2021_2022学年安徽省皖西南联盟高一（下）月考物理试卷（4月）（含答案解析）

2021~2022学年安徽省皖西南联盟高一（下）月考物理试卷（4月）

1.  下列关于曲线运动的说法正确的是(    )

A. 物体在变力作用下一定做曲线运动
B. 曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
C. 做曲线运动的物体加速度方向一定改变
D. 一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动，不一定是曲线运动

2.  如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体A连接，右端与放在水平面上的物体B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为、，两物体的速率、之比为(    )

A.  B.  C.  D.

3.  在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设重力加速度为g，两轨所在面的倾角为，该弯道的半径为r，则(    )

A. 火车质量越大，规定行驶速度越小
B. 火车的规定行驶速度大小为
C. 火车转弯时速度越大轮缘对轨道的挤压力越大
D. 火车转弯时速度越小轮缘对轨道的挤压力越大

4.  有一条小河，两岸平行，河水匀速流动的速度为，小船在静水中速度大小始终为v，小船要过河，下列判断正确的是(    )

A. 小船一定能到达正对岸
B. 小船在静水中的速度v越大，过河时间越短
C. 水流速度越大，小船过河时间越长
D. 小船过河的最短时间与水流速度无关

5.  如图，宽为的竖直障碍物上开有间距的矩形孔，其下沿离地高，离地高的质点与障碍物相距x。在障碍物以匀速向左运动的同时，小球可视为质点自由下落，取，为使小球能穿过该孔，x的取值范围是(    )

A.  B.
C.  D.

6.  疫情期间小明同学一人室内练习乒乓球，他站在墙前L处以不同的初速度水平击出乒乓球，视为质点每次都可以击中墙壁，如果要想使乒乓球以最小的速度击中墙壁，则击中墙壁的最小速度为(    )

A.  B.  C.  D.

7.  如图所示，内壁粗糙、半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台可以绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。质量为m的小球可视为质点在P处随容器一起匀速转动，OP与竖直方向的夹角，则下列判断正确的是(    )

A. 小球受到的弹力大小为
B. 小球受到的摩擦力大小为，方向垂直OP向上
C. 小球受到的摩擦力大小为，方向垂直OP向上
D. 小球受到的摩擦力大小为，方向垂直OP向下

8.  我国的无人机市场已经发展了50余年，从最初的军用领域逐渐扩展至消费领域。近年来，民用无人机市场迅速崛起，在个人消费、植保、测绘、能源等领域得到广泛应用。已经成为“中国制造”一张靓丽的新名片。某次任务中，工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度、竖直方向速度取竖直向上为正方向与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是(    )

A. 无人机在时间内做曲线运动 B. 无人机在时间内做直线运动
C. 无人机在时间内做曲线运动 D. 无人机在时间内做类平抛运动

9.  某物理学习小组在做“研究平抛运动”的实验时，得到小球做平抛运动的轨迹，以小球被抛出的位置为原点，初速度的方向为x轴的方向，竖直向下的方向为y轴的方向，建立平面直角坐标系，如图所示。该小组对实验进一步分析，分别画出了y、、速度的变化量和速度方向与水平方向夹角的正切值随时间t变化关系的示意图，其中正确的是(    )

A.   B.
C.  D.

10.  如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最下端有一P点，飞镖抛出时与圆盘圆心等高，且距离圆盘为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准圆心O抛出的同时，圆盘以经过盘心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，则(    )

A. 飞镖击中P点所需的时间为
B. 圆盘的半径为
C. 圆盘转动角速度的最小值为
D. P点随圆盘转动的线速度可能为

11.  某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系。实验装置如图甲所示，带孔的小滑块套在光滑的水平细杆上。通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连。小滑块上固定有转速传感器。细杆可绕转轴做匀速圆周运动。小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系。

小明采用的实验方法主要是______。填正确答案标号
A.理想模型法
B.控制变量法
C.等效替代法
若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是______。
A.n
B.
C.
D.
小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为______。

12.  在做研究平抛运动的实验时，利用如图所示的装置再进行实验。将白纸和复写纸对齐重叠，并固定在竖直的硬板上，使钢球沿斜槽轨道M滑下后水平飞出，落在水平挡板N上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。上下移动挡板N，通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置，取。

在实验中，需要用平滑曲线把各个印迹点连接起来，得到钢球做平抛运动的轨迹，通过对轨迹的研究，得到平抛水平分运动的特点。在白纸从硬板上取下前，还需做的实验操作是：①______；②______；

若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球在b点的速率是______；

若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为______结果以厘米为单位，保留两位有效数字。

13.  中国是自行车大国，无论休闲、娱乐、上学和工作，自行车都是人们最喜欢的交通方式之一、骑自行车上学也是中学生最喜欢的方式之一、某型号自行车车轮的半径为，小齿轮的半径，大齿轮的半径，人骑行时每分钟脚踏板转n圈，车轮与地面不打滑，求人骑行的速度的大小。

14.  第24届冬奥会于2022年由北京和张家口两个城市联合举办，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一，其空中翻转动作优美，深受观众喜爱。某滑道示意图有助滑道、直滑道、斜坡滑道、圆弧滑道组成，某运动员从助滑道某位置由静止开始下滑，到达起跳点O时借助设备和技巧，沿与水平方向成角的方向起跳恰从B点沿切线进入圆弧轨道，实现完美一跃。已知O、B两点高度差为35m，圆弧轨道圆心角，重力加速度，，运动员在空中运动过程中可视为质点，忽略运动过程中空气的作用。求：

、B间的水平距离l的大小；

运动员落到B点时速度的大小？

15.  如图所示，用两根长度均为L的细绳分别悬挂两个质量分别为、的小球在水平面内做圆周运动，小球做圆周运动的圆心分别为、，悬点同为O点。、到O点的距离分别为，，重力加速度为g，求：

求小球A和B转动的角速度；

在运动过程中小球A和B之间的距离不断改变，求A和B的间距从最小值变化到最大值至少需要多长时间？

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】A.物体在变力作用下不一定做曲线运动，若力的方向与速度方向共线，则物体将做直线运动，只有当力与速度不在一条直线上时物体才做曲线运动，故A错误；

B.曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，故B错误；

C.如果物体做的是匀变速曲线运动，则加速度恒定，例如平抛运动，故C错误；

D.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动，如果两个运动在一条直线上，则合运动为直线运动，如果不在一条直线上，则合运动为曲线运动，故D正确。

故选D。

2.【答案】A 

【解析】设此时绳子的速率为，将A、B的速度分别沿绳的方向和垂直绳的方向分解，可知

得

故BCD错误，A正确。

故选A。

3.【答案】B 

【解析】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

根据牛顿第二定律有

解得转弯规定速度大小为

可知，转弯规定速度大小与质量无关，故A错误B正确；

火车在轨行驶的速度大于规定速度，火车所受合力小于火车做圆周运动所需的向心力，则外轨给火车指向圆心的作用力，根据牛顿第二定律有

解得

可知速度越大对外轨的压力越大，速度小于规定速度时，火车所受合力大于火车做圆周运动所需的向心力，则内轨给火车背向圆心的作用力，根据牛顿第二定律有

解得

可知速度越大对内轨的压力越小，故CD错误。

故选B。

4.【答案】D 

【解析】A.若要小船垂直达到正对岸，船头需斜向上游，小船的合速度与河岸垂直，故必须

题中没有说明速度大小关系，故A错误；

设河宽为d，船头与河岸夹角为小船过河的时间

可知，时间由小船在静水中速度大小和船头与河岸夹角共同决定，与水流速度无关，故BC错误；

D.当船头与河岸垂直时，过河时间最短，最短时间为

与水速无关，故D正确。

故选D。

5.【答案】B 

【解析】选障碍物为参考系，小球做平抛运动，小球从矩形孔的左上角通过时，水平方向有

竖直方向有

解得

小球从矩形孔的右下角通过时，水平方向有

竖直方向有

解得

故x的取值范围是

故ACD错误，B正确。

故选B。

6.【答案】C 

【解析】设初速度为，水平方向有，可得

竖直方向有，可得

又有

联立解得

由数学知识可知，当

时，v有最小值，为

故ABD错误，C正确。

故选C。

7.【答案】D 

【解析】假设小球在P处受的摩擦力方向垂直于OP向上，则其受力情况如下图所示

则小球所受的合力提供其在水平方向做匀速圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律有

小物块在竖直方向上，根据平衡条件有

联立两式解得

，

则小物块在P处受的摩擦力的方向与假设方向相反，垂直于OP向下，故ABC错误，D正确。

故选D。

8.【答案】BC 

【解析】由图可知，无人机在时间内两个方向的初速度都为零，加速度不为零，则无人机沿合加速度方向做初速度为零的匀加速直线运动，故A错误，B正确；

由图可知，无人机在时间内，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，所以无人机做匀变速曲线运动，但是竖直方向不一定只受重力，因此不一定是类平抛运动，故D错误，C正确。

故选BC。

9.【答案】AD 

【解析】A.小球做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，则有，由此可知图像为过原点开口向上的二次函数，故A正确；

B.小球做平抛运动，水平方向有，则

由此可知图像为过原点的直线，故B错误；

C.平抛运动为匀变速曲线运动，则

可知，图像为过原点的直线，故C错误；

D.小球做平抛运动，水平方向有，竖直方向有，则根据几何关系有

可知，图像为过原点的直线，故D正确。

故选AD。

10.【答案】AB 

【解析】A.飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向有，则飞镖击中P点所需的时间为

故A正确；

B.根据题意可知，飞镖击中P点时，P恰好在最下方，竖直方向有

解得圆盘的半径为

故B正确；

C.飞镖击中P点，则P点转过的角度满足

则

则圆盘转动角速度的最小值为

故C错误；

D.P点随圆盘转动的线速度为

可知，k不能取值，则P点随圆盘转动的线速度不可能为

故D错误。

故选AB。

11.【答案】；；。 

【解析】解：由题意可知，该实验是先保持小滑块质量和半径不变，探究向心力和转速的关系，先控制一些变量，再研究其中两个物理量之间的关系，是控制变量法，故B正确，AC错误；
故选：B。
根据向心力与转速的关系有：
可知小明选取的横坐标可能是，故ABC错误、D正确。
故选：D。
根据题意有：
结合向心力与转速的关系可得：。
故答案为：；；。
该实验是采用控制变量法进行实验的；
根据向心力与转速的关系分析横坐标；
根据题意可得，结合向心力与转速的关系求解质量。
本题主要是探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系实验，弄清楚实验的目的和方法，能够根据向心力的计算公式推导向心力的表达式。
 

12.【答案】①确定小球抛出点点位置；②通过重锤线确定竖直方向y轴的方向；； 

【解析】在白纸从硬板上取下前，还需做的实验操作是：①确定小球抛出点的位置；②通过重锤线确定竖直方向y轴的方向。

根据

代入数据得

则小球沿水平分速度和b点竖直分速度为

因此b点速度为

到达b点时，竖直方向位移与时间为

沿水平方向位移

因此

所以b点坐标为。

13.【答案】解：设脚踏板转动的角速度为，转动的频率为f，则

设大齿轮的角速度为，大齿轮与脚踏板转动的角速度相同，即

大齿轮和小齿轮通过链条链接，边缘点的线速度大小相等

设小齿轮转动的角速度为，则

小齿轮转动的角速度与车轮转动的角速度相同

故自行车的速度

整理得

【解析】见答案
 

14.【答案】解：设运动员的起飞速度为v，沿水平方向的分速度

沿竖直方向的分速度

运动员在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做匀变速直线运动，到达B点时速度沿水平方向的分速度大小为，沿竖直方向的分速度大小为，则水平方向有

，

竖直方向有

，

又有

联立解的

，

设动员落到B点时速度的大小，根据题意有

解得

【解析】见答案
 

15.【答案】解：设小球与O点连线与竖直方向的夹角为，则

小球做匀速圆周运动，根据牛顿定律得

根据几何关系有轨道半径

联立解得

将，分别代入可得小球A和B的角速度分别是

，

若A和B同向转动，则A和B间距从最小变化到最大，A比B应多转半周，有

解得所需最短时间

若A和B反向转动，则A和B间距从最小变化到最大，A和B转过的角度之和应为半周，有

解得所需最短时间

【解析】见答案