精品解析：北京市中国人民大学附属中学丰台学校高一下学期月考物理试题

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人大附中丰台学校下学年高一年级统练物理（一）
1. 本练习共3道大题27小题，共8页，满分100分，考试时间90分钟。
2. 本次考试所有答案均在答题卡上完成。选择题用2B铅笔以正确方式填涂非选择题用黑色签字笔填写，宇迹要工整、清楚。
3. 请严格按照答题卡上题号作答，在答题卡规定区域内书写答案，在试卷、草稿纸上答题无效。请保持答题卡清洁，不要折叠、污损。
4. 在试卷和草稿纸上准确填写姓名、教育ID号，本人所在年级、班级，格式
一、选择题（每小题3分，共60分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的。）
请阅读下述文字，完成第1-4题。
如图所示，在光滑水平桌面上，一轻绳拴着质量为m的小球，以半径r绕Q点做匀速圆周运动，小球做匀速圆周运动的线速度为v，小球转一圈所用时间为T。

1. 以下描述小球运动的物理量始终保持不变的是（　　）
A. 路程 B. 周期 C. 线速度 D. 加速度
2. 小球线速度大小可表示为（　　）
A. B. C. D.
3. 小球所受的合力说法正确的是（　　）
A. 合力为零 B. 大小和方向都改变
C. 大小改变，方向不变 D. 大小不变，方向改变
4. 在光滑水平面上，小球在绳的拉力作用下做匀速圆周运动。下列说法不正确的是（　　）
A. 绳对小球的拉力提供向心力 B. 拉力不改变小球速度的大小
C. 小球运动的角速度恒定不变 D. 小球的运动是匀变速运动
【答案】1. B 2. A 3. D 4. D
【解析】
【1题详解】
小球做匀速圆周运动，小球运动过程中，路程一直在增加；线速度的大小不变，方向时刻在改变，加速度的大小不变，方向时刻在改变；周期始终保持不变。
故选B。
【2题详解】
小球线速度大小可表示为

故选A。
【3题详解】
小球所受的合力大小不变，方向总是指向圆心，即方向时刻改变。
故选D
4题详解】
A．绳对小球的拉力提供向心力，故A正确，不满足题意要求；
B．拉力总是与速度方向垂直，不改变小球速度的大小，故B正确，不满足题意要求；
C．小球运动的角速度恒定不变，故C正确，不满足题意要求；
D．小球的加速度大小不变，方向时刻改变，小球的运动不是匀变速运动，故D错误，满足题意要求。
故选D。
请阅读下述文字，完成第5-6题
如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个由蜡做成的小圆柱体R。蜡块R从坐标原点以速度v0匀速上浮，玻璃管沿x轴正方向运动（玻璃管始终保持竖直），蜡块R与玻璃管之间的摩擦不计。若玻璃管沿x轴正方向由静止开始做匀加速直线运动。则蜡块R的运动轨迹为（　　）

5. 则蜡块R的运动轨迹为（　　）
A B.
C. D.
6. 则该过程中关于红蜡块运动情况的描述正确的是（　　）
A. B.
C. D.
【答案】5. A 6. C
【解析】
【5题详解】
蜡块R从坐标原点以速度v0匀速上浮，沿x轴正方向由静止开始做匀加速直线运动，故蜡块的初速度竖直向上，加速度（合外力）水平向右，指向轨迹的凹侧面，故轨迹与y轴相切且弯向右侧，所以A图符合题意。
故选A。
【6题详解】
ACD．蜡块R从坐标原点以速度v0匀速上浮，则

沿x轴正方向由静止开始做匀加速直线运动，则

解得

故AD错误，C 正确；
B．蜡块R从坐标原点以速度v0匀速上浮，沿x轴正方向由静止开始做匀加速直线运动，所以蜡块做的是匀变速曲线运动，加速度不随时间变化，故B错误。
故选C。
请阅读下述文字，完成第7题、第8题
飞行员驾驶飞机在飞行演练科目中进行投掷炸弹训练，目的是营造实战环境，提高飞行员技战术水平，熟悉武器装备性能，实现人与装备的最佳融合。飞机在高空中水平匀速飞行时投下多枚炸弹，如图所示，忽略空气阻力的影响。

7. 关于炸弹在离开飞机后的运动过程，下列说法正确的是（　　）
A. 地面上的观察员看到炸弹做自由落体运动
B. 地面上的观察员看到炸弹沿斜下方做匀速直线运动
C. 地面上的观察员看到炸弹做平抛运动
D. 飞机上的观察员看到炸弹做平抛运动
8. 假设飞机每隔1s投下一颗炸弹，在连续投下10颗炸弹的过程中，关于炸弹之间的位置关系，下列说法正确的是（　　）
A. 炸弹在竖直方向间隔的距离是保持不变的
B. 炸弹在竖直方向间隔的距离是逐渐增大的
C. 炸弹落地后的间隔距离是逐渐增大的
D. 炸弹落地时都命中同一个目标
【答案】7. C 8. B
【解析】
【7题详解】
由于炸弹与飞机具有相同的水平速度，所以飞机上的观察员看到炸弹在空中排成一条竖直线；地面上的人看来，炸弹做平抛运动。
故选C。
【8题详解】
AB．相邻两颗炸弹在竖直方向的间隔为

由此可知，随着时间增大，两炸弹间的距离增大，故A错误，B正确；
CD．炸弹在水平方向做匀速直线运动，下落时间相等，所以落地后的间隔距离相等，且不能命中同一个目标，故CD错误。
故选B。
请阅读下述文字，完成第9、10、11题。
某次高一投篮比赛中，小明跳起投篮，球在空中划过曲线后准确落入篮筐，投球点和篮筐正好位于同一水平面上，如图所示。假设小明将篮球以速度大小为v，与水平成θ的倾角抛出。参考平抛运动的研究方法，将篮球的运动分解为水平方向和竖直方向两个分运动。忽略空气阻力，重力加速度为g。

9. 关于分运动，下列说法正确的是（　　）
A. 竖直方向做匀速直线运动，速度大小为vtanθ
B. 竖直方向做匀变速直线运动，初速度大小为vtanθ
C. 水平方向做匀速直线运动，速度大小为vcosθ
D. 水平方向做匀变速直线运动，初速度大小为vcosθ
10. 此篮球被抛出到落入篮筐的运动时间t及水平射程x的计算结果正确的是（　　）
A. B.
C. D.
11. 比赛中由于对方球员多次犯规小明获得罚球权，两次篮球都垂直撞在竖直篮板上，篮球的轨迹分别如图中曲线1、2所示。若两次抛出篮球的速度v1和v2的水平分量分别为v1x和v2x，竖直分量分别为v1y和v2y，下列关系正确的是（　　）

A. ， B. ，
C. ， D. ，
【答案】9. C 10. D 11. A
【解析】
【9题详解】
将抛出时篮球的速度分解为水平方向和竖直方向两个分速度。
AB．竖直方向，初速度大小为，方向竖直向上，加速度大小为g，方向竖直向下，所以在竖直方向上，篮球做竖直上抛运动，故AB错误。
C D．水平方向，初速度大小为，加速度为零，所以在水平方向上，篮球做匀速直线运动，故C正确，D错误。
故选C。
【10题详解】
AB．在竖直方向上，根据竖直上抛运动规律，在篮球落入篮筐时其竖直方向速度与抛出时竖直方向速度大小相等，方向相反，所以篮球从被抛出到落入篮筐的运动时间

故AB错误。
CD．水平射程

故C错误，D正确。
故选D。
【11题详解】
ABCD．罚球时，两次篮球都垂直撞在竖直篮板上，表明篮球撞到篮板时其竖直方向速度为零。在竖直方向上篮球做竖直上抛运动，撞到篮板时篮球运动到最高点。由竖直上抛运动规律可知，篮球竖直方向上升的最大高度H与其竖直方向初速度vy的关系为

图中可以看出，所以

篮球从被抛出到撞到篮板的飞行时间

所以

两次罚球篮球的水平位移相同，有

所以

故A正确，BCD错误。
故选A。
12. 单车共享是目前中国规模最大的校园交通代步解决方案，为广大高校师生提供了方便快捷、低碳环保、经济实用的共享单车服务．如图所示是一辆共享单车，A、B、C三点分别为单车轮胎和齿轮外沿上的点，其中RA=2RB=5RC，下列说法中正确的是（　 　）

A. B点与C点的角速度，
B. A点与C点的线速度，
C. A点与B点的角速度，
D. A点和B点的线速度，
【答案】C
【解析】
【详解】B轮和C轮是皮带传动，皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同，故，根据，得：，故A错误；由于A轮和C轮共轴，故两轮角速度相同，根据，得：，故B错误；因，而，，故，，故C正确，D错误；故选C．
【点睛】要求线速度之比需要知道三者线速度关系：B、C两轮是皮带传动，皮带传动的特点是皮带和轮子接触点的线速度的大小相同，A、C两轮是轴传动，轴传动的特点是角速度相同．
13. 如图所示，滑板爱好者小明同学在某次练习中从高为1.25m的平台上以一定的初速度水平跳出，着地时速度的方向与水平地面的夹角为（取）。下列说法正确的是（　　）

A. 小明在空中运动的时间为1s
B. 小明着地时速度大小是5.0m/s
C. 小明着地点到平台边缘的水平距离是2.5m
D. 小明离开平台边缘时的速度大小是4.0m/s
【答案】C
【解析】
【详解】A．小明在空中运动的时间为

故A错误；
B．小明着地时的竖直分速度大小为

合速度大小为

故B错误；
D．小明离开平台边缘时的速度大小为

故D错误；
C．小明着地点到平台边缘的水平距离是

故C正确。
故选C。
14. 如图所示，某物体在Δt时间内沿半径为r的圆弧由A匀速运动到B。半径OA在这段时间内转过Δθ角，物体通过的弧长为Δs。下列说法正确的是（　　）

A. 物体运动的线速度
B. 物体运动的角速度
C. 物体运动的向心加速度
D. 物体运动的周期
【答案】B
【解析】
【详解】A．物体运动的线速度为

故A错误；
B．物体运动的角速度为

故B正确；
C．物体运动的向心加速度有三种表达式，分别为



故C错误；
D．物体运动的周期有两种表达式，分别为


故D错误。
故选B。
15. 下图中实线为河岸，河水流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。则其中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】
【详解】A．船头垂直指向对岸时，由速度的合成可知，合速度应是偏向下游的。故A错误；
B．小船要想横渡过河，船头就应向上游有一定的偏角，使得船在静水中沿上游河岸的速度分量与河水的速度大小相等，方向相反，合速度垂直河岸，渡河位移最短。故B正确；
C．由图示小船垂直于河岸行驶，小船合速度的方向偏向下游，且过河时间最短。故C正确；
D．船头偏向下游时，合速度的方向与河水流动的方向间的夹角应为锐角。故D错误。
故选BC。
16. 以速度v0水平抛出一小球，如果从抛出到某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是（ ）
A. 此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小
B. 此时小球的速度大小为
C. 小球的运动时间为v0/g
D. 此时小球速度的方向与位移的方向相同
【答案】B
【解析】
【详解】A．竖直方向

水平方向
x=vt
可见

A错；
B．合速度为v0，B对；
C．运动时间为，C错；
D．运动的位移与水平方向成a角，速度与水平方向夹角为θ且成，D错；
故选B。
请阅读下述文字，完成第17、18、19题。
如图所示，游乐园有一种游戏设施叫做“魔盘”，当“魔盘”转动时，游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动。

17. 分析游客的受力情况，下列说法正确的是（　　）
A. 游客受重力、支持力、摩擦力和向心力
B. 游客受到摩擦力方向与运动方向相反
C. 游客受到摩擦力方向与运动方向相同
D. 游客受到摩擦力方向指向圆心
18. “魔盘”中两位游客a、c其中。下列说法正确的是（　　）
A. 角速度 B. 线速度
C. 周期 D. 向心加速度
19. 若“魔盘”在电机带动下角速度缓慢增加，设游客a、c的质量以及游客与圆盘间的动摩擦因数均相同。下列说法正确的是（　　）
A. 游客c先被用出
B. 游客a、c同时被甩出
C. 游客a、c被甩出后一定沿着圆弧的切线运动
D. 在没有被甩出前，游客a、c所受摩擦力大小相等
20. 实践小组的同学在进行户外活动时发现，有一根排污管正在向河道管口排出大量污水。这根管道水平设置，管口离河道水面有一定的高度，如图所示。为了向环保部门提供尽量详细的信息，小组同学利用随身携带的卷尺进行了测量他们河道管口的直径为D，管口到河道水面的高度为h，已知污水的水平射程为L，重力加速度为g。他们利用所学物理知识结合测得的物理量进行研究。下列表达式不正确的是（　　）

A. 污水从离开管口到河道水面的时间为 B. 污水从管口流出时的速度大小为
C. 单位时间排出污水的体积为 D. 空中污水的体积
【答案】17. D 18. B 19. A 20. B
【解析】
【17题详解】
A．向心力是等效力，实际并不存在，A错误；
BCD．游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动，受到摩擦力方向指向圆心，BC错误，D正确；
故选D。
【18题详解】
A．游客随“魔盘”一起做匀速圆周运动，角速度相同，A错误；
B．由于，由公式

知线速度，B正确；
C．由公式

知两位游客周期相同，C错误；
D．由向心加速度公式

由于角速度相同，，故，D错误；
故选B。
【19题详解】
AB．乘客的质量相同，动摩擦因数相同，故受到的最大静摩擦力相同，由于，由向心力公式

c乘客所需的向心力更大，先被用出，A正确，B错误；
C．由于游客被甩出后依旧受到摩擦力，故一定不会沿着圆弧的切线运动，C错误；
D．由向心力公式，在没有被甩出前，由于，游客a、c所受摩擦力大小不相等，D错误；
故选A。
【20题详解】
A．由自由落体运动公式

得时间为

A正确不符合题意；
B．由水平方向有

将时间代入得污水从管口流出时的速度大小

B错误符合题意；
C．单位时间排出污水的体积为

C正确不符合题意；
D．空中污水的体积为

D正确不符合题意；
故选B。
第II卷（非选择题共40分）
二、实验题（共12分）
21. 用如图所示装置探究平抛运动的特点。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PQ滑下后从Q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）下列说法正确的是___________。
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
E．将钢球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将各点连成折线
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴，竖直方向为y轴的坐标系。取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的___________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时___________（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行。
（3）实验室也可采用频闪照相的方法记录钢球在不同时刻的位置。如图是采用频闪照相的方法记录的做平抛运动的小球在各个相等时间间隔所到达的位置图。以钢球所在位置1为坐标原点O，水平、竖直方向为x、y轴建立直角坐标系Oxy，可以利用直尺测量出钢球在各个位置相对位置1的坐标x、y。简述如何由图像分析平抛运动在水平方向做匀速直线运动和竖直方向做匀变速直线运动________。

【答案】 ①. BD ②. 球心 ③. 需要 ④. 见解析
【解析】
【详解】（1）[1] A．斜槽轨道不必光滑，A错误；
B．斜槽轨道末段水平，小球离开轨道后才能做平抛运动，B正确；
C．挡板高度不必等间距变化，C错误；
D．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球，D正确；
E．将钢球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线将各点连起来，E错误。
故选BD。
（2）[2]将钢球静置于Q点，钢球的球心对应白纸上的位置即为原点；
[3]在确定y轴时需要y轴与重锤线平行；
（3）[4]根据 ，因为时间间隔t相等，如果小球的相邻位置的水平距离x相等，则说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动；
根据 ，因为时间间隔t相等，如果小球在竖直方向上相邻的位移之差Δy相等，则加速度不变，说明平抛运动在竖直方向上做匀变速直线运动。
22. 如图所示是探究向心力大小与质量m、转动角速度和转动半径r之间关系的向心力演示仪。现有两个质量相同的钢球和一个同体积的铝球。

（1）下列说法正确的是___________；
A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径
B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的半径
C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多
（2）探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系是图中的___________（选填“甲”、“乙”、“丙”）。

【答案】 ①. AC##CA ②. 甲
【解析】
【详解】（1）[1]A．将小球放到长槽的不同位置，可以改变小球圆周运动的半径，故A正确；
B．塔轮的作用是改变两小球圆周运动的角速度，故B错误；
C．小球对挡板的弹力越大，弹簧测力套筒下降的越多，故C正确。
（2）[2]探究小球所受向心力大小与小球转动角速度之间关系时，需要控制小球质量和运动半径这两个变量相同，所以应选择图甲所示实验装置。
三、计算题（共28分，解答应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位）
23. 如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4。盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。
(1)求小物体所受向心力的大小？
(2)关于小物体所受的向心力，甲、乙两人有不同意见：甲认为该向心力等于圆盘对小物体的静摩擦力，指向圆心；乙认为小物体有向前运动的趋势，静摩擦力方向和相对运动趋势方向相反，即向后，而不是和运动方向垂直，因此向心力不可能由静摩擦力提供。你的意见是什么？说明理由。

【答案】(1)0.16N；(2)见解析
【解析】
【详解】(1)物体做圆周运动向心力的大小为

(2)若没有力提供向心力，则物体要做离心运动，有沿着半径方向向外运动趋势，所以受到指向圆心的摩擦力，物体做圆周靠静摩擦力提供向心力，则甲的意见是正确的。
24. 如图所示，一质量m=2kg的小球，用一长为L=2m的细绳系住，使其与竖直方向成60°角做匀速圆周运动．重力加速度g=10m/s2，求：
（1）绳子受到的拉力大小；
（2）小球运动的线速度；
（3）小球运动的周期．

【答案】（1）40N（2）m/s（3）s
【解析】
【详解】（1）小球受重力和拉力两个力作用，其受力分析图如图所示：

根据平行四边形定则知，绳对小球的拉力：

（2）根据牛顿第二定律有：

解得：
m/s
（3）根据：

代入数据解得：
s
25. 第24届冬季奥林匹克运动会将于2022年在北京和张家口联合举办。冬奥会上跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，速度大小v0＝20m/s，在斜坡b处着陆，如图所示。斜坡与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力，取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：
（1）运动员在空中飞行的时间t；
（2）斜坡上a、b之间的距离s；
（3）运动员在空中离坡面的最大距离d。

【答案】（1）3s；（2）75m；（3）9m
【解析】
【详解】（1）运动员做平抛运动，设着陆时间为t，则有
x＝v0t

由图可知，运动员着陆时
tan＝
可解得

（2）运动员着陆时
x＝v0t＝60m
所以
＝75m
（3）取沿斜坡向下方向（x方向）与垂直于斜坡向上方向（y方向）分析运动员的运动，则在垂直于斜坡方向上
vy＝v0sin＝12m/s，ay＝-gcos＝-8m/s2
当vy＝0时，运动员在空中离坡面的距离最大，则有

26. 某质点在Oxy平面上运动。时，质点位于坐标原点上，它在x轴方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y轴方向的位移-时间图像如图乙所示。
（1）分析图甲、乙，说明该质点在x轴方向和y轴方向上的运动性质；
（2）求时该质点的位置坐标：
（3）写出该质点运动的轨迹方程。

【答案】（1）质点在x轴方向做匀加速直线运动，y轴方向上做匀速直线运动；（2）坐标为（5m，5m）；（3）
【解析】
【详解】（1）质点在x轴方向做匀加速直线运动，y轴方向上做匀速直线运动；
（2）加速度为

横坐标为

纵坐标为

该质点的位置坐标为（5m，5m）；
（3）在x轴方向

根据图像得

解得

在y轴方向上

该质点运动的轨迹方程为

27. AB是高h1=0.6m、倾角=37°的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一小段圆弧，且紧靠桌子边缘。桌面距地面的高度h2=1.8m。一个质量m=1.0kg的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点。滑块与斜面间的动摩擦因数=0.5.不计空气阻力。g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）小滑块在斜面上运动的加速度；
（2）小滑块落地点C距桌面的水平距离；
（3）小滑块落地时的速度大小。

【答案】（1）a=2m/s2；（2）1.2m；（3）
【解析】
【详解】
（1）对滑块受力分析得

解得
a=2m/s2
（2）由平抛运动规律得


B点的速度关系为

解得
，，
（3）根据平抛运动速度关系


解得

方向如图，与水平方向成夹角β，。