黑龙江省佳木斯市汤原县高级中学2021-2022学年高一下学期月考物理试卷(含答案)

2021--2022年下学期汤原县高级中学月考试题
物理试卷命题人：杨和平
一、单选题（每题4分，共计32分）
1.关于曲线运动，下列说法正确的是( )
A.不一定是变速运动
B.速度的大小和方向一定都在不断变化
C.物体的加速度可能变化，也可能不变化
D.物体受合力一定不为零，其大小和方向一定都在不断变化
2.一辆汽车在水平公路上转向时，为防止侧滑，沿曲线减速行驶。

关于汽车的速度v及所受合力F 的方向，最可能如下列哪幅图所示( )
A. B. C. D.
3.如图所示，用跨过定滑轮的绳把湖中小船向右拉到岸边的过程中，如果拉绳的速度v保持不变，则小船的速度( )
A.不变
B.逐渐增大
C.逐渐减小
D.先增大后减小
4.有一条两岸平直，河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头朝向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直．去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为( )
21
-21
k-
1k
-2
1k
k-2
5.中国面食种类繁多,其中“刀削面”堪称一绝,从同一位置依次削出三个小面条,分别落在水面上
A B C 、、三点,运动轨迹如图所示,忽略空气阻力的影响,小面条被削离面团后可视为平抛运动,假设
三个小面条质量相等,下列说法正确的是( )
A .三个小面条被削离时速度相等
B .三个小面条速度的变化量相同
C .落在 A 点的小面条在空中运动时间最短
D .落在 C 点的小面条落在水面时速度最小
6.如图所示，质量为m 的小球以初速度0v 水平抛出，恰好垂直打在倾角为θ的斜面上，不计空气阻力，则球落在斜面上时重力的瞬时功率为( ) A.0mg v B.
mg tan v θ
C.
mg s v co θ
D.0mg cos v θ
7.如图，一同学表演荡秋千。

已知秋千的两根绳长均为10 m ，该同学和秋千踏板的总质量约为50 kg 。

绳的质量忽略不计。

当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为8 m/s ，此时每根绳子平均承受的拉力约为( )
A.200 N
B.400 N
C.600 N
D.800 N
8.现在许多汽车都应用了自动无级变速装置，如图所示为截锥式变速模型示意图，主动轮、从动轮之间有一个滚动轮，它们之间靠彼此的摩擦力带动。

当滚动轮处于主动轮直径为1D 、从动轮直径为2D 的位置时，主动轮转速1n 与从动轮转速2n 的关系是( ) A.12
21
n D n D = B.
11
22
n D n D =
C.11
22
n D n D = D.2
12
221
n D n D =
二、多选题（每题5分，全对5分，选不全3分，有错答的0分，共计20分）
9.质量均为m 的小球A B 、分别固定在一长为L 的轻杆的中点和一端点，如图所示。

当轻杆绕另一端点O 在光滑水平面上做角速度为ω的匀速圆周运动时，则( )
A.处于中点的小球A 的线速度为L ω
B.处于中点的小球A 的加速度为2L ω
C.处于端点的小球B 所受的合外力为2m L ω
D.轻杆OA 段中的拉力与AB 段中的拉力之比为3:2
10.如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为2m m m 、、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OO '转动。

三个物体与圆盘间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

三个物体与O 点共线且OA OB BC r ===，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。

当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 、两个物体所受的静摩擦力同时达到最大
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g
r
μω时整体会发生滑动
D.2g
g
r
r
μμω<<
ω增大的过程中B C 、间的拉力不断增大
11.飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外,还受到重力和机翼的升力,机翼的升力垂直于机翼所在平面向上,当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜(如图所示),以保证重力和机翼升力的合力提供向心力.设飞机以速率v 在水平面内做半径为R 的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角,飞行周期为T ,则下列说法正确的是( )
A.若飞行速率v 不变,θ增大,则半径R 减小
B.若飞行速率v 不变,θ增大,则周期T 减小
C.若θ不变,飞行速率v 增大,则半径R 变小
D.若飞行速率v增大,θ增大,则周期T一定不变
12.如图甲所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一小球。

小球在竖直平面内做完整的圆周运动的过程中,绳子的拉力F的大小与小球离最低点的高度h的关系如图所示。

(重力加速度g取2
10m/s,) 则( )
A.圆周半径为1.0m
B.小球质量为0.5kg
C.轻绳转至水平时拉力为30N
D.小球通过最高点的速度为4m/s
三、实验题（没选项或者每空3分，共计18分）
13.某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。

转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。

塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1:1、2:1和3:1。

左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。

实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

(1)该实验用到的方法是( )
A.理想实验
B.等效替代法
C.微元法
D.控制变量法
(2)在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在A、C位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2:1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1:4；随后又将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3:1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1:9；则实验说明_____。

A.做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。

B.做匀速圆周运动的物体，在质量和转动角速度一定时，向心力与转动半径成正比。

14.采用如图所示的实验装置做“研究平抛运动”的实验。

（1）实验时需要下列哪个器材_______。

A.弹簧秤
B.重垂线
C.打点计时器
（2）做实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。

下列的一些操作要求，正确的是________。

A.每次必须由同一位置静止释放小球 B.每次必须严格地等距离下降记录小球位置 C.小球运动时不应与木板上的白纸相接触 D.实验前要检竖板是否竖直 E.检查轨道末端槽口是否水平
（3）在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长
1.6cm L =，若小球在平抛运动中的几个位置如图中的a b c d 、、、所示，则小球平抛的初速度
0v =______m/s 。

小球在b 点的速度大小b v =______m/s 。

四、计算题（每题10分，共计30分）
15.如图甲所示是某物体沿x 轴方向的分速度x v 随时间t 的图像，图乙为该物体沿y 轴方向的分速度y v 随时间t 的图像。

求：（求方向时可用三角函数表示）
（1）0t =时物体的速度； （2）8s t = 时物体的速度； （3）4s t = 时物体的位移。

16.如图所示,在粗糙水平台阶上的A 点静止放置一质量 1.0kg m =的小物块,它与台阶表面的动摩擦因数0.25μ=,且与边缘O 点的距离5m s =。

在台阶右侧固定了一个
1
4
圆弧挡板,圆弧半径52m R =。

现用沿水平方向的恒力10N F =拉动小物块,经过一段位移后撤去F ,小物块运动到O
点后水平飞出,打在圆弧挡板的中点B ,已知重力加速度210m /s g =,小物块可看作质点。

求: (1)小物块从O 点飞出时的速度大小0v ; (2)拉力F 作用的距离。

17.如图所示，一个人用一根长 1m L =、拴着一个质量为1kg m =的小球，在竖直平面内做圆周运动，已知圆心O 离地面 2.25m h =.转动中小球在最低点时小球速度为8m/s,且最低点绳子恰好达到最大张力断了.（取210m/s g =）
（1）绳断后，小球落地点与抛出点间的水平距离是多少？ （2）求绳子承受的最大拉力？
参考答案
1.答案：C
解析：A 、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，故A 错误；
B 、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，但速度大小可以不变，如匀速圆周运动，故B 错误；
C 、物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，则加速度不一定变化，比如做平抛运动的物体加速度始终等于重力加速度，是不变的，故C 正确；
D 、物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，如做平抛运动的物体受到的合外力始终等于重力，是不变的，故D 错误。

故选：C 。

2.答案：B
解析：汽车在水平公路上转弯，汽车做曲线运动，速度方向沿切线方向，同时为了让汽车做曲线运动，合力F 方向应指向凹侧；汽车做减速运动，故合力方向与速度方向夹角为钝角，故B 正确，ACD 错误。

故选：B 。

3.答案：B
解析：把小船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳的速度等于小船沿绳
子方向的分速度，由几何关系可得
cos v v θ=船，在小船靠岸的过程中，拉绳的速度v 保持不变，θ不断增大，则 v 船逐渐增大，选项A 、C 、D 错误，B 正确.
4.答案：C
解析：设船渡河时的速度为c v ；当船头指向始终与河岸垂直，则有：c d
t v =去；
当回程时行驶路线与河岸垂直，则有：d
t v =回合
；
而回头时的船的合速度为：v =合
合由于去程与回程所用时间的比值为k ，所以小船在静水中的速度大小为：
c v =故C 正确，ABD 错误。

故选：C. 5.答案：B
解析：AC.平抛运动的时间有高度决定，小面落入锅中的过程中，下落高度都相同，根据212
h gt =可知，下落时间都相同，水平位移不同，说明初速度不同，AC 错误；
B.速度的变化量v g t ∆=∆可知，加速度相同，下落时间也相同，故速度的变化量都相同，根据p m v ∆=∆，动量的变化量相同，B 正确；
D.重力的功率2
y P mgv mg t ==，所以重力瞬时功率相等，D 错误。

故选B 。

6.答案：B
解析：解：由平抛运动得：0x v v =,y v gt =
根据平行四边形定则知：tan x
y
v
v θ=
则：0
tan v t g θ
=
故重力的时功率为：0
tan y mgv P mgv mg gt θ
==⋅= 所以B 选项是正确的. 7.答案：B
解析：该同学荡秋千可视为做圆周运动，设每根绳子的拉力大小为F ，以该同学和秋千踏板整体为
研究对象，根据牛顿第二定律得2
2mv F mg R
-=，代入数据解得405N F = ，故每根绳子平均承受
的拉力约为400 N ，故B 项正确，A 、C 、D 项错误。

8.答案：A
解析：两轮之间的线速度相同，对于主动轮有1
111112π
π2
D v r n n D ω===，同理，对于从动轮有2
222222π
π2
D v r n n D ω===，所以1122n D n D =，则1221n D n D =，A 正确。

9.答案：CD
解析：处于轻杆中点的小球A 的运动半径为
2
L ，根据v r ω=可知小球A 的线速度1
2v L ω=，故选
项A 错误；处于轻杆中点的小球A 的加速度为2
12
A a L ω=
，故选项B 错误；处于轻杆端点的小球B 的向心加速度2B a L ω=，由牛顿第二定律F ma =可知，小球B 所受的合外力为2F m L ω=，故选项C 正确；设轻杆OA 段中的拉力为1F ，轻杆AB 段中的拉力为2F ，对小球A ，由牛顿第二定律可得212
12F F m L ω-=，对小球B ，由牛顿第二定律可得2
2F m L ω=，联立解得12
32F F =，故选项D 正确。

10.答案：BCD
解析：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20F m r ω=可知，由于C 的转动半径最大，质量最大，故C 所需要的向心力增加最快，C 物体所受的静摩擦力最先达到最大，此时21(2)22m g m r μω=⋅
，解得1ω=
C 所受的摩擦力达到最大静摩擦力之后，
B C 、间细线开始提供拉力，B 所受的静摩擦力增大，达到最大静摩擦力后，A B 、之间细线开始
有力的作用，随着角速度的增大，A 所受的摩擦力将减小到零然后反向增大，当A 所受的摩擦力达到最大，且B C 、间细线的拉力大于A B 、整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动，此时A 与B 还
受到细线的拉力，对C 有2
2(2)22T F m g m r μω+=⋅，对A B 、整体有2T F mg μ=
，解得2ω=
当ω>
A 错误，BC
ω<C 所受摩擦力沿着
半径向里，且没有出现滑动，故在ω增大的过程中，向心力T f F F F =+不断增大，B C 、间的拉力不断增大，故D 正确。

11.答案：AB
解析：对飞机进行受力分析,由牛顿第二定律得2
tan v mg m R
θ=,解得2tan v R g θ=
,若飞行速率v 不变,θ增大,则半径R 减小,A 正确;由2πR
T v
=
知,若飞行速率v 不变,θ增大,则R 减小,周期T 减小,B 正确;若θ不变,飞行速率v 增大,则半径R 变大,C 错误;由2π2πtan R v
T v g θ
==知,若飞行速率v 增大,θ增大,周期T 不一定不变,D 错误. 12.答案：BD
解析：A 、由图可知，当0h =时，绳的拉力为241N F =，当 1.0m h =时绳的拉力为111N F =，可知最高点与最低点高度差为0.1m ，小球作圆周运动的半径 1.0
m 0.5m 2
R =
=，故A 错误； BD 、设最高点时的速度为1v ，最低点时的速度为2v ，由机械能守恒定律可得
221211
222
mv mg R mv +⋅= 在最高点和最低点，分别根据牛顿第二定律可知221212v v F mg m F mg m R R
+=-=，
解得10.5kg 4m /s m v ==，，故BD 正确；
C 、设轻绳转至水平时物体的速度为v ，从最高点到水平时，由机械能守恒定律得
22
111
22
mv mgR mv +=，解得/s v 由牛顿第二定律可知，轻绳转至水平时拉力为2v F m R
=
代入数据可解得26N F =，故C 错误。

故选：BD 。

13.答案：（1）D
（2）A
解析：（1）该实验探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，用到的方法是控制变量法，故选D。

（2）把两个质量相等的小球分别放在AC位置，则转动半径相等，第一次将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，则两球转动的角速度之比为1：2，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1：4,即向心力之比为1:4；同理第二次将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3：1的塔轮上，则两球转动的角速度之比为1：3，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1：9，眼向心力之比为1:9；说明做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比；
故选A。

14.答案：（1）B（2）ACDE（3）0.8；1.0
解析：（1）做“研究平拋运动”实验时，需要木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、白纸、米尺、重垂线。

米尺的作用是能读出轨迹上某点的坐标。

重垂线的作用是确保木板与白纸是在竖直面内，使其与小球运动平面平行。

时间可以通过竖直方向做自由落体运动去求解，故不需要弹簧秤与打点计时器。

故选：B。

（2）A、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故A正确；
B、记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故B错误；
C、做平抛运动的物体在同一竖直面内运动，固定白纸的木板必须调节成竖直，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，以免有阻力的影响，故C正确；
D、实验前要用重垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故D正确；
E、要使小球做平抛运动，必须保证斜槽末端水平，所以必须检查斜槽末端的切线是否水平，故E 正确。

故选：ACDE。

（3）在竖直方向上，根据2
y L gT
∆==，解得0.04s
T===，则小球平拋运动的初
速度
2
22 1.610
m/s0.80m/s
0.04
L
v
T
-
⨯⨯
===，b点的竖直分速度
2
33 1.610m /s 0.6m/s 220.04
yb L v T -⨯⨯===⨯，小球在b
点的速率
/s 1.0m /s b v ==。

15.答案：（1）大小为0.3 m/s ，方向沿x 轴正方向
（2）大小为0.5 m/s ，速度方向与x 轴正方向的夹角的正切为
4
3
（3
，位移方向与x 轴正方向的夹角的正切为13
解析：解：（1）由题图知，当0t =时，0.3m /s,0x y v v = = 则物体的速度大小为0.3 m/s ，方向沿x 轴正方向
（2）由题图知，当8s t = 时，0.3m /s x v = ，0.4m /s y v =
则物体的速度大小10.5m /s v = 设速度方向与x 轴正方向的夹角为θ，则4
tan 3
y x
v v θ=
=
（3）由速度时间图像所围“面积”的物理意义知 当4s t = 时，x 轴方向上的位移大小0.34m 1.2m x s =⨯ =
y 轴方向上的位移大小1
0.24m 0.4m 2
y s =⨯⨯ =
则物体的位移大小m s = 设位移方向与x 轴正方向的夹角为α，则
1tan 3
y
x s s α=
= 16.答案：（1）05m /s v =（2） 2.5m x = 解析：（1）由平抛运动规律有： 水平方向：0x v t = 竖直方向：212
y gt =
由题可知：45θ=︒
cos sin x R y R θ
θ
==
解得：05m /s v =
(2)小物块从A 运动到O 点的过程中，有F 作用时由牛顿第二定律有：
211,7.5m /s F mg ma a μ-==
撤去F 后由牛顿第二定律有：221, 2.5m /s mg ma a g μμ=== 设F 作用的距离为x ，此时物体速度为v ，则：
2122
0222()
v a x
v v a s x =-=- 解得： 2.5m x =
17.答案：（1）4m （2）74N 解析：（1）2
12
h gt = 0.5s t =
0x v t =
4m x =
（2）20
v F mg m R
-=
74N F =。