2021-2022学年湖北省十堰市竹山县第二中学高一下学期第一次月考物理试题含解析

这是一份2021-2022学年湖北省十堰市竹山县第二中学高一下学期第一次月考物理试题含解析，共21页。试卷主要包含了实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
竹山二中2022学年度高一第一次月考物理试卷考试范围：第五章第六章；考试时间：90分钟；满分：100分一、单选题∶本题共18小题，每小题3分，共54分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。1. 关于做曲线运动的物体，下列说法中正确的是（　　）A. 物体的速度方向一定不断改变B. 物体的速度大小一定不断改变C. 物体的加速度方向一定不断改变D. 物体的加速度大小一定不断改变【答案】A【解析】【分析】【详解】A．做曲线运动的物体速度方向是该点的切线方向，时刻在变化，A正确；B．做曲线运动的物体速度大小可以不变，如匀速圆周运动，B错误；CD．曲线运动的速度方向时刻改变，故一定具有加速度，但加速度的大小和方向不一定改变，如平抛运动，CD错误。故选A。2. 距离水平地面4米高处以1m/s的速度抛出一个小球。若不计空气阻力，则小球落到水平地面时的速度大小为（g取10m/s2）（　　）A. 9m/s B. 5.6m/s C. 8m/s D. 32m/s【答案】A【解析】【详解】根据机械能守恒定律可知解得 故选A。3. 如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（　　）A. a的飞行时间比b的长B. b和c的飞行时间相同C. a的水平速度比b的小D. b的初速度比c的小【答案】B【解析】【分析】【详解】AB．三个小球a、b和c做平抛运动，根据平抛运动规律，竖直方向位移落地时间a落地时间最短，b、c落地时间相同，故A错误，B正确；C．水平方向x=v0ta时间最短且x最长，所以a的水平速度最大，故C错误；
D．根据x=v0tb、c落地时间相等，但b水平距离比较大，所以b的初速度比c的大，故D错误。
故选B。4. 如图所示，斜面上有a、b、c、d四个点，ab=bc=cd。从a点正上方的O点以速度v水平抛出一个小球，它落在斜面上b点。若小球从O点以速度2v水平抛出，不计空气阻力，则它落在斜面上的（　　）A. b与c之间某一点 B. c点 C. c与d之间某一点 D. d点【答案】A【解析】【分析】【详解】过c点做一水平面，以速度v水平抛出时，落在b点，以速度2v抛出时，若是下降高度相同，则水平位移是原来的2倍，会落在c点正下方的e点，故它落在斜面上时会落在b与c之间某一点，A正确。故选A。5. 某物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为θ，其正切值tanθ随时间t变化的图像如图所示，则（g取）（　　）A. 第1s物体下落的高度为8m B. 物体的初速度是10m/sC. 物体的初速度为5m/s D. 第1s物体下落的高度为10m【答案】B【解析】【分析】【详解】AD．平抛运动可分解为水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。物体在竖直方向上自由落体运动，第1s物体下落高度故AD错误；BC．根据图象，第1s时解得v0=gt=10×1=10m/s故B正确，C错误。故选B。6. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　）A. 物体只有受到变力作用才做曲线运动B. 物体做曲线运动时，加速度可能不变C. 加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上D. 物体做曲线运动时，有可能处于平衡状态【答案】B【解析】【分析】【详解】AC．当物体受到的合力方向（加速度方向）与物体的初速度方向不共线时，物体做曲线运动，无论该合力是不是变力，选项AC错误；B．平抛运动是一种曲线运动，但在运动过程中物体只受到重力作用，加速度恒定不变，选项B正确；D．做曲线运动时，速度发生变化，肯定存在加速度，合力一定不为零，故不可能处于平衡状态，选项D错误。故选B。7. 如图所示，水平面上的小车向左运动，系在车后的轻绳绕过定滑轮，拉着质量为m的物体上升．若小车以v1的速度做匀速直线运动，当车后的绳与水平方向的夹角为θ时，物体的速度为v2，绳对物体的拉力为FT，则下列关系式正确的是(    )A.  v2=v1 B. V2=V1/cosθC.  FT＞mg D.  FT＝mg【答案】C【解析】【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，由题意中夹角为θ，由几何关系可得：v2=v1cosθ，故AB错误；因v1不变，而当θ逐渐变小，故v2逐渐变大，物体有向上的加速度，当加速上升时，处于超重状态，FT＞mg，故C正确，D错误；故选C．【点睛】考查运动的合成与分解的应用，掌握牛顿第二定律的内容，注意正确将小车的运动按效果进行分解是解决本题的关键．8. 在地面附近下落雨滴做曲线运动的原因可能是（　　）A. 雨滴有初速度，受重力B. 雨滴有初速度，受重力、恒定浮力和空气阻力C. 雨滴有初速度，受重力、水平的风力和空气阻力D. 雨滴有初速度，受空气提供的变化的浮力和空气阻力【答案】C【解析】【分析】【详解】在地面附近下落的雨滴做曲线运动的主要原因可能是受到水平的风力作用，使合力与速度方向不在同一直线，若没有受到水平风力的作用，重力、浮力、空气阻力与运动方向在同一直线，不会导致雨滴做曲线运动，C正确。故选C。9. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是A. 匀速圆周运动的线速度大小保持不变，所以做匀速圆周运动的物体处于平衡状态B. 做匀速圆周运动的物体，速度的方向时刻都在改变，所以必有加速度C. 做匀速圆周运动物体，加速度的大小保持不变，所以是匀变速曲线运动D. 做匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，是恒力作用下的曲线运动【答案】B【解析】【详解】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，故速度是变化的，一定是变速运动，一定具有加速度，不是处于平衡状态，故A错误，B正确；匀速圆周运动加速度大小不变，方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速曲线运动，故C错误；匀速圆周运动的物体，其合外力提供向心力，其大小不变，但方向时刻在变化，不是恒力作用下，故D错误．所以B正确，ACD错误．10. 甲、乙两个物体分别放在广州和北京,它们随地球一起转动时,下面说法正确是 （  ）A. 甲的线速度大,乙的角速度小B. 甲的线速度大,乙的角速度大C. 甲和乙的线速度相等D. 甲和乙的角速度相等【答案】D【解析】【详解】ABD．甲、乙两物体都在随着地球一起做圆周运动，所以它们的周期相同，角速度也相同，所以AB错误，D正确．C．甲、乙两物体都在随着地球一起做圆周运动，角速度相同，但是甲乙做圆周运动的轨道半径不相等，所以线速度不相等，所以C错误．故选D11. 一汽车通过拱形桥顶点时速度为10m/s，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在桥顶对桥面没有压力，车速至少为（　　）A. 15m/s B. 20m/s C. 25m/s D. 30m/s【答案】B【解析】【分析】【详解】设车速为时汽车对桥顶没有压力，则代入解得故选B。12. 甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径比为3∶4，在相同的时间里甲转过20圈时，乙转过15圈，则它们所受的向心加速度之比为（　　）A. 3∶4B. 4∶3C. 4∶9D. 9∶4【答案】B【解析】【详解】相同时间里甲转过20圈，乙转过15圈，根据角速度定义可知由题意可知根据得它们所受的向心加速度之比为故B正确，A、C、D错误；故选B。13. 如图所示的长春摩天活力城的“长春眼”摩天轮，属于大型游乐设施的观览车类，它的总高度为99m，轮箍直径约69m，轮箍全由轮辐索支承。该观览车设计速度为20分钟/转，轮盘装备36个大型轿舱，每个轿舱最多可乘6人，晴天时的远望距离可达几公里。试判断下列说法中正确的是（　　）A. 每时每刻，每个人受到的合力都不等于零B. 每个乘客都在做加速度为零的匀速运动C. 乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变D. 乘客在乘坐过程中，到达最高点时对座位的压力最大【答案】A【解析】【分析】【详解】A．因为做匀速圆周运动，合力提供向心力，知每个人受到的合力不等于零，A正确；B．因为做匀速圆周运动，加速度的方向始终指向圆心，一定具有加速度，B错误；CD．在最低点，靠支持力和重力合力提供向心力，有解得 在最高点靠重力和座椅的弹力提供向心力，有解得知在最低点对座椅的压力最大，最高点对座椅的压力最小。CD错误。故选A。14. 如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（　　）A. 15m/s B. 20m/sC. 25m/s D. 30m/s【答案】B【解析】【详解】如果要使汽车在粗糙的桥面行驶至桥顶时，不受摩擦力作用，即汽车只受重力作用，则有当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥顶的压力为车重的，即支持力为，则有联立解得所以B正确；ACD错误；故选B。15. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，在自行车匀速骑行时，下列说法正确的是（　　）A. A、B两点的角速度大小相等B. B、C两点的线速度大小相等C. A点的向心加速度大于B点的向心加速度D. C点的向心加速度大于B点的向心加速度【答案】D【解析】【分析】【详解】A．A、B两点由链条传动，线速度大小相等，由于半径不同，故角速度不相等，A错误；B．B、C两点同轴转动，角速度相等，由于半径不同，故线速度大小不相同，B错误；C．由可知，A、B两点线速度大小相等，A点半径较大，故向心加速度较小，C错误；D．由可知，B、C两点角速度相等，C点半径较大，故向心加速度较大，D正确。故选D。16. 一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是(  )A. 沿＋x方向 B. 沿－x方向 C. 沿＋y方向 D. 沿－y方向【答案】D【解析】【详解】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿-y方向，故D正确．17. 一个物体以初速度v0水平抛出，经ts时，竖直方向的速度大小为v0，则t等于（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】A【解析】【详解】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据vy=gt可得故选A。18. 如图为一皮带传动装置，a、b、c三点做圆周运动的半径之比ra︰rb︰rc=1︰2︰4。若a、b、c三点的线速度分别用υa、υb、υc表示，角速度分别用ωa、ωb、ωc表示，在传动过程中皮带不打滑，则下列关系式正确的是（　　）A. υa︰υb︰υc=1︰2︰4B. υa︰υb︰υc=4︰2︰1C. ωa︰ωb︰ωc=2︰1︰1D. ωa︰ωb︰ωc=1︰2︰2【答案】C【解析】【详解】如图所示，a与b同一皮带下传动，则va=vb因为ra：rb=1：2根据v=ωr，所以ωa：ωb=rb：ra=2：1bc两点共轴，则ωc=ωb得角速度之比ωa：ωb：ωc=2：1：1因为rc：rb=2：1所以vb：vc=1：2即va：vb：vc=1：1：2故选C。二、实验题：本题共2个小题，19题6分，20题9分，共15分。19. 用如图甲所示装置研究平抛运动．将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上．钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上．由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点．移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点．（1）本实验必须满足的条件有____________．A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末端切线水平C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球D．挡板高度等间距变化（2）如图乙所示，在描出的轨迹上取A、B、C三点，三点间的水平间距相等且均为x，竖直间距分别是y1和y2．若A点是抛出点，则=________；钢球平抛的初速度大小为________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）．【答案】    ①. BC    ②. 1:3    ③. 【解析】【详解】(1)[1]AB．为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．故A不符合题意，B符合题意．C．要让小球总是从同一位置无初速度释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点．故C符合题意．D．档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化．故D不符合题意．(2)[2] A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1：3．[3]由于两段水平距离相等，故时间相等，根据y2﹣y1＝gt2可知：则初速度为：20. 向心力演示器是用来探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系实验装置，如图所示。两个变速轮塔通过皮带连接，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔1和变速轮塔2匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的大小关系。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力F的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们要用到物理学中的______；A．理想实验法　　B．等效替代法　　C．控制变量法　　D．演绎推理法（2）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系；A．钢球质量m　　B．运动半径r　　C．向心加速度a　　D．角速度ω（3）图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球A和钢球C所受向心力的比值为1：4，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为______。A．2：1　　B．1：2　　C．4：1　　D．1：4【答案】    ①. C    ②. D    ③. A【解析】分析】【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的控制变量法，ABD错误，C正确。故选C。（2）[2]图中所示，若两个钢球质量和运动半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度ω的关系，ABC错误，D正确。故选D。（3）[3]根据F = mω2r可知若两个钢球质量m和运动半径r相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出钢球1和钢球2所受向心力的比值为1：4，可知两轮的角速度之比为1：2，根据v = ωR可知，因为变速轮塔1和变速轮塔2是皮带传动，边缘线速度相等，则与皮带连接的变速轮塔1和变速轮塔2的半径之比为2：1，BCD错误，A正确。故选A。三、计算题：本题共3小题，21题9分，22题10分，23题12分，共31分。21. 在离水平地面高80m的塔顶，以30m/s的初速度水平抛出一物体，求：(1)物体在空中飞行的时间？(2)物体的落地速度多大？(3)物体飞行的水平距离多大？取g=10m/s2【答案】（1）4s（2）50m/s（3）120m【解析】【详解】（1）根据 得，物体平抛运动的时间 （2）落地时竖直方向速度vy=gt=40m/s，
则落地时速度大小（3）物体落地点与抛出点的水平距离x=v0t=30×4m=120m．22. 如图所示，一条小河两岸的高度差是h，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车（可看做质点）以v0=20m/s的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。（g=10 m/s2），求∶（1）摩托车在空中的飞行时间；（2）摩托车的落地速度。【答案】（1）；（2），与水平方向夹角为【解析】详解】（1）摩托车做平抛运动，则联立解得（2）竖直分速度落地速度设速度与水平方向夹角为所以23. 如图所示，一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部。（取）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（2）如果汽车以的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。【答案】（1）5000N；（2）4640N；（3）【解析】【详解】（1）当汽车静止在圆弧形拱桥顶部时合力为零，由二力平衡得根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为5000N；（2）当汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，受重力G和拱桥的支持力F，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律，汽车对拱桥的压力为4640N；（3）当汽车以速度v经过最高点时压力恰好为零，则汽车只受重力，根据牛顿第二定律有解得