【物理】安徽省定远县育才学校2019-2020学年高一下学期4月月考试题（解析版）

【物理】安徽省定远县育才学校2019-2020学年高一下学期4月月考试题（解析版）

安徽省定远县育才学校2019-2020学年 高一下学期4月月考试题 一、选择题（共12小题，1-7单选题，8-12多选题，48分）‎ ‎1. 物体做曲线运动条件（ ）‎ A. 物体运动初速度为0‎ B. 物体所受合力为变力 C. 物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上 D. 物体所受合力方向与加速度方向不在一条直线上 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做曲线运动的物体运动初速度不为0，故A不符合题意；‎ B．物体所受合力可能为变力，也可能是恒力，例如平抛运动，故B不符合题意；‎ C．物体所受合力方向与速度方向不在一条直线上，故C符合题意；‎ D．根据牛顿第二定律可知，物体所受合力方向与加速度方向在一条直线上，故D不符合题意.‎ 故选C.‎ ‎2. 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的小车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若小车和被吊的物体在同一时刻速度分别为v1和v2，绳子对物体的拉力为T，物体所受重力为G，则下面说法正确的是 A. 物体做加速运动，且v2>v1‎ B. 物体做匀速运动，且v1=v2‎ C. 物体做匀速运动，且T=G D. 物体做加速运动，且T>G ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，其中沿绳方向的运动与物体上升的运动速度相等.‎ ‎【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，设两段绳子夹角为，由几何关系可得：，所以，而逐渐变大，故逐渐变大，物体有向上的加速度，处于超重状态，，故ABC错误，D正确；故选D．‎ ‎3. 关于平抛物体的运动，以下说法正确的是 A. 做平抛运动的物体，速度和加速度都随时间的增加而增大 B. 平抛物体的运动是变加速运动 C. 做平抛运动的物体仅受到重力的作用，所以加速度保持不变 D. 做平抛运动的物体水平方向的速度逐渐增大 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做平抛运动的物体，速度在不断增大，速度方向时刻在改变，而加速度为g，保持不变，故A错误； BC．平抛物体的物体只受重力作用，加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速运动，故B错误，C正确； D．做平抛运动的物体水平方向不受力，由于惯性保持匀速直线运动，水平方向的速度不变，故D错误。‎ 故选C。‎ ‎4. 如图所示，某人从高出水平地面h的坡上水平击出一个质量为m的高尔夫球．由于恒定的水平风力的作用，高尔夫球竖直地落入距击球点水平距离为L的A穴．则（　　）‎ A. 球被击出后做平抛运动 B. 球被击出时的初速度大小为 C. 该球被击出到落入A穴所用时间为 D. 球被击出后受到的水平风力的大小为 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由于水平方向受到空气阻力，不是平抛运动，故A错误；‎ BC．竖直方向为自由落体运动，由得，由于球竖直地落入A穴，故水平方向为末速度为零匀减速直线运动，根据运动学公式，有，0=v0﹣at，解得 ‎，故BC错误；‎ D．由于，，由牛顿第二定律可得F=ma，由上述各式可解得，故D正确。‎ 故选D。‎ ‎5. 如图所示为一皮带传动装置，右轮半径为r,a是它边缘上的一点，左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮半径为2r，质点b在小轮上，到小轮中心的距离为r，质点c和质点d分别位于小轮和大轮的边缘上，若在传动过程中，皮带不打滑，则（　　）‎ A. 质点a与质点b的线速度大小相等 B. 质点a与质点b的角速度大小相等 C. 质点a与质点c的向心加速度大小相等 D. 质点a与质点d的向心加速度大小相等 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 如图所示，b、c、d为同轴转动，b、d角速度相同，根据v=ωr，vd=4vb，所以A错误；a、c线速度相同，，所以B、C错误；根据，代入得a点与d点的加速度大小相等，所以D正确．‎ ‎6. 如图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度ω转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为θ，下列关于ω与θ关系的图象是下图中的(　　)‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】如图小球的受力如图所示 由牛顿第二定律得mgtanθ=mω2r，又r=Lsinθ，可得，当θ=0时，ω＞0．由数学知识得知D图正确，故D正确，ABC错误。‎ ‎7. 如图所示，粗糙水平面上放置有一个滑块，质量为M，其内部带有一光滑的半圆形凹槽；一质量为m 的小球在凹槽内部往复运动，滑块始终静止不动；在小球由静止开始从凹槽右端最高点滑向最低点的过程中，下列说法正确的是（ ）‎ A. 地面对滑块的摩擦力方向向左 B. 小球始终处于超重状态 C. 地面对滑块的支持力大小等于（M+m）g D. 小球运动的速度大小和方向不变 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】AC．小球沿光滑曲面下滑的过程中，速度不断增加，对整体受力分析，受到重力、支持力和向左的静摩擦力，如图 根据牛顿第二定律，有f=max，（M+m）g-N=may，解得N=（M+m）g-may＜（M+m）g，故A正确，C错误；‎ B．开始时小球加速下降，处于失重状态，故B错误；‎ D．小球从最高点滑向最低点的运动过程中，小球运动的速度大小不断增加，方向不断改变，故D错误。‎ 故选A。‎ ‎8. 如图所示，小球m在竖直放置的内壁光滑的圆形细管道内做圆周运动，下列说法中正确的是（ ）‎ A. 小球能到达最高点的最小速度为零 B. 小球通过最高点的最小速度为 C. 小球通过最高点时一定受到向上的弹力作用 D. 小球通过最低点时一定受到外管壁的向上的弹力 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】在最高点，由于外管或内管都可以对小球产生弹力作用，当小球的速度等于0时，内管对小球产生弹力，大小为mg，故最小速度为0，故B错误，A正确；小球在最高点可能受到向下的弹力，也可能受到向上的弹力，故C错误．小球通过最低点时，合力竖直向上，则一定受到外管壁的向上的弹力，故D正确。‎ 故选AD.‎ ‎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. 是b开始滑动的临界角速度 D. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg ‎【答案】AC ‎【解析】‎ ‎【详解】B．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。‎ C．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正确。‎ A．根据，所以木块b先开始滑动，选项A正确。‎ D．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错误。‎ 故选AC。‎ ‎10. 如图所示，长为r的细杆一端固定一个质量为 m 的小球，使之绕另一光滑端点 O 在竖直面内做圆周运动，小球运动到最高点时的速度 v=， 则下列说法不正确的 是（　　）‎ A. 小球在最高点时对细杆的压力是 B. 小球在最高点时对细杆的拉力是 ‎ C. 若小球运动到最高点速度为，小球对细杆的弹力是零 D. 若小球运动到最高点速度为 2，小球对细杆的拉力是 3mg ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．在最高点，根据牛顿第二定律得，解得，根据牛顿第三定律知，小球在最高点对细杆的压力为，选项A正确，B错误；‎ C．在最高点，若细杆弹力为零，根据牛顿第二定律得，解得，选项C正确；‎ D．若在最高点速度为，根据牛顿第二定律得，解得，选项D正确。‎ 本题选不正确的，故选B。‎ ‎11. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而滑动，下列说法正确的是（ ）‎ A. 物体受到4个力的作用，分别是重力，弹力，摩擦力和向心力 B. 物体受到3个力作用，分别是重力，弹力，摩擦力 C. 当圆筒的角速度ω增大以后，物体会相对于圆筒发生滑动 D. 当圆筒的角速度ω增大以后，弹力增大，摩擦力不变 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上静摩擦力、指向圆心的支持力，如图：‎ 向心力是一个效果力，故 A错误，B正确；‎ CD．重力G与静摩擦力f平衡，与物体的角速度无关，故增大角速度，支持力N提供向心力，所以当圆筒的角速度ω增大以后，向心力变大，物体所受弹力N增大，最大静摩擦力变大，竖直方向依然平衡，物体不会滑动，故C错误，D正确。‎ 故选BD。‎ ‎12. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O在竖直平面内作匀速圆周运动，小球的速率为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6N 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】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有，代入数据得 ‎，则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N．A错误B正确；‎ CD．在最点，杆子表现为拉力，对于小球有，代入数据得F=54N，C错误D正确。故选BD。‎ 二、实验题（共2大题，12分）‎ ‎13. 如下图所示是某种“研究平抛运动”的实验装置：‎ ‎（1）当a小球从斜槽末端水平飞出时与b小球离地面的高度均为H，此瞬间电路断开使电磁铁释放b小球，最终两小球同时落地，改变H 大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明_______．‎ A.两小球落地速度的大小相同 B.两小球在空中运动的时间相等 C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同 D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 ‎（2）一个学生在做平抛运动的实验时只描出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上任取水平距离Δx相等的三点a、b、c,量得Δx=0.10m，又量得它们之间的竖直距离分别为h1=0.10m，h2=0.20m，取g=10m/s2，利用这些数据可以求出：‎ ‎①物体被抛出时的初速度为____________m/s ‎②物体经过点b时的竖直速度为____________m/s ‎【答案】 (1). BC (2). 1.0 1.50‎ ‎【解析】‎ ‎（1）两球同时落地，可知两球在空中运动的时间相等，a做平抛运动，b做自由落体运动，落地时竖直分速度相等，但是平抛运动有水平分速度，则落地时速度不等，故A错误B正确；两球同时落地，可知a小球在竖直方向上的运动规律与b小球相同，C正确；根据该实验无法得出a小球在水平方向上的运动规律，故D错误．‎ ‎（2）在竖直方向上，根据h2−h1=gT2得相等的时间间隔为： ‎ 则物体的初速度为： ‎ 物体经过b点的竖直分速度为：．‎ ‎14. 在“探究平抛运动的运动规律”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：‎ ‎(1).让小球多次从_____________位置滚下，记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置．‎ ‎(2).按图安装好器材，注意______________，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．‎ ‎(3).取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．‎ 完成上述步骤，将正确的答案填在横线上．‎ 利用描迹法描出小球的运动轨迹，建立坐标系，测出轨迹曲线上某一点的坐标x和y，根据公式：x＝________ 和y＝________ ，就可求得，即为小球做平抛运动的初速度．‎ ‎【答案】 (1). 斜槽上的相同 (2). 斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 (3). v0t ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1).平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。‎ ‎(2).平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意斜槽末端切线水平，方木板竖直且与小球运动轨迹所在竖直面平行 ‎(3).平抛运动水平方向 在竖直方向上 三、解答题（共3大题，40分）‎ ‎15. 刀削面是西北人喜欢面食之一，因其风味独特，驰名中外．刀削面全凭刀削，因此得名．如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快的水平削下一片片很薄的面片儿，面片便飞向锅里，若面团到锅的上沿的竖直距离为0.8m，最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m．要想使削出的面片落入锅中．‎ ‎(1)面片从抛出到锅的上沿在空中运动时间？‎ ‎(2)面片的水平初速度的范围？（）‎ ‎【答案】（1）0.4s （2）‎ ‎【解析】‎ 试题分析：面片做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间；平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，抓住最小位移和最大位移得出面片初速度的范围．‎ ‎（）根据得，代入数据解得：．‎ ‎（）因为平抛运动的水平位移．‎ 在水平方向上有：，‎ 代入数据，得出初速度的范围为．‎ 点睛：本题主要考查了平抛问题，决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住临界情况，结合运动学公式即可解题．‎ ‎16. 如图所示，用细线把小球悬挂在墙壁的钉子O上，小球绕悬点O在竖直平面内做圆周运动。小球质量为2kg，绳长L为0.8m，悬点距地面高度为1.6m。小球运动至最低点时，绳恰好被拉断，小球着地时水平位移为1.6m，当地重力加速度为10m/s2.求：‎ ‎(1)细线刚被拉断时，小球速度多大？‎ ‎(2)细线所能承受的最大拉力？‎ ‎【答案】（1）；（2）52N，方向竖直向上 ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）根据平抛运动规律 解得 ‎（2）在最低点，根据牛顿第二定律得 解得 方向竖直向上 ‎17. 如图所示装置可绕竖直轴O′O转动，可视为质点的小球A于两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角θ=53°．已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=3m．（重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8）‎ ‎（1）若装置匀速转动时，细线AB刚好被拉至成水平状态，求此时的角速度ω1．‎ ‎（2）若装置匀速转动的角速度ω2=rad/s，求细线AB和AC上的张力大小TAB、TAC．‎ ‎【答案】（1）rad/s（2）4N、N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）当细线AB刚好被拉直，则AB的拉力为零，靠AC的拉力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 ‎（2）若装置匀速转动的角速度 竖直方向上有 水平方向上有 代入数据解得