2018-2019学年江西省会昌中学与宁师中学高一下学期第一次月考联考物理试题（解析版）

2018-2019学年江西省会昌中学与宁师中学高一下学期第一次月考联考物理试题（解析版）

江西省会昌中学与宁师中学2018-2019学年高一下学期第一次月考联考 物理试题 一、单选题 ‎1.关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是 A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是速度不变的运动 C. 圆周运动是匀变速曲线运动 D. 做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动。故A正确。匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，是变速运动。故B错误。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，时刻变化，不是匀变速运动。故C错误。平抛运动水平方向速度不可能为零，则做平抛运动的物体落地时的速度不可以竖直向下。故D错误。故选A。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动的特点，知道平抛运动的加速度不变，知道匀速圆周运动靠合力提供向心力，合力不做功．‎ ‎2.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变。则该质点 A. 不可能做匀变速运动 B. 速度的大小保持不变 C. 速度的方向总是与该恒力的方向垂直 D. 任意相等时间内速度的变化量总相同 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 未施加恒力前，质点做匀速直线运动，即合力为零，所以施加恒力后，质点的合力大小等于该恒力，合力方向与恒力的方向相同，所以做匀变速运动，若该恒力的方向与速度方向的夹角不为90°，则速度大小一定变化，AB错误；速度的方向与恒力的方向的夹角多样化，不一定是垂直的关系，C错误；由于做匀变速运动，即加速度恒定，所以根据可知任意相等时间内速度的变化量总相同，D正确．‎ ‎3.一直河流的水速为v1，一小船在静水中的划速速率为v2，若这船在该河流中航行，要船从一岸到另一岸路程s最短，河宽用d表示，则有（　　）‎ A. 时，‎ B. 时，‎ C. 时，‎ D. 时，‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】当静水速小于水流速，即时，合速度方向不可能垂直于河岸，即不可能垂直渡河，当合速度的方向与静水速的方向垂直时，渡河位移最短，设此时合速度的方向与河岸的夹角为θ，有：‎ 则渡河的最小位移为：；‎ 当静水速大于水流速，即时，合速度方向可以垂直于河岸，渡河位移最短，最小位移就是河的宽度即，由上分析，可知，故A正确，BCD错误。‎ ‎4.如图所示，为一皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点；左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则：（ ） ‎ ‎①a点和b点的线速度大小相等 ‎ ‎②a点和b点的角速度大小相等 ‎ ‎③a点和c点的线速度大小相等 ‎ ‎④a点和d点的向心加速度大小相等 A. ①③ B. ②③ C. ③④ D. ②④‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ a、c为共线关系，线速度相等，b、c为共轴关系，加速度相等，b、c的线速度不相等，①错；由v=wr可知，a、c的线速度相等，角速度不相等，②错；③对；设a的线速度为v，加速度为 ‎，c的线速度为v，角速度为，c、d角速度相同，d的线速度为2v，d的加速度为，④对；‎ ‎5.如图，在一棵大树下有张石凳子，上面水平摆放着一排香蕉．小猴子为了一次拿到更多的香蕉，它紧抓住软藤摆下，同时树上的老猴子向上拉动软藤的另一端，使得小猴子到达石凳子时保持身体水平向右方向运动．已知老猴子以恒定大小为v拉动软藤，当软藤与竖直成θ角时，则小猴子的水平运动速度大小为（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 试题分析：小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向的运动，两个运动的合运动水平向右，根据平行四边形定则求出小猴子的合速度，即小猴子的水平速度．‎ 小猴子参与了沿绳子和垂直于绳子两个方向的运动，合速度方向水平向右，如图，根据平行四边形定则得，合速度．所以小猴子的水平运动速度为，故D正确．‎ ‎6.质量为m的石块从半径为R的半球形的碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果摩擦力的作用使得石块的速度大小不变，如图所示，那么(　　)‎ A. 因为石块做匀速运动，所以其加速度为零 B. 石块下滑过程中加速度始终为零 C. 石块下滑过程中受的摩擦力大小不变 D. 石块下滑过程中的所受合外力大小不变，方向始终指向球心 ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 石块的速率不变，做匀速圆周运动，合外力提供向心力，根据牛顿第二定律可以判断加速度的变化，根据切线方向合力为零，可以判断摩擦力的变化；‎ ‎【详解】A、由题可知，下滑过程中石块的速度大小不变，即石块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，大小不变，根据牛顿第二定律知，加速度大小不变，方向始终指向圆心，故AB错误，D正确；‎ C、在下滑过程中，切线方向的合力为零，即在切向上摩擦力应与重力的分力大小相等，方向相反，因重力沿切线方向的分力变小，故摩擦力也会越来越小，故C错误。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道物体做匀速圆周运动，合外力提供向心力，向心加速度的方向始终指向圆心，由于速度大小没有发生变化，故切线方向合力为零，即切向加速度为零。‎ ‎7.如图所示，倾角为θ的斜面长为L，在顶端A点水平抛出一石子，刚好落在这个斜面的底端B点，则抛出石子的初速度大小是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据得：，‎ 则石子的初速度，故A正确，BCD错误。‎ 二、多选题 ‎8.关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（　　）‎ A. 如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力大于车的重力 B. 如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另端0在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受合力可能为零 D. 如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A错误；‎ B. 图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，故B错误；‎ C.图c中轻质细杆一端固定的小球，在最高点速度为零时，小球所受合力为零，故C正确；‎ D. 图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。‎ 故选：CD ‎9.长度为L=0.5m的轻质细杆OA，A端有一质量为m=3.0kg的小球，如图所示，小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动，如果小球通过最高点时，受到杆的作用力大小为6N，g取10m/s2，则此时小球的速度大小可能是（　　）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】当杆对小球为支持力时，根据牛顿第二定律可知：‎ 代入数据解得：‎ 当杆对小球为拉力时，根据牛顿第二定律可知：‎ 代入数据解得：，故AC错误，BD正确。‎ ‎10.如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则( )‎ A. 飞镖击中P点所需的时间为 B. 圆盘的半径可能为 C. 圆盘转动角速度的最小值为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此t=，故A正确。飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则2r=gt2，解得圆盘的半径r=，故B错误。飞镖击中P点，则P点转过的角度满足 θ=ωt=π+2kπ（k=0，1，2…）故，则圆盘转动角速度的最小值为．故C错误。P点随圆盘转动的线速度为，当k=2时，v=．故D正确。故选AD。‎ 三、实验题探究题 ‎11.如图所示，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，同时被电磁铁吸住的小球B自行脱落，改变距地面的高度H再重复几次．两球体积较小，密度较大．请回答下列两个问题：‎ ‎（1）该实验装置对轨道的要求是______‎ A．必需光滑        B．可以粗糙 ‎（2）你观察到的实验现象及由现象说明的问题是______‎ A．两球同时落地；水平方向的分运动是匀速直线运动 B．两球落在同一处；水平方向的分运动是匀速直线运动 C．两球同时落地；竖直方向的分运动是自由落体运动 D．两球在地面处相遇；竖直方向的分运动是初速为零的匀加速直线运动．‎ ‎【答案】 (1). B (2). C ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）本实验是想探究平抛运动在竖直方向的运动规律，而平抛运动竖直方向的分运动与水平方向的分运动具有独立性，故水平抛出时的速度大小不影响实验，所以实验装置中的轨道可以粗糙，故选项B正确，A错误； ‎ ‎（2）观察到的现象是两球同时落地，知小球A在竖直方向上的运动规律与B球运动规律相同，知A球在竖直方向上做自由落体运动，故选项C正确，ABD错误。‎ ‎12.未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律．悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动．现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示．a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：‎ ‎（1）由以上信息，可知a点______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点；‎ ‎（2）由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为______m/s2；‎ ‎（3）由以上信息可以算出小球平抛的初速度是______m/s；‎ ‎（4）由以上信息可以算出小球在b点时的速度是______m/s．‎ ‎【答案】 (1). （1）是 (2). （2）8 (3). （3）0.8 (4). （4）‎ ‎【解析】‎ ‎（1）由初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1:3:5可知，a点为抛出点（2）由两位置间的时间间隔为0.1s，水平距离为8cm，x=vt，得水平速度为0.8m/s（3）由ab、bc、cd水平距离相同可知，a到b、b到c运动时间相同，设为T，在竖直方向有，T=0.1s，可求出g="8" m/s2；（4）b点竖直分速度为ac间的竖直平均速度，根据速度的合成求b点的合速度 四、计算题 ‎13.水平抛出一个小球，ts末的速度与水平方向的夹角为θ1，（t+1）s末的速度与水平方向的夹角为θ2，求小球的初速度大小。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，在t秒末小球竖直方向分速度为：，‎ 在秒末小球竖直方向分速度为：，‎ 由匀加速直线运动公式得到：‎ 解得。‎ ‎14.如图所示，光滑管道AB部分平直，BC部分为竖直半圆环，圆环半径为现有一个质量为m半径为的小球，以水平速度从管口A端射入管道小球通过最高点C点时，小球对轨道的压力大小为，求小球落回水平管道AB上距离B点多远？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 小球对轨道的压力大小为，方向可能向上也可能向下，根据牛顿第二定律列方程求出最高点的速度，然后根据平抛运动规律求出落回AB上的距离。‎ ‎【详解】小球与內轨挤压时，在最高点，对小球受力分析有：‎ ‎ ‎ 平抛：x=v0t ‎ ‎ 解得： ‎ 小球与外轨挤压时，在最高点，对小球受力分析有：‎ 平抛：x=v0t 解得：。‎ ‎【点睛】本题是平抛运动与向心力知识的结合，考查综合应用物理规律的能力．对于小球在管子里的运动情形与轻杆模型类似。‎ ‎15.如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。（A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：‎ ‎（1）物体A上滑到最高点所用的时间t；‎ ‎（2）物体B抛出时的初速度v2；‎ ‎（3）物体A、B间初始位置的高度差h。‎ ‎【答案】（1） ）（2） （3） ‎ ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ ‎(1)对物体A进行受力分析可以知道A的加速度的大小，再由匀变速直线运动的速度公式可以求得运动的时间；‎ ‎(2)A和B的水平位移是一样的，根据A的运动可以求得在水平方向上的位移，再由平抛运动的规律可以求得B的初速度的大小。‎ ‎(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，A上升的高度可以由A的运动求出，B下降的高度就是自由落体的竖直位移。‎ ‎【详解】（1）物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得：‎ 代入数据得：‎ 设经过t时间B物体击中A物体，由运动学公式：‎ 代入数据得：。‎ ‎（2）平抛物体B的水平位移为：‎ 平抛速度：。‎ ‎（3）物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，所以物体A、B间的高度差为：‎ ‎16.一厢式货车在水平路面上做弯道训练。圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力。货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N．（g取10m/s2，sin37°=0.6）‎ ‎（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，货车的最大速度vm是多大？‎ ‎（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？‎ ‎【答案】⑴⑵，‎ ‎【解析】‎ 试题分析：（1）汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做圆周运动．‎ 其所需要的向心力由静摩擦力提供：‎ 由上式可知，当静摩擦力越大时，速度也越大．所以静摩擦力最大时，速度达最大．‎ 即 ‎（2）细线与竖直方向的夹θ时受力如图：‎ 所以：‎ θ=37°‎ 又ma=mgtanθ=0．75mg、a=0．75g 物体的向心力：‎ 所以：‎ 考点：圆周运动及牛顿定律的应用 ‎【名师点睛】此题是牛顿定律在圆周运动中的应用问题；汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做的是圆周运动．此时汽车需要的向心力是由静摩擦力提供的，而汽车的最大安全速度是指由路面的最大静摩擦力提供向心力．当速度再大时，汽车就会侧向滑动，失去控制了。‎ ‎ ‎