2021-2022学年广西河池高级中学高一（下）第一次月考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年广西河池高级中学高一（下）第一次月考物理试卷

1.  下列关于曲线运动的说法，正确的是(    )

A. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动
B. 做曲线运动的物体，速度方向不断变化，加速度方向可能不变
C. 当汽车过拱桥最高点时，驾驶员处于超重状态
D. 洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，故沿切线方向甩出

2.  如图所示，固定在同一转轴上的M、N两轮随轴一起匀速转动，已知M轮半径小于N轮半径，A、B分别是两轮边缘上的点，设A、B两点的线速度大小分别为、，角速度大小分别为、，下列判断正确的是(    )

A.  B.  C.  D.

3.  中学生在雨中打伞行走，从物理学可知当雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少，若雨滴在空中以的速度竖直下落，而学生打着伞以的速度向西走，则该学生少淋雨的打伞伞柄指向方式为(    )

A.  B.
C.  D.

4.  如图所示，物体放在水平平台上，系在物体上的绳子跨过定滑轮，由地面上的人以速度向右水平匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向夹角为处，此时物体的速度为(    )

A.  B.  C.  D.

5.  如图所示，轻杆一端连接一质量为的小球可视为质点，以另一端为圆心，使小球在竖直面做圆周运动；当小球在最低点时，轻杆受到的拉力大小为3mg；当小球运动到最高点时，轻杆受到的压力为。已知重力加速度为g，则小球在最高点和最低点的速度大小之比为(    )

A.  B.  C. 1：2 D. 1：4

6.  摆式列车是集电脑、自动控制等高新技术于一体的新型高速列车，如图所示。当列车转弯时，在电脑控制下，车厢会自动倾斜；行走在直线上时，车厢又恢复原状，就像玩具“不倒翁”一样。假设有一超高速摆式列车在水平面内行驶，以的速度拐弯，拐弯半径为1km，则质量为55kg的乘客，在拐弯过程中所受到的列车给他的作用力为取(    )
 

A. 550N B. 1100N C. 0 D.

7.  在物理学的发展过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步。在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是(    )

A. 卡文迪什测出了万有引力常量
B. 牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础
C. 开普勒发现了万有引力定律
D. 伽利略认为力是维持物体运动的原因
 

8.  运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变。如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是(    )
 

A. 甲、乙、丙、丁四幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线
B. 甲图所绘航线是符合实际的，船头保持甲图所示方向航行，船过河时间最短
C. 丙图所绘航线是符合实际的，船头保持丙图所示方向航行，船过河位移最小
D. 乙图和戊图所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小

9.  以相同的初速度，不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C，A、B、C三球的抛射角分别为、、，它们在空中的运动轨迹如图所示，下列说法中正确的是(    )

A. A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同
B. B球的射程最远，所以最迟落地
C. A球的射高最大，所以最迟落地
D. A、C两球的射程相等，两球的抛射角互为余角，即

10.  如图所示，一倾斜的匀质圆盘绕垂直于盘面的固定对称轴以恒定角速度转动，盘面上离转轴处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为，g取，则以下说法中正确的是(    )

A. 小物体随圆盘做匀速圆周运动时，一定始终受到三个力的作用
B. 小物体随圆盘以不同的角速度做匀速圆周运动时，越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力一定越大
C. 小物体受到的摩擦力始终指向圆心
D. 的最大值是

11.  用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已如小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，回答以下问题：

在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A.理想实验法
B.微元法
C.控制变量法
D.等效替代法
探究向心力与角速度之间的关系时，选择半径______填“相同”或“不同”的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在______处；
A.挡板A与挡板B
B.挡板A与挡板C
C.挡板B与挡板C
通过本实验可以得到的结果是______。
A.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
B.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比
D.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比

12.  在做“探究平抛运动的特点”的实验中，为了确定小球不同时刻在空中所通过的位置，实验时用了如图所示的装置。在一块平整的木板表面钉上白纸和复写纸，将该木板竖直立于水平地面上，使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞到木板并在白纸上留下痕迹A；将木板向远离槽口平移距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，小球撞在木板上得到痕迹B；将木板再向远离槽口平移距离x，小球再从斜槽上紧靠挡板处由静止释放，得到痕迹C。若测得木板每次移动距离，A、B间距离，B、C间距离。请回答以下问题：
下列器材中必需的测量仪器是______填字母代号。
A.刻度尺
B.打点计时器
C.天平
为了得到较准确的运动轨迹，在下列操作中你认为正确的是______。
A.实验时应保持斜槽的末端水平
B.为减小实验误差，应使小球每次从斜槽上不同位置滚下，最后取平均值
C.为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动
D.小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
根据以上直接测量的物理量求得小球初速度的表达式为______用x、、、g等字母表示。
小球初速度的值为______。

13.  我国的“风云”二号卫星是地球同步卫星。因为它与地球自转同步，所以我们看上去就像停在天空中不动一样。请运用开普勒定律，根据月球绕地球运动的相关数据，估算同步地球卫星离地面的高度。近似地把月球和“风云”二号卫星的轨道看作圆周轨道，已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，运行周期约为27d，地球半径为6400km。计算时保留两位有效数字。

14.  如图所示，质量为的物体随圆盘一起绕中心轴匀速转动。细绳一端系着M，另一端通过圆盘的光滑小孔吊着质量的物体，M的中心与圆孔距离为，并知M和圆盘面的最大静摩擦力为2N，g取。求：
物体M不受摩擦力时，圆盘的角速度；
物体m始终处于静止状态时，圆盘角速度的范围内。

15.  如图所示，竖直放置的光滑半圆轨道ABC右侧有一堵竖直的墙面，一质量为m的滑块视为质点从水平地面出发，恰好能经过半圆轨道最高点，然后打到竖直墙面上的P点。已知半圆轨道的半径，其最低点与墙之间的距离，重力加速度g取，，，不计空气阻力。求：
滑块通过最高点时的速度大小；
滑块打在P点时速度方向与墙面所成的夹角；
若增大滑块出发的速度，当滑块运动到最高点C时对轨道的压力为3mg，最后打在墙面上的Q点图中未标出，则P、Q两点之间的距离为多少？

答案和解析

1.【答案】B 

【解析】解：A、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向时刻改变，是变加速曲线运动，故A错误；
B、做曲线运动的物体，速度方向不断变化，加速度方向可能不变，如平抛运动的加速度为重力加速度，其加速度方向不变化，故B正确；
C、当汽车过拱桥最高点时，有竖直向下的加速度，驾驶员处于失重状态，故C错误；
D、离心力与向心力并非水滴的实际受力，当水滴所受合力不足以提供向心力时，水滴将做离心运动，会沿切线方向甩出，故D错误。
故选：B。
匀速圆周运动是变加速曲线运动；平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变；根据加速度方向判断超失重；根据离心现象的定义判断。
本题主要是考查学生对物体做曲线运动的条件、圆周运动特点的理解，涉及的知识点较多，是一道比较好的题目。
 

2.【答案】A 

【解析】解：AB、两个轮随同一个轴匀速转动，所以角速度相同。故A正确，B错误。
CD、在角速度相同时，半径越大的线速度越大，故CD错误
故选：A。
同轴转动，角速度相等，同带转动，线速度大小相等，以此分析各选项。
本题考查圆周运动，学生需知晓线速度和角速度的关系。
 

3.【答案】A 

【解析】解：在水平方向上，雨滴的速度为零，人的速度为，方向向西，则雨滴相对于人在水平方向上的速度为，方向向东；
在竖直方向上，雨滴的速度为，人的速度为零，则雨滴相对于人在竖直方向上的速度为，方向向下；
根据矢量合成法则可知，雨相对于人的速度与竖直方向的夹角为：，解得：。故A正确，BCD错误；
故选：A。
分析雨滴相对于人在水平方向和竖直方向的速度大小，结合矢量合成遵循的平行四边形计算出合速度与数值方向的夹角。
本题以雨中撑伞为考查背景，主要考查了运动的合成问题，理解速度是矢量，合成时需要遵循平行四边形定则，整体难度不大。
 

4.【答案】C 

【解析】解：将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的分速度，如图所示

沿绳子方向的分速度大小等于物体的速度大小，物体的速度大小：，故C正确，ABD错误。
故选：C。
对人运动的速度进行分解，分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的分速度，沿绳子方向上的分速度等于物块的速度
本题考查了求物体的速度大小问题，解决本题的关键是知道物体的速度等于沿绳子方向的分速度，速度分解时遵守平行四边形定则。
 

5.【答案】A 

【解析】解：在最低点，根据牛顿第二定律可得：，解得
在最高点，根据牛顿第二定律可得：，解得
故，故A正确，BCD错误；
故选：A。
在最高点和最低点，根据牛顿第二定律求得线速度大小，即可求得。
本题主要考查了圆周运动，关键是正确的受力分析，明确向心力的来源即可。
 

6.【答案】D 

【解析】解：，
根据牛顿第二定律知，
根据平行四边形定则得，
故选：D。
 

7.【答案】AB 

【解析】解：A、卡文迪什测出了万有引力常量，故A正确；
B、牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础，故B正确；
C、牛顿发现了万有引力定律，故C错误；
D、伽利略认为力不是维持物体运动的原因，故D错误。
故选：AB。
根据物理学史和常识解答，记住著名物理学家的主要贡献即可。
本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
 

8.【答案】BD 

【解析】解：A、将船速和水速用平行四边形定则进行合成，会发现只有甲、乙、戊三幅图描绘的航线是符合实际的，故A错误；
B、甲图描绘的航线是符合实际的，而且因为船头垂直于河岸，使得在垂直河岸的方向上速度最大，所以过河时间最短，故B正确；
C、丙图描绘的航线是不符合实际的，故C错误；
D、乙图和戊图航线都是符合实际的，当船速大于水速时，乙图的航线位移是最短的，就等于河岸的宽度；当船速小于水速时，若船速和水速的合速度垂直于船速，则船过河的位移也可能最短，故D正确。
故选：BD。
在船过河的过程中，船有速度，方向沿着船头的方向，水流有速度，题目中的水流方向水平向右，因为速度是矢量，所以合成的时候遵循平行四边形定则。
综合考查了小船过河问题中的最值问题，包括最短时间和最短位移，其中最短位移还要根据船速和水速的大小关系进行分类讨论。
 

9.【答案】ACD 

【解析】解：A、三个小球在运动的过程中，仅受重力，则加速度相同。故A正确。
B、因为初速度相同，所以C球在竖直方向上初速度最小，则运动的时间最短，A球在竖直方向上的分速度最大，则运动时间最长。故B错误。
C、A球在竖直方向上初速度最大，则运动时间最长，根据知，射高最大。故C正确。
D、A球的水平射程，C球的水平射程，两球的初速度大小相等，水平射程相同，则有：，解得舍去，故D正确。
故选：ACD。
斜抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做竖直上抛运动．根据水平方向和竖直方向上的运动规律进行判断．
解决本题的关键知道斜抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式进行求解．
 

10.【答案】D 

【解析】解：A、当物体在最高点时，可能只受到重力与支持力2个力的作用，合力提供向心力，故A错误；
B、当物体在最高点时，可能只受到重力与支持力2个力的作用，也可能受到重力、支持力与摩擦力三个力的作用，摩擦力的方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，摩擦力的方向沿斜面向下时，越大时，小物体在最高点处受到的摩擦力一定越小，故B错误；
C、当物体在最高点时，摩擦力的方向可能沿斜面向上，也可能沿斜面向下，可能指向圆心，也可能背离圆心，故C错误；
D、当物体转到圆盘的最低点恰好不滑动时，转盘的角速度最大。此时小物体受竖直向下的重力、垂直于斜面向上的支持力、沿斜面指向圆心的摩擦力。由沿斜面的合力提供向心力，支持力：，
摩擦力：
又：
解得：
故D正确。
故选：D。
当物体在最高点时，可能受到2个力的作用，当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出最大角速度。
本题关键要分析向心力的来源，明确角速度在什么位置最大，由牛顿第二定律进行解题。
 

11.【答案】C 相同  C C 

【解析】解：在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
故选：C；
根据，探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球，为了使角速度相等，要选则半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处。故AB错误，C正确；
故选：C
设轨迹半径为r，塔轮半径为R，根据向心力公式，可得结果：在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比；
故ABD错误，C正确；
故选C
故答案为：；相同，C；
探究多变量因素实验应采用控制变量法；
根据实验目的和实验方法确定需要控制的变量，根据题意分析答题。
本题考查了探究向心力与质量、半径与角速度间关系实验，本实验采用控制变量法，即对涉及多个物理量的问题，要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变。
 

12.【答案】   

【解析】解：实验中需要应用刻度尺测量水平位移和竖直位移，故必须的实验仪器为刻度尺；
为得到较准确的运动轨迹，应保证小球从同一高度无初速度释放，且要保证斜槽末端水平，故AD正确，BC错误；
根据竖直方向为自由落体运动，则，故，水平方向为匀速直线运动，则初速度；
小球初速度；
故答案为：；；；。
根据实验仪器可知需要刻度尺测量位移；平抛运动实验需保证小球从同一高度静止释放且保持斜槽末端水平；根据竖直方向和水平方向分运动规律求解初速度。
本题考查平抛运动的规律，学生应熟练掌握实验步骤及注意事项，会计算平抛运动的初速度。
 

13.【答案】解：令同步卫星距地面的高度为h，根据开普勒第三定律有：
地球半径为，，，
代入数据解得：。
答：同步地球卫星离地面的高度是。 

【解析】根据开普勒行星运动定律求得同步卫星的轨道半径从而得出离地高度。
本题考查了开普勒行星运动定律，掌握万有引力提供圆周运动向心力，并熟练运用向心力公式是正确解题的关键．
 

14.【答案】解：对M受力分析如图1，

图1
则有
又m静止，有
联立解得：
当圆盘以最小角速度为转动时对M受力分析如图2

图2
则有
又
联立解得：
当圆盘以最大角速度为转动时，对M受力分析如图3

图3
则有

联立解得：
则满足条件的角速度范围为

答：物体M不受摩擦力时，圆盘的角速度为；
物体m始终处于静止状态时，圆盘角速度的范围为。 

【解析】根据合力提供向心力解得角速度；
当M所受的最大静摩擦力沿半径方向向外时，角速度最小，当M所受的最大静摩擦力沿半径向内时，角速度最大，根据牛顿第二定律求出角速度的范围．
解决本题的关键搞清圆周运动向心力的来源，抓住临界状态，运用牛顿第二定律进行求解．
 

15.【答案】解：滑块恰能运动到最高点，有
解得；
滑块离开C点后做平抛运动，由平抛运动规律，有，解得
又
且
即；
若滑块在C点时对道的压力3mg，则解得，
由平抛运动规律，有，解得
Q点与C点的高度差
又P点与C点的高度差
联立解得，
答：滑块通过最高点时的速度大小；
滑块打在P点时速度方向与墙面所成的夹角为；
、Q两点之间的距离为。 

【解析】根据滑块做圆周运动结合牛顿第二定律可知通过最高点时的速度，平抛运动水平方向匀速直线，竖直方向自由落体，分别列方程可求解。
本题考查学生对物体做圆周运动需要的向心力进行分析，需要学生灵活运用平抛运动水平和数值方向上的运动规律，属于中档题型。