第1章 1曲线运动 同步测试Word版含答案.docx

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第1章1曲线运动同步测试Word版含答案

学业分层测评

（一）

（建议用时：

45分钟）

1．关于曲线运动的说法正确的是（　　）

A．速率不变的曲线运动加速度为0

B．做曲线运动的物体所受合外力可能为0

C．变速运动一定是曲线运动

D．曲线运动一定是变速运动

【解析】　曲线运动的速度方向时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，加速度（合外力）不可能为0，故A、B错误，D正确；若速度方向不变，只改变大小，则做变速直线运动，显然选项C错误．

【答案】　D

2．质点沿如图所示的轨迹从A点运动到B点，已知其速度逐渐减小，图中能正确表示质点在C点处受力的是（　　）

【导学号：

22852003】

【解析】　根据曲线运动中合力F应指向轨迹的“凹侧”，可排除A、D项．在B项中，F的方向与v的方向成锐角，质点从A到B加速，故B错．在C项中，F的方向与v的方向成钝角，质点从A到B减速，故C正确．

【答案】　C

3．（多选）做曲线运动的质点，其轨迹上某一点的加速度方向（　　）

A．就在通过该点的曲线的切线方向上

B．与通过该点的曲线的切线垂直

C．与物体在该点所受合外力方向相同

D．与该点瞬时速度的方向成一定夹角

【解析】　加速度的方向与合外力的方向始终是相同的，加速度的方向与速度的方向无关，但与物体速度的变化量的方向有关，曲线运动的加速度与该点的瞬时速度的方向成一夹角，正确选项为C、D.

【答案】　CD

4．（多选）下列说法正确的是（　　）

A．曲线运动的速度大小可能不变

B．曲线运动的速度方向可能不变

C．曲线运动一定是变速运动

D．做曲线运动的物体所受的合外力一定是变力

【解析】　做曲线运动的物体的速度方向时刻变化，速度大小可以不变，也可以变化，曲线运动一定是变速运动，故A、C对，B错；做曲线运动的物体所受合外力可以是恒力、也可以是变力，故D错．

【答案】　AC

5．一个物体做曲线运动，则这个物体（　　）

A．可能处于平衡状态

B．速度一定不断变化

C．受到的合外力方向在不断变化

D．受到的合外力大小不断变化

【解析】　曲线运动所处状态一定不是平衡状态，A错误．曲线运动速度一定不断变化，B正确．合外力方向、大小不一定变化，C、D错误．

【答案】　B

6．如图116所示，小钢球m以初速度v0在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作用力而做图示的曲线运动到达D点，从图可知磁极的位置及极性可能是（　　）

【导学号：

22852004】

图116

A．磁极在A位置，极性一定是N极

B．磁极在B位置，极性一定是S极

C．磁极在C位置，极性一定是N极

D．磁极在B位置，极性无法确定

【解析】　小钢球受到磁极侧向力作用时运动轨迹向合外力的方向弯曲，钢球的运动轨迹位于速度v0与合外力方向之间，故磁极在B位置，极性无法确定，D项正确．

【答案】　D

7．汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶．图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　）

【解析】　汽车做曲线运动，合力F的方向应指向轨迹弯曲的内侧，故D正确．

【答案】　D

8.如图117所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，已知在B点时的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是（　　）

图117

A．D点的速率比C点的速率大

B．A点的加速度与速度的夹角小于90°

C．A点的加速度比D点的加速度大

D．从A到D加速度与速度的夹角先增大后减小

【解析】　质点做匀变速曲线运动，合力的大小方向均不变，加速度不变，故C错误；由B点速度与加速度相互垂直可知，合力方向与B点切线垂直且向下，故质点由C到D过程，合力方向与速度方向夹角小于90°，速率增大，A正确；A点的加速度方向与过A的切线（即速度方向）夹角大于90°，B错误；从A到D加速度与速度的夹角一直变小，D错误．

【答案】　A

9．如图118所示，汽车在一段水平弯曲路面上匀速行驶，受到地面的静摩擦力为F，受到空气阻力为f，图中关于汽车受到F和f的示意图，可能正确的是（　　）

【导学号：

22852005】

图118

A　　　　B　　　　　C　　　　　D

【解析】　做曲线运动的物体，运动速度的方向沿轨迹的切线方向，所受合外力的方向一定指向曲线的凹侧，由此可判定C正确，A、B、D都不可能．

【答案】　C

10．（多选）一个质点受到恒力F1的作用，由静止开始运动，保持恒力F1不变，突然又增加一个方向与F1的方向垂直的恒力F2的作用．则该质点此后（　　）

A．仍做直线运动

B．可能做变加速直线运动

C．一定做曲线运动

D．速度的大小一定增大

【解析】　质点由静止开始运动，运动方向一定与F1的方向相同．突然受到方向与F1的方向垂直的F2作用后，合力的方向一定不会与F1的方向相同，即不会与速度方向相同，一定做曲线运动，A、B都错，C正确．受F2作用后，F2的方向与F1的方向垂直，所以在F2作用的初始时刻，合力沿速度方向上的分量就是F1，与这时的速度方向相同，速度就要增大，D正确．

【答案】　CD

11．一个物体由静止开始自由下落一小段时间后突然受一恒定的水平风力影响，但落地前一小段时间风突然停止，则其运动轨迹可能为选项图中的哪一个（　　）

【导学号：

22852006】

【解析】　物体由静止在重力作用下开始自由下落，将沿竖直方向做匀加速直线运动，其轨迹为竖直方向的直线；当受到水平风力后，物体的轨迹将从竖直方向偏向风的水平方向，其速度方向偏离竖直方向；当风停止后，物体只受重力，仍与速度方向不共线，物体的轨迹将又偏向竖直方向，综上分析，只有C符合实际情况，C选项正确．

【答案】　C

12．如图所示的质点运动轨迹中，可能的是（　　）

【解析】　质点做直线运动时，速度方向和力的方向在同一条直线上，A错误．质点做曲线运动时，力的方向指向轨迹的凹侧，B、C错误，D正确．

【答案】　D

13．一个质点在恒力作用下，在xOy平面内从O点运动到M点的轨迹如图119所示，则恒力F的方向可能是（　　）

图119

A．沿＋x方向

B．沿－x方向

C．沿＋y方向

D．沿－y方向

【解析】　由质点的运动轨迹可知质点在O点的速度方向如图所示，由轨迹弯曲方向可直接排除B、C两选项（如力沿－x方向或＋y方向，则质点将向v左侧偏转）．对于A选项，如力沿＋x方向，其轨迹向v右侧弯曲，但不可能出现M点后轨迹的弯曲形状；对于D选项，如力沿－y方向，其轨迹大致向v右侧弯曲，质点的竖直方向速度减为零，仍有水平方向的速度，受到与其垂直的力作用，轨迹向力的方向偏，即向－y方向偏转，只有D选项符合题意，故D选项正确．

【答案】　D

14．如图1110所示，一物体在水平恒力作用下沿光滑的水平面做曲线运动，当物体从M点运动到N点时，其速度方向恰好改变了90°，则物体从M点到N点的运动过程中，物体的速率将（　　）

图1110

A．不断增大　　　　　　B．不断减小

C．先减小后增大D．先增大后减小

【解析】　物体在vM方向的速度变为零，说明物体受到的力在vM的反方向上有分力，同时物体受的力在垂直于vM向右的方向上也有分力，所以物体所受恒力的方向与vM的方向成钝角，与vN方向成锐角，故力对物体先为阻力，后为动力，物体的速率先减小后增大，选项C正确．

【答案】　C

学业分层测评（十七）

（建议用时：

45分钟）

1．（多选）物理学的发展丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了物质生产的繁荣与人类文明的进步．下列表述正确的是（　　）

A．牛顿发现了万有引力定律

B．牛顿通过实验证实了万有引力定律

C．相对论的创立表明经典力学已不再适用

D．爱因斯坦建立了狭义相对论，把物理学推广到高速领域

【解析】　万有引力定律是牛顿发现的，但在实验室里加以验证是卡文迪许进行的，A对，B错；相对论并没有否定经典力学，经典力学对于低速、宏观物体的运动仍适用，C错；狭义相对论的建立，是人类取得的重大成就，从而把物理学推广到高速领域，D对．

【答案】　AD

2．关于经典力学和相对论，下列说法正确的是（　　）

A．经典力学和相对论是各自独立的学说，互不相容

B．相对论是在否定了经典力学的基础上建立起来的

C．相对论和经典力学是两种不同的学说，二者没有联系

D．经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例

【解析】　经典力学包含于相对论之中，经典力学是相对论的特例，即当速度远小于光速时的特殊情形，故D对．

【答案】　D

3．假设有兄弟俩个，哥哥乘坐宇宙飞船以接近光速的速度离开地球去遨游太空，经过一段时间返回地球，哥哥惊奇地发现弟弟比自己要苍老许多，则该现象的科学解释是（　　）

A．哥哥在太空中发生了基因突变，停止生长了

B．弟弟思念哥哥而加速生长

C．由相对论可知，物体速度越大，其时间进程越慢，生理进程也越慢

D．这是神话，科学无法解释

【解析】　根据公式t＝

可知，物体的速度越大，其时间进程越慢．

【答案】　C

4．相对论告诉我们，物体运动时的质量与其静止时的质量相比（　　）

A．运动时的质量比静止时的质量大

B．运动时的质量比静止时的质量小

C．运动时的质量与静止时的质量相等

D．是两个不同的概念，无法比较

【解析】　根据狭义相对论的质速关系m＝

知，物体运动时的质量比静止时的质量大，A对，B、C、D错．

【答案】　A

5．关于爱因斯坦质能关系式，下列说法中正确的是（　　）

A．E＝mc2中的E是物体以光速c运动的动能

B．E＝mc2是物体的核能

C．E＝mc2是物体各种形式能的总和

D．由ΔE＝Δmc2知，在核反应中，亏损的质量Δm与放出的能量ΔE存在一定关系

【解析】　爱因斯坦的质能关系E＝mc2，只是说明物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系．物体的能量增大了，质量也增大；能量减小了，质量也减小．故只有D项是正确的，其他均错．

【答案】　D

6．（多选）对于带电微粒辐射和吸收能量时的特点下列说法正确的有（　　）

A．以某一个最小能量值一份一份地辐射或吸收的

B．辐射和吸收的能量是某一最小值的整数倍

C．吸收的能量可以是连续的

D．辐射和吸收的能量是量子化的

【解析】　根据普朗克的量子理论，能量是不连续的，其辐射和吸收的能量只能是某一最小能量单位的整数倍，故A、B、D均正确而C错误．

【答案】　ABD

7．如果真空中的光速为c＝3.0×108m/s，当一个物体的运动速度为v1＝2.4×108m/s时，质量为3kg.当它的速度为1.8×108m/s时，则质量是（　　）

A．2.25kg　　　　　　　　B．2.50kg

C．3.00kgD．2.10kg

【解析】　根据狭义相对论，m＝

，

由题意知：

m1＝

，m2＝

，

则

＝

＝

＝

，

解得m2＝

m1＝

kg＝2.25kg.A对．

【答案】　A

8．一支静止时长l的火箭以v的速度从观察者的身边飞过．

（1）火箭上的人测得火箭的长度应为多少？

（2）观察者测得火箭的长度应为多少？

（3）如果火箭的速度为光速的二分之一，观察者测得火箭的长度应为多少？

【解析】　

（1）火箭上的人测得的火箭长度与火箭静止时测得的长度相同，即为l.

（2）火箭外面的观察者看火箭时，有相对速度v，测量长度将变短，由相对论长度收缩效应公式知l′＝l

，其中c为真空中的光速．

（3）将v＝

代入长度收缩效应公式得l′＝

l.

【答案】　

（1）l　

（2）l

　（3）

l

9．如图512所示，a、b、c为三个完全相同的时钟，a放在水平地面上，b、c分别放在以速度vb、vc向同一方向飞行的两枚火箭上，且vb＜vc，则地面的观察者认为走得最慢的钟为（　　）

【导学号：

22852124】

图512

A．aB．b

C．cD．无法确定

【解析】　根据公式Δt＝

可知，相对于观察者的速度v越大，其上的时间进程越慢，由vc＞vb＞va＝0，知c钟走得最慢．

【答案】　C

10．惯性系S中有一边长为l的正方形，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图像是（　　）

【解析】　由l＝l0

可知沿速度方向即x轴方向的长度变短了，而垂直于速度方向即y轴方向的边长不变，故选项C正确．

【答案】　C

11．一个原来静止的电子，经电压加速后，获得的速度为v＝6×106m/s.问电子的质量增大了还是减小了？

改变了百分之几？

【解析】　根据爱因斯坦的狭义相对论m＝

得出运动后的质量增大了．

m＝

＝

≈1.0002m0

所以改变的百分比为：

×100%＝0.02%.

【答案】　增大　0.02%

12．半人马星座α星是离太阳系最近的恒星，它距地球为4.3×1016m．设有一宇宙飞船自地球往返于半人马星座α星之间．

（1）若宇宙飞船的速率为0.999c，按地球上时钟计算，飞船往返一次需多少时间？

（2）如以飞船上时钟计算，往返一次的时间又为多少？

【解析】　

（1）由于题中恒星与地球的距离s和宇宙飞船的速度v均是地球上的观察者测量的，故飞船往返一次，地球时钟所测时间间隔

Δt＝

＝2.87×108s.

（2）可从相对论的时间延缓效应考虑．把飞船离开地球和回到地球视为两个事件，显然飞船上的钟测出两事件的时间间隔Δt′是固定的，地球上所测的时间间隔Δt与Δt′之间满足时间延缓效应的关系式．以飞船上的时钟计算，飞船往返一次的时间间隔为

Δt′＝Δt

＝1.28×107s.

【答案】　

（1）2.87×108s　

（2）1.28×107s