广西南宁市第三中学2018_2019学年高一物理下学期第一次月考试题

广西南宁市第三中学2018-2019学年高一物理下学期第一次月考试题
一、选择题：共 10 题，每题 5 分，共 50 分。

在每小题给出的四个选项中，第 1~6 题只有一项符合题目要求，第 7~10 题有多项符合题目要求。

全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得
0 分。

1．下列说法正确的是 A．在国际单位制中，角速度的单位是米/秒 B．线速度反映做圆周运动的物体位移变化的快慢 C．做匀速圆周运动的物体，线速度发生变化 D．做匀速圆周运动的物体处于平衡状态
2．下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是
A．公路在通过小型水库泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”，汽车通过凹形桥的最低点时，车对桥的压力小于汽车的重力
B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是减轻轮缘与外轨的挤压 C．杂技演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，不受重力的作用 D．洗衣机脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出
3．如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，下列说法正确的是 A．物体受重力，弹力，摩擦力和向心力共 4 个力作用 B．当圆筒的角速度增大后，物体所受弹力和摩擦力都增大了 C．当圆筒的角速度增大后，物体所受弹力增大，摩擦力不变D．当圆筒的角速度增大后，物体所受弹力不变，摩擦力增大
4．一质量为 m 的小物块沿竖直面内半径为 R 的圆弧轨道下滑，滑到最低点时的瞬时速度为v ，若小物块与轨道的动摩擦因数是μ，重力加速度为 g，则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为
v2
A．μmg
2
B．μm
R
2
m]
C．μm( g + v )
R
D．μm( g - v )
g
5．从某一高度水平抛出的物体，经 2s 后它的速度方向与水平方向成45°角；落地时速度方向与水平方
向成60°角，g 取 10 m/s2，则下列说法正确的是
A．物体的落地速度为 25m/s B．物体的初速度为 15m/s
C．物体的飞行时间为 2 3s D．物体的水平位移为 40m
6．如图所示,在斜面顶端的 A 点以速度 v 水平抛出一小球, 经 t1 时间落到斜面上 B 点处,若在 A 点将此小球以速度 0.5v 水平抛出，经 t2 时间落到斜面上的 C 点处,下列判断正确的是
A． AB : BC = 4 :1
B． t1 : t2 =
A
2 :1
C．小球落在 B、C 两点时，其速度方向不同
D．落在 C 点的速度变化量等于落在 B 点速度变化量
7．如图所示，在粗糙水平圆盘上，质量相等的 A、B 两物块叠放在一起，随圆盘一起做匀速圆周运动，则下列说法正确的是
A．A、B 都有垂直于半径向前滑动的趋势 B．A、B 都有沿半径向外滑动的趋势 C．B 的向心力是 A 的向心力 2 倍
D．增大圆盘转速，发现 A 先滑动，则 A、B 之间的动
摩擦因数μA 小于 B 与盘之间的动摩擦因数μB
8．如图所示，在质量为 M 的物体内有光滑的圆形轨道，有一质量为 m 的小球在竖直平面内沿圆轨道做圆周运动，A 与 C 两点分别是道的轨道的最高点和最低点，B、D 两点与圆心 O 在同一水平面上。

在小球运动过程中，物体 M 静止于地面，则关于物体 M 对地面的压力 N 和地面对物体 M 的摩擦力方向，下列说法错误的是
A．小球运动到 A 点时，N>Mg，摩擦力方向向左 B．小球运动到 B 点时，N=mg，摩擦力方向向右 C．小球运动到 C 点时，N>(M+m)g，地面对 M 无摩擦力 D．小球运动到 D 点时，N=Mg，摩擦力方向向右
9．如图甲所示，一长为 l 的轻绳，一端穿在过 O 点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕 O 点在竖直面内转动。

小球通过最高点时，绳对小球的拉力 F 与其速度平方 v2 的关系如
图乙所示，下列判断正确的是
A．图象的函数表达式为 F = m v
l
B．当地的重力加速度 g = l b
- mg
C．绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线更倾斜
D．绳长不变，用质量较小的球做实验，图线 b 点的位置不变
10．如右图所示，一根长为 L 的轻杆 OA，O 端用铰链固定，A 端固定着一个可视为质点的小球，轻杆靠在一个高为 h 的物块上。

若物块与地面摩擦不计，则当物块向右运动速度为 v 时，杆与水平方向夹角为θ，此时轻杆上的 B 点与物块接触，下列说法正确的是
A．A、B 的角速度相同
B．此时 B 点的速度与物块的速度相同
v sin 2 θ
C．轻杆转动的角速度大小为
D．A 端小球的线速度大小为
h vL sin 2 θ
h
二、实验题(共两题，每空 2 分，共 18 分)
11．（6 分）如图所示，在运动描述的演示实验中，老师在一端封闭、长约 1.5m 的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。

从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每 0.5s 上升的距离都是 10cm，玻璃管向右匀加速平移，每 0.5s 通过的水平位移依次是 2.5cm、7.5cm、12.5cm、
17.5cm。

图乙中，y 表示蜡块竖直方向的位移，x 表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0 时蜡块位于坐标原点。

(1) 请在图乙中画出蜡块 2s 内的轨迹；
(2) 玻璃管向右平移的加速度大小 a＝ m/s2；（保留 2 位有效数字）
(3) t＝1s 时蜡块的速度大小 v＝ m/s；（保留 2 位有效数字）
12. （12 分）关于“研究平抛运动”的实验：
（1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。

为了研究平抛物体的运动规律，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，A 球就水平飞出，同时 B 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验
A．只能说明上述规律中的第①条 B．只能说明上述规律中的第②条 C．不能说明上述规律中的任何一条 D．能同时说明上述两条规律
（2）在实验中，可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度。

实验简要步骤如下： A．让小球多次从同一位置由静止释放，记下小球穿过卡片孔的一系列位置； B．安装好器材，注意斜槽末端水平和平板竖直，记下斜槽末端 O 点和过 O 点的竖直线；
C．测出曲线上某点的坐标 x、y，算出该小球的平抛初速度，实验需要对多个点求 v0 的值，
然后求它们的平均值。

D．取下白纸，以 O 为原点，以竖直线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

上述实验的合理顺序是 (只排列序号即可) (3)某兴趣实验小组通过实验对平抛运动进行研究，在白纸上记录了小球做平抛运动的抛物线轨迹
的一部分，如图所示，x 轴沿水平方向，y 轴沿竖直方向，由图中所给的数据可求出平抛物体的初速度大小为m/s，B 点在竖直方向上的速度大小为m/s ，则抛出点的坐标 x＝cm，y
＝ cm。

(g 取 10m/s2)
三．计算题（共三题，32 分）
13．（8 分）如图所示，有一水平放置的圆盘，上面水平放一劲度系数为 k 的弹簧，弹簧的一端固定于轴 O 上，另一端连接一质量为 m 的物体 A，物体与盘面间的动摩擦因数为ì，开始时弹簧未发生
形变，长度为 R，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。

（1）盘的角速度大小 0
多大时，物体 A 开始滑动；
（2）当角速度大小达到 2ω0 时，弹簧的伸长量△x 是多少（结果用μ、m、R、k、g
表示）；
14．（10 分）如图所示，有一内壁光滑的试管装有质量为 1 g 的小球，试管的开口端封闭后安装在水平
轴 O 上，转动轴到管底小球的距离为 5 cm，让试管在竖直平面内做匀速运动，g 取 10 m/s2。

问：
（1）转动轴达某一角速度时，试管底部受到小球的压力的最大值为最小值的 3 倍，此时角速度多大；
（2）当角速度大小ω＝10 rad/s 时，管底对小球的作用力的最大值和最小值各是多少；
15.（14 分）某电视台正在策划的“快乐向前冲”节目的场地设施如图所示，AB 为水平直轨道，上面安装有电动悬挂器，可以载人运动，下方水面上漂浮着一个铺有海绵垫的半径为 R 的转盘，转盘轴心离平台的水平距离为 L，平台边缘与转盘平面的高度差为 H。

选手抓住悬挂器后，按动开关，在电动机的带动下从 A 点沿轨道做初速为零、加速度为 a 的匀加速直线运动。

起动后 2s 悬挂器脱落。

设人的质量为 m（看作质点），人与转盘间的最大静摩擦力为μmg，重力加速度为 g。

（1）假设选手落到转盘上瞬间相对转盘速度立即变为零，为保证他落在任何位置都不会被甩下转盘，转盘的角速度ω应限制在什么范围；
（2）若 H＝3.2m，R＝0.9m，取 g＝10m/s2，当 a＝2m/s2 时选手恰好落到转盘的圆心上，求 L；
（3）若 H＝2.45m，R＝0.8m，L＝6m，取 g＝10m/s2，选手要想成功落在转盘上，求加速度 a 的范围；
高一下月考（一）物理试题答案
一、选择题：共 10 题，每题 5 分，共 50 分。

在每小题给出的四个选项中，第 1~6 题只
有一项符合题目要求，第 7~10 题有多项符合题目要求。

全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得
0 分。

1. 角速度单位为 rad/s，A 错；线速度反映做圆周运动的物体弧度变化的快慢，B 错；匀速圆周运动线
速度大小不变，方向变化，故线速度是变化的，C 对；匀速圆周运动速度发生变化，一定具有加速度，不是处于平衡状态，故 D 错误。

2. A. 汽车通过凹形桥最低点时，具有向上的加速度(向心加速度)，超重，故对桥的压力大于重力，故 A 错误；
B. 当火车按规定速度转弯时，由重力和支持力的合力完全提供向心力，从而减轻轮缘对外轨的挤压，故 B 正确；
C. 演员表演“水流星”，当“水流星”通过最高点时，处于完全失重状态，仍然受重力的作用，故 C 错误；
D. 衣机脱水桶的脱水原理是：是水滴需要提供的向心力较大，力无法提供，所以做离心运动，从而沿切线方向甩出，故 D 错误。

3. 对物体受力分析得，物体受重力，弹力，摩擦力。

故 A 项错误；其中重力和摩擦力相互平衡，弹力
充当物体做圆周运动所需的向心力；当圆筒的角速度增大后，摩擦力‸㈳不变，物体所受弹力‸
增大。

故 C 项正确，BD 两项错误。

4．设小物块滑到最低点时受到轨道的弹力为 F，则有 F - mg = m v
R
，小物块滑到最低点时受到的
摩擦力为 f
=μN =μm( g + v )
，故 C 正确，ABD 错误。

R
5. 2s 后竖直方向上的分速度 vy1=gt=20m/s，根据 tan ‸‸，可得：‸‸
‸䀀㌳；落
地时速度方向与水平成60°角，可得：cos ‸，代入数据解得：‸䀀㌳；
落地时竖直方向的分速度：‸ sin ‸䀀㌳，根据位移关系：‸᛬，解得：h=60m；
故抛出点距离地面的高度为 60m。

平抛运动的时间：‸
故 C 对。

‸㌳，根据位移公式：‸‸，
᛬
6. 平抛运动的水平射程㌳‸，飞行时间‸
，쳌䁓ú@ ‸䁓‸䁓,由几何关系，
᛬᛬
‸⧰，
᛬
则䁓‸䁓，则 AB：AC=4：1，A 正确，B 错误，小球两次都落在斜面上，位移角相同，则速度角
也相同，则速度方向相同，C 错；速度变化量Vv = gVt
错。

，t1>t2,所以落在 B 点的速度变化量较大，D
7. A. 物体所受的静摩擦力方向指向圆心，可知 A 有沿半径向外滑动的趋势，B 受到盘的静摩擦力方向指向圆心，有沿半径向外滑动的趋势，故 A 错误，B 正确．因为 A、B 两物体的角速度大小相等，根
据 F 向＝mrω2，因为两物块的角速度大小相等，转动半径相等，质量相等，则向心力相等，故 C 错误．对
AB 整体分析，μB•2mg＝2m•rω 2，解得쳌＝
쳌，对 A 分析，μAmg＝mrω 2，解得＝
᛬，因为
A 先滑动，可知 A 先达到临界角速度，可知 A 的临界角速度较小，即μA<μB，故 D 正确。

8. 小球在 A 点时，系统在水平方向不受力的作用，所以没有摩擦力的作用，故 A 错误。

小球在 B 点时，需要的向心力向右，所以 M 对小球有向右的支持力的作用，对 M 受力分析可知，地面要对物体有向右的摩擦力的作用，在竖直方向上，由于没有加速度，物体受力平衡，所以物体 M 对地面的压力 N=Mg，故 B 错误；小球在 C 点时，滑块的向心力向上，所以 C 对物体 M 的压力要大于 C 的重力，故 M受到的滑块的压力大于 mg，那么 M 对地面的压力 N 就要大于（M+m）g，系统在水平方向上不受力，则地面对 M 没有摩擦，故 C 正确；小球在 D 点和 B 的受力的类似，M 对小球的弹力向左，则小球对 M 的弹力向右，则 M 受到地面的摩擦力方向向左，在竖直方向上，根据平衡知，N=Mg，故 D 错误。

故选 ABD。

9．小球在最高点，根据牛顿第二定律有：mg + F = m v
l
，解得‸᛬，故 A 正确．当 F=0
时，根据表达式有：᛬＝，解得᛬＝‸，故 B 错误．根据‸᛬知，图线的斜率＝，
绳长不变，用质量较小的球做实验，斜率更小，故 C 错误．当 F=0 时，᛬＝，可知 B 点的位置与小球
的质量无关，绳长不变，用质量较小的球做实验，图线 b 点的位置不变，故 D 正确．故选 AD.
10. 根据运动的合成与分解可知，杆上 B 点和物块接触，则物块的实际运动为合运动，可将 B 点运动的速度 vB=v 沿垂直于杆和沿杆的方向分解成 v2 和 v1，其中 v2= vsinθ，为B 点做圆周运动的线速度，v1=vcosθ为杆上 B
h
点在沿杆方向的速度。

当杆与水平方向夹角为θ时， OB =；A、B 两
sinθ
点都围绕 O 点做圆周运动，由于同一杆上运动，故角速度ω相同，由于转动半径不一样，故 A、B 的线
速度不相同,故 A 正确；杆上 A、B 两点都围绕 O 点做圆周运动，杆上 B 点的速度方向垂直于杆,而物
vsinθ
vsin2θ
块的速度水平向右,所以 B 错误；由于 B 点的线速度为 v2=vsinθ=OBω，所以ω==，故
OB h
vLsin 2θ
C 错误；由 C 分析知，A 的线速度 vA =ωL =，故
D 正确．故选 D.
h
二、(共两题，每空 2 分，共 18 分)
11.（1）如图（2）‸⧰䀀㌳（3）‸⧰Ǥ䀀㌳
（1）通过描点，可以得到图像如图所示：
（2）玻璃管向右匀加速平移，每⧰㌳通过的水平位移依次是⧰ͷ、⧰ͷ、⧰ͷ、⧰ͷ，根据公式‸，可以得到：‸⧰䀀㌳。

（3）蜡块在竖直方向做匀速直线运动，故竖直分速度为：‸‸当‸㌳时，水平分速度为：‸‸⧰䀀㌳‸⧰䀀㌳，竖直分速度为：‸⧰䀀㌳
故合速度为：v ‸‸⧰䀀㌳‸⧰Ǥ䀀㌳。

12.（1） B （2） BADC
(3) 4m/s，4m/s，- 80cm，-0.20cm
【解析】（1）AB 同时落地，只能说明竖直分运动完全相同，B 对
（2）由实验原理和步骤可知合理的顺序为 BADC
⧰䀀㌳‸⧰䀀㌳；
⧰
（3）根据△y=gT2，‸
‸⧰㌳ ,则平抛运动的初速度‸‸⧰ m䀀s
᛬
B 点在竖直方向上的分速度为： y쳌‸
‸⧰⧰‸ m䀀s
⧰
平抛运动到 B 的时间为：‸
쳌‸㌳‸⧰㌳
᛬
此时在水平方向上的位移为： x = v0t = 4 ⨯ 0.4 = 1.6m ，即为： 0.8 - 1.6 =-0.8m
在竖直方向上的位移为：‸᛬‸⧰‸⧰Ǥ，即为： 0.6 - 0.8 =-0.2m ；三．计算题（共三题，32 分）
13.（8 分）若圆盘角速度较小，则静摩擦力提供向心力，当圆盘角速度较大时，弹簧弹力与静摩擦力的合力提供向心力．
（1）当圆盘角速度为ω0
时，A 即将开始滑动，此时它所受的最大静摩擦力提供向心力，则有：μmg
＝mR 0 （2 分），则ω0 =
μg
（1 分）时物体 A 开始滑动．
R
（2）当圆盘角速度达到 2ω0
时，物体受到的最大静摩擦力已不足以提供向心力，需要弹簧的弹力来
2 ᛬᛬
补充，即：μmg+k△x＝mrω1 （2 分），而：ω1 = 2ω0
，r=R+△x（1 分），解得：＝
（2 分）
᛬᛬
14.（10 分）最低点时，小球对管底压力最大；最高点时，小球对管底压力最小，最低点时管底对小球的支持力 F1 应是最高点时管底对小球支持力 F2 的 3 倍，即
F1 = 3F2
根据牛顿第二定律有
①（2 分）
最低点： F1
- mg = mrω2
②（1 分）
最高点： F2
+ mg = mrω2
③（1 分）
由①②③得ω=
4 g = 20rad / s
2r
④（1 分）
（2）在最高点时，设小球不掉下来的最小角速度为ω0，则 mg = mrω2
⑤（1 分）
ω0 =
g = 14.1rad / s r
⑥（1 分）
因为ω= 10rad / s < 14.1rad / s ，故管底转到最高点时，小球已离开管底，因此管底对小球作用力的
最小值为 F1 = 0
⑦（1 分）
当转到最低点时，管底对小球的作用力最大为 F2，根据牛顿第二定律知：
2 2 -2
F2 - mg = mrω，则 F2 = mg + mrω
= 1.5 ⨯10 N
⑧（2 分）
15（.
14 分）（1）设人落在圆盘边缘处不至被甩下，临界情况下，最大静摩擦力提供向心力则有：μmg=mω2R
（1 分）
解得ω=
μg （1 分）
R
故转盘的角速度᛬（1 分）
᛬
（2）匀加速过程 x
= 1 at 2 = 1 ⨯ 2 ⨯ 22 = 4m （1 分）， v
= at = 4m / s （1 分）
1
平抛过程 H = 1 gt 2
2 2 c
得 t =0.8s（1 分）
2
2
（1 分）
x2 =
vct2 =
4 ⨯ 0．8 = 3．2m
故 L=x1 + x2=7．2m（1 分）
（3）分析知 a 最小时落在转盘左端，a 最大时落在转盘右端H = 1 gt 2
（1 分）
1 2
得 t3 = 0.7s （1 分） , L - R = a1 ⨯ 2
2
解得‸䀀㌳（1 分）
+ 2a1 ⨯ 0.7
2 3
（1 分）
L + R = 1 a
⨯ 22 + 2a
⨯ 0.7
（1 分）
2 2 2
解得 a2=2m/s2（1 分）
a 介于‸䀀㌳到 a2=2m/s2 之间。