徐汇中学2018学年高一年级第二学期期中考试物理试卷一、单项选择题1.匀速圆周运动是一种( ) A. 匀速运动 B. 匀加速运动 C. 匀加速曲线运动 D. 变加速曲线运动 【答案】D匀速圆周运动加速度始终指向圆心,方向时刻在变化,加速度是变化的,是变加速曲线运动,故D 正确,ABC 错误。
2.由于地球自转,地球表面上的物体都随地球一起作匀速圆周运动,将地球视为球体,如图所示, a 、b 两处物体运动的( )A. 线速度相同B. 角速度相同C. 线速度不同,且v a >v bD. 角速度不同,且ωa <ωb【答案】Ba 、b 两处物体随地球自转一起作匀速圆周运动,则a b ωω=,又因为两者转动的半径a b r r <,据v r ω=可得:a b v v <。
故B 项正确。
点睛:同轴传动:被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上,主动轮转动使轴转动进而带动从动轮转动,两轮等转速及角速度。
皮带传动:两转轮在同一平面上,皮带绷紧与两轮相切,主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动,两轮边缘线速度相等。
3.匀速圆周运动中,线速度v 、角速度ω、周期T 、半径R 之间的关系,正确的是( ) A. ω=vR B. ω=2πTC. v =ωRD. 1T ω=【答案】C【详解】根据角速度定义:2tTθπω==线速度定义:2s R v t Tπ== 可知:vRω=v R ω=2T πω=A .ω=vR ,与分析不符,故A 错误;B .ω=2πT ,与分析不符,故B 错误;C .v =ωR ,与分析相符,故C 正确;D .1T ω=,与分析不符,故D 错误。
4.如图所示,弹簧振子在B 、C 两点间做无摩擦的往复运动,O 是振子的平衡位置.则振子( )A. 从B 向O 运动过程中速度一直变小B. 从O 向C 运动过程中速度一直变小C. 从B 经过O 向C 运动过程中速度一直变小D. 从C 经过O 向B 运动过程中速度一直变小 【答案】B振子从B向O运动时,是向着平衡位置移动,位移变小,加速度变小,速度增大,故A错误;振子从O向B运动时,是从平衡位置向最大位移运动的过程,所以位移变大,弹簧的弹力在增大,所以加速度增大,速度在减小,故B正确;从B经过O向C运动过程中速度先增大后变小,故C错误;从C经过O向B运动过程中速度先增大后变小,故D错误。
所以B正确,ACD错误。
5.如图所示为某质点做简谐运动的振动图像,由图可知()A. 2s末质点速度为0B. 4s末质点速度沿x轴正方向C. 1s~2s内质点做加速运动D. 3s~4s内质点加速度逐渐增大【答案】C【详解】A.由振动图像可知,2s末质点位于平衡位置,速度最大,故A错误.B.由振动图像可知,4s末质点位于平衡位置沿x轴负方向运动,故B错误.C.位移—时间图像斜率表示速度,1~2s内图像斜率增大,速度增大,质点做加速运动,故C 正确.D.由振动图像可知,3~4s内质点由正的最大位移处向平衡位置运动,则3~4s内质点加速度逐渐减小,故D错误.6.关于振动和波的关系,说法正确的是()A. 有机械振动就一定有机械波B. 波源振动的频率等于介质中各质点的振动频率C. 质点的振动方向总跟波的传播方向相同D. 波的传播速度一定跟质点的振动速度相同【答案】B【详解】A .机械波是机械振动在介质中传播的过程,有机械波一定有机械振动,有机械振动不一定有机械波,还需要传播振动的介质;故A 错误.B .各个质点的振动频率等于波源的振动频率,即等于波动频率;所以B 正确.C .在横波中,质点的振动方向总跟波的传播方向垂直;故C 错误.D .振源振动的速度与波的传播速度是两回事,振动速度是变化的,而波的传播速度在同一介质中是不变的;故D 错误.7.质量分别为m 1和m 2的两个物体,m 1<m 2,在大小相等的两个力F 1和F 2作用下沿力的方向移动了相同距离,若F 1做的功为W 1,F 2做的功为W 2,则( ) A. W 1>W 2 B. W 1<W 2C. W 1=W 2D. 无法确定【答案】C【详解】根据力做功的公式:cos W Fl θ=又因为F 1和F 2相等,分别沿力的方向移动了相同距离,故W 1=W 2. A .W 1>W 2,与分析不符,故A 错误 B .W 1<W 2,与分析不符,故B 错误. C .W 1=W 2,与分析相符,故C 正确 D .无法确定,与分析不符,故D 错误.8.某机械波沿x 轴正方向传播,在0t =时刻波形如图所示.已知该波的周期0.2s T =,则该波( )A. 波长6λ=mB. 此时p 点的运动方向向下C. 在0.2s 内,质点p 通过的路程是4cmD. 在0.3t =s 时,Q 点正好处在平衡位置 【答案】D由波形图可知,该波的波长为λ=4m ,选项A 错误;此时P 点将要向下振动,选项B 错误;因0.2s=T ,则在0.2s 内,质点p 通过的路程是4A=4×2cm=8cm ,选项C 错误;t=0.3s=1.5T ,因t=0时刻Q 点在平衡位置向下振动,则经过1.5T 时Q 点回到平衡位置,选项D 正确;故选D. 点睛:根据波的传播方向判断质点的速度方向,读出波长等等都是常见的问题,波形的平移法是常用的方法,另外还有“同侧法”以及“逆向爬坡法”等.9.如图所示,匀速转动的水平圆盘上在离转轴某一距离处放一滑块,该滑块恰能跟随圆盘做匀速圆周运动而不产生相对滑动,则在改变下列何种条件的情况下,滑块将相对圆盘滑动A. 增大圆盘转动的角速度B. 增大滑块到转轴的距离C. 增大滑块的质量mD. 改变上述任一条件的情况下都将相对圆盘滑动 【答案】ABAB 、物体刚要发生相对滑动时,最大静摩擦力提供向心力,此时有:2mg r m μω= , 从公式可以看出随着角速度ω,及半径r 的增大,物块所需要的向心力越来越大,此时摩擦力不足于提供运动的向心力,故物块将会发生相对滑动,故AB 正确;CD 、由于2mg r m μω=,公式前后都有质量,所以发生相对滑动和质量的大小没有关系,故CD 错误; 故选AB点睛:木块在水平转盘上做匀速圆周运动时,由静摩擦力提供向心力,因为静摩擦力有个最大值,因此在转动过程中,要保持相对静止,静摩擦力不能超过最大静摩擦力,所以存在着转速的最大值.根据牛顿第二定律列式分析.10.一列沿x方向传播的横波,其振幅为A,波长为λ,某一时刻波的图象如图所示,在该时刻某质点的坐标为(λ,0),经过四分之一周期后,该质点的坐标为( )A.B. (λ,-A)C. (λ,A)D.【答案】B由题,简谐横波水平向右传播,图示时刻(λ,0)处质点向下运动,再经过14周期时,质点到达波谷位置,所以坐标为(λ,-A).故选B点睛:本题关键要根据波的传播方向判断出质点的运动方向.可以采用排除法判断出A、D两选项是错误的,因为质点只上下振动,横坐标不变.11.一辆汽车正在水平公路上转弯,沿曲线由M向N行驶,速度逐渐增大,下面四幅图中画出的汽车所受合力F的方向可能正确的是()A. B.C. D.【答案】B【详解】因汽车M 向N 行驶,故速度方向沿切线向上,由曲线运动条件知C 错误;又因速度逐渐增大,故F 与速度夹角为锐角,故A 、D 错误,故本题B 正确。
12.两个相互垂直的恒力F 1和F 2作用在同一物体上,使物体发生一段位移的过程中,力F 1做功为4J ,力F 2做功为3J ,则F 1和F 2的合力对物体做的功为( ) A. 7J B. 5JC. 3.5JD. 1J【答案】A当有多个力对物体做功的时候,总功的大小就等于用各个力对物体做功的代数和,因为力F 1对物体做功4J ,力F 2对物体做功3J,所以F 1和F 2的合力对物体做的总功就为437J J J +=,故A 正确,BCD 错误; 故选A 。
【点睛】功是标量,几个力对物体做的总功,就等于各个力单独对物体做功的代数和。
二、填空题13.牛顿把所有物体之间都存在的相互吸引力叫做____________,其计算公式为________,卡文迪许利用_________实验测出了引力常量,其值为G =6.67×10-11_____________。
【答案】 (1). 万有引力 (2). 122Gm m F r = (3). 扭秤 (4). N·m²/kg²【详解】[1][2]牛顿在前人研究的基础上提出万有引力定律,指出所有物体之间都存在的相互吸引力,并且牛顿把所有物体之间都存在的相互吸引力叫做万有引力;其计算公式为:122Gm m F r =[3][4]卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量的数值;由万有引力公式可得:212Fr G m m =所以G 的单位是:N·m²/kg²14.如图,光滑的水平面上固定着一个半径在逐渐减小的螺旋形光滑水平轨道。
一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道,下列物理量中数值将减小的是_________,逐渐增大的是_________。
(填对应序号即可)(A. 周期B. 线速度C. 角速度D. 向心加速度)【答案】 (1). A (2). CD【详解】[1][2]轨道对小球的支持力与速度方向垂直,则轨道对小球的支持力不做功,根据动能定理,小球动能不变,即小球的线速度大小不变;根据vRω=,线速度大小不变,转动半径减小,则角速度变大;根据2T πω=,角速度增加,则周期减小;根据2v a r=,线速度大小不变,转动半径减小,则向心加速度增加。
15.如图所示,一个大轮通过皮带拉着小轮转动,皮带和两轮之间无滑动,大轮的半径为10cm ,小轮半径为5cm ,大轮上的一点S 为OP 中点,则P 、Q 、S 三点的线速度大小之比为__________。
当大轮上S 点的线速度是1m/s 时,大轮上P 点的向心加速度为a P =________m/s 2。
【答案】 (1).::2:2:1P Q S v v v = (2). 240m s P a =【详解】[1]大轮边缘上的 P 点与小轮边缘上的 Q 点靠传送带传动,则线速度相等,即::1:1P Q v v =而由于P 点和S 点是同轴传动,故角速度相等::1:1P S ωω=又因为S 为OP 中点,根据 v r ω=、2P S r r =可知::2:1P S v v =故:::2:2:1P Q S v v v =[2]由:2:1P S v v =知,当S 点的速度为1m/s 时,P 点的速度为2m/s 根据向心加速度公式有:22222m s 40m s 0.1P P v a r ===16.一列简谐波的图像如实线所示,则该波的波长为_______m ,当这列波进入到其他介质中时,该波的图像变成如虚线所示,则该波的波速和原来相比______(选填“不变”、“变小”、“变大”)。