【物理】广东省广州市为明学校2019-2020学年高一下学期3月月考试题（解析版）

【物理】广东省广州市为明学校2019-2020学年高一下学期3月月考试题（解析版）

‎ 广东省广州市为明学校2019-2020学年 高一下学期3月月考试题 一、单选题（每题4分）‎ ‎1.关于曲线运动的速度，下列说法正确的是（　　）‎ A. 做曲线运动的物体速度方向必定变化 B. 速度变化的运动必定是曲线运动 C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动 D. 加速度变化的运动必定是曲线运动 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 因为做曲线运动的物体，合力与速度不在一条直线上，所以做曲线运动的物体速度方向必定变化，故A符合题意； ‎ B. 速度变化的运动不一定是曲线运动，如匀变速直线运动，故B不符合题意；‎ C. 加速度恒定的运动可能是曲线运动，如平抛运动，故C不符合题意； ‎ D. 若合力与速度在同一条直线上，合力的大小变化，加速度大小也变化，但物体做直线运动，所以加速度变化的运动不一定是曲线运动，故D不符合题意．‎ ‎2.关于平抛运动，下列说法正确的是（　　）‎ A. 因为平抛运动轨迹是曲线，所以不可能是匀变速运动 B. 平抛运动速度的大小与方向不断变化，因而相等时间内速度的变化量也是变化的，加速度也不断变化 C. 平抛运动可以分解为水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的竖直下抛运动 D. 平抛运动是加速度恒为g的匀变速曲线运动 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】AD．做平抛运动的物体只受重力，其加速度恒为g，故为匀变速曲线运动，故A错误，D正确；‎ B．做平抛运动的物体只受重力，其加速度恒为g，相等时间内速度的变化量是相同的，故B错误；‎ C．平抛运动可分解为水平方向上匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，故C错误。‎ 故选D。‎ ‎3.关于向心力和向心加速度的说法中正确的是（　　）‎ A. 做匀速圆周运动的物体其向心力是恒定不变的 B. 向心力不改变做圆周运动物体的线速度的大小 C. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 D. 向心加速度时刻指向圆心，方向不变 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A．做匀速圆周运动的物体，向心力的方向始终指向圆心，其向心力是变力，故A错误；‎ B．向心力的方向始终沿着半径指向圆心，与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小，故B正确；‎ C．非匀速圆周运动，合外力指向圆心的分力提供向心力，物体所受各力的合力并不一定是向心力，故C错误；‎ D．向心加速度的方向始终沿着半径指向圆心，方向改变，故D错误。‎ 故选B。‎ ‎4.如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红错块在点匀速上升的同时，使玻璃管从位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（ ）‎ A. 直线 B. 曲线 C. 曲线 D. 三条轨迹都有可能 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】红蜡块同时参与了竖直方向的匀速直线运动和水平方向的匀加速直线运动，实际运动的轨迹即合运动的轨迹。由于它在任意一点的合速度方向是向上或斜向右上方的，而合加速度就是水平方向的加速度，方向是水平向右的，合加速度和合速度不共线，故轨迹是曲线。又因为物体做曲线运动的轨迹总向加速度方向偏折，故选项B正确，ACD错误。‎ 故选B。‎ ‎5.图所示是一个玩具陀螺。a、b和c是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述正确的是（　　）‎ A. a、b和c三点的线速度大小相等 B. a、b和c三点角速度相等 C. a、b的角速度比c的大 D. c的线速度比a、b的大 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】BC．由于a、b、c三点绕同一轴转动，在相等时间内转过的圆心角相等，故它们的角速度相同，B正确，C错误；‎ AD．因a、b两点转动半径相等且大于c点的转动半径，由知，故AD错误。故选B。‎ ‎6.如图所示，一圆盘可绕通过圆盘中心O点且垂直于盘面竖直轴转动，在圆盘上放置一小木块A，它随圆盘一起做匀速圆周运动，则关于木块A的受力，下列说法正确的是 A. 木块A受重力、支持力和向心力 B. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向指向圆心 C. 木块A受重力、支持力 D. 木块A受重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力的方向与木块运动方向相反 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】对木块受力分析可知，木块受到重力、支持力和摩擦力的作用，重力是竖直向下的，支持力是竖直向上的，重力和支持力都在竖直方向上，这两个力为平衡力，只有静摩擦力作为了物体做圆周运动的向心力，所以静摩擦力的方向应该是指向圆心的，故B正确，ACD错误。‎ ‎7.如图所示，从倾角为斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上．当抛出的速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为；当抛出速度为时，小球到达斜面时速度方向与斜面的夹角为，则( )‎ A. 无论v1、v2关系如何，均有α1=α2‎ B. 当v1＞v2时，α1＞α2‎ C. 当v1＞v2时，α1＜α2‎ D. α1、α2的关系与斜面倾角θ有关 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】如图所示，由平抛运动的规律知，，则得：；由图知：，可得：，所以与抛出速度无关，故，、的大小与斜面倾角有关，但α1、α2的关系与斜面倾角θ无关，一定相等．故选项A正确，B、C、D错误．‎ ‎8.在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心，能正确地表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力的选项是（ ）‎ A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】雪橇做匀速圆周运动，合力指向圆心，提供向心力；滑动摩擦力的方向和相对运动方向相反，故沿切线向后；拉力与摩擦力的合力指向圆心，故拉力指向斜右上方；故C正确，ABD错误。‎ 故选C。‎ ‎9.如图所示，从某高处水平抛出一小球，经过时间t到达地面时，速度与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g．下列说法正确的是（　　　　　）‎ A. 小球水平抛出时的初速度大小为 B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为 C. 若小球初速度增大，则θ减小 D. 若小球初速度增大，则平抛运动的时间变长 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 物体落地时竖直方向上的分速度．因为速度方向与水平方向的夹角为，所以小球的初速度，故A错误；速度与水平方向夹角的正切值，位移与水平方向夹角的正切值，所以，但，故B错误；根据，得：，可知物体运动时间与下落高度有关，与初速度无关，则若小球初速度增大，则平抛运动的时间不变，而速度与水平方向夹角的正切值，若小球初速度增大，下落时间t不变，所以减小，即减小，故C正确，D错误；故选C．‎ ‎10.如图是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为的大齿轮，Ⅱ是半径为的小齿轮，Ⅲ是半径为的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】自行车前进的速度等于车轮Ⅲ边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮Ⅰ和轮Ⅱ边缘上的线速度大小相等，据可知，已知，则轮Ⅱ的角速度，因为轮Ⅱ和轮Ⅲ共轴，则，根据可知，故选C。‎ 二、多选题，（每题4分，少选得2分）‎ ‎11.一质点做半径为r的匀速圆周运动，它的加速度、角速度、线速度、周期分别为a、、v、T，下列关系中正确的有　　‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为，所以，故A正确；‎ B．因为，所以，故B错误；‎ C．因为，又，所以，故C正确；‎ D．因为，所以，故D正确．‎ 故选ACD正确．‎ ‎12.如图所示，x轴在水平地面上，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正方向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则 A. a的运动时间比b的长 B. b和c的运动时间相同 C. a的初速度比b的大 D. b的初速度比c的小 ‎【答案】BC ‎【解析】‎ ‎【详解】AB.竖直方向都做自由落体运动，根据，得：，知a比b的高度低，a比b运动的时间短；b、c下降的高度相同，b和c运动的时间相同。故A错误，B正确；‎ C. a比b运动的时间短，a的水平位移大于b，则a的水平初速度大于b，故C正确；‎ D.  b、c运动时间相等，b的水平位移大于c，则b的水平初速度大于c，故D错误。‎ ‎13.如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的 图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（　　）‎ A. 猴子的运动轨迹为直线 B. 猴子在0～2s内做匀变速曲线运动 C. 时猴子的速度大小为8m/s D. 猴子在0～2s内的加速度大小为4m/s2‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】AB．由题图乙可知，猴子在竖直方向做初速度为，加速度大小为 的匀减速运动，水平方向做速度大小为的匀速运动，其合运动为曲线运动，故猴子在内做匀变速曲线运动，选项A错误，B正确；‎ C．时猴子的速度大小为，选项C错误；‎ D．猴子在内的加速度大小为，选项D正确。‎ 故选BD。‎ ‎14.在一条宽度的河流中，水流速度，船在静水中的速度，小船从A码头出发，取sin37°=0.6，cos37°=0.8，则下列说法正确的是（ ）‎ A. 小船可以沿图中虚线所示路径从A码头运动到正对岸B码头 B. 小船渡河的最短时间为4s C. 小船渡河的最短位移为20m D. 小船船头与上游河岸成37°角渡河时，位移最小 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．因为水流速度大于静水速度，所以合速度的方向不可能与河岸方向垂直，不能沿虚线到达正对岸，故A错误；‎ B．当船头与河岸方向垂直时，渡河时间最短，最短时间，故B正确；‎ CD．当合速度的方向与船头垂直时，渡河位移最短，设船头与上游所成的夹角为，则 得，最短位移，故CD正确。‎ 故选BCD。‎ 三、实验题（20分）。‎ ‎15.为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明（　　）‎ A. 甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动 B. 乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动 C. 不能说明上述规律中的任何一条 D. 甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质 ‎【答案】AB ‎【解析】‎ ‎【详解】在甲实验中，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动；乙实验中，把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故A、B正确，C、D错误。‎ 故选AB。‎ ‎16.关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是 A. 小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差 B. 安装斜槽时其末端切线应水平 C. 小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放 D. 小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些。‎ E. 将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行 F. 在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点 ‎【答案】BCE ‎【解析】‎ ‎【详解】A．小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A错误；‎ B．研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B正确；‎ C．由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度由静止释放，故C正确；‎ D．小球释放位置离斜槽末端位置太低，小球平抛的初速度会很小，作图时偶然误差对实验的影响会增大，故D错误；‎ E．根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确；‎ F．在白纸上记录斜槽末端槽口的位置，不能作为小球做平抛运动的起点，应以小球平抛的初始位置即球心为坐标系的原点，建立坐标系，故F错误；‎ 故选BCE。‎ ‎17.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出（g取10m/s2）则：‎ ‎（1）小球平抛的初速度为_____m/s；‎ ‎（2）小球运动到b点的速度为_____m/s；‎ ‎（3）小球开始做平抛运动的位置坐标为x=_____cm，y=_____cm.‎ ‎【答案】 (1)2； (2) 2.5； (3) -10； 1.25；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）平抛运动在竖直和水平方向规律，在竖直方向上为匀变速直线运动，即，则[（30-10）-（10-0）]×10-2=10T2‎ 所以T=0.1s 所以初速度为 ．‎ ‎（2）在b处竖直速度为 水平速度为2m/s，根据勾股定理则b点的速度为2.5m/s．‎ 同理根据，则b到抛出点高度为h=0.1125m 即y=-1.25cm 同时 解得t=0.15s 说明从抛出点下落0.15s到达b处，所以x=v0t-20cm=-10cm 四、计算题 ‎18.如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1.0m，BC段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，g取，求：‎ ‎(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及圆管在水平方向上对小球的作用力大小；‎ ‎(2)小球落到地面D点时的速度大小。‎ ‎【答案】(1)，，；(2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)小球在半圆形管内做匀速圆周运动时，角速度 向心加速度大小为 根据牛顿第二定律得，圆管对小球的水平作用力大小 ‎(2)对于平抛运动过程，根据动能定理得 解得 ‎19.如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径R=0.5m，离水平地面的高度H=0.8m，物块平抛落地过程水平位移的大小s=0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度，求：物块与转台间的动摩擦因数。‎ ‎【答案】0.2‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】物块做平抛运动，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 解得 ‎ ‎