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1、山西省晋中市祁县第二中学校2020学年高一物理下学期月考试题（含解析） 一、单选题1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）A. 做曲线运动物体，其加速度方向一定是变化的B. 物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C. 物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同【答案】C【解析】曲线运动是变速运动，但加速度可能是恒定的，如平抛运动，A错误；物体做变速圆周运动时，合力既改变速度方向，又改变速度大小，合力不指向圆心，B错误；运动速率增加，只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向，D错误；合力(加速度)与速度共线，物体做直线运动
2、，不共线则做曲线运动2.如图为某中国运动员在短道速滑比赛中勇夺金牌的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则他（）A. 所受的合力为零，做匀速运动B. 所受的合力恒定，做匀加速运动C. 所受的合力恒定，做变加速运动D. 所受的合力变化，做变加速运动【答案】D【解析】匀速圆周运动过程中，线速度大小不变，方向改变，向心加速度大小不变，方向始终指向圆心，向心力大小不变，方向始终指向圆心，故物体做变加速运动，故D正确，ABC错误。点睛：解决本题的关键知道匀速圆周运动的性质，明确线速度、向心加速度、向心力是矢量，矢量只有在大小和方向都不变时，该量才是不变的。3.一质点的初速为v0，所受合力F恒定
3、，v0与F的方向如图所示，图中的曲线表示质点的运动轨迹，其中可能正确的是A. B. C. D. 【答案】B【解析】当物体做曲线运动时，受到的合力应指向轨迹的的内侧，并且物体弯曲的方向与受力的方向相同，B正确4.如图4所示，以9.8 ms的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，垂直撞在倾角为30的斜面上，则物体完成这段飞行的时间是（ ）A. sB. sC. sD. 2 s【答案】C【解析】试题分析：把物体着地时的速度沿水平方向和竖直方向分解（可以是其他各种表达式）所以 C对考点：平抛运动点评：本题考查了平抛运动知识：水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体，根据规律列式求解。5. 如图所示
4、，在风力发电机的叶片上有A、B、C三点，其中A、C在叶片的端点，B在叶片的中点。当叶片转动时，这三点A. 线速度大小都相等B. 线速度方向都相同C. 角速度大小都相等D. 向心加速度大小都相等【答案】C【解析】试题分析：首先A、B、C属于同轴转动，故他们的角速度相等，故C正确；由v=r知，他们的半径r不相等，故线速度的大小不相等，故A错误；由于是做圆周运动，故线速度的方向位于切线方向，故B错误；由a=2r知，半径r不相等，故加速度a不相等，故D错误故选C考点：角速度；线速度；向心加速度【名师点睛】本题关键是知道同轴转动中角速度相同，皮带传动中边缘的线速度大小相同；此题考查灵活选择物理规律的能力
5、对于圆周运动，公式较多，要根据不同的条件灵活选择公式。6.正常走动的钟表，其时针和分针都在做匀速转动，下列关系中正确的有（）A. 时针和分针角速度相同B. 分针的角速度是时针角速度的12倍C. 时针和分针的周期相同D. 分针的周期是时针周期的12倍【答案】B【解析】试题分析：据题意，正常的钟表，其时针和分针的转动角速度分别为：和，所以选项A错误而选项B正确；据可知时针和分针转动周期之比为：，故选项C、D错误。考点：本题考查角速度和周期。7.质量为m的滑块从半径为R的半球形碗的边缘滑向碗底，过碗底时速度为v，若滑块与碗间的动摩擦因数为，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为（）A. B. C. D.
6、 【答案】C【解析】试题分析：滑块经过碗底时，由重力和碗底对球支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出碗底对球的支持力，再由摩擦力公式求解在过碗底时滑块受到摩擦力的大小滑块经过碗底时，由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得，则碗底对球支持力为，所以在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为，C正确8.如图所示，长为l=0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为m=3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为v=2m/s。取g=10m/s2，下列说法正确的是（）A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24NB. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是56N
7、C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24ND. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N【答案】D【解析】【详解】A、在最高点，假设杆对球为支持力，则根据牛顿第二定律得，解得，假设正确，可知小球通过最高点时，杆子对球表现为支持力，则球对杆子的压力为，故AB错误；C、在最低点，杆对小球为拉力，则对小球根据牛顿第二定律得：，解得，根据牛顿第三定律可知小球对杆也为拉力，故C错误，D正确。二、多选题9.如图所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，它到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过
8、程中，皮带不打滑。则()A. a点与b点的线速度大小相等B. a点与b点的角速度大小相等C. a点与c点的线速度大小相等D. a点与d点的向心加速度大小相等【答案】D【解析】【详解】a 点与c点的线速度大小相等，而c、b两点角速度相同，根据v=r可知，c点的线速度大于b点的线速度，则a 点的线速度大于b点的线速度，a点的角速度大于c点的角速度，则a点的角速度大于b点的角速度，选项ABC错误；设a点的线速度为v，则；c点的线速度为v,则d点的线速度为2v，则，选项D正确.10.有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩
9、托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h，不计摩擦，下列说法中正确的是（）A. h越高，摩托车对侧壁的压力将越大B. h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大C. h越高，摩托车做圆周运动的周期将越大D. h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大【答案】BC【解析】【详解】摩托车做匀速圆周运动，提供圆周运动的向心力是重力mg和支持力F的合力，受力分析如图所示：侧壁对摩托车的支持力不变，则摩托车对侧壁的压力不变，故A错误；如图向心力Fn=mgtan，m，不变，向心力大小不变，根据牛顿根据牛顿第二定律得Fn=m2r，h越高，r越大，Fn不变，则越小，故BD错误。根据牛顿根据牛顿第二定律得：，h越高，r越大
10、，Fn不变，则T越大，故C正确。所以C正确，ABD错误。11.如图所示，两个质量均为m的小木块a和b(均可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴OO的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g.若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力) （ ）A. b一定比a先开始滑动B. a、b所受的摩擦力始终相等C. 当是b开始滑动的临界角速度D. 当时，a所受摩擦力的大小为kmg【答案】AC【解析】【分析】物体随圆盘做圆周运动，摩擦力提供向心力，分析最大静摩擦即可。【详解】A.两物体角
11、速度相同，由向心力公式，b物体半径大，需要的向心力更大，在角速度不断增大的过程中b物体的摩擦力先达到最大静摩擦，先开始运动，故A正确；B.a、b相对与圆盘静止时b受到的摩擦力始终比a受到的摩擦力大，B错误；C.b开始滑动时所受摩擦力，结合向心力公式得，C正确；D.a刚开始滑动时，角速度大于该值时a的摩擦力才是kmg，故D错误。【点睛】考查圆周运动中的摩擦力临界问题，要注意两物体的角速度相同。12.西班牙某小镇举行了西红柿狂欢节，其间若一名儿童站在自家的平房顶上，向距离他L处的对面的竖直高墙上投掷西红柿，第一次水平抛出的速度是v0，第二次水平抛出的速度是2v0，则比较前后两次被抛出的西红柿在碰到
12、墙时，有（不计空气阻力）（）A. 运动时间之比是2：1B. 下落的高度之比是2：1C. 下落的高度之比是4：1D. 运动的加速度之比是1：1【答案】ACD【解析】【详解】两次抛出后都碰到了墙，所以水平位移相同，西红柿的运动可分解为竖直方向的自由落体运动和水平方向的匀速直线运动；A、水平位移相同，初速度之比为1：2，根据可知，运动时间之比是，故A正确；B、下落的高度，则下落高度之比为，故B错误，C正确；D、都做平抛运动，加速度都是重力加速度，相等，即加速度之比是，故D正确。三、填空题13.某人在静水中划行速度v1=1.8m/s，若他在水速v2=3m/s的河中匀速划行。河宽d=90m，最短轨迹为_
13、m。【答案】150【解析】【详解】由于船在静水中的速度小于水的速度，所以船的实际的轨迹不可能垂直于河岸到达，需要船头的方向偏向上游，当合速度与船在静水中的速度垂直时，合位移最短，设此时船头与河岸之间的夹角为，则满足：时，实际速度与河岸之间的夹角最大，到达对岸的航程最短，代入数据得：则最短距离为：。四、实验题探究题14.用频闪照相技术拍下两小球运动的频闪照片如图所示。拍摄时，光源的频闪频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球自B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形，重力加速度g取10 m/s2，不计阻力。（1）根据照片显示的信息，下列说法中正确的是_。A只能确定b球运动是自由落体运动B
14、不能确定a球沿竖直方向的运动是自由落体运动C只能确定a球沿水平方向的运动是匀速直线运动D可以断定a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成（2）根据照片信息可求出a球的水平速度大小为_ m/s；当a球与b球运动了_ s时它们之间的距离最小。【答案】 (1). D (2). 1 (3). 0.2【解析】（1）因为相邻两照片间的时间间隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上的运动规律与b球运动规律相同，知竖直方向上做自由落体运动故D正确，ABC错误故选D（2）根据y=gT2=100.01m=0.1m所以2L=0.1m，所以平抛运动的初速度 因为两球在
15、竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当小球a运动到与b在同一竖直线上时，距离最短，则 五、计算题15. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s2）【答案】(1)150 m (2)R90 m【解析】（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间静
16、摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有Fm=0.6mg由速度v=30m/s，得弯道半径 r150m；（2）汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有：mgFN=为了保证安全，车对路面间的弹力FN必须大于等于零。有mg则R90m。16.如图所示，AB为倾角=30的斜面，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到B点，求：（1）AB间的距离SAB（2）小球在空中飞行的时间【答案】 ；【解析】小球做平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自由落体运动，则有 ，小球由A点抛出，落在B点，故有故AB间的距离故本题答案是： ；点睛：
17、本题考查了斜面上的平抛运动，要抓住斜面的倾角处理平抛运动。17.如图所示，质量m=1kg的小球用细线拴住，线长l=0.5m，细线所受拉力达到F=18N时就会被拉断。当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时，细线恰好被拉断。若此时小球距水平地面的高度h=5m，重力加速度g=10m/s2，求小球落地处到地面上P点的距离？（P点在悬点的正下方）【答案】2m【解析】球摆到悬点正下方时，线恰好被拉断，说明此时线的拉力F18 N，则由Fmgm可求得线断时球的水平速度为vm/s 2 m/s线断后球做平抛运动，由hgt2可求得物体做平抛运动的时间为ts1 s则平抛运动的水平位移为xvt21 m2 m18.如图，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动已知人和摩托车的总质量为m，人以v1=的速度过轨道最高B，并以v2=v1的速度过最低A求在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差多少？【答案】6mg；【解析】试题分析：在B点，Fbmgm解之得FBmg，在A点，FAmgm解之得FA7mg，所以在A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg.考点：考查匀速圆周运动规律应用点评：难度较小，对于最高点和最低点，合外力提供向心力