【物理】云南省景东彝族自治县第一中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题 (解析版)

【物理】云南省景东彝族自治县第一中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题 (解析版)

云南省景东彝族自治县第一中学2019-2020学年高一下学期第一次月考试题 一、单选题 ‎1.如图所示为一个做匀变速曲线运动质点从A到E的运动轨迹示意图，已知在B点的速度与加速度相互垂直，则下列说法中正确的是( )‎ A. D点的速率比C点的速率大 B. A点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速度先增大后减小 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由题意，质点运动到B点时速度方向与加速度方向恰好互相垂直，速度沿B点轨迹的切线方向，则知加速度方向向下，合外力也向下，质点做匀变速曲线运动，合外力恒定不变，质点由C到D过程中，合外力做正功，由动能定理可得，D点的速度比C点速度大，故A正确；‎ B．物体在A点受力的方向向下，而速度的方向向右上方，A点的加速度与速度的夹角大于90°．故B正确；‎ C．质点做匀变速曲线运动，加速度不变，则A点的加速度等于D点的加速度，故C错误；‎ D．由A分析可知，质点由A到D过程中，加速度的方向向下，速度的方向从斜向右上方变为斜向右下方，从A到D速度先减小后增大．故D错误．‎ ‎2.两个人以相同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADC行走，如图所示，当他们相遇时不相同的物理量是 A. 速度 B. 位移 C. 路程 D 速率 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】A. 当他们相遇时，两人的速度方向相反，速度不同，故A正确；‎ B. 两人起点相同，终点相同，则位移相同，故B错误；‎ C. 两人速率相同，运动相同时间，通过的路程相同，故C错误；‎ D. 由题可知两人速率保持不变，速率相同，故D错误．‎ ‎3.如图所示，分别为汽车甲的位移时间图象和汽车乙的速度时间图象，则　　‎ A. 甲的加速度大小为 B. 乙的加速度大小为 C. 甲在4s内的位移大小为40 m D. 乙在4 s内的位移大小为20 m ‎【答案】B ‎【解析】‎ A、在图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A错误；‎ B、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为 a，故B正确；‎ C、甲在内的位移大小为，故C错误；‎ D、由图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在内的位移大小为，故D错误．‎ ‎4.一质点做匀变速直线运动,其速度 v与时间t的关系为v=4+2t（m/s），关于该质点的运动，下列说法正确的是 A. 初速度为‎4m/s B. 加速度为‎4 m/s2‎ C. 在第2s末的速度大小为‎10m/s D. 在2s内的位移大小为‎14m ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】根据匀变速直线运动的速度时间关系v=v0+at由质点运动的速度有关系v=4+2t可知质点运动的初速度v0=‎4m/s，加速度a=‎2m/s2，则有：初速度v0=‎4m/s，加速度a=‎2m/s2‎ ‎，在第2s末的速度大小为v=4+2×2=‎8m/s，根据位移时间有关系有2s内的位移x2＝ =4×2+×2×‎22m＝‎12m，‎故选A．‎ ‎5.洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（　　）‎ A. 受到四个力的作用 B. 所受静摩擦力随圆筒转速的增大而增大 C. 所需的向心力由弹力提供 D. 转速增大静摩擦力会变为滑动摩擦力 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来时，受重力G、支持力N和静摩擦力f三个力的作用；重力和静摩擦力大小相等方向相反，弹力提供向心力，但不能说受到向心力作用，故ABD错误，C正确。‎ ‎6.如题所示，质量为m的物体悬挂在轻质支架上，斜梁OB与竖直方向的夹角为θ。设水平横梁OA和斜梁OB作用与O点的弹力分别为F1和F2，以下结果正确的是（　　）‎ A. F1=mgsinθ B. F1=‎ C. F2=mgcosθ D. F2=‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】以O点为研究对象，进行受力分析可得：绳子对O点作用力竖直向下，大小等于mg；水平横梁OA对O点的弹力F1沿水平方向向左；斜梁OB对O点的弹力F2沿OB方向向上，如图所示，由平衡条件可得F1=mgtanθ，F2=‎ 故D项正确，ABC三项错误。‎ ‎7.如图所示，在水平天花板的A点处固定一根轻杆a，杆与天花板保持垂直.杆的下端有一个轻滑轮O.另一根细线上端固定在该天花板的B点处，细线跨过滑轮O，下端系一个重为G的物体，BO段细线与天花板的夹角θ=30°.系统保持静止，不计一切摩擦.下列说法中正确的是(　 　)‎ ‎ ‎ A. 细线BO对天花板的拉力大小是G/2 B. a杆对滑轮的作用力大小是G/2‎ C. a杆和细线对滑轮的合力大小是G D. a杆对滑轮的作用力大小是G ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】A．对重物G受力分析，受到重力和拉力T，根据平衡条件，有T=G，同一根绳子拉力处处相等，故绳子对天花板的拉力也等于G，故A错误；‎ B D．对滑轮受力分析，受到绳子的压力（等于两边绳子拉力的合力），以及杆的弹力（向右上方的支持力），如图；‎ 根据平衡条件，因滑轮两边细绳的拉力夹角为120°，则结合几何关系，有a杆对滑轮的作用力大小 F=T=G，故B错误，D正确；‎ C．由于滑轮处于平衡状态，故a杆和细线对滑轮的合力大小是零，故C错误；‎ 故选D．‎ ‎8.如图所示，质量为M三角形木块a放在水平面上，把另一质量为m的木块b放在a的斜面上，斜面倾角为α，对a施一水平力F，使b不沿斜面滑动，不计一切摩擦，则b对a的压力大小为（　　）‎ A. mgcosα B. ‎ C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】不计一切摩擦，b不沿斜面滑动，即ab相对静止，作为一个整体，在水平力作用下，一定沿水平面向左加速运动，根据牛顿运动定律有，解得 对木块b分析，不计摩擦，只受到自身重力和斜面支持力作用，由于加速度水平向左，所以二者合力水平向左，大小为，如图，则有，，所以b对a的压力大小为或。‎ 故D项正确，ABC三项错误。‎ ‎9.质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，如图所示，经过最高点而不脱离轨道的速度临界值是v，当小球以2v的速度经过最高点时，对轨道的压力值是(　　)‎ A. 0 B. mg C. 3mg D. 5mg ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】小球恰好通过最高点时，只受到重力作用，重力完全充当向心力，则有，当小球到达最高点速率为2v时，应有，联立解得小球受到轨道的压力大小为，根据牛顿第三定律可知，轨道的压力为3mg,故C项正确，ABD错误．‎ ‎10.如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系正确的是（　　）‎ A. ta＞tb，va＜vb B. ta＞tb，va＞vb C. ta＜tb，va＜vb D. ta＜tb，va＞vb ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】平抛运动的运动时间是由竖直的高度决定的，由于a的高度比b的大，所以 由于ab的水平的位移相等，而ta＞tb，所以，故选A。‎ 二、多选题 ‎11.关于匀速圆周运动的说法，正确的是(　　)‎ A. 匀速圆周运动的速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体没有加速度 B. 做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度 C. 做匀速圆周运动的物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速(曲线)运动 D. 匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变，但加速度的方向始终指向圆心，加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】做匀速圆周运动的物体，虽然速度大小不变，但方向时刻都在改变，所以必有加速度匀速圆周运动的物体加速度大小虽然不变，但加速度的方向始终指向圆心，加速度的方向时刻都在改变，所以匀速圆周运动既不是匀速运动，也不是匀变速运动；BD正确，AC错误；‎ ‎12.如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动。当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示(取竖直向下为正方向)。为通过圆心的一条水平线。不计小球半径、管道的粗细,重力加速度为g。则下列说法中正确的是( )‎ A. 管道的半径为 B. 小球的质量为 C. 小球在下方的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 D. 小球在上方的管道中运动时，外侧管壁对小球可能有作用力 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．由图可知，当，此时有，即有，解得管道的半径为 ‎，故A错误；‎ B．由图可知，当时，此时有，可得小球的质量为，故B正确；‎ C．小球在水平线以下的管道中运动时，由于向心力的方向要指向圆心，则管壁必然要提供指向圆心的支持力，只有外壁才可以提供这个力，所以内侧管壁对小球没有力，故C错误；‎ D．小球在水平线以上的管道中运动时，重力沿径向的分量必然参与提供向心力，故可能是外侧管壁受力，也可能是内侧管壁对小球有作用力，还可能均无作用力，故D正确。‎ 故选BD。‎ ‎13.物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分位移与水平分位移相等时，以下说法中正确的是( )‎ A. 运动的时间为 B. 运动的位移为 C. 竖直分速度等于水平分速度 D. 瞬时速度大小为 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．物体做平抛运动，根据题意则有，解得平抛运动的时间，故A正确；‎ B．水平位移为，根据平行四边形定则知，运动的位移，故B错误；‎ C．竖直分速度为，故C错误；‎ D．根据平行四边形定则知，瞬时速度的大小为，故D正确；‎ 故选AD。‎ ‎14.一只氢气球被一根细绳拴住，细绳另一端固定在一个放在水平地面的物体上，风沿水平方向吹来，细绳偏离竖直方向保持静止，如图实线所示，当风的方向不变，风力变化，细绳偏离竖直方向到达如图虚线所示位置，此时气球和物体仍保持静止，则( )‎ A. 气球受到的合力变大 B. 细绳对气球的拉力增大 C. 风力变小 D. 地面上的物体对地面的摩擦力变大 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】A．气球仍静止，合力为零，不变，A错误；‎ BC．气球受到重力、空气浮力、水平风力、绳子拉力四个力作用，处于动态平衡，重力和浮力均为恒力，等效为竖直向上的恒力，则气球等效受到、水平风力、绳子拉力，在受力分析图中将三力组成一个矢量三角形，其中大小和方向均不变，风力的方向不变，当绳子拉力与竖直方向夹角增大时，由图象可知绳子的拉力增大、水平风力增大，B正确，C错误；‎ D．整体法可知，地面对物体的摩擦力等于风力，水平风力增大，故摩擦力变大，D正确；‎ 故选BD。‎ 三、实验题 ‎15.在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带做匀加速直线运动，打出的一条纸带如图所示，A、B、C、D是纸带上的四个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接交流电源的频率为50Hz。‎ ‎(1)A、D两点中先打出的是___________(选填“A”或“D”)点 ‎(2)A、B两点间的距离为___________cm。‎ ‎(3)打点计时器打B点时小车的速度大小为___________m/s，打C点时小车的速度大小为___________m/s。(结果均保留两位有效数字)‎ ‎(4)根据(3)中结果，可得小车运动的加速度大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字)。‎ ‎【答案】 (1). A (2). 0.70 (3). 0.080 0.10 (4). 0.20‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)因为小车做匀加速直线运动，所以相同的时间内发生的位移越来越大，先打的点迹会密一些，故为先打的点；‎ ‎(2)由于刻度尺的分度值为，根据刻度尺的读数法则可知，两点间的距离为‎0.70cm；‎ ‎(3)根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，打点计时器打点时小车的速度大小为：‎ 打点计时器打点时小车的速度大小为：‎ ‎(4)根据(3)中结果，可得小车运动的加速度大小为 ‎16.用如图1所示装置研究平地运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。‎ ‎（1）下列实验条件必须满足的有____________。‎ A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．挡板高度等间距变化 D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ‎（2）为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系。‎ a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。‎ b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图2所示，在轨迹上取三点，和的水平间距相等且均为x，测得和的竖直间距分别是和，则______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。‎ ‎【答案】 (1). BD (2). 球心 需要 大于 ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)B．由于研究平抛运动，斜槽末端必须水平，B正确 AD．小球每次从同一位置由静止自由滑下，这样到达斜槽末端的速度相等，因此不必要求斜槽光滑，A错误，D正确；‎ C．挡板下降的距离越小，画出的点越密集，不必要求等间距离下降，C错误。‎ 故选BD。‎ ‎(2) 小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置时Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点。‎ 小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行。‎ 如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1：3。‎ 四、计算题 ‎17.如图所示，物体A放在某一水平面上，已知物体A重60N，A与水平面之间的动摩擦因数为μ=0.3，A、B均处于静止状态，绳AC水平，绳CD与水平方向成37°角，CD绳上的拉力为15N．sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：‎ ‎（1）物体A受到的摩擦力为多大？‎ ‎（2）物体B重力为多大？‎ ‎【答案】(1)12N (2)9N ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）以结点C为研究对象，受力情况如图所示 A物体处于静止，在水平方向受到的摩擦力f大小与绳AC拉力大小相等，即 f=F2=8N ‎（2）因为处于静止状态，F1=15N 在x轴上，AC绳的拉力 F2=F1cos37°=12N 在y轴上，BC绳的拉力 ‎ F3=F1sin37°=9N B物体处于静止，‎ GB=F3=9N ‎18.如图所示，小球从离地h=‎5m高，离竖直墙水平距离s=‎4m处水平抛出，不计空气阻力，（取g=‎10m/s2）则：‎ ‎(1)若要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足什么条件?‎ ‎(2)若以v0=‎8m/s的初速度向墙水平抛出小球，碰撞点离地面的高度是多少?‎ ‎【答案】(1)初速度应满足小于‎4m/s；(2)‎‎3.75m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)若小球恰好落到墙角，据平抛运动规律有，‎ 联立解得v=‎4m/s 要使小球碰不到墙，则它的初速度应满足小于‎4m/s。‎ ‎(2)设碰撞点离地面的高度是h′，则有，，h′=h-y 解得 ‎19.如图所示,有一长为L的细线,细线的一端固定在O点,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在竖直面内做完整的圆周运动．已知水平地面上的C点位于O点正下方,且到O点的距离为‎1.9L．不计空气阻力,重力加速度为g．‎ ‎(1)求小球通过最高点A时的速度vA．‎ ‎(2)若小球通过最低点B时,细线对小球的拉力FT恰好为小球重力的6倍,且小球经过B点的瞬间让细线断裂,求小球落地点到C点的距离．‎ ‎【答案】(1) 　(2)‎‎3L ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）小球恰好能做完整的圆周运动，则小球通过A点时细线的拉力为零，根据向心力公式有 解得 ‎（2）在B点，根据向心力公式得 解得 小球运动到B点时细线断裂，小球做平抛运动，竖直方向 水平方向 解得