广西蒙山县第一中学2022-2022学年高一下学期第一次月考物理试题一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1.做匀速圆周运动的物体，下列物理量中变化的是( )A.速率B.速度C.转速D.周期【答案】B【解析】解：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度(简称速度)、向心加速度、向心力这几个物理量都是矢量，虽然其大小不变但是方向时刻在变，因此这些物理量是变化的，周期、频率、转速、速率是标量，是不变化的，故B正确，ACD错误。故选：B。对于物理量的理解要明确是如何定义的，决定因素有哪些，是标量还是矢量，如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点。解决本题的关键知道匀速圆周运动的特点，知道线速度的方向、向心加速度的方向时刻改变，角速度的方向不变。2.关于平抛运动，下列说法正确的是( )A.不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其水平位移一定越大B.不论抛出位置多高，抛出速度越大的物体，其飞行时间一定越长C.不论抛出速度多大，抛出位置越高，其飞行时间一定越长D.不论抛出速度多大，抛出位置越高，飞得一定越远【答案】C【解析】解：平抛运动的时间由高度决定，根据h=12gt2，高度越高，时间越长。根据x=vt知，初速度和时间共同决定水平位移。故C正确，A、B、D错误。故选：C。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和高度共同决定水平位移．解决本题的关键知道平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和高度共同决定水平位移．3.如图所示，小物体A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起做匀速圆周运动，则关于A的受力情况，下列说法正确的是( )A.只受重力、支持力B.只受向心力、摩擦力C.受重力、支持力、向心力、摩擦力D.受重力、支持力、摩擦力【答案】D【解析】解：物体在水平面上，一定受到重力和支持力作用，物体在转动过程中，有背离圆心的运动趋势，因此受到指向圆心的静摩擦力，且静摩擦力提供向心力，故ABC错误，D正确。故选：D。向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力．本题学生很容易错误的认为物体受到向心力作用，要明确向心力的特点，同时受力分析时注意分析力先后顺序，即受力分析步骤．4.一辆赛车在水平公路上转弯，从俯视图中可以看到，赛车沿曲线由P向Q行驶且速度逐渐减小.图中画出了赛车转弯经过M点时所受合力F的方向的四种可能性，其中正确的是( )A.B.C.D.【答案】D【解析】解：赛车做的是曲线运动，赛车受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车是从P向Q运动的，并且速度在减小，所以合力与赛车的速度方向的夹角要大于90∘，所以ABC错误，D正确。故选：D。做曲线运动的物体，运动的轨迹是曲线，物体受到的合力应该是指向运动轨迹弯曲的内侧，速度沿着轨迹的切线的方向．做曲线运动的物体，合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧，由于赛车的速度在减小，合力与速度的夹角还要大于90∘．5.一艘小船在静水中的速度为4m/s，渡过一条宽200m，水流速度为3m/s的河流，则该小船( )A.不能到达正对岸B.以最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小为200mC.渡河的时间一定是50sD.以最短位移渡河时，位移大小200m【答案】D【解析】解：AD、小船在静水中的速度为4m/s，大于水流速度为3m/s，故合速度可以垂直河岸，此时过河位移最短，则过河位移最小为200m，故A错误，D正确；BC、当以静水中的速度垂直河岸过河时，过河时间最短，tmin=dvc=50s，此时沿水流方向的位移大小为：x=v2tmin=2×50=100m，故BC错误；故选：D。当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，从而即可求解。小船过河问题属于运动的合成与分解问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度。6.如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做( )A.匀速运动B.匀加速运动C.变加速运动D.减速运动【答案】C【解析】解：由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示，V1是人拉船的速度，V2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有：V1=V2cosθ，随着θ增大，由于V1不变，所以V2增大，且非均匀增大。故C正确，ABD错误。故选：C。对小船进行受力分析，抓住船在水平方向和竖直方向平衡，运用正交分解分析船所受的力的变化．解决本题的关键能够正确地对船进行受力分析，抓住水平方向和竖直方向合力为零，根据平衡分析．7.一个物体以初速度v0水平抛出，落地的速度为v，那么物体做平抛运动的时间为( )A.v2−v02gB.v2+v02gC.v−v0gD.v+v0g【答案】A3/4\n【解析】解：根据平行四边形定则知，物体落地时竖直分速度vy=v2−v02，则物体平抛运动的时间t=vyg=v2−v02g。故选：A。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则求出竖直分速度，结合速度时间公式求出运动的时间．解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，结合运动学公式灵活求解，基础题．1.如图所示，在光滑水平面上，质量为的小球在细线的拉力作用下，以速度v做半径为r的匀速圆周运动.小球所受向心力F的大小为( )A.mv2rB.mvrC.mvrD.mvr2【答案】A【解析】解：根据牛顿第二定律得，小球的向心力由细线的拉力提供，则有： F=mv2r.故A正确，B、C、D错误。故选：A。小球在光滑的水平面上做匀速圆周运动，由细线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求解．解决本题的关键掌握向心力大小公式，以及知道向心力的来源，能运用牛顿第二定律进行求解．2.一物体从同一高度水平抛出(不计空气阻力)下列说法正确的是( )A.物体质量越小，水平位移越大B.初速度越大，在空中飞行时间越长C.初速度越大，落地速度越大D.初速度越大，落地时竖直方向的速度越大【答案】C【解析】解：A、根据h=12gt2得，t=2hg，水平位移为x=v0t=v02hg，可知水平位移与质量无关，故A错误。B、由上知运动的时间由高度决定，与初速度无关，故B错误。C、落地速度为v=v02+vy2=v02+2gh可知高度一定，初速度越大，落地速度越大，故C正确。D、落地时竖直方向的速度为vy=2gh，由高度决定，与初速度无关，故D错误。故选：C。平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，落地时速度由速度合成研究．解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，知道平抛运动的时间由高度决定，与初速度和质量无关．3.如图所示，一个小球绕圆心O做匀速圆周运动，已知圆周半径为r，该小球运动的角速度为ω，则它运动线速度的大小为( )A.ωrB.ωrC.ω2rD.ωr2【答案】B【解析】解：小球做匀速圆周运动，转动的半径为r，角速度为ω，故速度为：v=ωr故选：B。小球做匀速圆周运动，已知角速度和转动半径，根据v=ωr求解本题关键是明确小球的运动性质，然后结合速度与角速度的公式求解，记住公式即可4.如图所示的皮带传动装置，主动轮1的半径与从动轮2的半径之比R1：R2=2：1，A、B分别是两轮边缘上的点，假设皮带不打滑，则下列说法正确的是( )A.A、B两点的线速度之比为vA：vB=1：2B.A、B两点的角速度之比为ωA：ωB=2：1C.A、B两点的加速度之比为aA：aB=1：2D.A、B两点的加速度之比为aA：aB=2：1【答案】C【解析】解：A、同缘传动边缘点线速度大小相等，故vA：vB=1：1，故A错误；B、由于vA：vB=1：1，根据v=ωr，线速度一定时角速度与半径成反比，故ωA：ωB=1：2，故B错误；C、D、根据a=v2r和v=ωr，有a=vω，由于vA：vB=1：1，ωA：ωB=1：2，故aA：aB=1：2，故C正确，D错误；故选：C。同缘传动边缘点线速度大小相等，同轴传动角速度相等，根据a=v2r和v=ωr求解加速度之比．传动问题把握两个原则：同缘传动边缘点线速度大小相等，同轴传动角速度相等．二、多选题（本大题共3小题，共12.0分）5.关于曲线运动的条件，以下说法中错误的是( )A.物体受变力作用才可能做曲线运动B.物体受恒力作用也可能做曲线运动C.物体不受力也能做曲线运动D.物体只要受到合外力就一定做曲线运动【答案】ACD【解析】解：A、在恒力作用下物体可以做曲线运动，平抛运动就是在重力作用下作的曲线运动，所以A错误，B正确；C、物体不受力时，只能做匀速直线运动或者是静止，不可能做曲线运动，所以C错误。D、当合力与速度方向在同一条直线上时，物体做直线运动，所以D错误。本题选错误的，故选：ACD。物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论．本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，掌握了做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了．6.质点做匀速圆周运动时( )A.角速度大时，其转速一定大B.线速度越大，其转速一定越大C.线速度一定时，半径越大，则周期越长D.无论半径大小如何，角速度越大，则质点的周期一定越长【答案】AC【解析】解：A、由公式ω=2πn，知ω与n成正比，即角速度大时，其转速一定大，故A正确；B、由公式v=ωr=2πrn，v大，n不一定大，还取决于r，故B错误；C、由T=2πrv，线速度一定时，T与r成正比，所以线速度一定时，半径越大则周期越大，故C正确；D、根据ω=2πT可知，角速度越大，则质点的周期一定越短，故D错误；故选：AC。解答本题应掌握：线速度与角速度的关系公式v=ωr；角速度与转速的周期公式ω=2πn；周期与线速度的关系公式T=2πrv3/4\n，角速度表示速度方向变化快慢的物理量。本题涉及描述圆周运动的一些物理量间的关系式，应该在记住这些概念的基础上熟练推导他们间的关系式；初学者往往容易找一些事例，而不去推导关系式。1.下列说法中正确的是( )A.电梯加速下落的过程中，电梯中的人处于超重状态B.电梯减速下落的过程中，电梯中的人处于失重状态C.电梯加速上升的过程中，电梯中的人处于超重状态D.电梯减速上升的过程中，电梯中的人处于失重状态【答案】CD【解析】解：电梯加速下落的过程中，加速度向下，其内部的人处于失重状态，故A错误；电梯减速下落的过程中，加速度向上，其内部的人处于超重状态，故B错误；电梯加速上升的过程中，加速度向上，其内部的人处于超重状态；电梯减速上升的过程中，加速度向下，其内部的人处于失重状态；所以CD正确，AB错误故选：CD。物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力称为超重，小于重力则称为失重，处于超重或失重状态时物体的质量或重力并不变．本题考查对超重和失重的理解，要注意所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化，而物体受到的重力保持不变．三、填空题（本大题共1小题，共2.0分）2.在研究平抛运动的实验中，可以测出小球经过曲线上任意位置的瞬时速度，实验步骤如下：A.让小球多次从同一位置上由静止滚下，记下小球经过卡片孔的一系列位置B.按照课本装置图安装好器材，注意斜槽末端切线水平，记下小球经过斜槽末端时重心位置O点和过O点的竖直线C.取下白纸，以O点为原点，以竖直线和垂直于竖直方向的直线为轴建立xoy坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹D.测出曲线上某点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度请写出上述实验步骤的合理顺序：______．【答案】BACD【解析】解：为了小球做平抛运动的初速度相同，则小球每次从同一位置由静止滚下．实验步骤是：A：安装器材；B：释放小球做实验；C：取下白纸画图求解，所以顺序为：BACD．故答案为：BACD．为保证小球做的是同一个运动，所以必须保证从同一高度释放，为保证小球做的是平抛运动，所以必须要让斜槽末端水平.实验步骤是：①安装器材②释放小球做实验③取下白纸画图求解．做这个实验的关键是画出平抛运动的轨迹，再进行计算探究.围绕画轨迹记忆实验器材和注意事项，难度不大．四、实验题探究题（本大题共1小题，共8.0分）3.在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要______，且要求小球要从______释放，现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长L=2.5cm，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球由A到B位置的时间间隔为______s，小球平抛的初速度大小为______m/s．【答案】水平 同一位置 0.05 1【解析】解：在研究平抛运动的实验中，为保证小球做平抛运动斜槽末端要水平，为保证每次运动轨迹相同要求小球从同一位置释放，小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT2，即L=gT2，得T=Lg=0.02510=0.05s小球初速度v0=xt=2×0.0250.05=1m/s故答案为：水平，同一位置，0.05，1．在实验中让小球在固定斜槽滚下后，做平抛运动，记录下平抛后运动轨迹.要得到的是同一个轨迹，因此要求抛出的小球初速度是相同的，所以在实验时必须确保抛出速度方向是水平的，同时初速度相同．根据图象中两个相邻的位置水平位移相同，可见运动时间相同，小球竖直方向做自由落体运动，△h=gT2，可求出时间间隔T，再由水平方向x=vT，求得初速度为1m/s．在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，因此实验中关键是斜槽末端槽口的切线保持水平．五、计算题（本大题共4小题，共34.0分）4.如图所示，一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时，汽车对桥面的压力等于车重的一半.取g=10m/s2，求：(1)这座拱桥的半径R；(2)若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力，则汽车过桥顶时的速度V的大小．【答案】解：(1)设小车质量为m，桥面对小车支持力为FN，因汽车对桥面的压力等于车重的一半．由牛顿第三定律可知FN=12mg对车利用牛顿第二定律有mg一FN=mv02R所以R=mv02mg2=2v02g=2×15210m=45m(2)设小车过桥顶时对桥面恰无压力时速度为V，此时小车只受重力作用由牛顿第二定律有mg=mv2R所以v=gR=10×45=152m/s．答：(1)这座桥的半径R为45m．(2)汽车过桥顶时的速度大小为152m/s．【解析】(1)在桥顶，靠重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律求出这座拱桥的半径．(2)当汽车对桥面的压力为零，则靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出汽车过桥顶时的速度大小．解决本题的关键搞清向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．5.一根长l=0.625m的细绳，一端栓一质量m=0.4kg的小球，使其在竖直平面内绕绳的另一端做圆周运动，求：(1)小球通过最高点是的最小速度；(2)若小球以速度v=3.0m/s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？若此时绳突然断了，小球将如何运动？【答案】解：(1)小球通过最高点，当绳对小球拉力为零时，小球的速度最小，根据向心力公式得：mg=mv2l解得：v=gl=6.25=2.5m/s(2)小球以速度v=3.0m/s通过圆周最高点时，有：mg+T=mv12l解得：T=0.4×90.625−4=1.7N3/4\n若此时绳突然断了，小球将沿切线方向飞出，做平抛运动．答：(1)小球通过最高点是的最小速度为2.5m/s；(2)若小球以速度v=3.0m/s通过圆周最高点时，绳对小球的拉力为1.7N，若此时绳突然断了，小球将做平抛运动．【解析】(1)小球通过最高点，当绳对小球拉力为零时，小球的速度最小，根据向心力公式即可求解最小速度；(2)根据向心力公式即可求解绳对小球的拉力，绳突然断开，小球落地前将做平抛运动．本题是圆周运动向心力公式的直接应用，知道小球通过最高点，当绳对小球拉力为零时，小球的速度最小，难度不大，属于基础题．1.把一小球从离地面h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，(g=10m/s2).求：(1)小球在空中飞行的时间；(2)小球落地点离抛出点的水平距离；(3)小球落地时的速度大小．【答案】解：(1)平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=12gt2得 所以t=2hg=2×510s=1s (2)水平距离x=v0t=10×1m=10m (3)落地时竖直分速度vy=gt=10×1m/s=10m/s 所以落地时速度v=v02+vy2=102+102m/s=102m/s答：(1)小球在空中飞行的时间为1s；(2)小球落地点离抛出点的水平距离为10m；(3)小球落地时的速度大小为102m/s．【解析】(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据高度求出运动的时间．(2)结合初速度和时间求出水平位移．(3)根据自由落体运动的规律求出落地时竖直分速度，再进行合成得到小球落地时的速度大小．解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，结合运动学公式灵活求解.对于落地的速度，也可以根据机械能守恒定律或动能定理求解．2.如图所示，半径为R=0.4m，内径很小的光滑半圆管竖直放置，两个质量均为m的小球A、B以不同速率进入管内，A通过最高点C时，对管壁上部的压力为8mg，B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg。重力加速度g=10m/s2，求：(1)A、B两球从C点飞出到落地的时间。(2)A、B两球落地点间的距离。【答案】解：(1)两个小球通过最高点C时，受重力和管壁的作用力，这两个力的合力作为向心力，离开轨道后两球均做平抛运动，则在竖直方向上有：2R=12gt2解得：t=4Rg=0.4s(2)在C点，由牛顿第二定律得：对A球有：8mg+mg=mv A2R，解得：vA=3gR=6m/s对B球有：mg−0.75mg=mvB2R，解得：vB=12gR=1m/s故A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差，即为：sA−sB=(vA−vB)t=2m答：(1)A、B两球从C点飞出到落地的时间为0.4S。(2)A、B两球落地点间的距离为2m。【解析】(1)根据牛顿第二定律，通过竖直方向上的合力提供向心力，分别求出A、B两球通过C点的速度。(2)根据平抛运动的规律，由高度求出运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移，从而得出A、B两球落地点的距离。本题考查了圆周运动和平抛运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键。3/4
