2021-2022学年四川省泸州市泸县第五中学高一（下）第一次月考物理试题含解析

四川省泸县五中高2021级高一下第一学月考试

物理试题

第一部分：选择题（共54分）

一、本题共9个小题，共54分。其中第1-6题每小题6分，只有一个选项符合题目要求；第7-9题每小题6分，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 下列说法正确的是(　　)

A. 速度的变化量越大，加速度就越大

B. 在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向一定相同

C. 平抛运动是匀变速曲线运动

D. 匀速圆周运动的线速度、角速度、周期都不变

【答案】C

【解析】

【详解】A、单位时间内速度变化量越大，加速度就越大，故A错误；

B、在匀变速直线运动中，速度方向与加速度方向不一定相同，可以相反，故B错误；

C、平抛运动只受重力，加速度恒定，是匀变速曲线运动，故C正确；

D、匀速圆周运动的线速度、角速度、周期大小都不变，但线速度方向不断变化，故线速度是变化的，故D错误；

故选C．

【点睛】本题关键明确加速度和线速度是矢量，矢量方向变化也是矢量变化．

2. 在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为以v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点B离O点的距离为（　　）

A.  B. 0 C.  D.

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】如图所示

最短时间

解得

故选C。

3. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，则（   ）

A. 物块始终受到重力，支持力，摩擦力三个力作用

B. 物块受到合外力始终不变

C. 在a、b两个位置，物块所受摩擦力提供向心力，支持力相等

D. 在c、d两个位置，物块所受支持力相同，摩擦力为零

【答案】C

【解析】

【详解】A．物块在最高点和最低点受重力和支持力两个力作用，靠两个力的合力提供向心力，在a、b两点，受重力、支持力和静摩擦力三个力作用，A错误；

B．物块做匀速圆周运动，靠合外力提供向心力，可知合外力始终指向圆心发生改变，B错误；

C．在a、b两个位置，物块所受静摩擦力提供向心力，支持力等于重力，则支持力相等，C正确；

D．在位置c，根据牛顿第二定律得

得

在位置d，根据牛顿第二定律得

得

可见在c、d点摩擦力为零，且d点的支持力大于c点的支持力，D错误。

故选C。

4. 如图所示，轻杆长3L，在杆两端分别固定质量均为m的球A和球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，给该系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球B运动到最高点时，杆对球B恰好无作用力。若忽略空气阻力的影响，则球B在最高点时（　　）

A. 球B的速度大小为

B. 球A的速度大小为

C. 杆对球A作用力为1.25mg

D. 杆对球A的作用力为1.5mg

【答案】D

【解析】

【详解】A．杆对B恰好无作用力，重力提供B的向心力

解得

故A错误；

B．A与B角速度相同

所以A的速度为

故B错误；

CD．A在最低点时，杆对A的作用力和A的重力的合力提供向心力

解得

故C选项错误，D正确。

故选D。

5. 如图所示，A、D两点分别是斜面的顶端、低端，B、C是斜面上的两个点，，E点在D点的正上方，与A点等高。从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，不计空气阻力。则关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程（　　）

A. 球1和球2运动的时间之比为

B. 球1和球2动能增加量之比为

C. 球1和球2抛出时初速度之比为

D. 球1和球2落到斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值之比为

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．因为AC=2AB，则AC的高度差是AB高度差的2倍，根据

h=gt2

解得

解得运动的时间比为1：，故A错误；

B．根据动能定理得

mgh=△Ek

知球1和球2动能增加量之比为1：2，故B错误；

C．由图象，球1在水平方向上的位移是球2在水平方向位移的2倍，球1和球2运动的时间之比为1：，结合x=v0t，球1和球2抛出时初速度之比为2：1，故C正确；

D．小球落在斜面上时的竖直分速度

vy=gt

球落到斜面时速度方向与水平方向夹角的正切值

正切值之比

故D错误。

故选C。

6. 如图（a）所示，A、B为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C用细绳拴在铁钉B上（细绳能承受足够大的拉力），A、B、C在同一直线上。t=0时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动.在0≤t≤10s时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b）所示，则下列说法中不正确的有（　　）

A. 两钉子间的距离为绳长的

B. t=10.5s时细绳拉力的大小为6N

C. t=14s时细绳拉力的大小为10N

D. 细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s

【答案】C

【解析】

分析】

【详解】A．在整个过程中小球的线速度大小不变，0~6s内绳子的拉力不变，设绳长为l，有

6~10s内拉力大小不变，有

由于

所以两钉子间的距离为

故A正确，不符合题意；

B．第一个半圈经历的时间为6s，则有

第二个半圈的时间

t=10.5s时，球转在第二个半圈，绳的拉力为6N，故B正确，不符合题意；

C．小球转第三个半圈的时间为

当t=14s时，小球的半径为，由可得，拉力变为原来的倍，大小为7.5N，故C错误，符合题意；

D．细绳每跟钉子碰撞一次，转动半圈的时间少1s，则细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为

故D正确，不符合题意。

故选C。

7. 如图所示，运动员将排球从底线A点的正上方以速度v沿垂直球网的方向水平击出，排球刚好越过球网上边缘落在对方底线的B点上，且AB平行于边界CD.已知网高为h，球场的长度为s，不计空气阻力，排球可看成质点，重力加速度为g，则（　　）

A. 击出点距地面的高度H等于

B. 球的初速度v大小等于

C. 球从击出点至落地点的位移大小等于s

D. 球从击出点至落地点的位移与球的质量有关

【答案】AB

【解析】

【详解】A．平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，x=vt；则排球从初位置运动网的位置与排球从网位置到落地的时间之比为

通过竖直方向上做自由落体运动，由

h＝gt2

得下落的高度之比为1：3，即

选项A正确；

B．由

选项B正确；

C．球从击出点至落地点的水平位移大小等于s，则位移大小大于s，选项C错误；

D．根据平抛运动的规律可知，球从击出点至落地点的位移与球的质量无关，选项D错误。

故选AB。

8. 如图所示，圆a、b、c的圆心均在地球的自转轴线上，对环绕地球做匀速圆周运动的卫星而言

A. 卫星的轨道可能是a

B. 卫星的轨道可能是b

C. 卫星的轨道可能是c

D. 同步卫星的轨道只可能是c

【答案】BC

【解析】

【详解】卫星运动过程中的向心力由万有引力提供，故地球必定在卫星轨道的中心，即地心为圆周运动的圆心，因此轨道a是不可能的，而轨道b、c均是可能的轨道；故A错误，BC正确；同步卫星由于其周期和地球的自转周期相同，轨道一定在赤道的上空，故轨道只可能为b，故D错误．

故选BC。

9. 如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴转动。三个物体与圆盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。使圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，则对于这个过程，下列说法正确的是（    ）

A. A、B两个物体同时达到最大静摩擦力

B. B、C两个物体所受的静摩擦力先增大后不变，A物体所受的静摩擦力先增大后减小再增大

C. 当时整体会发生滑动

D. 当时，在增大的过程中，B、C间的拉力不断增大

【答案】BCD

【解析】

【详解】ABC．当圆盘转速增大时，静摩擦力提供向心力，三个物体的角速度相等，由知，由于C的半径最大，质量最大，故C所需要的向心力增加最快，最先达到最大静摩擦力，此时

解得

当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后，B、C间细线开始出现拉力，B的摩擦力增大，达到最大静摩擦力后，A、B间细线开始有力的作用，随着角速度增大，A的摩擦力将减小到零然后反向增大，当A达到最大静摩擦力时，对C有

对A、B整体有

解得

当时整体会发生滑动，故A错误，BC正确；

D．当时，C所受摩擦力已是最大静摩擦力，对C分析有

在增大的过程中，B、C间的拉力不断增大，故D正确。

故选BCD。

第二部分：非选择题（共56分）

三、实验题

10. 如图所示为在研究匀变速直线运动实验时打出的一条纸带，各计数点在纸带上已经标出，相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，用刻度尺测得AC间、DF间的距离分别为3. 70 cm、11. 22 cm，则打E点时物体的瞬时速度大小为__________m/s，该匀变速直线运动的加速度大小为__________m/s2 （以上结果均保留三位有效数字）．

【答案】    ①. 0.561    ②. 1.25

【解析】

【详解】[1]相邻两计数点之间有四个计时点未画出，已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，则T=0.10s；

打E点时物体的速度等于物体在DF间的平均速度：

[2]根据速度与时间关系可以得到加速度为：

11. 请根据“研究平抛运动”的学生实验的目的及要求回答下列问题

（1）在实验中，让小球多次从斜槽上同一位置静止滚下，在白纸上依次记下小球的位置，就可描出物体运动的轨迹，某甲和某乙得到的记录纸分别如图甲、乙所示，从图中明显地看出：甲的实验错误是______．

（2）某同学在做该实验时，忘了记录抛出点O点，但他准确在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图丙所示（0点不是抛出点），x轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度大小是v0=______m/s，抛出点的坐标为x=______cm，y=______cm．（g取10m/s2）

【答案】    ①. 槽口未调成水平    ②. 4    ③. -80    ④. -20

【解析】

【详解】（1）甲的实验错误，小球未做平抛运动，即槽口未调成水平．

（2）根据△y=gT2，解得：T===0.1s．

则平抛运动的初速度为：=4m/s．

B点竖直方向上的分速度为：，

则运动的时间为：t==0.4s．

水平位移为：x=v0t=1.6m=160cm，所以抛出点的横坐标为：80cm-160cm=-80cm．

竖直位移为：

所以抛出点的纵坐标为：60cm-80cm=-20cm．

三、计算题

12. 如图所示，将一小球以速度v0=3m/s的速度从A点水平抛出的同时，在倾角为37°的斜面顶端B点的滑块以VB=2.1m/s的初速度向下做匀加速直线运动，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块，已知A、B两点间高度差=0.2m，（小球和滑块均视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），

求：（1）小球从抛出到击中滑块所用的时间；

（2）小球下落的高度；

（3）滑块与斜面间的动摩擦因数

【答案】（1）0.4s  （2）0.8m （3）0.5

【解析】

【分析】（1）根据平行四边形定则求出小球击中滑块时的竖直分速度，结合速度时间公式求出小球从抛出到击中滑块的时间．

（2）根据位移时间公式求出小球下落的高度．

（3）根据几何关系求出滑块下滑的位移，抓住时间相等，结合位移时间公式求出滑块的加速度，根据牛顿第二定律求出动摩擦因数的大小．

【详解】（1）根据平行四边形定则知，tan37°=，

解得小球击中滑块时的竖直分速度，

则小球从抛出到击中滑块所用的时间．

（2）小球下落的高度h=gt2＝×10×0.16m＝0.8m．

（3）物块下滑的位移，

根据位移时间公式有：x=vBt+at2，代入数据解得a=2m/s2，

根据牛顿第二定律得，a==gsinθ-μgcosθ，

代入数据解得μ=0.5．

【点睛】该题是平抛运动和牛顿第二定律等基本规律的应用，主要抓住撞到斜面上时水平速度和竖直方向速度的关系以及位移的关系解题．

13. 如图所示，一半径R=1m的圆盘水平放置，在其边缘E点固定一小桶（可视为质点），在圆盘直径DE的正上方平行放置一水平滑道BC，滑道右端C点与圆盘圆心O在同一竖直线上，且竖直高度h=1.25m．AB为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径r=0.45m，且与水平滑道相切与B点．一质量m=0.2kg的滑块（可视为质点）从A点以某一初速度释放，当滑块经过B点时，对B点压力为6N，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由C点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内．已知滑块与滑道BC间的动摩擦因数．（取）求：

（1）滑块到达B点时的速度；

（2）水平滑道BC的长度；

（3）圆盘转动的角速度应满足的条件.

【答案】（1）3m/s；（2）1.25m；（3）ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…)

【解析】

【详解】(1)滑块到达B点时，由牛顿第二定律得：

F−mg=

代入数据解得：vB=3m/s

(2)滑块离开C后，作平抛运动，由h=

解得：t1==s=0.5s

vC=R/t1=2m/s

滑块在BC上运动时，由牛顿运动定律得：μmg=ma，

代入数据解得：a=2m/s2

由滑块作减速运动,匀变速运动公式有：

代入数据解得：s=1.25m

(3)滑块由B点到由C点，由运动学关系：x=

代入数据解得：t2=0.5s

得：t=t1+t2=0.5s+0.5s=1s

圆盘转动的角速度ω应满足条件：t=2nπ/ω

代入数据得：ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…)

答：(1)滑块到达B点时的速度是3m/s；

(2)水平滑道BC的长度是1.25m；

(3)圆盘转动的角速度ω应满足的条件ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…).

【点睛】（1）由牛顿第二定律求出滑块经过B点的速度大小；

（2）滑块离开C后做平抛运动，要恰好落入圆盘边缘的小桶内，水平位移大小等于圆盘的半径R，根据平抛运动的规律求得滑块经过C点的速度，根据牛顿运动定理研究BC过程，求解BC的长度；

（3）滑块由B点到C点做匀减速运动，由运动学公式求出时间，滑块从B运动到小桶的总时间等于圆盘转动的时间，根据周期性求解ω应满足的条件．