山东省聊城市冠县一中2013-2014学年高一物理下学期4月月考试卷a(含解析)

2013-2014学年山东省聊城市冠县一中高一〔下〕月考物理试卷〔4月
份〕〔A〕
一、选择题〔不定项选择题，每题3分，共30分〕
1．〔3分〕〔2014春•冠县校级月考〕如下说法正确的答案是〔〕
A．曲线运动一定是变速运动
B．平抛运动一定是匀变速运动
C．匀速圆周运动是线速度不变的运动
D．曲线运动的加速度方向可能与速度在同一直线上
考点：曲线运动；平抛运动．版权所有
专题：物体做曲线运动条件专题．
分析：物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动〞．当物体所受的合外力和它速度方向不在同一直线上，物体就是在做曲线运动．
解答：解：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正确；
B、平抛运动的合外力恒定，做匀变速运动，故B正确；
C、匀速圆周运动是线速度大小不变的运动，故C错误；
D、曲线运动的条件是合力与速度不共线，加速度方向与合力方向同向，故D错误；
应当选：AB
点评：此题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住．
2．〔3分〕〔2012•荔湾区校级二模〕在宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1〔且v1＞v2〕，方向可以选择，现让该船开始渡河，如此该船〔〕
A．
可能的最短渡河时间为
B．可能的最短渡河位移为d
C．只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关
D．不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关
考点：运动的合成和分解．版权所有
分析：船实际参与了两个分运动，沿船头指向的匀速运动和沿水流方向的匀速运动，两分运动同时发生，互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向分运动的时间；当合速度与河岸垂直时，渡河位移最小．
解答：解：C、D、将船的实际运动沿船头方向和水流方向分解，由于各个分运动互不影响，因而渡河时间等于沿船头方向的分运动时间，为：
t=〔x1为沿船头指向的分位移〕显然与水流速度无关，因而C错误、D正确；
A、当船头与河岸垂直时最小，渡河时间最短，为，因而A正确；
B、当合速度与河岸垂直时，渡河位移最小，为d，故B正确；
应当选：ABD．
点评：小船渡河问题关键要记住最小位移渡河与最短时间渡河两种情况，时间最短与位移最短不会同时发生！
3．〔3分〕〔2014春•淮安期中〕关于从同一高度以不同的初速度水平抛出的物体，比拟它们落到水平地面的时间〔不计空气阻力〕，以下说法正确的答案是〔〕
A．速度大的时间长B．速度小的时间长
C．一样长D．质量大的时间长
考点：平抛运动．版权所有
专题：平抛运动专题．
分析：平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据分运动与合运动具有等时性，知平抛运动的时间由高度决定．
解答：
解：根据h=知，平抛运动的时间由高度决定，高度相等，如此平抛运动的时间相等，与初速度、质量无关．故C正确，A、B、D错误．
应当选C．
点评：解决此题的关键知道平抛运动的规律，以与知道分运动和合运动具有等时性．
4．〔3分〕〔2011春•姜堰市期中〕如下列图的皮带传动中，两轮半径不等，如下说法正确的答案是〔〕
A．两轮角速度相等
B．两轮边缘线速度的大小相等
C．同一轮上各点的向心加速度跟该点与中心的距离成正比
D．大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度
考点：线速度、角速度和周期、转速．版权所有
专题：匀速圆周运动专题．
分析：靠皮带传动，轮子边缘上的点在一样时间内通过的弧长一样，如此线速度相等，同一轮
子上的各点角速度相等．根据v=rω，a==rω2去分析向心加速度与半径的关系．
解答：解：A、靠皮带传动，轮子边缘上的点的线速度大小相等，根据v=rω，知半径大的角速度小．故A错误，B正确．
C、同一轮子上各点的角速度相等，根据a=rω2，同一轮上各点的向心加速度跟该点与
中心的距离成正比．故C正确．
D、根据a=，知线速度相等，半径大的，向心加速度小．所以大轮边缘一点的向心加
速度小于小轮边缘一点的向心加速度．故D错误．
应当选BD．
点评：解决此题的关键知道靠皮带传动，轮子边缘上的点在一样时间内通过的弧长一样，线速度相等，同一轮子上的各点角速度相等．
5．〔3分〕〔2012春•湄潭县校级期中〕关于向心力的说法中，正确的答案是〔〕
A．物体由于做圆周运动而产生了一个向心力
B．向心力只改变做圆周运动物体的线速度方向，不改变线速度的大小
C．做匀速圆周运动物体的向心力，一定等于其所受的合力
D．做匀速圆周运动物体的向心力是恒力
考点：向心力．版权所有
专题：匀速圆周运动专题．
分析：向心力只改变速度的方向，不改变速度的大小．做匀速圆周运动的物体向心力是由合外力提供的．向心力的方向时刻改变，向心力也改变．
解答：解：A、物体是因为受向心力而做圆周运动，不是因为做圆周运动而受向心力．故A错误；
B、向心力方向与速度方向垂直，只改变速度的方向，不改变速度的大小．故B正确；
C、匀速圆周运动的向心力等于合力．故C正确；
D、匀速圆周运动物体的向心力大小不变，方向始终指向圆心，但不同位置指向圆心的
方向是不一样的，所以向心力不是恒力．故D错误．
应当选：BC．
点评：此题考查对向心力的理解能力．向心力不是什么特殊的力，其作用产生向心加速度，改变速度的方向，不改变速度的大小．
6．〔3分〕〔2013•大城县校级模拟〕A、B、C三个物体放在旋转圆台上，静摩擦因数均为μ，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴为R，C离轴为2R，如此当圆台旋转时〔设A、B、C都没有滑动，如下列图〕如下判断中正确的答案是〔〕
A．C物的向心加速度最大
B．B物的静摩擦力最小
C．当圆台转速增加时，C比A先滑动
D．当圆台转速增加时，B比A先滑动
考点：牛顿第二定律；静摩擦力和最大静摩擦力；向心力．版权所有
专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：先对三个物体进展运动分析与受力分析，找出向心力来源，根据向心力公式求出摩擦力，
再求出物体受最大静摩擦力时的临界角速度．
解答：解：三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图
支持力与重力平衡，F合=f=F向由于a、b、c三个物体共轴转动，角速度ω相等，根据题意，rc=2ra=2rb=r
由向心力公式F向=mω2r，得三物体的向心力分别为：
Fa=2mω2r
Fb=mω2r=mω2r
Fc=mω2〔2r〕=2mω2r
故A、B正确；
对任意一物体，由于摩擦力提供向心力，有μmg=mω2r
当ω变大时，所需要的向心力也变大，当达到最大静摩擦力时，物体开始滑动，
当转速增加时，A、C所需向心力同步增加，且保持相等，但因C的最大静摩擦力小，C 比A先滑动．故C正确；
当转速增加时，A、B所需向心力也都增加，且保持2：1关系，但因A、B最大静摩擦力也满足2：1关系，因此A、B会同时滑动，故D错误．
应当选ABC．
点评：此题可从三个物体中选择任意一个物体，建立物理模型后分析比拟，而不需要对三个物体分别分析！难度适中．
7．〔3分〕〔2014春•杜集区校级期末〕如下列图，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量一样的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，如此〔〕
A．球A的角速度一定大于球B的角速度
B．球A的线速度大于球B的线速度
C．球A的运动周期一定小于球B的运动周期
D．球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力
考点：向心力；线速度、角速度和周期、转速．版权所有
专题：匀速圆周运动专题．
分析：小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，根据F合
=m=mrω2比拟角速度、线速度的大小，结合角速度得出周期的大小关系．根据受力
分析得出支持力的大小，从而比拟出压力的大小．
解答：解：A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图
根据牛顿第二定律，有：
F=mgtanθ=，解得：v=，，A的半径大，如此A 的线速度大，角速度小．故A错误，B正确．
C、从A选项解析知，A球的角速度小，根据，知A球的周期大，故C错误．
D、因为支持力N=，知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力．故D错误．
应当选：B．
点评：解决此题的关键知道圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进展求解．知道线速度、角速度、周期之间的关系．
8．〔3分〕〔2013•江苏〕火星和木星沿各自的椭圆轨道绕太阳运行，根据开普勒行星运动定律可知〔〕
A．太阳位于木星运行轨道的中心
B．火星和木星绕太阳运行速度的大小始终相等
C．火星与木星公转周期之比的平方等于它们轨道半长轴之比的立方
D．一样时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积
考点：万有引力定律与其应用．版权所有
专题：万有引力定律在天体运动中的应用专题．
分析：熟记理解开普勒的行星运动三定律：
第一定律：所有的行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上．第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在一样时间内扫过的面积相等．
第三定律：所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等．
解答：解：A、第一定律的内容为：所有行星分别沿不同大小的椭圆轨道绕太阳运动，太阳处于椭圆的一个焦点上．故A错误；
B、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在一样时间内扫过的面积相等．行
星在此椭圆轨道上运动的速度大小不断变化，故B错误；
C、假设行星的公转周期为T，如此常量K与行星无关，与中心体有关，故C正确；
D、第二定律：对每一个行星而言，太阳行星的连线在一样时间内扫过的面积相等，是
对同一个行星而言，故D错误；
应当选C．
点评：正确理解开普勒的行星运动三定律是解答此题的关键．
9．〔3分〕〔2012春•兖州市期中〕关于万有引力和万有引力定律理解正确的有〔〕A．不可能看作质点的两物体之间不存在相互作用的引力
B．
可看作质点的两物体间的引力可用F=计算
C．
由F=知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，紧靠在一起时，万有引力非常大
D．引力常量的大小首先是由卡文迪许测出来的，且等于6.67×10﹣11N•m2/kg2
考点：万有引力定律与其应用．版权所有
专题：万有引力定律的应用专题．
分析：
任意两个物体间都存在相互点的引力，即万有引力．万有引力定律的公式F=G 适用于质点间的万有引力．引力常量是卡文迪许测量出来的．
解答：解：A、任意两个物体间都存在相互作用的引力．故A错误．
B、万有引力定律的公式F=G 适用于质点间的万有引力．故B正确．
C、由F=G 适可知，两物体间距离r减小时，它们之间的引力增大，当r小
到一定程度，物体不能看成质点，公式不再适用．故C错误．
D、引力常量是卡文迪许测量出来的．故D正确．
应当选：BD．
点评：
解决此题的关键知道万有引力定律的公式F=G 适用条件，适用于质点间的万有引力．以与知道引力常量是卡文迪许测量出来的．
10．〔3分〕〔2013•浙江〕如下列图，三颗质量均为m的地球同步卫星等间隔分布在半径为r 的圆轨道上，设地球质量为M，半径为R．如下说法正确的答案是〔〕
A．
地球对一颗卫星的引力大小为
B．
一颗卫星对地球的引力大小为
C．
两颗卫星之间的引力大小为
D．
三颗卫星对地球引力的合力大小为
考点：人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律与其应用．版权所有
专题：人造卫星问题．
分析：根据几何关系可以求得任意两颗同步卫星间的距离，根据万有引力定律和力的合成与分解求解即可．
解答：解：
A、根据万有引力定律可知，质量分布均匀的球体间的引力距离r等于两球心间
的距离，而r﹣R为同步卫星距地面的高度，故A错误；
B、计算卫星与地球间的引力，r应为卫星到地球球心间的距离也就是卫星运行轨道半
径r，故B选项正确；
C、根据几何关系可知，两同步卫星间的距离d=，故两卫星间的引力大小为
，故C正确；
D、卫星对地球的引力均沿卫星地球间的连线向外，由于三颗卫星质量大小相等，对地
球的引力大小相等，又因为三颗卫星等间隔分布，根据几何关系可知，地球受到三个卫星的引力大小相等方向成120°角，所以合力为0，故D错误．
应当选BC．
点评：注意万有引力的适用条件，灵活运用互成120°角的力的合成规律是解题的关键．
二、填空题〔每空3分，共21分〕
11．〔3分〕〔2010春•合肥期中〕如下列图，在河岸上利用定滑轮拉绳使小船靠岸，拉绳速度为v，当船头绳长方向与水平方向夹角为θ时，船的速度为．
考点：运动的合成和分解．版权所有
分析：将船的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于v，根据平行四边形定如此求出船的速度．
解答：解：船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定如此，
有v船cosθ=v，如此v船=．
故答案为：
点评：解决此题的关键知道船的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定如此对速度进展合成．
12．〔6分〕〔2014春•冠县校级月考〕AB为一长为40m的斜面，小球从A处以v0水平抛出，落地点在B点，斜面倾角为30°，小球在空气中的飞行时间为 2 s，小球平抛的初速度为
10m/s〔取g=10m/s2〕
考点：平抛运动．版权所有
专题：平抛运动专题．
分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，根据下降的高度求出运动的时间，结合水平位移和时间求出小球的初速度．
解答：
解：根据L sin30°=gt2得，平抛运动的时间 t==s=2s．
如此平抛运动的初速度 v0==m/s=10m/s
故答案为：2；10
点评：解决此题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，根据水平位移和竖直位移结合求得初速度．
13．〔3分〕〔2011春•漳平市校级期末〕在一段半径为R=28m的圆孤形水平弯道上，弯道路面对汽车轮胎的最大静摩擦力等于车重的μ=0.70倍，如此汽车拐弯时的最大速度是14 m/s．〔g=10m/s2〕
考点：向心力．版权所有
分析：物体做圆周运动，侧向静摩擦力提供向心力，由向心力公式即可求解！
解答：解：车转弯时，侧向静摩擦力提供向心力，摩擦力随速度的增大而增大，当达到最大静摩擦力时，车速最大；
由牛顿第二定律得：fm=m；
由题意，fm=0.7mg；
故v==m/s=14m/s；
故答案为：14．
点评：此题关键找到向心力来源，要注意质量m最后可以约去，不是必要条件！
14．〔9分〕〔2013春•秦安县校级期末〕如下列图，在“研究平抛物体运动〞的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长l=1.25cm．假设小球在平抛运动途中的几个位置
如图中的a、b、c、d所示，如此小球平抛的初速度的计算式为vo= 2〔用l、g表示〕，其值是0.7m/s 〔取g=9.8m/s2〕，小球在b点的速率是0.875m/s ．
考点：研究平抛物体的运动．版权所有
专题：实验题；平抛运动专题．
分析：平抛运动竖直方向是自由落体运动，对于竖直方向根据△y=gT2求出时间单位T．对于
水平方向由公式v0=求出初速度．由a、c间竖直方向的位移和时间求出b点竖直方向的分速度，运用速度的合成，求解b的速率．
解答：解：设相邻两点间的时间间隔为T
竖直方向：2L﹣L=gT2，得到T=
水平方向：v0===2
代入数据解得v0=0.7m/s
b点竖直方向分速度vy==
b点的速率vb=
代入解得vb=0.875m/s
故此题答案是：
2，0.7m/s，0.875m/s
点评：此题是频闪照片问题，频闪照相每隔一定时间拍一次相，关键是抓住竖直方向自由落体运动的特点，由△y=aT2求时间单位．
三、计算题〔共49分〕
15．〔14分〕〔2012春•琼山区校级期末〕水平抛出的一个石子，经过0.4s落到地面，落地时的速度方向跟水平方向的夹角是53°，〔g取10m/s2 〕．试求：
〔1〕石子的抛出点距地面的高度；
〔2〕石子抛出的水平初速度．
考点：平抛运动．版权所有
专题：平抛运动专题．
分析：
〔1〕石子做平抛运动，竖直方向上做自由落体运动，根据h=gt2求出石子的抛出点距地面的高度．
〔2〕根据落地的时间，求出竖直方向上的分速度，结合落地的速度方向求出石子抛出的水平初速度．
解答：
解：〔1 〕石子做平抛运动，竖直方向有：h=gt2=×10×0.42m=0.8m
〔2 〕落地时竖直方向分速度：vy=gt=10×0.4m/s=4m/s
落地速度方向和水平方向的夹角是53°
如此：tan53°==
可得水平速度为：vx=×4m/s=3m/s
答：〔1〕石子的抛出点距地面的高度为0.8m；
〔2〕石子抛出的水平初速度为3m/s．
点评：解决此题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，运用运动学公式灵活求解．
16．〔9分〕〔2014春•新泰市校级月考〕一辆质量为M的超重车，行驶上半径为R的圆弧形拱桥顶点，此处桥面能承受的最大压力只是车重的0.75倍，要使车能安全沿桥面行驶，求在此处车的速度应在什么范围内？
考点：向心力．版权所有
专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：车子在桥顶时，根据重力和支持力的合力提供向心力，抓住支持力的大小大于0小于车重的0.75倍，求出车的速度范围．
解答：解：对车受力分析可知：受竖直向上桥面的支持力N和竖直向下重力Mg 由向心力公式有：
又因为有：
由以上两式得：．
答：此处车的速度范围为．
点评：解决此题的关键知道汽车过拱形桥时向心力的来源，结合牛顿第二定律进展求解，注意车子不能脱离桥面，压力大于0．
17．〔12分〕〔2014春•冠县校级月考〕如下列图，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与光滑的水平面相切于A点，给质量为m=1kg的小物体〔可视为质点〕以一定的速度，使小物体从A点沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，落在C点，AC=2m，g取10m/s2，试求：
〔1〕物体在B点时的速度．
〔2〕物体在B点时半圆轨道对物体的弹力．
考点：向心力；平抛运动．版权所有
专题：匀速圆周运动专题．
分析：〔1〕小球离开B点做平抛运动，根据高度求出平抛运动的时间，结合水平位移求出平抛运动的初速度，即B点的速度．
〔2〕在B点，根据牛顿第二定律求出轨道对物体的弹力．
解答：
解：〔1〕根据2R=得：t=，
如此B点的速度：；
〔2〕在B点，根据牛顿第二定律得：
解得：F=，方向竖直向下．
答：〔1〕物体在B点的速度为5m/s；
〔2〕物体在B点时半圆轨道对物体的弹力为52.5N，方向竖直向下．
点评：此题考查了圆周运动和平抛运动的综合，知道圆周运动向心力的来源以与平抛运动在水平方向上和竖直方向上的运动规律是解决此题的关键．
18．〔14分〕〔2010春•宿迁期末〕图甲为游乐场的悬空旋转椅，我们把这种情况抽象为图乙的模型：一质量m=40kg的球通过长L=12.5m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长L′=7.5m．整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成θ角．当θ=37°时，〔g=9.8m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8〕求：
〔1〕绳子的拉力大小；
〔2〕该装置转动的角速度．
考点：向心力；力的合成与分解的运用；牛顿第二定律．版权所有
专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．
分析：〔1〕球在水平面内做匀速圆周运动，由重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力，球在竖直方向力平衡，求解绳的拉力大小．
〔2〕半径r=Lsin37°+L′，由牛顿第二定律求解角速度．
解答：解：〔1〕对球受力分析如下列图，
球在竖直方向力平衡，故F拉cos37°=mg；
如此：；
代入数据得F拉=500N
〔2〕小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供，故：mgtan37°=mω2〔Lsin37°+L′〕
解得：=0.7rad/s
答：〔1〕绳子的拉力大小为500N；
〔2〕该装置转动的角速度为0.7rad/s．
点评：此题是圆锥摆问题，关键分析小球的受力情况和运动情况，容易出错的地方是圆周运动的半径r=Lsin37°+L′．。