2021-2022学年新疆可克达拉市镇江高级中学高一（下）第一次月考物理试题含解析

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可克达拉市镇江高级中学2021-2022学年第二学期第一次月考试卷高一物理一、单选题（每题4分，共计28分）1. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（  ）A. 速度大小一定变化B. 一定受变力作用C. 加速度可以为零D. 速度方向与加速度方向一定不同一直线上【答案】D【解析】【分析】曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，速度方向时刻变化，故曲线运动是变速运动．曲线运动合力一定不能为零．【详解】曲线运动的速度方向是切线方向，时刻改变，但大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误；物体做曲线运动时一定受力的作用，但可以是恒力，如平抛运动，故B错误；物体做曲线运动时一定受力的作用，所以加速度不为零，故C错误；物体做曲线运动时，速度方向与加速度方向一定不在同一直线上，故D正确．所以D正确，ABC错误．【点睛】掌握曲线运动的条件，合外力与速度不一条直线上，知道曲线运动合外力一定不为零，速度方向时刻变化，一定是变速运动．2. 在光滑水平面上运动的物体，受到水平恒力F作用后，沿曲线MN运动，速度方向改变了90°，如图所示，则此过程中，物体受到的恒力可能是（   ）A. F1 B. F2  C. F3 D. F4【答案】B【解析】【详解】由图可知，物体从M向N运动的过程中，沿初速度的方向做减速运动，所以具有与初速度方向相反负力；同时物块向右做加速运动，所以物体还受到向右的作用力．所以物体受到的合力的方向沿F2的方向；故B正确，ACD错误．故选B．3. 一列以速度v匀速行驶的列车内有一水平桌面，桌面上A处有一相对桌面静止的小球。由于列车运动状态的改变，车厢中的旅客发现小球沿如图(俯视图)中的虚线从A点运动到B点，则说明列车是减速且在向南拐弯的图是(　　)A.  B. C.  D. 【答案】A【解析】【详解】由于列车原来做匀速运动，小球和列车保持相对静止，现在列车要减速，由于惯性小球必向前运动，故C、D错误；又因列车要向南拐弯，由做曲线运动的条件知列车要受到向南的力的作用，即桌子受到向南的力的作用，所以小球相对桌面向北运动，故A正确，B错误.故选：A【点睛】物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度的方向不在同一条直线上，同时还有惯性的问题，物体总要保持原来的静止或者匀速直线运动状态，由惯性可以分析出车的运动状态．4. 为了抗击新冠疫情，保障百姓基本生活，许多快递公司推出“无接触配送”。快递小哥想到了用无人机配送快递的方法。某次无人机在配送快递的飞行过程中，水平方向速度vx及竖直方向vy与飞行时间t关系图像如图甲、乙所示。关于无人机运动的说法正确的是（　　）
 A. 0～t1时间内，无人机做曲线运动B. t2时刻，无人机运动到最高点C. t3～t4时间内，无人机做匀速直线运动D. t2时刻，无人机速度为【答案】D【解析】【分析】【详解】A．0～t1时间内，无人机在水平方向做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向也做初速度为零的匀加速运动，则合运动为匀加速直线运动，故A错误；B．0～t4时间内，无人机速度一直为正，即一直向上运动，则t2时刻，无人机还没有运动到最高点，故B错误；C．t3～t4时间内，无人机水平方向做速度为v0的匀速运动，竖直方向做匀减速运动，则合运动为匀变速曲线运动，故C错误；D．t2时刻，无人机的水平速度为v0，竖直速度为v2，则合速度为，故D正确。故选D。5. 降落伞在匀速下降过程中遇到水平方向吹来的风，若风速越大，则降落伞A. 下落的时间越短 B. 下落的时间越长C. 落地时速度越小 D. 落地时速度越大【答案】D【解析】【详解】本题考查的是运动的合成与分解问题，降落伞在匀速下降，风也是匀速吹得，下落时间与水平速度无关，高度一定，所以下落时间一定，A、B错误；水平速度越大，竖直速度不变，则其合速度越大，所以C错误，D正确． 6. 某次抗洪抢险时，抢险队员需要渡过一条宽度d=100m的河流。已知当时的河水速度v水=1m/s，而抢险队员的机动船速度v船=2m/s，则下列说法中错误的是（　　）A. 机动船过河的最短时间为50s B. 机动船过河的时间最短时，船头指向垂直河岸C. 机动船过河的最短航程为100m D. 机动船过河运行的距离最短时，船头指向与上游河岸的夹角为【答案】D【解析】【详解】AB．船头垂直河岸行驶时，过河时间最短，且最短时间A、B正确；CD．由于船速大于水速，最短航程是到达正对岸，位移为100m，此时船头指向上游，设与河岸上游间的夹角为θ，则解得C正确，D错误。故错误的选D。7. 如图，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度匀速向右运动当小车运动到与水平面夹角为时，下列关于物体A说法正确的是（     ）A. 物体A此时的速度大小为，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力B. 物体A此时的速度大小为，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力C. 物体A此时的速度大小为，物体A做减速运动，绳子拉力小于物体重力D. 物体A此时的速度大小为，物体A做加速运动，绳子拉力大于物体重力【答案】B【解析】【分析】【详解】小车沿绳子方向的速度等于A的速度，设绳子与水平方向的夹角为θ，根据平行四边形定则，物体A的速度vA=vcosθ小车匀速向右运动时，θ减小，则A的速度增大，所以A加速上升，加速度方向向上，根据牛顿第二定律有T-GA=mAa知拉力大于重力．故B正确，ACD错误。故选B。二、多选题（每题4分，共计20分）8. 如图所示，将A、B两小球从O点水平抛出，A球恰能越过竖直挡板P落在水平地面上Q点，B球抛出后与水平地面发生碰撞，弹起后恰能越过挡板P然后落在Q点，B球在与水平地面碰撞前后瞬间水平方向速度不变，竖直方向速度大小不变、方向相反，不计空气阻力。则（　　）A. A、B球从O点运动到Q点的时间相等B. A、B球经过挡板P顶端时竖直方向的速度相同C. A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍D. 减小B球抛出时的速度，它也可能越过挡板P【答案】CD【解析】【详解】A．将小球的运动分解为水平方向匀速直线运动和竖直方向匀变速直线运动，根据等时性，竖直方向上的运动可知，B球的运动时间是A球运动时间的3倍，故A错误；B．A、B两球到达P顶端时，下降的高度相同，根据竖直方向上的运动规律知，竖直方向上的分速度大小相等，方向相反，故B错误；C．从O到Q，由于B球的运动时间是A球运动时间的3倍，由于水平位移相等，则A球抛出时的速度是B球抛出时速度的3倍，故C正确；D．减小B球抛出时速度，第一次落点的水平位移减小，由于反弹后最大高度不变，可能会越过挡板P，故D正确。故选CD。9. 如图所示为一半球形的坑，其中坑边缘两点M、N与圆心等高且在同一竖直平面内。现甲、乙两位同学分别站在M、N两点，同时将两个小球以v1、v2的速度沿图示方向水平抛出，发现两球刚好落在坑中同一点Q，已知∠MOQ=60°，忽略空气阻力。则下列说法中正确的是（　　）
 A. 两球抛出的速率之比为1∶3B. 若仅增大v1，则两球将在落入坑中之前相撞C. 两球的初速度无论怎样变化，只要落在坑中的同一点，两球抛出的速率之和不变D. 若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中【答案】AB【解析】【分析】【详解】A．由于两球抛出的高度相等，则运动时间相等由几何关系可知所以两球抛出的速率之比为1∶3，A正确；B．由可知，若仅增大v1，时间减小，所以两球将在落入坑中之前相撞，B正确；C．要使两小球落在坑中的同一点，必须满足v1与v2之和与时间的乘积等于半球形坑的直径，即落点不同，竖直方向位移就不同，t也不同，所以两球抛出的速度之和不是定值，C错误；D．由平抛运动速度的反向延长线过水平位移的中点可知，若仅从M点水平抛出小球，改变小球抛出的速度，小球不可能垂直坑壁落入坑中，D错误。故选AB。10. 北纬30度线上产生了人类最早最辉煌的四大文明古国——古中国、古巴比伦、古埃及、古印度。1986年以后，这条纬线上的成都平原又增添了一大奇迹——由古蜀人创造的三星堆和金沙文明。下面关于三星堆与接近赤道的曾母暗沙的线速度和角速度之比，判断正确的是（　　）A. 线速度之比约为 B. 线速度之比约为C. 角速度之比约为 D. 角速度之比约为【答案】BD【解析】【详解】由题意知，三星堆与曾母暗沙都随地球自转，它们转动的角速度都与地球自转角速度相等，周期相等，设地球半径为，三星堆的线速度为，角速度为，曾母暗沙的线速度为，角速度为，据和有
 A错误，B正确，C错误，D正确。故选BD。11. 如图所示为一皮带传动装置，在传动过程中皮带不打滑，rB=2rC=2rA，则轮上A，B，C三点的线速度、角速度的关系正确的是（　　）
 A. A，B，C三点的线速度之比为2：2：1B. A，B，C三点的线速度之比为1：1：2C. A，B，C三点的角速度之比为1：2：2D. A，B，C三点的角速度之比为2：2：1【答案】A【解析】分析】【详解】AB．A、B两点在同一皮带上，则有B、C两点在同转盘，则有根据可知所以A，B，C三点的线速度之比为A正确；B错误；CD．A、B两点在同一皮带上，则有B、C两点在同转盘，则有根据可知所以A，B，C三点的角速度之比为CD错误。故选A。12. 在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，两轨所在面的倾角为θ，则（　　）A. 该弯道的半径B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变C. 当火车速率大于v时，内轨将受到轮缘的挤压D. 当火车速率小于v时，外轨将受到轮缘的挤压【答案】AB【解析】【详解】A．当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，受力分析如图根据牛顿第二定律解得转弯半径为A正确；B．根据上述分析可知质量在等式两边约去，当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变，B正确；C．当火车速率大于v时，火车有离心的趋势，所以外轨将受到轮缘的挤压，C错误；D．当火车速率小于v时，火车有向心的趋势，所以内轨将受到轮缘的挤压，D错误。故选AB。三、实验题（每空2分，共计16分）13. （1）如图所示，小铁球A、B完全相同，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，根据此实验探究平抛运动的特点，可得到的结论是（      ）A．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动B．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动C．平抛运动可以分解为竖直运动和水平运动（2）应用如图所示实验装置探究平抛运动的特点，下列关于此实验的说法正确的是（      ）A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末端可以不水平C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些（3）下图为某同学在做平抛运动实验时得出的小球的运动轨迹，a、b、c三点表示小球运动过程中经过的三个位置，g取，空气阻力不计，则小球做平抛运动的初速度为__________．【答案】    ①. A    ②. CD    ③. 2.0【解析】【分析】【详解】（1）[1]改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，即说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，故选A。（2）[2]A．斜槽轨道不一定必须光滑，选项A错误；B．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球能做平抛，选项B错误；C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，选项C正确；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，选项D正确。故选CD。（3）[3]竖直方向根据可得则小球做平抛运动的初速度为14. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1。
 （1）在这个实验中，利用了_______(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系；（2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量_______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮；（3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。【答案】    ①. 控制变量法    ②. 相同    ③. 挡板B    ④. 相同    ⑤. 2:1【解析】【分析】【详解】（1） [1]本实验中要分别探究向心力大小与质量m、角速度ω、半径r之间的关系，所以需要用到控制变量法。（2）[2]探究向心力大小与圆周运动半径的关系时，需要控制小球的质量和运动角速度相同，所以应选择两个质量相同的小球。（3）[3]据F=mω2R，由题意可知F右=2F左R左=2R右可得ω左：ω右=1:2由v=ωr可得r左轮：r右轮=2:1左、右两边塔轮的半径之比是2:1四、解答题（共计36分）15. 一物体从倾角为37° 的斜坡顶端A点做平抛运动，经3s后落到斜坡上的B点，(sin37° = 0.60，cos37° = 0.80，g取10 m / s2) ．求：(1) A到B的竖直高度；(2) 物体离开A点时的速度大小；(3) 物体离开A点后，经过多少时间离斜坡最远．【答案】（1）45m   （2）20m/s   （3）1.5s【解析】【详解】（1）根据平抛运动竖直方向为自由落体运动，则：，得：； （2）根据几何关系，水平分位移为：,水平方向根据匀速运动：则：代入数据可以得到：；（3）物体离开斜坡最远时速度方向与斜坡平行：即，代入数据可以得：．   点睛：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，注意离斜坡最远时也就是速度方向与斜坡平行时．   16. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P在同一竖直面内等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求：(1)圆盘的半径；(2)圆盘转动角速度的最小值。
 【答案】(1)；(2)【解析】【详解】(1)飞镖水平抛出后做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此飞行时间t=飞镖击中P点时，P恰好在最下端，则2r=gt2解得圆盘的半径为r=(2)飞镖击中P点，则P点转过的角度θ满足θ=π+2kπ（k=0，1，2，……）故ω=（k=0，1，2，……）圆盘转动角速度的最小值为17. 如图所示，一质量为m=0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2，求：(1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？(2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力多大？(3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的速度不能超过多大？
 【答案】(1)2 m/s；(2)15 N；(3)m/s【解析】【详解】(1)在最高点，对小球受力分析如图甲，由牛顿第二定律得  由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力，即F1不可能取负值，亦即F1≥0   联立得v≥代入数值得v≥2 m/s所以小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为2 m/s。(2)将v2＝4 m/s代入得F2＝15 N(3)由分析可知，小球在最低点时轻绳张力最大，对小球受力分析如图乙，由牛顿第二定律得
  将F3＝45 N代入得v3＝m/s即小球的速度不能超过m/s。18. 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