2021-2022学年江西省宜春实验中学高一（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年江西省宜春实验中学高一（下）第一次月考物理试卷

1.  关于物体做曲线运动，下列说法正确的是(    )

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向不在同一条直线上
C. 物体在变力作用下一定做曲线运动
D. 物体在变力作用下不可能做直线运动

2.  关于向心力的下列说法中正确的是(    )

A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小
B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的
C. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力
D. 做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零

3.  2007年4月18日，中国铁路第六次大面积提速，主要干线开始以“时速200公里”的高速运行，标志着中国铁路提速水平已经跻身世界先进行列。当火车以规定速度通过弯道时，内低外高的轨道均不受挤压，则下列说法正确的是(    )

A. 当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力、向心力
B. 若要降低火车转弯时的规定速度，可减小火车的质量
C. 若要增加火车转弯时的规定速度，可适当增大弯道的半径
D. 当火车的速度大于规定速度时，火车将挤压内轨

4.  洗衣机的脱水筒在工作时，有一衣物附着在竖直的筒壁上做匀速圆周运动，则此时(    )

A. 筒壁对衣物的摩擦力随筒转速的增大而增大
B. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力由摩擦力提供
C. 筒壁的弹力随筒转速的增大而减小
D. 衣物受重力、筒壁弹力和摩擦力作用
 

5.  投飞镖是深受人们喜爱的一种娱乐活动。如图所示，某同学将一枚飞镖从高于靶心的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正下方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该(    )
 

A. 换用质量稍大些的飞镖 B. 换用质量稍小些的飞镖
C. 适当增大投飞镖的初速度 D. 到稍远些的地方投飞镖

6.  乒乓球运动是青少年比较喜爱的一项体育项目.如图所示，相同的乒乓球1、2恰好在等高处水平越过球网，不计乒乓球的旋转和空气阻力，若把乒乓球看成一个质点，乒乓球自最高点到落至台面的过程中，下列说法正确的是(    )

A. 落台时，球1的速率等于球2的速率 B. 球1的飞行时间大于球2的飞行时间
C. 过网时球1的速度小于球2的速度 D. 球1的速度变化量等于球2的速度变化量

7.  如图所示的皮带传动装置中小轮半径是大轮半径的一半，a，b分别是小轮和大轮边缘上的点，大轮上c点到轮心O的距离恰好等于，若皮带不打滑。则图中a，b，c三点(    )

A. 线速度之比为2：1：1 B. 角速度之比为2：1：2
C. 转动周期之比为1：2：2 D. 向心加速度大小之比为4：2：1

8.  如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为一小球在圆轨道左侧的A点以速度平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道．已知重力加速度为g，则AB之间的水平距离为(    )

A.  B.  C.  D.

9.  雨滴由高层建筑的屋檐边自由下落，遇到水平方向吹来的风．关于雨滴的运动，下列判断正确的是(    )

A. 风速越大，雨滴下落的时间越长 B. 无论风速多大，雨滴下落的时间不变
C. 风速越大，雨滴落地时的速度越大 D. 无论风速多大，雨滴落地时的速度都不变

10.  随着北京三环东路快速路的正式通车，城北到城南的通行时间将大幅缩减，大大提升了出行效率。该段公路有一个大圆弧形弯道，当汽车行驶速率为时，汽车恰好没有向公路内、外侧滑动的趋势。则(    )

A. 路面外侧高内侧低 B. 速度低于时，车辆便一定向内侧滑动
C. 速度高于时，车辆可能会向外侧滑动 D. 汽车只能以的速度行驶，才能转弯

11.  如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入半圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则下列说法正确的是(    )

A. 小球到达c点的速度为 B. 小球到达c点时对轨道的压力为mg
C. 小球平抛的水平位移为2R D. 小球从c点落到d点所需时间为

12.  如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔小孔光滑的固定水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动圆锥摆，现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动图中位置，两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是(    )

A. 细线所受的拉力变小 B. 小球P运动的角速度变小
C. Q受到桌面的支持力变大 D. Q受到桌面的静摩擦力变大

13.  如图所示，在竖直板上不同高度处各固定两个完全相同的圆弧轨道，轨道的末端水平，在它们相同的位置上各安装一个电磁铁，两个电磁铁由同一个开关控制，通电后，两电磁铁分别吸住两个相同的小铁球A、B，断开开关，两个小球同时开始运动。离开圆弧轨道后，A球做平抛运动，B球进入一个光滑的水平轨道，则：
球B在光滑的水平轨道上做______运动；实验过程中观察到球A正好砸在球B上，由此现象可以得出______的结论。
若两个小球相碰的位置恰好在水平轨道上的P点处，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为5cm，则可算出球B到达P点的速度为______。取

14.  在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择下列的______。
A.实心小铁球
B.空心铁球
C.实心小木球
D.3以上三种球都可以
在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要水平，且要求小球要从______释放，现用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格边长，若小球在平抛运动途中的几个位置如图所示，小球平抛的初速度大小为______。小球在B点的竖直分速度大小为______，小球在B点的合速度大小为______。取

15.  如图所示，某人距离平台右端处由静止起跑，以恒定的加速度向平台右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车箱底板中心．设平台右端与车箱底板间的竖直高度，与车箱底板中心的水平距离，取求：
人刚跳离平台时的速度大小
人运动的总时间．

16.  如图所示，已知绳长为，水平杆，小球质量，整个装置可竖直轴转动取问：
要使绳子与竖直方向成角，试求该装置必须以多大的角速度转动才行？
此时绳子的张力多大？

17.  如图所示，竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成角的斜面，B端在O的正上方与AD在一直线上，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg。求：
小球到B点时的速度大小？
小球从B点运动到C点所用的时间？
小球落到斜面上C点时的速度大小？

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：A、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受到的就是恒力重力的作用，故A错误；
B、做曲线运动的物体其速度方向沿轨迹的切线方向，所以速度方向不断变化，所以物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故B正确；
CD、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，如果变化的合力的方向与物体速度的方向相同或相反时，物体一定做直线运动，故CD错误。
故选：B。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握。
 

2.【答案】A 

【解析】A、向心力总是指向圆心，而速度总是沿着切线方向，故向心力一定垂直于速度，不改变速度的大小，故A正确；
B、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，方向不断变化，是变力，故B错误；
C、物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力，故C错误；
D、做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，提供向心力，不为零，故D错误；
故选：A。
做匀速圆周运动的物体所受的合力总是指向圆心，大小不变，故又称向心力；物体做变速圆周运动时，合力不总是指向圆心，故合力不一定等于向心力．
向心力的方向不断变化，一定是变力；变速圆周运动的合外力不一定指向圆心，只有当合力指向圆心时，合力才完全充当向心力！
 

3.【答案】C 

【解析】解：当火车以规定速度转弯时，火车受重力、支持力作用，二者的合力提供向心力，故A错误；
B.合力提供向心力，即，则，可以看出规定的速度与火车的质量无关，故B错误；
C.根据公式，可以看出：若要增加火车转弯时的规定速度，可适当增大弯道的半径，故C正确；
D.当火车的速度大于规定速度时，则受到外轨侧向弹力与重力和支持力的合力一起提供向心力，使火车继续做圆周运动，所以火车对外轨侧向有挤压，故D错误。
故选：C。
火车以规定速度转弯时，重力与支持力的合力提供向心力，根据向心力公式即可求解，同时注意当火车的速度不等于规定速度时，轮缘的受力情况。
本题是物理模型在实际生活中的应用题，注意几何关系在解题中的运用，明确向心力来源是解题的关键。
 

4.【答案】D 

【解析】解：ABD、对衣物受力分析可得，衣服受到地球施加的竖直向下的重力、筒壁施加的垂直于桶壁指向转轴的弹力和沿着桶壁竖直向上的静摩擦力作用，衣服随筒壁做圆周运动的向心力是筒壁的弹力提供，竖直方向上衣物的重力与静摩擦力平衡，知筒的转速增大时，摩擦力不变，故AB错误，D正确；
C、衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力F提供衣物的向心力，得到，可见，转速n增大时，F增大，故C错误；
故选：D。
衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力提供衣物的向心力，根据向心力公式分析筒壁的弹力随筒转速的变化情况。
本题是生活中圆周运动问题，要学会应用物理知识分析实际问题。关键要知道匀速圆周运动由合外力提供向心力。
 

5.【答案】C 

【解析】解：AB、根据平抛运动的规律可得：
水平方向上：
竖直方向上：，
根据公式可知飞镖的运动与质量无关，故AB错误；
C、飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正下方说明飞镖竖直方向的位移太大，所以要想命中靶心，在水平位移不变的情况下，需要减小飞镖竖直方向的位移，可以适当增大投飞镖的初速度来减小飞镖的运动时间，或在水平位移不变的情况下，初速度不变，适当增大抛出时的高度，故C正确；
D、在稍远些的地方投放飞镖，仅增大了水平位移，则运动时间变长，下落的高度变大，不会击中靶心，故D错误。
故选：C。
飞镖做的是平抛运动，根据平抛运动的规律，水平方向上的匀速直线运动，竖直方向上的自由落体运动，结合运动学公式分析判断．
本题对平抛运动规律的直接考查，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式分析判断，基础题．
 

6.【答案】D 

【解析】解：B、球1和球2平抛运动的高度相同，根据，则运动的时间相同，故B错误；
C、乒乓球自最高点到落台时，由于时间相等，由图可知，球1的水平位移较大，根据，则1的水平速度大于2的水平速度，则知过网时球1的速度大于球2的速度，故C错误
A、由于下落的高度相同，根据可知，竖直分速度相等，由于过网时球1的速度大于球2的速度，根据平行四边形定则可得：，可知落台时，球1的速率大于球2的速率，故A错误；
D、因为平抛运动的加速度不变，都为g，乒乓球自最高点到落至台面的过程中经过的时间t相同，根据公式可知，球1和球2的速度变化量相等，故D正确。
故选：D。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动；根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较过网时的速度；根据速度变化率即是加速度判断；根据平行四边形定则求落台时的速率。
解决本题的关键是明确平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式求解。
 

7.【答案】CD 

【解析】解：A、点a和点b是同缘传动的边缘点，线速度相等，设：
点b和点c是同轴传动，角速度相等，设：
由于：，
则三点线速度之比为2：2：1；故A错误；
B、的角速度，则三点的角速度之比为2：1：1；故B错误；
C、周期：，则：：2：故C正确；
D、向心加速度，角速度之比为2：1：1，半径之比为1：2：1，则向心加速度大小之比为：4：2：故D正确
故选：CD。
在皮带传动装置中，皮带不打滑，轮边缘的线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等，由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式分析答题。
知道“在皮带传动装置中，皮带不打滑，轮边缘的线速度大小相等，同一轮上各点的角速度相等”是正确解题的前提与关键，由线速度、角速度、周期间的关系式及向心加速度公式即可正确解题。
 

8.【答案】A 

【解析】解：根据平行四边形定则知，小球通过B点时竖直方向上的分速度。
则运动的时间。
则AB间的水平距离故A正确，B、C、D错误。
故选：A。
根据小球恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，说明小球的末速度应该沿着B点切线方向，再由圆的半径和角度的关系，可以求出B点切线的方向，即平抛末速度的方向，从而可以求得竖直方向分速度，进而求出运动的时间，根据水平方向上的运动规律求出AB间的水平距离．
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．
 

9.【答案】BC 

【解析】

【分析】
将水滴的实际运动沿着水平方向和竖直方向正交分解，合运动的时间等于竖直分运动的时间，与水平分速度无关；合速度为水平分速度和竖直分速度的矢量和．
解决本题的关键将雨滴的运动分解为水平方向和竖直方向，知道两方向上的运动情况以及知道分运动和合运动具有等时性，各分运动具有独立性，互不影响．
【解答】
AB、根据运动的独立性，雨滴在竖直方向上做自由落体运动，下落时间由高度决定，与风速大小无关，故选项A错误，B正确。
CD、当水平方向有风且风速越大时，雨滴落地时在水平方向上的速度越大，雨滴落地速度为，可知雨滴落地的速度越大，故选项C正确，D错误。
故选：BC。  

10.【答案】AC 

【解析】解：A、为了提高转弯速度，路面应该外侧高内侧低，故A正确；
B、当速度为时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，车速低于，此时摩擦力可以指向外侧，车辆不会向内侧滑动，故B错误；
C、速度高于时，摩擦力指向内侧，则有汽车受到的重力、急转弯处路面的支持力和摩擦力的合力提供向心力。只有速度不超出最高限度，车辆不会侧滑。如果速度超出最高限速，车辆可能向外侧滑动，故C正确；
D、根据BC分析可知，汽车速度低于时、速度高于时都可以转弯，故D错误。
故选：AC。
汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力。速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零。根据牛顿第二定律进行分析。
本题主要是考查汽车转弯问题，解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题。
 

11.【答案】ACD 

【解析】解：AB、小球恰好通过最高点c，对c点的压力为零，根据重力提供向心力，有：，解得：，故A正确，B错误；
CD、小球离开c点后做平抛运动，水平方向有：，竖直方向有：，联立可得时间为：，水平位移为：，故CD正确。
故选：ACD。
小球刚好通过最高点C，在C点对轨道的压力为零，根据牛顿第二定律求出C点的速度；再根据平抛运动的规律求出运动的时间和水平距离。
本题考查了圆周运动和平抛运动的综合，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及知道圆周运动向心力的来源，注意临界条件的应用。
 

12.【答案】D 

【解析】解：AB、设细线与竖直方向的夹角为，细线的拉力大小为T，细线的长度为
P球做匀速圆周运动时，由重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图，则有：
 ，，
得角速度，使小球改到一个更高的水平面上作匀速圆周运动时，增大，减小，则得到细线拉力T增大，角速度增大。故AB错误
CD、对Q球，由平衡条件得知，Q受到桌面的静摩擦力等于细线的拉力大小，Q受到桌面的支持力等于重力，则静摩擦力变大，Q所受的支持力不变，故C错误，D正确；
故选：D。
金属块Q保持在桌面上静止，根据平衡条件分析所受桌面的支持力是否变化．以P为研究对象，根据牛顿第二定律分析细线的拉力的变化，判断Q受到桌面的静摩擦力的变化．由向心力知识得出小球P运动的角速度、加速度与细线与竖直方向夹角的关系，再判断其变化．
本题中一个物体静止，一个物体做匀速圆周运动，采用隔离法，分别根据平衡条件和牛顿第二定律研究，分析受力情况是关键．
 

13.【答案】匀速直线  平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动  1 

【解析】解：让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球A做平抛运动，小球B做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动。当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。
故答案为：匀速直线运动；平抛运动在水平方向上是匀速直线运动。
物体平抛运动因此有：
竖直方向：，
水平方向：
将代入，
则B到达P点的速度为：。
故答案为：匀速直线，平抛运动水平方向的分运动为匀速直线运动；。
实验中，小球A做平抛运动，B球做匀速运动，若两小球相碰，则说明平抛运动水平方向是匀速运动。
根据平抛运动规律：水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，或者根据平抛过程中机械能守恒正确解答。
明确平抛运动特点，熟练掌握平抛运动规律，并能正确应用规律来解答问题，同时还可以求得A球到达P点的速度。
 

14.【答案】A 同一位置静止   

【解析】解：在“研究平抛物体的运动”的实验中，为减小空气阻力对小球的影响，选择小球时，应选择质量较大而体积较小的球，则可选择实心小铁球，故选：A；
在研究平抛运动的实验中，斜槽末端要水平，且要求小球要从同一位置静止释放，多次抛出才具有相同的初速度做平抛运动；
根据平抛运动规律可得

解得：，
小球平抛的初速度大小为
，
小球在B点的竖直分速度大小为
，
小球在B点的合速度大小为
。
故答案为：；同一位置静止；；；。
为减小空气阻力的影响应选择质量大体积小的球进行实验。
根据实验注意事项应用匀变速直线运动的推论及运动学公式求解。
理解实验原理、知道实验注意事项是解题的前提，应用匀变速直线运动的推论与运动学公式即可解题。
 

15.【答案】解：人在平台上运动的时间为，离开平台后做平抛运动的初速度为，运动的时间为，则：
由平抛运动的公式得      
            
解得

人在平台上运动，
代入数据解得
人运动的总时间
答：人刚跳离平台时的速度大小是；
人运动的总时间为 

【解析】根据高度求出平抛运动的时间，结合平抛运动的水平位移和时间气促平抛运动的初速度．
结合平均速度的推论求出匀加速直线运动的时间，从而得出人运动的总时间．
本题涉及了匀加速直线运动和平抛运动，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律是解决本题的关键，基础题．
 

16.【答案】解：小球绕杆做圆周运动，其轨道平面在水平面内，轨道半径，绳的拉力与重力的合力提供小球做圆周运动的向心力．对小球受力分析如图所示，设绳对小球拉力为F，重力为mg，
对小球利用牛顿第二定律可得：
①
②
联立①②两式，将数值代入可得


答：该装置转动的角速度为；
此时绳子的张力为 

【解析】对小球受力分析，小球靠重力和拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出角速度的大小；根据平行四边形定则求出绳子的张力．
解决本题的关键知道小球做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解．
 

17.【答案】解：由牛顿第三定律可知：圆弧轨道顶端对小球的压力大小也为mg
对小球在B点应用牛顿第二定律可得：
，
解得： ①
小球从B到C做平抛运动，
故有②，
③
由题意可知合位移与水平方向夹角为
则，④；
①②③④联立解得：

小球在C点时的竖直分速度

又水平分速度为：
所以，小球在C点的速度为：

答：小球到B点时的速度大小为；
小球从B点运动到C点所用的时间为；
小球落到斜面上C点时的速度大小。 

【解析】由牛顿第二定律求得在B处的速度；
由平抛运动位移规律，根据几何关系求得平抛运动时间；
根据平抛运动位移规律求得落到斜面竖直方向速度，进而求得合速度。
小球的运动过程可以分为三部分，第一段是自由落体运动，第二段是圆周运动，此时机械能守恒，第三段是平抛运动，分析清楚各部分的运动特点，采用相应的规律求解即可。