地时的速度大小为10m/s．
14.如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时消除外力．然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处．试求：
（1）小球运动到C点时的速度；
（2）A、B之间的距离．
【答案】（1） （2）
【解析】（1）小球冲上竖直半圆环，恰能通过最高点C，重力恰好提供向心力，根据向心力公式列式即可求解；（2）从C到A做平抛运动，根据平抛运动规律列式即可求解．
（1）小球恰好经过C点，在C点重力提供向心力，则有：
解得：
（2）小球从C到A做平抛运动，则有：
解得：
则A、B之间的距离
15.如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R＝0.2 m的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h＝5 m的竖直轨道，CD段为水平轨道．一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为2 m/s，离开B点做平抛运动(g＝10 m/s2)，求：
(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C点的水平距离；
(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；
(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ＝45°的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远．如果不能，请说明理由．
【答案】(1)2 m (2)6 N (3)能落到斜面上，第一次落在斜面上的位置距离B点1.13 m
【解析】
①.小球离开B点后做平抛运动，
解得：
所以小球在CD轨道上的落地点到C的水平距离为2m
②.在圆弧轨道的最低点B，设轨道对其支持力为N
由牛二定律可知：
代入数据，解得
故球到达B点时对圆形轨道的压力为3N
③．由①可知，小球必然能落到斜面上
根据斜面的特点可知，小球平抛运动落到斜面的过程中，其下落竖直位移和水平位移相等
，解得：
则它第一次落在斜面上的位置距B点的距离为。