2021四川省仁寿一中北校区等四校高一下学期第一次月考物理试题含答案

2023届联考高一下学期4月试题

物理试卷

本试题卷分第I卷（选择题）和第 II卷（非选择题），满分100分，考试时间90分钟。

第I卷（选择题 共46分）

一、单项选择题：（本大题共10个小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。）

1.关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）

A. 曲线运动物体的速度方向保持不变

B. 曲线运动一定是变速运动

C. 物体受到变力作用时就做曲线运动

D. 曲线运动的物体受到的合外力可以为零

2.物体做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（ ）

A. 物体必须受到恒力的作用

B. 物体所受合力必须等于零

C. 物体所受合力的大小可能变化

D. 物体所受合力大小不变，方向不断改变

3.如图所示，用细绳系着一个小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球受力有以下说法，正确是

A. 只受重力       B. 只受拉力

C. 受重力和拉力   D. 受重力、拉力和向心力

4.如图所示，质量相等的A、B两物块放在匀速转动的水平圆盘上，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列关系中正确的是(　　)

它们的角速度ωA>ωB 

1. B. 它们的线速度vA＜vB
2. 它们的运动周期TA＜TB 
3. D. 它们所受的摩擦力fA>fB

5.质量为m的小木块从半球形的碗口下滑，如图所示，已知木块与碗内壁间的滑动摩擦系数为μ，木块滑到最低点时的速度为v，那么木块在最低点受到的摩擦力为（　　）

A.μmg                     B． 

C．μm（g+） D．0

6.长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度v0，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（　　）

A．球过最高点时，速度为零

B．球过最高点时，绳的拉力为mg

C．开始运动时，绳的拉力为

D．球过最高点时，速度大小为

7.（单选）如图所示，用汽车吊起重物G，汽车以速度V前进，当牵绳与竖直方向夹角为θ时，重物上升速度为：（　　）

A.      

B.      

C.        

D.  

8.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则（   ）

A．A球的角速度必小于B球的角速度    

B．A球的线速度必小于B球的线速度

C．A球运动的向心加速度必大于B球的向心加速度

D．A球对筒壁的压力必大于B球对筒壁的压力

9.如图所示，将完全相同的两个小球A、B，用长L=0.8m的细绳悬于以v0=4m/s向右匀速运动的小车的顶部，两球恰与小车前后壁接触，由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FA：FB为（ g=10m/s2）（　　）

A．1：4 B．1：3 

C．3：1 D．1：1

10.（单选）如图所示，轻绳一端系一小球，另一端固定于O点，在O点正下方的P点钉一颗钉子，使悬线拉紧与竖直方向成一角度θ，然后由静止释放小球，当悬线碰到钉子时

①小球的瞬时速度突然变大

②小球的加速度突然变大

③小球的所受的向心力突然变大

④悬线所受的拉力突然变大

A. ①③④     B. ②③④      C. ①②④     D.①②③

二、多项选择题：本大题共4小题，每小题4分，共16分，在每小题给出的四个选项中，有一个以上的选项正确。全部选对得4分，选不全得2分，有选错或不答的得0分。

11.船在静水中的速度是1m/s，河岸笔直，河宽恒定，河水流速为3m/s，以下说法正确的是（　　）

　 A． 因船速小于流速，船不能到达对岸   　 B． 船能沿直线过河

　 C． 船可以垂直过河                 　 D． 船过河的最短时间是一定的

12.乘坐游乐园的翻滚过山车时，质量为m的人随车一起在竖直平面内旋转，下列说法正确的是：

A．车的加速度方向时刻在变化，但总是指向圆心

B．人在最高点时对座位仍可能产生压力，但是速度可以为零

C．车的线速度方向时刻在变化，但总在圆周切线方向上

D．人在最底点时对座位的压力大于mg

13.如图所示的皮带传动装置中，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半．A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则：

A．A、B两点的线速度大小之比为2:1

B．A，C两点的角速度大小之比为1：2

C．A、B两点向心加速度大小之比为2:1

D．A、C两点的向心加速度大小之比为1：4

14.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O点．设法让两个小球均在水平面上做匀速圆周运动．已知L1跟竖直方向的夹角为60°，L2跟竖直方向的夹角为30°，下列说法正确的是：

A．细线L1和细线L2所受的拉力大小之比为：1

B．小球m1和m2的角速度大小之比为：1

C．小球m1和m2的向心力大小之比为3：1

D．小球m1和m2的线速度大小之比为3：1

第 II卷（非选择题 共54分）

三、实验题：本大题共2个小题，共16分。请将正确答案直接答在答题卡相应的位置上。

15（共4分）.如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器。

(1)这个实验所用的主要研究方法是_____。

A.控制变量法     B.等效代替法   

 C.理想实验法     D.假设法

(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，皮带由此推测出是在研究向心力的大小F与_______的关系。

A.质量m        B.角速度ω      C.半径r

16.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是______。

（A）通过调节使斜槽的末端保持水平

（B）每次必须由静止释放小球

（C）每次释放小球的位置可以不同

（D）固定白纸的木板必须调节成竖直

（E）将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（2）某学生在实验过程中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，O为物体运动一段时间后的位置，取为坐标原点，A、B点坐标如下图所示，则可求出：（g=10m/s2，结果保留两位有效数字）

①小球抛出时的速度v0=______m/s

②小球经过A点时的竖直分速度vAy=______m/s。

③抛出点距O点的竖直距离h=______cm

四、计算题本大题4小题，共38分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。

17.（8分）在如图所示的圆锥摆中，已知小球质量为m，绳子长度为L，绳子转动过程中与竖直方向的夹角为θ，试求

（1）小球做圆周运动的向心力大小．

（2）小球做圆周运动的周期．

18.（8分）小船在静水中速度为5m/s，河水速度为3m/s，河宽200m， 求：(1)若要小船以最短时间过河，开船方向怎样？最短时间为多少？小船在河水中实际行驶距离是多大？

(2)若要小船以最短距离过河，开船方向怎样（即船头与河岸上游或下游夹角）？过河时间为多少？ (,,)

19.（10分）跳台滑雪是勇敢者的运动，它是利用依山势特别建造的跳台进行的。运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。这项运动极为壮观。设一位运动员由山坡顶的A点沿水平方向飞出，到山坡上的B点着陆。如图所示，已知运动员水平飞出的速度为v0 = 20m/s，山坡倾角为θ= 37°，山坡可以看成一个斜面。（g = 10m/s2，sin37º=  0.6，cos37º=  0.8）求：

（1）运动员在空中飞行的时间t；

（2）AB间的距离s。

20.(10分)如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知APB部分的半径R=1.0m，BC段长L=1.5m．弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以v0=3m/s的水平初速度从A点射入轨道，小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度h=0.8m，不计空气阻力，g取10m/s2．求：

（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小及圆管在水平方向上对小球的作用力大小；

（2）小球从A点运动到B点的时间t；

（3）小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点时的速度大小．

试卷答案

1.B

解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以A错误．

B、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，所以线运动一定是变速运动，所以B正确．

C、物体受到变力的作用，如果力的方向和速度在同一条直线上时，物体做的仍是直线运动，只不过是物体的加速度的大小在变化，所以C错误．

D、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，物体一定受到合力的作用，合外力不可能为零，所以D错误．

故选B．

2.D

【分析】

匀速圆周运动指速度大小不变的圆周运动，其周期和角速度都是不变的，但是线速度的方向不断改变，合外力指向圆心，大小不变，向时刻变化。

【详解】飞机在空中做匀速圆周运动表演时，由合外力提供向心力，向心力的方向始终指向圆心，时刻改变，大小不变，故ABC错误，D正确.

3.C

小球在运动过冲中受到绳子的拉力，重力，两个力的合力充当向心力，维持物体做圆周运动，B正确。

4.D

【详解】两物块随圆盘一起做匀速圆周运动没有发生相对滑动，所以两物块的角速度相等，故A错误；根据可知半径越大，则线速度越大，所以故B错误；根据 在角速度相等的情况下，两个物块的周期是相等的，故C错误；物体受到的静摩擦力提供了运动的向心力，即 由于质量和角速度都相等所以半径越大，则摩擦力越大，所以，故D正确；故选D

5.C

【考点】向心力；滑动摩擦力；牛顿第二定律．

【分析】小木块经过碗底时，由重力和碗底对球支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出碗底对球的支持力，再由摩擦力公式求解在过碗底时小木块受到摩擦力的大小．

【解答】解：小木块经过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：

  FN﹣mg=m

则碗底对球支持力：FN=mg+m

根据牛顿第三定律得：小木块对碗底的压力 FN′=FN=mg+m

所以在过碗底时小木块受到摩擦力的大小：f=μFN′=μ（mg+m）=μm（g++）

故选：C．

6.D

【考点】向心力；牛顿第二定律．

【分析】小球在竖直平面内做圆周运动，刚好越过最高点，知在最高点绳子的拉力为零，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出最高点的速度．

【解答】解：A、小球刚好越过最高点，知T=0，根据牛顿第二定律得，mg=，解得v=．故A、B错误，D正确．

C、开始运动时，根据牛顿第二定律得，，解得F=．故C错误．

故选D．

7.D

8.A

9.C

【考点】向心力．

【分析】小车突然停止运动，A球由于惯性，会向前摆动，将做圆周运动，B球受到小车前壁的作用停止运动，在竖直方向上拉力等于重力，根据牛顿第二定律求出A球绳的拉力，从而求出两悬线的拉力之比．

【解答】解：设小球的质量都是m，对A球有：

FA﹣mg=m

FA=mg+m=10m+20m=30m．

对B球有：FB=mg=10m．

所以FA：FB=3：1．

故选：C．

10.B

11.解：A、尽管船的静水速度小于河水速度，仍能到达河对岸，只是不能到达正对岸，选项A错误．

B、船在静水中的速度恒定，河水的速度也恒定，所以，船的实际运动时直线运动，选项B正确．

C、因船的静水速度小于河水的速度，所以船不能垂直渡河．选项C错误．

D、当船头始终指向河对岸时，船渡河的时间最短，所以船过河的最短时间是一定的，选项D正确．

故选：BD

12.CD

13.BD

由于甲轮和乙轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故vA=vB，由知A、B两点向心加速度大小之比为1：2，A、C错；由于乙轮和丙轮共轴，故两轮角速度相同，由得，所以，A、C两点的角速度大小之比为1：2，A、C两点的向心加速度大小之比为1：4，BD正确。

14.AC

【考点】向心力；牛顿第二定律．

【分析】小球受重力和拉力，两个力的合力提供小球做圆周运动的向心力．通过合力提供向心力，比较出两球的角速度大小，抓住小球距离顶点O的高度相同求出半径的关系，根据v=ωr比较线速度关系．

【解答】解：A、对任一小球研究．设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：

Tcosθ=mg

解得：T=

所以细线L1和细线L2所受的拉力大小之比，故A正确；

B、小球所受合力的大小为mgtanθ，根据牛顿第二定律得：

mgtanθ=mLsinθω2，

得：ω=．两小球Lcosθ相等，所以角速度相等，故B错误；

C、小球所受合力提供向心力，则向心力为：F=mgtanθ，

小球m1和m2的向心力大小之比为：，故C正确；

D、根据v=ωr，角速度相等，得小球m1和m2的线速度大小之比为：，故D错误．

故选：AC

15.    (1). A    (2). B

【详解】第一空：在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法，A正确；

第二空：图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度的关系，B正确。

16.    (1). ABD    (2). 1    (3). 2    (4). 5

（1）A、为了保证小球平抛运动的初速度水平，斜槽末端需保持水平，故A正确。

B、为了保证每次平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，故B正确，C错误。

D、小球平抛运动的轨迹在竖直平面内，固定白纸的木板必须调节成竖直，故D正确。

E、将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线连接各点，故E错误。

（2）①在竖直方向上，根据△y=gT2得相等的时间间隔为：T=

则小球抛出的速度为：。

②A点的竖直分速度为：。

③抛出点到A点的竖直位移为：

则抛出点距离O点的竖直距离为：h=20-15cm=5cm。

17.解：（1）向心力为拉力和重力的合力提供

F向=F合=mgtanθ       3分

（2）根据mgtanθ=，  2分

R=Lsinθ，   1分

解得：T=2π．   2分

答：（1）小球做圆周运动的向心力的大小为mgtanθ；

（2）小球做圆周运动的周期T=2π．

【考点】向心力．

【分析】（1）对小球受力分析，抓住合力提供向心力，根据平行四边形定则求出合力的大小．

（2）根据向心力与周期的关系求出小球做圆周运动的周期大小．

18.（1）欲使船在最短的时间内渡河，船头应垂直河岸方向.当船头垂直河岸时，合速度为倾斜方向，垂直分速度为。（1分）；（1分）

（1分）（1分）

（2）欲使船渡河航程最短，应垂直河岸渡河。船头应朝上游与河岸成某一角度.如图所示，由得.所以船头向上游偏53°时航程最短. （2分）

；.（2分）

19.（1）运动员由A到B做平抛运动

水平方向的位移为x = v0t ………………………  ………①（2分）

竖直方向的位移为y = gt2 …………………………………②（2分）

由①②可得，t = = 3 s …………………………③（1分）

（2）由题意可知sin37°= ……………………………④（2分）

联立②④得s = t2  …………………………………⑤（2分）

将t=3s代入上式得s = 75m …………………………………（1分）

20.解：（1）小球做匀速圆周运动，角速度为： =3rad/s    2分

加速度为：a==9m/s2         2分

圆管对球作用力为：F=ma=0.1×9N=0.9N   1分

（2）小球从A到B的时间为：t1==1.05s．    2分

（3）小球在竖直方向做自由落体运动，根据h=得：  1分

t==0.4s   

落地时竖直方向的速度为：vy=gt=10×0.4m/s=4m/s，       2分

落地的速度大小为：v==m/s=5.0m/s．        2分

答：（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度为3rad/s，向心加速度的大小为9m/s2，圆管在水平方向上对小球的作用力大小为0.9N．

（2）小球从A点运动到B点的时间为1.05s；

（3）小球在空中做平抛运动的时间为0.4s，落到地面D点时的速度大小为5.0m/s．

【考点】平抛运动；线速度、角速度和周期、转速．

【分析】（1）根据匀速圆周运动的线速度大小，结合线速度与角速度的关系求出小球做圆周运动的角速度，根据向心加速度公式求出向心加速度的大小，从而结合牛顿第二定律求出圆管在水平方向上对小球的作用力大小．

（2）根据匀速圆周运动的弧长和线速度求出小球从A到B的时间．

（3）根据高度，结合位移时间公式求出平抛运动的时间，结合速度时间公式求出落地时的竖直分速度，根据平行四边形定则求出落地的速度大小．