2018-2019学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高一下学期4月月考物理试题（解析版）

2018-2019学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高一下学期4月月考物理试题（解析版）

‎2018-2019学年黑龙江省哈尔滨市第六中学高一下学期4月月考 物理试题（解析版）‎ 一、选择题：（1-7题为单选题，8-12为多选题，每题5分，选对但不全得3分）‎ ‎1.下列说法正确的是（ ）‎ A. 曲线运动速度一定改变 ,加速度一定改变 B. 不共线的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动可能是直线也可能是曲线运动 C. 平抛运动是匀变速运动 D. 匀速圆周运动是匀变速运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体运动的轨迹是曲线则物体做曲线运动，因此物体的速度方向一定改变，因此速度一定改变，曲线运动分为匀变速曲线和变速曲线，物体受到的合外力不变即加速度不变的曲线运动为匀变速曲线运动，受到的合外力变化的曲线运动为变加速曲线运动，因此A错误；‎ 物体做曲线运动的条件是合外力和速度方向有夹角，匀速直线运动和匀变速运动的合力方向必沿匀变速运动的方向，而速度方向一定和合外力有夹角，因此一定是曲线运动不可能是直线运动故B错；‎ 由牛顿第二定律可知，因此合外力不变的运动就是匀变速运动，平抛运动只受重力因此是匀变速运动；故C正确 ；‎ 匀速圆周运动的合外力大小不变方向变化因此不是恒力，做的不是匀变速运动，故D错误。‎ 选C ‎2.河宽固定，船在静水中速度5m/s，水速3m/s，过河时间最短和过河位移最短两种情况的时间比为（ ）‎ A. 1:1 B. 4:5 C. 3:4 D. 3:5‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】设河宽为d，不论船速和水速的关系如何，最短时间过河都为船头指向对岸，因此过河时间；船速大于水速的情况下，最短位移过河须将船头指向斜上方，船的实际运动轨迹沿直线走到对岸，由运动的分解与合成可知，故，故ACD错误，B正确 ‎3.如图所示，人在岸上通过滑轮用绳牵引小船，若水的阻力恒定不变，则在船匀速靠岸的过程中，下述说法中正确的是( )‎ A. 人匀速收绳 B. 人收绳的速度越来越大 C. 人收绳的速度越来越慢 D. 人收绳的速度先快后慢 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】设船运动的速度方向和绳子之间的夹角为，由运动的分解与合成可知船的运动为合运动，绳子的运动为分运动，因此，船在向前运动的过程中在逐渐增大，船速不变，因此绳的速度在逐渐减小，故选C正确，ABD错误 ‎4.如图所示，水平地面上有一个坑，其竖直截面为半圆，O为圆心，且AB为沿水平方向的直径。若在A点以初速度沿AB方向平抛一小球，小球将击中坑壁上的最低点D；而在C点以初速度沿BA方向平抛的小球也能击中D点。已知∠COD=60°，两小球初速度之比为（ ）（小球视为质点)‎ A. B. C. D. 1：1‎ ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】设圆的半径为R，从题中可知小球1的水平距离和竖直距离都是R，由平抛运动的公式有，由图可知小球2的水平位移，竖直位移，由可得，故，故A正确，BCD错误，故选A。‎ ‎5.如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径。当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为（ ）‎ A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 对A轮边缘的滑块恰好相对静止一起随A盘转动，有，解得，A轮和B轮靠摩擦传动，故边缘有相同的线速度大小，即，故B轮的角速度为；小木块放在B轮上刚好一起转动时，，解得，故选B。‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握靠摩擦传动轮子边缘上的点，具有相同的线速度，共轴转动的点，具有相同的角速度。‎ ‎6.如图所示，在足够长斜面上的A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落至斜面时下落的竖直高度为h1；若将此球改用2v0水平速度抛出，落至斜面时下落的竖直高度为h2.则h1∶h2为(　　)‎ A. 1∶3‎ B. 2∶1‎ C. 1∶4‎ D. 1∶2‎ ‎【答案】C ‎【解析】‎ 小球落在斜面上，位移间的关系有：，解得运动的时间：，根据，知，因为初速度之比为1：2，则下降的高度之比为1：4，故C正确，ABD错误。‎ ‎7.公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为Vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处，(　　)‎ A. 路面外侧低内侧高 B. 车速只要低于Vc，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于Vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，Vc的值变小 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】摩擦力产生的条件需要有相对滑动的趋势，而本题中汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，说明本题的汽车在转弯时不受摩檫力；又因为汽车转弯需要有力提供向心力，因此此处路面一定是外侧高内侧低，由重力和支持力提供向心力，故A错误；‎ 车速低于Vc，，汽车将向内侧滑动，此时可由向外的摩擦力使汽车不向内侧滑动，故B错误；‎ 车速高于Vc，此时可由向内的摩擦力补充向心力使车不向外侧滑动，因此C对；‎ 在本题中Vc是由重力和路面的支持力决定的，与摩擦力无关，路面结冰改变的使摩擦力的大小，因此Vc不变，故D错误 选C ‎8.刀削面是同学们喜欢的面食之一，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，用一刀片飞快地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0.8 m，最近的水平距离为0.5 m，锅的半径为0.5 m．要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些(g取10 m/s2)(　　) ‎ A. 1 m/s B. 2 m/s C. 3 m/s D. 4 m/s ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 根据h=gt2得，；因为平抛运动的水平位移0.5m＜x＜1.5m，根据x=vt知，初速度的范围为1.25m/s＜v＜3.75m/s。故BC正确，AD错误。故选BC。‎ ‎9.‎ ‎ 如图所示，木板B托着木块A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，a点为与圆心在同一水平位置，最高点为b，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）‎ A. 从a点到b点的过程中A的向心加速度越来越大 B. 从a点到b点的过程中B对A的摩擦力越来越小 C. 在a点时A对B压力等于A的重力，A所受的摩擦力达到最大值 D. 在通过圆心的水平线以下各位置时A对B的压力一定大于A的重力 ‎【答案】BCD ‎【解析】‎ 试题分析：A在竖直平面内逆时针方向做匀速圆周运动，则各位置的加速度大小相等，则A错；从a点到b点的过程中，将加速度分解为水平向左和竖直向下两分量ax、ay，水平加速度ax越来越小，而A受到的摩擦力等于A受到的合力，根据牛顿第二定律，摩擦力越来越小，则B正确；在a点ax最大，则摩擦力达到最大值，同时在a点A的ay等于零，根据牛顿第二定律，A的重力等于它受到的支持力，则A对B压力等于A的重力，所以C正确。‎ 在通过圆心的水平线以下各位置时ay竖直向上，则竖直方向合力向上，B对A的支持力一定大于A的重力，则D正确。‎ 考点：本题考查向心力、牛顿第二定律。‎ ‎10.乘坐游乐园的过山车时，质量为m的人随车在竖直平面内沿圆周轨道运动(如图所示)，下列说法正确的是(　　)‎ A. 车在最高点时，人处于倒坐状态，全靠保险带拉住，若没有保险带，人一定会掉下去 B. 人在最高点时，对座位仍可能产生压力，但压力一定小于mg C. 人在最低点时，处于超重状态 D. 人在最低点时，对座位的压力大于mg ‎【答案】CD ‎【解析】‎ 当人与保险带间恰好没有作用力，由重力提供向心力时，临界速度为 ．当速度v≥时，没有保险带，人也不会掉下来．故A错误．当人在最高点的速度v＞人对座位就产生压力．当速度增大到2‎ 时，压力为3mg，故B错误；人在最低点时，加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析可知，,，即人处于超重状态，人对座位的压力大于mg．故CD正确；故选CD．‎ 点睛：本题是实际问题，考查运用物理知识分析实际问题的能力，关键根据牛顿运动定律分析处理圆周运动动力学问题.‎ ‎11.如图所示，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的3把飞刀，分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上．假设不考虑飞刀的转动，并可将其视为质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是(　　)‎ A. 3把飞刀在击中板时速度相同 B. 到达M、N、P三点的飞行时间之比为1∶‎ C. 到达M、N、P三点的初速度的竖直分量之比为∶1‎ D. 设到达M、N、P三点，抛出飞刀的初速度与水平方向夹角分别为θ1、θ2、θ3，则有θ1>θ2>θ3‎ ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A、将飞刀的运动逆过来看成是一种平抛运动，三把刀在击中板时的速度大小即为平抛运动的初速度大小，运动时间为：t＝，初速度为：v0＝，由图看出，三把刀飞行的高度不同，运动时间不同，水平位移大小相等，所以平抛运动的初速度大小不等，即打在木板上的速度大小不等，故A错误；‎ B、竖直方向上逆过来看做自由落体运动，运动时间为：t＝，则得三次飞行时间之比为：：=： ：1．故B错误；‎ C、三次初速度的竖直分量等于平抛运动下落的速度竖直分量，由vy=gt=，则得它们之比为=∶1，故C正确；‎ D、设任一飞刀抛出的初速度与水平方向夹角分别为θ，则tanθ=，则得，θ1＞θ2＞θ3．故D正确．‎ 故选：CD．‎ 点睛：‎ 将飞刀的运动逆过来看是一种平抛运动，运用运动的分解法，由运动学公式研究平抛运动的初速度大小，即飞刀垂直打在木板上的速度大小；由高度比较时间．由vy=gt，分析三次初速度的竖直分量之比；由速度的分解，求解抛出飞刀的初速度与水平方向夹角关系．‎ ‎12.如图甲所示，一长为R的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列判断正确的是（ ）‎ A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 绳长不变，用质量较大的球做实验，得到的图线斜率更大 C. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率更大 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线a点的位置不变 ‎【答案】CD ‎【解析】‎ A、当F=0时，v2=a，则有：mg=ma/R，解得g=a/R，故A错误；‎ BC、在最高点，根据牛顿第二定律得，F+mg=mv2/R，则 ，图线的斜率k=R/ m，质量越大，斜率越小，故B错误、C正确；‎ D、根据上式，当F=0时，v2=gR=a，可知a点的位置与质量无关，故D正确。‎ 故选：CD。‎ 二． 实验题（每个空4分）‎ ‎13.未来在一个未知星球上用如图(a)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作平抛运动．现对小球的平抛运动采用频闪数码照相机连续拍摄．在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图(b)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0.10 s，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______(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 三 计算题（ ）‎ ‎14.如图所示，内壁光滑的导管弯成圆周轨道，半径为R，竖直放置，其质量为2m，小球质量为m，在管内滚动，当小球运动到最高点时，导管刚好要离开地面，此时小球的线速度多大？‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 在最高点，小球对导管的弹力竖直向上，等于导管的重力，为2mg． 对小球，根据牛顿第二定律得， ‎ 解得 ．‎ ‎15.如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R＝0.2 m的光滑1/4圆形轨道，BC段为高为h＝5 m的竖直轨道，CD段为水平轨道．一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑，到达B点时速度的大小为2 m/s，离开B点做平抛运动(g＝10 m/s2)，求：‎ ‎(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C点的水平距离；‎ ‎(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；‎ ‎(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ＝45°的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远．如果不能，请说明理由．‎ ‎【答案】(1)2 m　(2)6 N　(3)能落到斜面上，第一次落在斜面上的位置距离B点1.13 m ‎【解析】‎ ‎①.小球离开B点后做平抛运动，‎ 解得：‎ 所以小球在CD轨道上的落地点到C的水平距离为2m ‎②.在圆弧轨道的最低点B，设轨道对其支持力为N 由牛二定律可知：‎ 代入数据，解得 故球到达B点时对圆形轨道的压力为3N ‎③．由①可知，小球必然能落到斜面上 根据斜面的特点可知，小球平抛运动落到斜面的过程中，其下落竖直位移和水平位移相等 ‎，解得：‎ 则它第一次落在斜面上的位置距B点的距离为。‎ ‎16.竖直转轴上A点安装长度为L=2m的铰链（所能承受的力足够大），铰链的另一端固定质量为M=2kg的小球（视为质点），A点下方0.7m处与小球之间连接一根长度s=1.5m的轻绳，绳子能承受的最大拉力为Tm=12N。求绳子伸直时转轴转动角速度ω的取值范围？ (g＝10m/s2)‎ ‎【答案】2.5rad/s rad/s ‎【解析】‎ ‎【详解】设竖直杆为AB，AB杆与AM杆的夹角为，由三角形BAM中由余弦定理，因此；，；物体做匀速圆周运动的转动半径L=CM=1.2‎ 当角速度取得最小时，绳上拉力为零，由重力和杆AM的拉力提供向心力，因此有代入数据得；‎ 随着角速度得增加，绳上得拉力逐渐增加，当绳上得拉力增加到12N时，物体得角速度达到最大，此时设绳上得拉力为T，杆上的拉力为F，因此有；‎ 联立解得rad/s。‎ 故角速度得取值范围2.5rad/s rad/s。‎ ‎ ‎ ‎ ‎