2021-2022学年河北省邢台市卓越联盟高一（下）第一次月考物理试卷(含答案解析)

2021-2022学年河北省邢台市卓越联盟高一（下）第一次月考物理试卷

1.  曲线运动是常见的运动形式。图甲中投出的篮球在空中做曲线运动，图乙是中国珠海航展中飞机飞行表演的精彩镜头。关于做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是(    )
 

A. 加速度 B. 速度方向 C. 速度大小 D. 合外力

2.  陀螺是中国民间较早出现的玩具之一，为了美观，陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，一小朋友抽打陀螺后使其转动起来，若陀螺的转速为，陀螺上一装饰物到中心的距离为2cm，则装饰物的角速度约为(    )

A.  B.  C.  D.

3.  如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮，当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，第一次使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块运动到顶端所需时间为；第二次使玻璃管水平向右加速运动，测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为，则(    )

A.  B.
C.  D. 上述三种情况都可能

4.  2021年8月21日，中国人民火箭军成功发射两枚新型导弹。导弹轨迹通常都十分复杂，图是分析导弹工作时的轨迹示意图，其中弹头的速度v与所受合外力F关系正确的是(    )

A. 图中A点 B. 图中B点 C. 图中C点 D. 图中D点

5.  如图所示，在某次演习中，轰炸机沿水平方向投放一枚炸弹，经过时间炸弹恰好垂直击中山坡上的目标，已知炸弹平抛的初速度。不计空气阻力，则山坡倾角为重力加速度g取(    )

A.  B.  C.  D.

6.  如图所示，一条不可伸长的细绳跨过一个小定滑轮，将A、B两物体连在一起，B以速度向右匀速运动，当细线与水平方向成角时物体的速度和绳的拉力与A物体重力之间的关系为(    )

A. A物体的速度为，绳的拉力大于A物体重力
B. A物体的速度为，A物体处于失重状态
C. A物体的速度为，绳的拉力大于A物体重力
D. A物体的速度为，A物体处于超重状态

7.  如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L，重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球以速率通过最高点时，两根绳的拉力大小为mg，当小球以速率通过最低点时每根绳的拉力大小也为不计空气阻力，则的值(    )

A. 1 B.  C.  D.

8.  关于匀速圆周运动，下列说法正确的是(    )

A. 线速度不变
B. 角速度不变
C. 周期不变
D. 任意相等的时间内通过的位移相同

9.  如图所示，质量为m的物体在同一平面内四个共点力的作用下做匀速直线运动，速度方向与力、的方向恰好在同一直线上，下列说法正确的是(    )

A. 若只撤去，物体做匀加速直线运动，加速度大小
B. 若只撤去，物体做匀减速直线运动，加速度大小
C. 若只撤去，物体做匀变速曲线运动
D. 若只撤去，物体做非匀变速曲线运动

10.  如图所示，xOy是平面直角坐标系，Ox水平、Oy竖直，一质点从O点开始做平抛运动，P点是轨迹上的一点．质点在P点的速度大小为v，方向沿该点所在轨迹的切线。M点为P点在Ox轴上的投影，P点速度方向的反向延长线与Ox轴相交于Q点。已知平抛的初速度为，，重力加速度g取。则下列说法正确的是(    )

A. QM的长度为20m
B. OP与x轴的夹角为
C. 质点在P点的速度v大小为
D. 质点在P点的速度与水平方向的夹角为

11.  如图甲为探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置，图乙为示意图。图乙中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，a、b两轮在皮带的带动下匀速转动。

在该实验中应用了______选填“理想实验法”、“控制变量法”、“理想模型法”来探究向心力的大小与质量m，角速度和半径r之间的关系。
如图乙所示，a、b轮半径相同，如果用两个相同小球进行实验，图示情景正在探究的是______。
A.向心力的大小与角速度大小的关系
B.向心力的大小与物体质量的关系
C.向心力的大小与线速度大小的关系
D.向心力的大小与半径大小的关系

12.  平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
甲同学用图示1装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤击打弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。他观察到的现象是：无论用多大的力度击打金属片，小球A、B总是同时落地；这说明______。
乙同学采用如图2所示，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PO滑下后从O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为了能正确进行实验，较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是______填选项前的字母。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端的切线必须调至水平
C.应使小球每次都从斜槽上的不同位置由静止开始滑下
D.用记录小球位置时，接球挡板每次必须严格地等距离上升
②乙同学通过实验，得到了小球在平抛运动途中的几个位置如图3中的1、2、3、4所示，图中每个小方格的边长。则小球平抛的初速度的是______，小球经过位置2时的竖直分速度为______，位置1 ______填“是”或“不是”平抛运动的抛出点。计算结果保留两位有效数字
 

13.  已知小船在静水中的速率是，现让该船渡过某条河流，假设这条河流的两岸是理想的平行线，河宽，河水均匀流动且速率为，方向与河岸平行，，，回答下列问题：
若要以最短时间过河，小船船头的指向朝哪里？
若行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸，则渡过时间是多少？小船到达对岸时向下偏移的位移x是多少？
欲使小船到达河的正对岸，则船头应与河岸上游方向的夹角为多大？渡河时间为多少？

14.  如图甲所示，在水平转台上开有一小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端拴一质量为m的物体A，另一端连接拉力传感器拉力传感器质量可忽略不计，再把拉力传感器通过轻绳连接质量为的物体已知O与A间的距离r为10cm，A与转台的滑动摩擦因数为设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转台从静止开始缓慢加速转动，开始时绳子拉直但张力为0，且物体可视为质点始终与转台相对静止，现测得转台以不同的角速度匀速转动时拉力传感器的读数F与对应的图象如图乙所示。轻绳和小孔无摩擦，取

求物体A的质量m和A与转台的滑动摩擦因数；
当转台角速度时，B对地面的压力？
要使物体B离开地面，则转台旋转的角速度至少为多大？

15.  如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数，在台阶右侧固定了一个圆弧挡板，圆弧半径，圆弧的圆心也在O点。今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用的水平恒力拉动小物块，到O点时撤去拉力，小物块水平抛出并击中挡板取。
求小物块在水平恒力作用下，沿水平面运动时的加速度大小；
若小物块击中挡板上的P点与水平方向夹角为，已知，，求平抛的初速度大小；
改变拉力F的作用时间，可使小物块击中挡板的不同位置，求击中挡板时速度的最小值和击中点的位置坐标。结果可保留根式

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：AD、平抛运动也是曲线运动，但是它的合力为重力，加速度是重力加速度，都是不变的，故AD错误；
B、物体既然做曲线运动，那么它的速度方向肯定是不断变化的，所以速度一定在变化，故B正确；
C、匀速圆周运动的速度的大小是不变的，即速率是不变的，故C错误；
故选：B。
既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，它的速度肯定是变化的；而匀速圆周运动的速率是不变的，平抛运动的合力、加速度是不变的．
曲线运动不能只想着匀速圆周运动，平抛也是曲线运动的一种，在做题时一定要考虑全面．
 

2.【答案】C 

【解析】解：陀螺的转速为，即是每秒转动5圈，则陀螺运动的角速度为，陀螺上的装饰物与陀螺同步转动，角速度相等，也为，故C正确，ABD错误。
故选：C。
根据匀速圆周运动角速度的定义求解。
理解转速与角速度的定义与物理意义，知道同轴转动角速度相等即可解题。
 

3.【答案】C 

【解析】解：蜡块在水平方向上都做匀速直线运动，在竖直方向上，，管长不变，竖直方向上的分速度不变，
根据合运动与分运动具有等时性，知蜡块由管口到顶端的时间不变，故C正确，ABD错误；
故选：C。
蜡块参与了竖直方向和水平方向两个方向的分运动，根据分运动与合运动具有等时性确定运动的时间，从而即可求解．
解决本题的关键知道蜡块参与了竖直方向和水平方向两个方向的分运动，知道分运动与合运动具有等时性，以及各分运动具有独立性．
 

4.【答案】D 

【解析】解：A、图中A点标出的速度方向不是沿轨迹的切线方向，故A错误；
B、图中B点标出的受力的方向不是沿弯曲的方向，故B错误；
C、图中C点标出的受力的方向不是沿弯曲的方向，故C错误；
D、曲线运动的D速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，故D正确；
故选：D。
做曲线运动的物体的速度的方向是沿着运动轨迹的切线的方向，合力指向运动轨迹弯曲的内侧。
本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点。
 

5.【答案】B 

【解析】解：炸弹在空中做平抛运动，炸弹击中目标时竖直分速度
设炸弹击中目标时速度方向与竖直方向的夹角为，如图所示，则，得
根据几何关系可知山坡倾角，故ACD错误，B正确。
故选：B。
炸弹在空中做平抛运动，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，炸弹恰好垂直击中山坡上的目标，此时炸弹的速度与斜面垂直，根据下落的时间，由求出炸弹击中目标时竖直分速度，再求出速度与竖直方向的夹角，即可由几何关系求得山坡倾角。
本题考查平抛运动，关键要掌握平抛运动在水平方向和在竖直方向上的运动规律，结合几何关系进行解答。
 

6.【答案】A 

【解析】解：根据运动的合成与分解，把B物体的速度分解，如图：

由图可知

依题意，B物体向右匀速运动，则夹角增大，所以A物体速度减小。其加速度方向竖直向上，根据牛顿第二定律，可得：

易知，绳的拉力大于A物体重力。故A正确；BCD错误。
故选：A。
首先把B物体的速度分解，由数学关系式计算出A物体的速度值，再由牛顿第二定律判断绳的拉力与A物体重力的大小关系。
本题属于小综合题，考查运动的合成与分解和牛顿第二定律的综合应用。属于中等难度的题目，解题关键是合理分解B物体的速度。
 

7.【答案】D 

【解析】解：在最高点，根据牛顿第二定律可得：
在最低点，根据牛顿第二定律可得：
联立解得，故ABC错误，D正确；
故选：D。
在最高点和最低点，根据牛顿第二定律求得做圆周运动的线速度即可求得。
解决本题的关键知道最高点和最低点的小球的受力情况，抓住小球向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解。
 

8.【答案】BC 

【解析】解：A、匀速圆周运动是线速度大小不变，方向时刻改变的变速运动，故A错误；
BC、匀速圆周运动的角速度不变，周期不变，故BC正确；
D、根据线速度的公式可知，在相等的时间内所绕过的弧长相等，而位移是矢量，在相等的时间内发生的位移大小相等，方向不一定相同，故D错误。
故选：BC。
匀速圆周运动是线速度大小不变，方向时刻变化的变速运动，在相同的时间内所绕过的圆弧长相等，而位移不等，因为位移是矢量。
本题考查的是匀速圆周运动问题，解决该题的关键是要明确匀速圆周运动的运动特点，知道位移是矢量。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：A、若只撤去，物体所受的合外力大小为，方向与相反，与速度方向共线同向，所以物体做加速度大小为的匀加速直线运动，故A正确；
B、若只撤去，物体所受的合外力大小为，方向与相反，与速度方向共线反向，所以物体做加速度大小为的匀减速直线线运动，故B错误；
C、若只撤去，物体所受的合外力大小为，方向与相反，与速度方向的不共线，所以物体做加速度大小为的匀变速曲线运动，故C正确；
D、若只撤去，物体所受的合外力大小为，方向与相反，与速度方向的不共线，所以物体做加速度大小为的匀变速曲线运动，故D错误。
故选：AC。
物体原来做匀速直线运动，撤去某个力后，分析物体的合力大小和方向，并判断物体的运动情况。当物体所受的合力与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，当物体所受的合力与速度方向不在同一条直线上，物体做曲线运动，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向。
解决本题的关键要掌握物体做直线运动和曲线运动的条件：关键看合力的方向与速度方向是否在同一条直线上。
 

10.【答案】AD 

【解析】解：A、根据平抛在竖直方向做自由落体运动有：，可得：；质点在水平方向的位移为：，Q是OM的中点，则，故A正确；
B、设OP与x轴之间的夹角为，则：，可得：此处根据直接判断也可以，故B错误；
C、质点在P点沿竖直方向的速度：，合速度为：，故C错误；
D、因为，所以质点在P点的速度与水平方向的夹角为，故D正确。
故选：AD。
根据竖直位移公式，可以求出下落时间；根据水平位移公式，可以求出QM长度；根据公式可以求出P的速度；根据速度夹角公式，可以求出速度水平夹角。
本题考查了平抛运动。对于斜抛运动，要能熟练运用运动的分解法进行分析，掌握相关的运动学公式是解题的基础。
 

11.【答案】控制变量法  D 

【解析】解：根据实验原理可知该实验运用控制变量法的实验方法；
根据公式可知，两个质量相等，且a、b轮半径相同，因为是皮带传动，所以线速度的大小相同，则角速度相同，在实验过程中，两个钢球的半径不一样，所以实验是在验证向心力与半径的关系，故D正确，ABC错误；
故选：D。
故答案为：控制变量法；
根据实验原理选择正确的实验方法；
根据实验原理分析出实验的目的。
本题主要考查了圆周运动的相关应用，根据实验原理掌握正确的实验操作，熟悉传动模型的运动特点，结合线速度的计算公式和向心力的计算公式即可完成分析。
 

12.【答案】做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动  不是 

【解析】解：球做自由落体运动，小球A、B总是同时落地，说明A球竖直方向也做自由落体运动；
①斜槽轨道没必要必须光滑，只要小球到达斜槽末端的速度相同即可，故A错误；
B.斜槽轨道末端的切线必须调至水平，保证小球做平抛运动，故B正确；
C.应使小球每次都从斜槽上的相同位置由静止开始滑下，保证小球到达斜槽末端的速度相同，故C错误；
D.只要小球做平抛运动，记录小球位置时，接球挡板不需要严格地等距离上升，故D错误。
故选：B；
②已知，由平抛运动规律得


解得：，；
经过位置2时的竖直分速度为

由

可得：
故1不是平抛运动的抛出点。
故答案为：做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动  ①B ②，，不是
从图甲的实验现象分析两球同时落地表示的意义；
①根据实验原理和注意事项分析装置的正确与否；②先由竖直方向的自由落体运动在曲线上取相等的时间段，若在相等的时间内水平位移相等，则证明了水平方向是匀速直线运动；由竖直方向上的位移先求时间差，再求平抛的初速度。
解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解；掌握平抛运动的处理方法以及匀变速直线运动的两个推论：在连续相等时间内的位移之差是一恒量。
 

13.【答案】解：行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸，则过河时间最短。
若行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸，则渡过时间为：
小船到达对岸时向下偏移的位移为：；
欲使小船到达河的正对岸，即合速度方向指向对岸，设船头应河岸上游的夹角为，则有：

解得：
渡河时间为：。
答：若要以最短时间过河，行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸；
若行驶过程中始终保持小船船头的指向垂直于河岸，则渡过时间为20s，小船到达对岸时向下偏移的位移x是64m；
欲使小船到达河的正对岸，则船头应与河岸上游方向的夹角为，渡河时间为25s。 

【解析】小船航行时速度为静水中的速度与河水流速二者合速度，当以静水中的速度垂直河岸过河的时候渡河时间最短；
根据匀速直线运动的位移-时间关系计算时间；
欲使小船到达河的正对岸，即合速度方向指向对岸，结合运动学公式，及矢量的合成法则，即可解答。
小船过河问题属于运动的合成问题，要明确分运动的等时性、独立性，运用分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，分析过河位移时，要分析合速度.
 

14.【答案】解：当时，有
则，结合图像乙可得
将代入：
将代入：
得；
当转台角速度时，对物体A，根据牛顿第二定律：，解得：方向指向圆心
以B为研究对象，B受到重力．绳子的拉力和地面的支持力处于平衡状态，则：，解得：
根据牛顿第三定律可知，B对地面的压力也是4N；
要使物B离开地面，则绳子对B的拉力等于B的重力，即：
对A，则：
代入数据得：
答：求物体A的质量m为1kg，A与转台的滑动摩擦因数为；
当转台角速度时，B对地面的压力为4N；
要使物体B离开地面，则转台旋转的角速度至少为。 

【解析】当物体A与平台之间的最大摩擦力恰好提供向心力时，绳子的拉力为0，之后绳子开始有拉力；
处于静止状态，根据向心力公式即可求出绳子的拉力，然后结合共点力平衡求出B受到的地面的支持力，再根据牛顿第三定律说明即可；
对B受力分析，求出绳子的拉力；然后对与静摩擦力的合力提供向心力，绳子的拉力等于m的重力。
解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，抓住m处于静止状态，受力平衡，运用向心力公式进行求解。
 

15.【答案】解：在水平面上，对小物块受力分析，由牛顿第二定律可得

解得：；
若小物块击中挡板上的P点，则


解得：；
小物块击中挡板时
 

且由几何关系可得

击中挡板时速度

当即时速度最小
此时 
故 
击中点坐标为 。
答：小物块在水平恒力作用下，沿水平面运动时的加速度大小为；
若小物块击中挡板上的P点与水平方向夹角为，已知，，平抛的初速度大小为；
改变拉力F的作用时间，可使小物块击中挡板的不同位置，击中挡板时速度的最小值和击中点的位置坐标为 。 

【解析】对物块受力分析，根据牛顿第二定律列式可解；
根据平抛知识求小物块离开O点时的速度大小；
根据能击中挡板的条件求出小物块速度的表达式，再根据数学分析求速度的最小值。
解决本题的关键是掌握平抛运动知识及牛顿运动定律和动能定理的应用，本题综合性较高，需要掌握的知识点较多，题目较难。