2020-2021学年湖南省重点中学联考高一（下）月考物理试卷（3月份）新人教版

这是一份2020-2021学年湖南省重点中学联考高一（下）月考物理试卷（3月份）新人教版，共8页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A.做曲线运动的物体速度大小可能不变
B.做圆周运动的物体所受的合力方向一定指向圆心
C.做曲线运动的物体所受的合力方向一定在不断变化
D.做匀变速曲线运动的物体在相等的时间内速度的变化量可能不同

2. 一条两岸笔直且宽为150m、流速为4m/s的河流，小船在静水中的最大速度为5m/s，则该小船（ ）
A.渡河的最短时间为37.5s
B.渡河的最短位移大小为250m
C.以最短位移渡河时，渡河的时间为50s
D.以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为90m

3. 在水平地面上有一辆汽车通过不可伸长的轻绳提升穿过竖直细杆的货物，某一时刻连接汽车一端的轻绳与水平方向的夹角为θ，连接货物的轻绳与水平方向的夹角也为θ，如图所示，若此时汽车的速度大小为v0，则此时货物的速度大小为（ ）

A.v0B.v0sinθC.v0csθD.

4. 两光滑小球A、B在同一漏斗内，在不同高度的水平面内做匀速圆周运动（A球在B球上方），如图所示，下列说法正确的是（ ）

A.A、B两小球的线速度大小相等
B.A、B两小球的加速度大小相等
C.A、B两小球的角速度大小相等
D.A球的角速度大于B球的角速度

5. 水车是中国古代常用的一种农用工具，水车的简易模型如图所示，水流自水平的水管流出，水流轨迹与水车的边缘相切可使轮子连续转动，切点对应的半径与水平方向成37∘角。若水管出水口水流的流速v0＝6m/s，轮子半径R＝2m，不计空气阻力。取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8，水到达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度相同，下列说法正确的是（ ）

A.水管出水口距轮轴O的竖直高度为3.2m
B.水管出水口距轮轴O的竖直高度为4.4m
C.水管出水口距轮轴O的水平距离为3.6m
D.水管出水口距轮轴O的水平距离为4.8m

6. 如图所示，火车转弯处外轨略高于内轨。某同学在车厢内研究列车在转弯时的运动情况，他在车厢顶部用细线悬挂一个质量为m的小球，当列车以速度v通过一段弯道时，发现悬挂小球的细线与车厢侧壁平行，已知转弯处铁轨对应的圆弧的半径为r，重力加速度大小为g。则此过程中（ ）

A.小球受到细线的拉力大小为m
B.细线与竖直方向的夹角的正切值为
C.外侧轨道与轮缘间有沿枕木方向的侧向挤压作用
D.内侧轨道与轮缘间有沿枕木方向的侧向挤压作用
二.选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

某同学探究一轻弹簧的弹力与弹簧形变量的关系实验时，得到弹簧弹力F与弹簧长度L的关系图像如图所示，则下列说法正确的是（ ）

A.该弹簧的原长为7cm
B.该弹簧的劲度系数为100N/m
C.该弹簧长度为7cm时，弹簧弹力大小为7N
D.该弹簧弹力大小为2N时，弹簧长度可能为7cm

质量为1kg的质点运动的x−t图像如图所示，已知该图像是顶点在坐标原点的抛物线，下列说法正确的是（ ）

A.质点的加速度大小为4m/s2
B.质点所受的合力大小为2N
C.t＝5s时的速度大小为10m/s
D.2s∼6s内质点的平均速度大小为16m/s

倾角θ＝30∘、质量为M的斜面体静止在粗糙的水平地面上，一质量为m的光滑小球在不可伸长的轻绳拉力作用下静止在斜面上，如图所示。已知轻绳与斜面间的夹角也为θ，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）

A.地面对斜面体的支持力等于(M+m)g
B.斜面体对地面的摩擦力方向水平向右
C.小球受到斜面的支持力与受到的重力大小相等
D.小球受到斜面的支持力与轻绳的拉力大小相等

如图甲所示的塔吊某次从地面上的O点提升质量为900kg的建材（视为质点）时，水平方向的速度vx与时间t的图像如图乙所示，竖直方向的速度vy与时间t的图像如图丙所示。已知钢丝绳始终竖直、重力可忽略不计，取重力加速度大小g＝10m/s2，下列说法正确的是（ ）

A.10s∼30s内，建材做匀速直线运动
B.t＝15s时，建材到O点的距离为25m
C.36s∼46s内，建材与地面的距离减小了12m
D.30s∼36s内，钢丝绳中的张力最大，最大值为9300N
三、非选择题：共56分。

某同学利用频闪照相研究平抛运动，在感光底片上得到如图所示的a、b、c三点，已知底片上每个小方格都为正方形，a、c两点对应的实际距离为24cm，闪光的周期为0.07s。根据以上信息结合平抛运动的规律，回答下列问题：

（1）物体做平抛运动的初速度大小为________m/s；

（2）当地的重力加速度大小为________m/s2。

用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系。

（1）平衡摩擦力时，________（选填“需要”或“不需要”）把悬挂钩码的轻绳系在小车上，让小车拉着穿过打点计时器的纸带能沿长木板________运动。

（2）实验过程中________（选填“需要”或“不需要”）重复平衡摩擦力；实验中________（选填“需要”或“不需要”）满足所挂钩码质量远小于小车质量。

（3）某次实验得到一条点迹清晰的纸带，如图乙所示。图乙中每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器接50Hz交变电流，由图乙中数据得小车的加速度大小a＝________m/s2（结果保留三位有效数字）。

轻质细线一端系一质量m＝1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑圆锥体
顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝45∘，如图所示。当小球随圆锥体一起绕轴以角速度ω＝rad/s匀速转动时，小球对圆锥体恰无压力，取重力加速度大小g＝10m/s2。

（1）求细线的长度l；

（2）若细线与竖直方向的夹角稳定在θ′＝60∘，求此时小球的角速度大小ω′。

一玩具模型如图所示，模型的左边由一段长L＝4m、倾角α＝37∘的倾斜轨道和一小段水平轨道组成，两段轨道之间由一小段圆弧平滑连接（圆弧及水平轨道长度均可忽略），水平轨道距地面的高度H＝2.4m；模型的右边为固定在水平地面上的倾角β＝45∘的斜面，斜面底端处于水平轨道末端的正下方。一物体（视为质点）从左侧轨道顶端由静止滑下，从水平轨道末端抛出后恰好垂直打在右侧斜面上。已知物体经过圆弧连接处时速度大小不变，方向变为水平向右，取重力加速度大小g＝10m/s2，sin37∘＝0.6，cs37∘＝0.8，求：

（1）物体从滑出水平轨道至落到斜面上的时间t；

（2）物体滑至水平轨道末端时的速度大小v0；

（3）物体与倾斜轨道间的动摩擦因数μ。

消防员在某高楼进行训练，现要从距地面高h＝27m处的一扇窗户外沿一条竖直悬挂的绳子以最短的时间滑到地面，消防员可以先轻握绳子加速下滑（此过程中摩擦力可以忽略不计），在恰当的位置双手紧握（佩戴防护手套）绳子开始做减速运动。已知在下滑过程中，绳子对每只手套的摩擦力的最大值均为消防员所受重力的，为了安全，消防员着地时的速度不能超过v＝6m/s，取重力加速度大小g＝10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）消防员双手紧握绳子向下减速时的最大加速度a；

（2）消防员沿绳安全滑至地面的最短时间tmin以及此过程中消防员的最大速度vmax。
参考答案与试题解析
2020-2021学年湖南省重点中学联考高一（下）月考物理试卷（3月份）
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。
1.
【答案】
A
【考点】
物体做曲线运动的条件
曲线运动的概念
【解析】
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动。
【解答】
A、做曲线运动的物体，其速度大小可能不变，如匀速圆周运动，故A正确；
B、做圆周运动的物体，所受合力方向不一定指向圆心，如竖直平面内变速圆周运动，沿切线方向的力改变速度大小，指向圆心的力充当向心力，故B错误；
C、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力方向不一定变化，如平抛运动，故C错误；
D、做匀变速曲线运动的物体，加速度保持不变，根据△v＝at可知，相等时间内速度的变化量相同，故D错误。
2.
【答案】
C
【考点】
运动的合成与分解
合运动与分运动的概念
【解析】
因为水流速度小于静水速度，当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河位移最短；速度的合成满足平行四边形定则．
【解答】
A、当静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短，为：tmin＝s＝30s，故A错误；
B、水的流速为4m/s，小船在静水中的最大速度为5m/s，当合速度与河岸垂直，渡河位移最短，合速度与分速度如图：
可知，船的最小位移为150m，故B错误；
C、渡河位移最短时，根据勾股定理可知合速度的大小：m/s＝3m/s，渡河的时间为：t＝s＝50s，故C正确；
D、船以最短时间过河时，它沿水流方向的位移大小为：x＝vstmin＝4×30m＝120m，故D错误。
3.
【答案】
D
【考点】
运动的合成与分解
合运动与分运动的概念
【解析】
将小车和滑块的速度进行分解，小车和滑块的速度在绳子方向的分速度大小相等，列式求解。
【解答】
车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v0csθ＝v绳，
货物的速度也等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，则有vcs(90∘−θ)＝v绳，所以货物的速度v＝。故ABC错误，D正确。
4.
【答案】
B
【考点】
线速度、角速度和周期、转速
向心力
牛顿第二定律的概念
【解析】
两球都在水平面内做匀速圆周运动.对小球受力分析，小球受重力和支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解线速度、角速度及加速度​​​​​​​的大小关系.
【解答】
A、对任意一个小球进行研究，分析小球受力：小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图
F＝mgtanθ＝m，
解得r＝，两球转动半径不同，θ相同，则两小球的线速度大小不相等，故A错误；
B、根据F＝mgtanθ＝ma，
解得a＝gtanθ，对于两球分析，θ是相同的，故B正确；
CD、根据F＝mgtanθ＝mω2r，
解得ω＝，A球对应的半径大，角速度较小，故CD错误；
5.
【答案】
B
【考点】
平抛运动的概念
线速度、角速度和周期、转速
平抛运动基本规律及推论的应用
【解析】
将水流到达轮子边缘的速度进行分解，根据平行四边形定则求出竖直分速度，结合速度位移-公式求出平抛运动下降的高度，根据几何关系求出水管出水口距轮轴的竖直高度，根据初速度和时间求出水平位移，结合几何关系求出水管出水口距轮轴O的水平距离。
【解答】
A、水流到达轮子边缘的速度方向与轮子边缘的线速度相同，根据平行四边形定则得：
解得水流到达轮子边缘的竖直分速度为：
则水管出水口到达轮轴O的竖直高度为：H＝＝，故A错误，B正确；
C、水管出水口距轮轴O的水平距离为：x＝v0t−Rcs37∘＝＝＝3.2m，故CD错误。
6.
【答案】
B
【考点】
向心力
牛顿第二定律的概念
【解析】
车的向心力恰好由车受到的重力与支持力的合力提供，所以两侧的轨道与轮缘间均无侧向挤压作用；
通过对小球的受力分析，根据竖直方向上的平衡方程求得求得细线对小球的拉力的大小。
【解答】
CD、由于悬挂小球的细线与车厢侧壁平行，可知车受到的支持力的方向与小球受到的细线的拉力方向平行，车的向心力恰好由车受到的重力与支持力的合力提供，所以两侧的轨道与轮缘间均无侧向挤压作用，故CD错误；
AB、小球做匀速圆周运动，小球受到重力mg、细线的拉力F，由合力提供向心力，设细线与竖直方向的夹角为θ，
由牛顿第二定律可得：Fcsθ＝mg，
解得：F＝，tanθ＝，故A错误，B正确；
二.选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
【答案】
B,D
【考点】
胡克定律
探究弹力和弹簧伸长的关系
【解析】
明确胡克定律的基本内容，由图象即可求出弹簧的原长和劲度系数；再根据胡克定律明确弹簧长度为7cm时弹簧的弹力；同理再根据胡克定律求出弹簧为2N时弹簧的长度。
【解答】
A、由胡克定律可得，F＝k(L−L0)可知，弹簧与横坐标的交点表示原长，由图可知，弹簧的原长为5cm，故A错误；
B、弹簧的劲度系数k等于图象的斜率，由图可知，k＝＝N/cm＝1N/cm＝100N/m，故B正确；
C、由胡克定律可知，该弹簧长度为7cm时，弹簧弹力大小为F＝k(L−L0)＝100×(7×10−2−5×10−2)N＝2N，故C错误；
D、弹簧弹力大小为2N时，弹簧可能是被拉长，也可能是被压缩，故长度可能为7cm，也可能是3cm，故D正确。
【答案】
A,D
【考点】
v-t图像（匀变速直线运动）
非常规图像
x-t图像（匀变速直线运动）
匀变速直线运动的概念
【解析】
在位移-时间图象中，斜率表示速度，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，抛物线表示物体做匀变速直线运动，结合x＝at2求出加速度，由牛顿第二定律求出质点受到的合外力，由速度-时间公式求出5s时的速度，分别求出2s末的位移与6s时的位移，然后由平均速度的公式求出平均速度。
【解答】
A、该图像是顶点在坐标原点的抛物线，根据初速度为零的匀变速直线运动规律x＝at2，当t＝5s时，x＝50m，代入公式解得：a＝4m/s2，故A正确；
B、根据牛顿第二定律，质点受到的合力：F＝ma＝1×4N＝4N，故B错误；
C、由速度-时间公式可知5s末的速度：v＝at＝4×5m/s＝20m/s，故C错误；
D、2s内的位移：m＝8m，6s内的位移：m＝72m；
2s∼6s内质点的平均速度大小为：m/s＝16m/s，故D正确。
【答案】
B,D
【考点】
力的合成与分解的应用
解直角三角形在三力平衡问题中的应用
【解析】
以整体为研究对象，竖直方向、水平方向根据平衡条件分析地面与斜面体之间的弹力和摩擦力；
以小球为研究对象，水平方向、竖直方向根据平衡条件列方程分析支持力与轻绳的拉力大小、斜面的支持力与小球受到的重力大小关系。
【解答】
选小球为研究对象，受到重力、支持力和轻绳的拉力，如图所示。
根据几何关系可得N与竖直方向的夹角为θ，T与竖直方向的夹角为α＝90∘−2θ＝90∘−2×30∘＝30∘＝θ
A、以整体为研究对象，竖直方向根据平衡条件可得地面对斜面体的支持力等于FN＝(M+m)g−Tcsθ