2021-2022学年云南省保山腾冲市第一中学高一（下）3月考试物理试题含解析

云南省腾冲市第一中学2022年-2022年3月份考试

高一物理

第Ⅰ卷

一、单选题（共10小题，每题3分）

1. 下列关于加速度的说法中正确的是（　　）

A. 由a=可知，a与Δv成正比，与Δt成反比

B. 物体的速度变化率越大，其加速度一定越大

C. 物体加速度为零，则物体的速度一定为零

D. 物体运动速度越大，其加速度一定越大

【1题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．加速度a=采用比值定义法 ，a等于Δv与Δt的比值，但是与Δv和Δt无关，选项A错误；

B．加速度等于速度的变化率，则物体的速度变化率越大，其加速度一定越大，选项B正确；

C．物体加速度为零，物体的速度不一定为零，例如做匀速直线运动的物体，选项C错误；

D．物体运动速度越大，其加速度不一定越大，例如高速飞行的子弹的加速度可以零，选项D错误。

故选B。

2. 一个做直线运动的物体，在t =4s内速度从v0 =12m∕s增加到=20m∕s，通过的位移是x=60m，这个物体4s内的平均速度是 (     )

A. 2m∕s B. 15m∕s C. 16m∕s D. 无法确定

【2题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】解： 在内,物体通过的位移为,则物体在这4内的平均速度.故选B.

3. 如图所示，轻绳的一端系在质量为物体上，另一端系在一个套在粗糙水平横杆上的圆环上.现用水平力拉绳上一点，使物体从图中实线位置缓慢上升到图中虚线位置，但圆环仍保持在原来位置不动，则在这一过程中，拉力、环与横杆的静摩擦力和环对杆的压力，它们的变化情况是（   ）

A. 逐渐增大，保持不变，逐渐增大

B. 逐渐增大，保持增大，保持不变

C. 逐渐减小，保持减小，保持不变

D. 逐渐减小，保持增大，逐渐减小

【3题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】设绳子与竖直方向的夹角为θ，绳子的拉力为T，则Tcosθ=mg；F=Tsinθ，所以，因重力不变，当角θ增大时，cosθ减小，sinθ增大，所以F增大；再以整个系统为研究对象，水平方向上：F=f，所以f也逐渐增大；竖直方向上：N=mg，所以N不变．故B正确，ACD错误．故选B．

4. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的光滑定滑轮，绳的一端系一质量M=20kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m=10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图所示，在重物不离地面的条件下，猴子向上爬的最大加速度（g=10m/s2）（　　）

A. 5m/s2 B. 10m/s2 C. 15m/s2 D. 20m/s2

【4题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】猴子以最大加速度向上爬行时，重物对地压力为零，故猴子对细绳的拉力等于重物的重力，即

F=Mg

猴子对细绳的拉力等于细绳对猴子的拉力

F′=F

对猴子受力分析，受重力和拉力，根据牛顿第二定律，有

F′-mg=ma

解得

故选B。

5. 在水平面上有A、B两物体，通过一根跨过定滑轮轻绳相连，现A物体以v1的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面的夹角分别为α、β时(如图所示)，B物体的运动速度vB为(绳始终有拉力)(　　)

A.  B.

C.  D.

【5题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】将物体A的速度分解为使绳右端伸长和逆时针转动两个分量，如图(a)所示，则绳端伸长的速度v′＝v1cosα；同理对物体B，速度分解如图(b)所示，绳端缩短的速度v″＝v′，因此物体B的运动速度vB＝v″/cosβ＝ ，D项正确．

6. 如图所示，M、N是两块挡板，挡板M高h′=10 m，其上边缘与挡板N的下边缘在同一水平面。从高h=15 m的A点以速度v0水平抛出一小球（可视为质点），A点与两挡板的水平距离分别为d1=10 m，d2=20 m。N板的上边缘高于A点，若能使小球直接进入挡板M的右边区域，则小球水平抛出的初速度v0的大小可能是下列给出数据中的哪个（g取10 m/s2，空气阻力不计）（　　）

A. 8 m/s B. 4 m/s C. 15 m/s D. 21 m/s

【6题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】要让小球落到挡板M的右边区域，下落的高度为

=h-h′=5m

可得

水平方向分别满足

d1=v01t

d2=v02t

得v0的范围为

10m/s≤v0≤20m/s

故选C。

7. 如图所示，A、B轮通过皮带传动，A、C轮通过摩擦传动，半径RA=2RB=3RC，各接触面均不打滑，则A、B、C三个轮的边缘点的线速度和角速度之比分别为（　　）

A. vA：vB：vC=1：2：3，ωA：ωB：ωC=3：2：1

B.  vA：vB：vC =1：1：1，ωA：ωB：ωC =2：3：6

C.  vA：vB：vC =1：1：1，ωA：ωB：ωC =1：2：3

D.  vA：vB：vC =3：2：1，ωA：ωB：ωC =1：1：1

【7题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】由题意，装置A、B轮通过皮带传动，A、B边缘上的点具有相同的线速度；A、C轮通过摩擦传动，A、C边缘上的点具有相同的线速度，所以三点的线速度是相等的，则：

vA：vB：vC=1：1：1；

根据线速度与角速度之间的关系：v=ωr，得：

A. vA：vB：vC=1：2：3，ωA：ωB：ωC=3：2：1，与结论不相符，选项A错误；

B.  vA：vB：vC =1：1：1，ωA：ωB：ωC =2：3：6，与结论不相符，选项B错误；

C.  vA：vB：vC =1：1：1，ωA：ωB：ωC =1：2：3，与结论相符，选项C正确；

D.  vA：vB：vC =3：2：1，ωA：ωB：ωC =1：1：1，与结论不相符，选项D错误．

8. 如图所示是一个玩具陀螺，、和是陀螺上的三个点。当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度稳定旋转时，下列表述正确的是（　　）

A. 、、三点的线速度大小相等 B. 、、三点的角速度相等

C. 、的角速度比的角速度大 D. 的线速度比、的线速度大

【8题答案】

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】因为、、三点共轴，所以

由于三点半径不等，所以三点的线速度大小不等，、两点半径比点大，所以、两点的线速度比点大。

故选B。

9. 一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示，小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（　　）

A.    B. tanθ C.   D. 2tanθ

【9题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】物体做平抛运动，可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来，两个方向运动的时间相当；

由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有

则下落高度与水平射程之比为

故选C。

10. 如图所示，将A、B两个小球分别从斜面的顶端以不同的速度水平抛出，A、B都落到斜面上，A、B落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角分别为α、β，不计空气阻力，则（　　）

A. α＝β B. α>β

C. α<β D. 无法判断

【10题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】平抛物体水平位移和竖直位移有

，

故位移与水平方向夹角有

平抛物体速度方向与水平方向的夹角有

两个夹角满足

因为A、B物体都打在斜面上，位移与水平方向夹角相同，所以速度方向与水平夹角也相等。故选A。

二、多选题（共4小题，每题4分）

11. A物体自高为H的塔顶自由下落的同时，B物体自塔底以初速度大小v0竖直上抛，B物体上升至最高点时，A物体正好落地，则下列说法中正确的是（　　）

A. A物体落地时速度大小小于v0

B. B物体上升的最大高度高于H

C. 两物体相遇时离地面的高度为

D. 两物体相遇时，A、B两物体的速度大小均为

【11题答案】

【答案】CD

【解析】

【详解】AB．因为A、B两物体运动的加速度相同，时间相同，速度变化量相等，则A物体落地时速度与B物体上抛时初速度大小相等，都等于v0，B物体上升的最大高度与A物体的下落高度相等，都等于H，选项AB错误；

CD．设两物体相遇时所用的时间为t，则有

H＝hA＋hB＝gt2＋v0t－gt2

可得

设相遇时两球速度大小分别为vA、vB，则有

vA＝gt

vB＝v0－gt

＝2gH

可得

vA＝vB＝

hA＝gt2＝

hB＝

即两物体相遇时离地面的高度为，选项CD正确。

故选CD。

12. 如图所示，在水平地面上M点的正上方某一高度处，将S1球以初速度v1水平向右抛出，同时在M点右侧地面上N点处，将S2球以初速度v2斜向左上方抛出，两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，不计空气阻力，则两球从抛出到相遇的过程中（　　）

A. 初速度大小关系为v1＝v2

B. 速度变化量相等

C. 水平位移大小相等

D. 都不是匀变速运动

【12题答案】

【答案】BC

【解析】

【详解】A．设S2球的速度与水平方向夹角为θ，由于两球恰在M、N连线的中点正上方相遇，说明它们的水平位移大小相等，又由于运动的时间相同，所以它们在水平方向上的速度相等，即

所以

故A错误；

B．由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，所以它们速度的变化量相等，故B正确；

C．因为它们在水平方向上的速度相等，所以相遇时，水平位移大小相等。故C正确；

D．由于两个球都只受到重力的作用，加速度都是重力加速度，加速度恒定，都是匀变速运动，故D错误。

故选BC。

13. 如图所示，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）

A. b一定比a先开始滑动

B. a、b所受的摩擦力始终相等

C. 是b开始滑动的临界角速度

D. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg

【13题答案】

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】A．a、b做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，即

当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对a

当时

解得

对b

当时

解得

b先达到最大静摩擦力，A正确；

B．两木块滑动前转动的角速度相同，则

可知

B错误；

C．当时，b刚开始滑动，C正确；

D．当时，a没有滑动，则

D错误；

故选AC。

14. 如图所示，一个内壁光滑的弯管处于竖直平面内，其中管道半径为R。现有一个半径略小于弯管横截面半径的光滑小球在弯管里运动，小球通过最高点时的速率为v0，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）

A. 若v0=，则小球对管内壁无压力

B. 若v0>，则小球对管内上壁有压力

C. 若0 <v0<，则小球对管内下壁有压力

D. 不论v0多大，小球对管内下壁都有压力

【14题答案】

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】A．在最高点，只有重力提供向心力时，由

解得

此时小球对管内壁无压力，选项A正确；

B．若v0>，则有

表明小球对管内上壁有压力，选项B正确；

C．若0＜v0＜，则有

表明小球对管内下壁有压力，选项C正确；

D．综上分析，选项D错误

故选ABC。

第Ⅱ卷

三、实验题（共2小题）

15. 如图所示，图甲为“向心力演示器探究向心力公式”实验示意图，图乙为俯视图图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的传动下匀速转动。

（1）两槽转动的角速度ωA_______ωB（选填“>”“=”或“<”）。

（2）现有两钢球mA=4mB，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为2：1.则钢球①、②的线速度之比为_______；受到的向心力之比为_______。

【15题答案】

【答案】    ①. =    ②. 2：1    ③. 8：1

【解析】

【分析】

【详解】(1)[1]a、b轮通过皮带传动，边缘线速度相同，半径又相同，故两槽转动的角速度ωA=ωB。

(2)[2]①球、②球的轨道半径为2：1，由可知，线速度之比为2：1。

[3]由向心力公式分别可得

故两球受到的向心力之比为8：1。

16. 某同学设计了一个平抛运动的实验．实验装置示意图如图所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地开凿出一组平行的插槽(图中、......)，槽间距离均为d．把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上．实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的一同位置由静止释放．每打完一点后，把B板插入后一槽中并同时向纸面内侧平移距离d．实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，用平滑曲线连接各痕迹点就得到平抛的轨迹．

 (1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜轨______________、A板_______、插槽垂直于斜轨并在斜轨末端正下方．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的________________．

 (2)每次将B板向内侧平移距离d，是为了使记录纸上每两点之间水平距离等于小球在____________________________．

 (3)上图是该同学在实验中忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为物体运动一段时间后的位置，根据图中所示平抛运动的部分轨迹，求出物体做平抛运动的初速度为___________m/s．

【16题答案】

【答案】    ①. 末端水平    ②. 水平    ③. 初速度都相同    ④. 获取相等的时间并在x轴上形成位移    ⑤. 2.0m/s

【解析】

【详解】(1)实验前应对实验装置反复调节，A板水平，斜槽末端水平，保证做平抛运动，初速度水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了保持小球水平抛出的初速度相同；

(2)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，每次将B板向内侧平移距离d，是为了保持相邻痕迹点的水平距离大小相同，即为获取相等的时间并在x轴上形成位移；

(3) 由，解得

物体做平抛运动的初速度为

四、计算题（共4小题）

17. 一架轰炸机在离海720米的高空以50 m/s的速度匀速飞行，要轰炸海面上某一静止的敌舰，取g＝10 m/s2，求：

(1)飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？

(2)若敌舰以20m/s的速度向前方逃跑，飞机应在离敌舰水平距离多少米处投弹？

【17题答案】

【答案】（1）600m   （2）360m

【解析】

【详解】（1）炸弹在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，竖直方向有：hgt2

解得：ts＝12 s

在水平方向上做匀速直线运动，则水平距离为：x＝v0t

联立解得：x＝600 m

（2）敌舰在炸弹下落过程中走过的水平距离

设飞机应在离敌舰水平距离处投弹，则有：

18. 如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度取g=10m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，不计空气阻力，求：

(1)小球水平抛出时的初速度大小v0；

(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x；

(3)若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端？

【18题答案】

【答案】(1)3m/s；(2)1.2m；(3)2.4s

【解析】

【详解】（1）由题意可知，小球落到斜面顶端并刚好沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，如图所示

解得

根据

解得

（2）根据

得

斜面顶端与平台边缘的水平距离x

（3）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度

解得

在斜面顶端时速度

根据

解得

 或

(舍去)，所以

19. 用长L ＝ 0.6 m的绳系着装有m ＝ 0.5 kg水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星”．G ＝10 m/s2．

求：(1) 最高点水不流出的最小速度为多少？

(2) 若过最高点时速度为3 m/s，此时水对桶底的压力多大？

【19题答案】

【答案】（1）2.45m/s    （2）2.5 N　方向竖直向上

【解析】

【详解】（1）水与水桶一起做圆周运动，要让水不流出水桶，设运动的最小速率为，则在最高点处有：，代入数据解得：．

（2）设桶底对水的支持力为F，根据牛顿第二定律有：，

代入数据解得：

由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为，方向竖直向下．

点睛：本题关键在于分析水的受力情况，确定其向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘．

20. 一厢式货车在水平路面上做弯道训练．圆弧形弯道的半径为R=8m，车轮与路面间的动摩擦因数为μ=0.8，滑动摩擦力等于最大静摩擦力．货车顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器．车沿平直路面做匀速运动时，传感器的示数为F0=4N．（g取10m/s2，sin37°=0.6）

（1）该货车在此圆弧形弯道上做匀速圆周运动时，为了防止侧滑，货车的最大速度vm是多大？

（2）该货车某次在此弯道上做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数为F=5N，此时细线与竖直方向的夹角θ是多大？此时货车的速度v是多大？

【20题答案】

【答案】⑴⑵，

【解析】

【详解】试题分析：（1）汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做圆周运动．

其所需要的向心力由静摩擦力提供：

由上式可知，当静摩擦力越大时，速度也越大．所以静摩擦力最大时，速度达最大．

即

（2）细线与竖直方向的夹θ时受力如图：

所以：

θ=37°

又ma=mgtanθ=0．75mg、a=0．75g

物体的向心力：

所以：

考点：圆周运动及牛顿定律的应用

【名师点睛】此题是牛顿定律在圆周运动中的应用问题；汽车在圆弧水平弯道路面行驶，做的是圆周运动．此时汽车需要的向心力是由静摩擦力提供的，而汽车的最大安全速度是指由路面的最大静摩擦力提供向心力．当速度再大时，汽车就会侧向滑动，失去控制了．