陕西省安康中学2015-2016学年高一下学期第一次月考物理试卷 含解析

2015—2016学年陕西省安康中学高一（下）第一次月考物理试
卷
一、选择题（每小题4分，共40分，每小题至少有一个选项是正确的，全部选对得4分,选对但不全得2分，有选错或不选得0分）
1．下列说法正确的是（）
A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零
B．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C．物体在恒力作用下，不可能做曲线运动
D．物体在变力作用下，可能做直线运动,也可能做曲线运动
2．下列关于平抛运动的说法中正确的是（)
A．平抛运动是匀变速运动
B．平抛运动是变加速运动
C．任意两段时间内加速度相同
D．任意两段相等时间内速度变化相同
3．在探究平抛运动规律的实验中，下列哪些因素对探究规律有影响（）
A．弧形轨道末端不水平B．弧形轨道不光滑
C．实验小球为轻质小球D．坐标原点不在抛出点
4．下列物理量中既可以决定一个物体平抛运动飞行时间，又影响物体水平位移的是（) A．抛出的初速度 B．抛出时的竖直高度
C．抛体的质量D．物体的质量和初速度
5．关于匀速圆周运动的说法中正确的是（)
A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动
C．匀速圆周运动的线速度不变 D．匀速圆周运动的角速度不变
6．下列说法中错误的是（)
A．做匀速圆周运动的物体没有加速度
B．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
C．匀速圆周运动的加速度保持不变
D．匀速圆周运动的速率保持不变
7．关于向心力和向心加速度的说法，正确的是(）
A．向心力是指向圆心方向的合力
B．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中一种力或某种力的分力
C．向心加速度描述速度大小变化的快慢
D．向心加速度描述速度方向变化的快慢
8．用长短不同,材料相同的同样粗细的绳子,各栓着一个质量相同的小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（）
A．小球以相同的线速度运动时，长绳易断
B．小球以相同的角速度运动时，长绳易断
C．小球以相同的角速度运动时,短绳易断
D．不管怎样都是短绳易断
9．有一种大型游戏器械,它是一个圆筒型大容器，筒壁竖直,游客进入容器后靠筒壁站立,当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，是因为（)
A．游客受到与筒壁垂直的压力作用
B．游客处于失重状态
C．游客受到的摩擦力等于重力
D．游客随着转速的增大有沿向上滑动的趋势
10．一轻质杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心,使小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动，以下说法正确的是（）
A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零
B．小球过最高点时最小速度为
C．小球过最高点时,杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力
D．小球过最高点时，杆对球的作用力一定与球所受重力方向相反
二、填空题（每小题4分，共28分）
11．河宽420m,船在静水中的速度为4m/s,水流速度是3m/s,则过河的最短时间为
s，最小位移为m．
12．一个物体被水平抛出后T、2T、3T内竖直下降的距离之比为，通过的水平距离之比为．
13．机械手表的时针、分针和秒针的角速度之比为．
14．做斜抛运动的物体，在2s末经过最高点时的瞬时速度是15m/s，则初速度
V0=，抛射角θ=．（g=10m/s2）
15．雨伞边沿到伞柄的距离为r，边沿高出地面h，当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时,雨滴从伞边缘水平甩出，则雨滴落地的圆半径R=．
16．光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔,用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A、B，两球质量相等，圆盘上的A球做半径为R=20cm的匀速圆周运动，要使B球保持静止状态,则A球的角速度为．（g=10m/s2）
17．如图：皮带轮传动装置,A、B两点分别是大小两轮边缘上的点，C是大轮上的一点，它到轮轴的距离与小轮半径相等，已知大小轮半径之比为2：1，皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度之比为，角速度之比为．
三、计算题（第18题6分，第19小题8分，20、21小题各9分,共32分）
18．第一次从高为h处水平抛出一个球，其水平射程为x，第二次用跟前一次相同的速度从另一处水平抛出另一个球，水平射程比前一次多了△x,不计空气阻力，则第二次抛出点的高度为多少？
19．杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m=0.5kg,绳长l=40cm，求：(g=10m/s2）
（1)最高点水不流出的最小速率;
（2）水在最高点速率v=4m/s时，水对桶底的压力．
20．一物理课外活动小组曾做过下述实验:他们将长l=1.0m的直管固定在高为h=1.25m的水平桌面上,然后在一端管口前下方、距管口水平距离x1=2.5m的水平地面上安装弹射器，弹射器出口离地面的高度可不计，再通过调节弹射器的仰角及弹射弹丸的初速度，使直径略小于直管内径的弹丸恰好水平射入管口．取g=10m/s2，弹丸空中飞行时空气阻力不计．求：(1）弹射器仰角θ及弹丸初速度v0．
（2)若弹丸从直管的另一管口射出，落地点与另一管口的水平距离为x2=0.5m，则弹丸在直管中运动时所受阻力是其重力的多少倍?
21．如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为30°，物体以速率v绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动：
（1）当v1=时，求绳对物体的拉力；
（2)当v2=时,求绳对物体的拉力．
2015-2016学年陕西省安康中学高一（下）第一次月考物
理试卷
参考答案与试题解析
一、选择题（每小题4分,共40分，每小题至少有一个选项是正确的,全部选对得4分，选对但不全得2分,有选错或不选得0分）
1．下列说法正确的是（)
A．做曲线运动的物体受到的合力一定不为零
B．做曲线运动的物体的加速度一定是变化的
C．物体在恒力作用下,不可能做曲线运动
D．物体在变力作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动
【考点】物体做曲线运动的条件．
【分析】曲线运动是变速运动，一定存在加速度，但不一定变化，在变力作用下，可是直线运动，也可做曲线运动，从而即可求解．
【解答】解：A、曲线运动的物体，速度一定变化，则存在加速度,受到的合力一定不为零，故A正确；
B、曲线运动的物体的加速度不一定是变化的，但速度一定变化，故B错误;
C、物体在恒力作用下，可能做曲线运动，比如：平抛运动，故C错误;
D、在变力作用下，可能做直线运动，也可能做曲线运动，故D正确；
故选：AD．
2．下列关于平抛运动的说法中正确的是（)
A．平抛运动是匀变速运动
B．平抛运动是变加速运动
C．任意两段时间内加速度相同
D．任意两段相等时间内速度变化相同
【考点】平抛运动．
【分析】平抛运动的加速度不变，做匀变速曲线运动，任意相等时间内速度的变化量相同．【解答】解:A、平抛运动的加速度不变，做匀变速运动．故A正确，B错误．
C、平抛运动的过程中加速度不变，始终等于g，方向竖直向下．故C正确．
D、由于加速度不变,根据△v=gt知,任意相等时间内速度变化量相同．故D正确．
故选：ACD．
3．在探究平抛运动规律的实验中，下列哪些因素对探究规律有影响（）
A．弧形轨道末端不水平B．弧形轨道不光滑
C．实验小球为轻质小球D．坐标原点不在抛出点
【考点】研究平抛物体的运动．
【分析】小球每次从斜槽上的同一位置由静止释放，斜槽的末端需水平，确定平抛运动的初速度不变．小球运动时不能与木板接触．
【解答】解：A、弧形轨道末端不水平，小球抛出后不做平抛运动，而是做斜抛运动，对求出的速度有影响，故A正确；
B、只要每次释放小球的位置相同，轨道末端水平,弧形轨道是否光滑对实验没有影响，故B 错误；
C、实验小球为轻质小球，空气阻力对小球影响较大，对初速度有影响,故C正确;
D、只要小球做平抛运动,根据描出的轨迹求初速度，与坐标原点的选择无关，故D错误；故选：AC．
4．下列物理量中既可以决定一个物体平抛运动飞行时间，又影响物体水平位移的是（) A．抛出的初速度 B．抛出时的竖直高度
C．抛体的质量D．物体的质量和初速度
【考点】平抛运动．
【分析】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，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．
【解答】解：根据h=得，t=，知平抛运动的时间由高度决定，与初速度和抛体
的质量无关．根据x=vt知初速度和高度共同决定水平位移．故B正确，A、C、D错误．
故选:B．
5．关于匀速圆周运动的说法中正确的是（）
A．匀速圆周运动是匀速运动B．匀速圆周运动是变速运动
C．匀速圆周运动的线速度不变 D．匀速圆周运动的角速度不变
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化,是变速运动，加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的,是变加速运动;向心力方向始终指向圆心，是变化的．
【解答】解：ABC、匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，速度是变化的，是变速运动，故AC错误，B正确．
D、匀速圆周运动角速度不变,故D正确．
故选:BD．
6．下列说法中错误的是（)
A．做匀速圆周运动的物体没有加速度
B．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
C．匀速圆周运动的加速度保持不变
D．匀速圆周运动的速率保持不变
【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．
【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动；角速度的大小和方向都不变．
【解答】解:A、做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律可知,受到的合力不为零，故ABC错误；
D、匀速圆周运动是指速率不变的运动,故D正确
本题选错误的，故选：ABC
7．关于向心力和向心加速度的说法，正确的是（)
A．向心力是指向圆心方向的合力
B．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中一种力或某种力的分力
C．向心加速度描述速度大小变化的快慢
D．向心加速度描述速度方向变化的快慢
【考点】向心力．
【分析】做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用,从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小．而非匀速圆周运动，合外力指向圆心的分量提供向心力．
【解答】解：A、做圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力,也可以是其中一种力或某种力的分力，故AB正确；
C、向心加速度的方向始终指向圆心，不改变速度的大小，只改变速度的方向,所以向心加速度描述速度方向变化的快慢，故C错误，D正确．
故选:ABD
8．用长短不同，材料相同的同样粗细的绳子，各栓着一个质量相同的小球，在光滑水平面上做匀速圆周运动，那么（）
A．小球以相同的线速度运动时,长绳易断
B．小球以相同的角速度运动时，长绳易断
C．小球以相同的角速度运动时,短绳易断
D．不管怎样都是短绳易断
【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．
【分析】小球做匀速圆周运动，受重力、支持力和拉力，拉力提供向心力，然后根据F
向
=m=mω2r判断．
【解答】解:小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，由绳子的拉力提供向心力．
A、在m和v一定时,根据公式F
=m，r越大,拉力越小，绳子越不容易断，故A错误．
向
=mω2r,r越大，拉力越大，绳子越容易断，故B正确，C错B、C、m和ω一定时，根据F
向
误；
D、由上述分析可知D错误；
故选:B
9．有一种大型游戏器械，它是一个圆筒型大容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后,转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去,是因为（）
A．游客受到与筒壁垂直的压力作用
B．游客处于失重状态
C．游客受到的摩擦力等于重力
D．游客随着转速的增大有沿向上滑动的趋势
【考点】向心力．
【分析】游客贴着圆筒一起做圆周运动,靠筒壁的弹力提供向心力,竖直方向上受重力和静摩擦力平衡．根据牛顿第二定律，判断弹力与转速的关系
【解答】解：A、游客受重力、静摩擦力、弹力三个力作用，游客受到与筒壁垂直的压力和受到向上的静摩擦力；故A正确．
B、因为游客的加速度位于水平方向，不存在超重或失重现象,故B错误．
C、因为游客在竖直方向上受重力和静摩擦力处于平衡，则知摩擦力等于重力，故C正确．
D、当转速增大时,弹力增大，但是静摩擦力不变，游客仍有沿壁向下滑动的趋势．故D错误．
故选:AC．
10．一轻质杆一端固定一质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为r的圆周运动，以下说法正确的是(）
A．小球过最高点时，杆所受的弹力可以为零
B．小球过最高点时最小速度为
C．小球过最高点时，杆对球的作用力可以与球所受重力方向相反，此时重力一定大于杆对球的作用力
D．小球过最高点时,杆对球的作用力一定与球所受重力方向相反
【考点】向心力．
【分析】轻杆带着物体做圆周运动，只要物体能够到达最高点就可以了，在最高点和最低点时物体的重力与杆对球的作用力的合力作为向心力．
【解答】解：A、当小球在最高点恰好只有重力作为它的向心力的时候，此时球对杆没有作用力,所以A正确．
B、轻杆带着物体做圆周运动,只要物体能够到达最高点就可以了，所以速度可以为零，所以B错误．
C、小球在最高点时，如果速度恰好为，则此时恰好只有重力作为它的向心力，杆和球之间没有作用力，如果速度小于，重力大于所需要的向心力，杆就要提供支持力，方向与重力的方向相反，此时最大的支持力就是球在最高点的速度为零时，最大值和重力相等，所以C正确．
D、如果速度大于,重力小于所需要的向心力，杆就要提供拉力，方向与重力的方向相同，故D错误;
故选：AC．
二、填空题（每小题4分，共28分）
11．河宽420m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度是3m/s,则过河的最短时间为105s，最小位移为420m．
【考点】运动的合成和分解．
【分析】当静水速与河岸垂直时,在垂直于河岸方向上的速度最大，根据分运动和合运动具有等时性知，渡河时间最短．
当合速度与河岸垂直时，过河的位移最小．
【解答】解：当静水速与河岸垂直，渡河时间最短．
则t==s=105s．
由于静水速大于水流速，根据平行四边形定则，知合速度可以与河岸垂直，当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小．所以最小位移等于河宽，等于420m．
故答案为：105,420．
12．一个物体被水平抛出后T、2T、3T内竖直下降的距离之比为1：4：9，通过的水平距离之比为1：2：3．
【考点】平抛运动．
【分析】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,根据运动学公式求出竖直方向下降的距离之比和水平距离之比．
【解答】解：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动,根据h=知,在1T、2T、3T内竖
直下降的距离之比为1:4:9,
水平方向上做匀速直线运动，根据x=v0t知，水平距离之比为1：2:3．
故答案为：1：4：9；1:2：3
13．机械手表的时针、分针和秒针的角速度之比为1：12：720．
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】时针转一圈的时间为12h，分针转一圈的时间为1h，秒针转一圈的时间为1min，
其周期比为720:12：1．根据ω=得出角速度之比．
【解答】解：时针、分针、秒针的周期分别为12h、1h、1min，则周期比为720：60：1．根
据ω=
得角速度之比为ω1：ω2：ω3=1：12：720．
故答案为:1:12：720
14．做斜抛运动的物体,在2s末经过最高点时的瞬时速度是15m/s,则初速度V0=25m/s，抛射角θ=53°．（g=10m/s2）
【考点】抛体运动．
【分析】最高点速度就是抛出时的水平分速度,竖直分速度由v=gt求解，初速度由平行四边形合成．
【解答】解:最高点速度就是抛出时的水平分速度,故v x=15m/s，竖直分速度由v=gt=10×
2m/s=20m/s，故初速度为:
抛出时速度与水平方向的夹角为θ,则有:
sinθ===
所以：θ=53°
故答案为:25m/s；53°
15．雨伞边沿到伞柄的距离为r，边沿高出地面h，当雨伞以角速度ω绕伞柄匀速转动时，雨滴从伞边缘水平甩出,则雨滴落地的圆半径R=r．
【考点】平抛运动．
【分析】雨滴飞出后做平抛运动，根据高度求出运动的时间，从而求出平抛运动的水平位移，根据几何关系求出水滴在地面上形成圆的半径．
【解答】解:雨滴飞出后做平抛运动,根据h=，得：t=
则平抛运动的水平位移：s=v0t=ωr
根据几何关系，得：R==r
故答案为：r．
16．光滑的水平圆盘中心O处有一个小孔，用细绳穿过小孔，绳两端各系一个小球A、B，两球质量相等，圆盘上的A球做半径为R=20cm的匀速圆周运动，要使B球保持静止状态，则A球的角速度为5rad/s．（g=10m/s2）
【考点】向心力；线速度、角速度和周期、转速．
【分析】对小球A进行受力分析：受到重力、支持力、绳子的拉力，重力和支持力相互抵消，要求B球仍静止，绳子的拉力等于B球的重力并提供向心力,根据向心力公式即可解题．【解答】解：要使B球保持B静止状态,根据平衡条件得线的拉力：
F=mg
A球的向心力等于线的拉力F，根据牛顿第二定律，有:
F=mω2R
联立得：ω===5rad/s
故答案为：5rad/s．
17．如图：皮带轮传动装置，A、B两点分别是大小两轮边缘上的点,C是大轮上的一点,它到轮轴的距离与小轮半径相等，已知大小轮半径之比为2：1,皮带不打滑，则A、B、C三点的线速度之比为2：2:1，角速度之比为1：2：1．
【考点】线速度、角速度和周期、转速．
【分析】共轴转动的点角速度大小相等，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等,根据线速度与角速度的关系综合分析．
【解答】解:点A、B是同缘传动的边缘点,线速度相等，故:V A=V B；
根据v=rω,有:ωA：ωB=1：2；
点B、C是同轴传动,角速度相等，即：ωA=ωC;
根据v=rω,有:V A:V C=2:1
故V A：V B：V C=2：2:1;
ωA:ωB：ωC=1：2：1
故答案为：2：2：1，1:2：1．
三、计算题（第18题6分，第19小题8分，20、21小题各9分，共32分）
18．第一次从高为h处水平抛出一个球，其水平射程为x，第二次用跟前一次相同的速度从另一处水平抛出另一个球，水平射程比前一次多了△x,不计空气阻力，则第二次抛出点的高度为多少？
【考点】平抛运动．
【分析】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，抓住初速度相等求出运动时间关系,结合竖直方向上的位移时间公式求出高度关系，从而得出第二次抛出点的高度．
【解答】解：设初速度为v0，则第一次运动的时间为：…①
高度为：h=…②
第二次运动的时间为：…③
则高度为:…④
联立①②③④得：h′=(1+）2h
答:第二次抛出点的高度为(1+）2h．
19．杂技演员在做水流星表演时,用绳系着装有水的水桶，在竖直平面内做圆周运动，若水的质量m=0。

5kg，绳长l=40cm，求：（g=10m/s2）
（1)最高点水不流出的最小速率；
（2）水在最高点速率v=4m/s时,水对桶底的压力．
【考点】向心力．
【分析】(1）水桶运动到最高点时，水不流出恰好不流出时,由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力,根据牛顿第二定律求解最小速率；
（2）水在最高点速率v=4m/s时，以水为研究对象，分析受力情况：重力和桶底的弹力，其合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律求解此弹力，再牛顿第三定律，求出水对桶的压力大小和方向．
【解答】解：（1）水桶运动到最高点时，设速度为v时恰好水不流出，由水的重力刚好提供其做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得：
mg=m
得：v==m/s=2m/s
（2）对水研究，在最高点时由水的重力和桶底的弹力的合力提供水做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律得：
mg+N=m
则得：N=m（﹣g）=0。

5×（﹣10）N=15N
由牛顿第三定律得水对桶底的压力为N′=N=15N．
答:（1）最高点水不流出的最小速率为2m/s；（2）水在最高点速率v=4m/s时，水对桶底的压力为15N．
20．一物理课外活动小组曾做过下述实验：他们将长l=1.0m的直管固定在高为h=1。

25m 的水平桌面上，然后在一端管口前下方、距管口水平距离x1=2.5m的水平地面上安装弹射器，弹射器出口离地面的高度可不计，再通过调节弹射器的仰角及弹射弹丸的初速度，使直径略小于直管内径的弹丸恰好水平射入管口．取g=10m/s2，弹丸空中飞行时空气阻力不计．求：（1）弹射器仰角θ及弹丸初速度v0．
（2)若弹丸从直管的另一管口射出，落地点与另一管口的水平距离为x2=0.5m,则弹丸在直管中运动时所受阻力是其重力的多少倍？
【考点】牛顿第二定律；运动的合成和分解．
【分析】（1）弹丸由弹射器射出水平进入管口A,逆过来看就是平抛运动，根据平抛运动的规律求出弹射器仰角θ及弹丸初速度v0．
（2）弹丸由管口B射出做平抛运动，根据平抛运动的规律求出在B点的速度，同时求出在A点的速度，根据匀变速直线运动的速度位移公式求出弹丸的加速度，从而求出弹丸在直管中运动时所受阻力是其重力的倍数．
【解答】解：（1）根据h=得，t=．
v y=gt=10×0。

5m/s=5m/s
所以
tanθ=1,则θ=45°．
故弹射器仰角θ为45°,弹丸初速度为．
（2）
匀减速直线运动的加速度大小a=．
根据牛顿第二定律，a=．则f=ma=12m
所以．
故阻力为重力的1.2倍．
21．如图所示，在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球，圆锥体固定在水平面上不动，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为30°，物体以速率v绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动：
（1）当v1=时，求绳对物体的拉力；
（2）当v2=时，求绳对物体的拉力．
【考点】向心力．
【分析】（1）物体刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零,根据牛顿第二定律求出临界速度．当速度大于临界速度，则物体离开锥面，当速度小于临界速度,物体还受到支持力,根据牛顿第二定律,物体在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力,求出绳子的拉力．
（2)当速度大于临界速度时,小球离开圆锥面,由重力和绳的拉力的合力提供向心力，再由牛顿第二定律求解．
【解答】解：临界条件为圆锥体对小球的支持力F N=0 ①
由牛顿第二定律可列出方程：
F n==
又F n=mgtan30°②
解得：v0=③
（1）因v1＜v0，F N≠0，对小球进行受力分析，根据牛顿第二定律
Fsinθ﹣F N cosθ=④
Fcosθ+F N sinθ﹣mg=0 ⑤
解得：F=⑥
(2）因v2＞v0，物体离开斜面,对小球受力分析如图所示，设绳与竖直方向的夹角为α．
由牛顿第二定律得
Fsinα=⑦
Fcosα﹣mg=0 ⑧
解得：F=2mg ⑨
答：（1)当v1=时，绳对物体的拉力为；（2）当v2=时,绳对物体的拉力为2mg．
2016年9月6日。