天津市河西区2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题
一、单选题
1.关于做曲线运动的物体,下列说法正确的是( )
A.速度大小一定变化
B.一定受变力作用
C.加速度可以为零
D.速度方向与加速度方向一定不在同一直线上
2.如图所示,蜡块可以在两端封闭、注满清水的竖直玻璃管中匀速上升,现若让蜡块从竖直管底沿管匀速上升的同时,使竖直玻璃管沿水平方向做匀速直线运动,蜡块实际运动轨迹是( )
A.一条竖直线 B.一条倾斜的直线
C.一条抛物线 D.一条水平线
3.质点做曲线运动从A到B速率逐渐增加,如图所示,有四位同学用示意图表示A到B的轨迹及速度方向和加速度的方向,其中正确的是( )
A. B. C. D.
4.如图所示,用小锤打击弹性金属片,A球沿水平方向抛出,同时B球自由下落,改变小球距地面的高度,多次实验均可观察到两球同时落地,这个实验现象说明A球( )
A.在水平方向上做匀速直线运动
B.在水平方向上做匀加速直线运动
C.在竖直方向上做匀速直线运动
D.在竖直方向上做自由落体运动
5.如图所示,a、b和c三个小球从同一竖直线上的A、B两点水平抛出,落到同一水平面上,其中b和c是从同一点抛出的,设a、b和c三个小球的初速度分别为、、,运动时间分别为、、,则( )
A., B.,
C., D.,
6.“探究平抛运动的特点”实验装置如图甲所示,取所描绘的小钢球平抛轨迹中的一段,如图乙所示,小方格的每格边长为1cm,由此估算出钢球平抛的初速度大小为( )
A.0.15m/s B.0.30m/s C.0.45m/s D.0.90m/s
7.如图所示,手表指针的运动可看作匀速圆周运动,下列说法中正确的是( )
A.秒针、分针、时针转动周期相同
B.秒针的角速度最大,时针的角速度最小
C.秒针上A、B两点线速度大小相同
D.秒针上A、B两点向心加速度大小相同
8.在如图所示的齿轮传动中,两个齿轮的半径之比为,当齿轮转动的时候,比较小齿轮边缘的A点和大齿轮边缘的B点,下列说法中正确的是
A.角速度之比为 B.角速度之比为
C.线速度大小之比为 D.线速度大小之比为
9.如图所示,一个圆盘绕过盘心且与盘面垂直的竖直轴O匀速转动,角速度为,盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动,物块到转轴的距离为r,下列说法正确的是( )
A.物块受重力、弹力、向心力作用,合力大小为
B.物块受重力、弹力、向心力作用,合力大小为
C.物块受重力、弹力、摩擦力作用,合力大小为
D.物块受重力、弹力、摩擦力作用,合力大小为
10.如图所示,一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动,小球质量为m,细绳的长度为L,细绳与竖直方向的夹角为,不计空气阻力作用,则下列说法正确的是( )
A.小球共受到三个力的作用
B.小球的向心力大小为
C.小球受到的拉力大小为
D.小球做圆周运动的角速度大小
11.为了解决高速列车在弯路上运行时轮轨间的磨损问题,保证列车能安全地通过轨道,常用的方法是把弯道曲线外轨垫高,如图所示。当列车以特定的行驶速度转弯时,内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压,为了提高安全转弯的速度,下列措施可行的是( )
A.增大火车质量 B.减小火车质量
C.减小转弯半径 D.增大轨道倾斜角
12.如图所示,质量为的小球固定在杆的一端,在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动,当小球运动到最高点时,瞬时速度,是球心到O点的距离,则球对杆的作用力是( )
A.的拉力 B.的压力
C.的压力 D.的拉力
13.火星和木星沿各自的轨道绕太阳运行,根据开普勒行星运动定律可知
A.火星与木星公转周期相等
B.相同时间内,火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
C.太阳位于它们的椭圆轨道的某焦点上
D.火星和木星绕太阳运行角速度始终相等
14.两个质点相距r时,它们之间的万有引力为F,若它们间的距离缩短为,其中一个质点的质量变为原来的2倍,另一质点质量保持不变,则它们之间的万有引力为( )
A.2F B.4F C.8F D.16F
15.人造卫星绕地球做匀速圆周运动的线速度大小为v,轨道半径为r,已知引力常量为G,根据万有引力定律,可算出地球的质量为
A. B. C. D.
16.“科学真是迷人”,天文学家已经测出月球表面的加速度g、月球的半径R和月球绕地球运转的周期T等数据,根据万有引力定律就可以“称量”月球的质量了。已知引力常数G,用M表示月球的质量。关于月球质量,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
二、解答题
17.从距水平地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出一个小球。不计空气阻力,取重力加速度,求:
(1)小球在空中飞行的时间t;
(2)小球抛出的水平距离x;
(3)小球落地的速度v。
18.如图所示,半径为R=0.5m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。转台静止不转动时,将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内,小物块恰能静止于陶罐内壁的A点,且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则:
(1)物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少?
(2)当转台绕转轴匀速转动时,若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0,则转台转动的角速度为多少?
(3)若转台转动的角速度为3rad/s,物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动,则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少?
参考答案
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 D B D D B C B B C C
题号 11 12 13 14 15 16
答案 D A C C A A
17.(1)
(2)
(3),方向与水平方向夹角的正切值为
【详解】(1)小球在空中做平抛运动,竖直方向有
可得小球在空中飞行的时间为
(2)水平方向有
解得小球抛出的水平距离为
(3)小球落地时的竖直分速度大小为
则小球落地的速度大小为
设小球落地的速度与水平方向的夹角为,则有
18.(1)0.75;(2);(3),
【详解】(1)物块受力如图甲所示
由平衡条件得
、
且得
(2)物块受力如图乙所示
由圆周运动的条件得
圆周运动半径
得
(3)当转台的角速度为时,物块有向内滑的趋势,摩擦力向外,其受力并建立坐标系如图丙
x方向
y方向
得
、