【100所名校】2018-2019学年河南省实验中学高一下学期第一次月考物理试题(解析版)

2018-2019学年河南省实验中学高一
下学期第一次月考物理试题
物理
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

第I 卷（选择题)
一、多选题
1．如图所示,河水的流速保持不变，船在静水中的速度大小也一定，当船头的指向分别沿着图中4个箭头方式，下列说法正确的是（ ）
A ．①方向小船一定向上游前进
B ．②方向小船一定沿图中虚线前进
C ．②方向和④方向小船可能在同一地点到对岸
D ．③方向小船一定过河时间最短
2．如图所示，一个半径R=0.75m 的半圆柱体放下水平地面上，一小球从圆柱体左端A 点正上方的B 点水平抛出(小球可视为质点)，恰好从半圆柱体的C 点掠过。

已知O 为半圆柱体圆心，OC 与水平方向夹角为53°，重力加速度为g=10m/s 2，则（ ）
A ．小球从
B 点运动到
C 点所用时间为0.3s B ．小球从B 点运动到C 点所用时间为0.5s C ．小球做平抛运动的初速度为4m/s
D ．小球做平抛运动的初速度为6m/s
3．2016年4月24日为首个“中国航天日”，中国航天事业取得了举世瞩目的成绩，我国于16年1月启动了火星探测计划，假设将来人类登上了火星，航天员考察完毕后，乘坐宇宙飞船离开火星时，经历了如图所示的变轨过程，则有关这艘飞船的下列说法，正确的是
( )
A ．飞船在轨道I 上运动到P 点的速度小于在轨道Ⅱ上运动到P 点的速度
B ．飞船绕火星在轨道I 上运动的周期跟飞船返回地面的过程中绕地球以与轨道I 同样的轨道半径运动的周期相同
C ．飞船在轨道III 上运动到P 点时的加速度大于飞船在轨道Ⅱ上运动到P 点时的加速度
D ．飞船在轨道Ⅱ上运动时，经过P 点时的速度大于经过Q 点时的速度
4．物块B 套在倾斜杆上，并用轻绳与物块A 相连，今使物块B 沿杆由点M 匀速下滑到N 点，运动中连接A 、B 的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．物块A 的速度先变大后变小
B ．物块A 的速度先变小后变大
C ．物块A 处于超重状态
D ．物块A 处于失重状态
此卷
只
装订不
密封
班级 姓名 准考证号 考场号 座位号
5．如图所示，在水平圆盘上放有质量分别为m、m、2m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转动.三个物体与圆盘的动摩擦因数均为 ,最太静摩擦力认为等于滑动摩擦力.三个物体与轴O共线且OA=OB=BC=r=0.2m，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力.若圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大，已知重力加速度为g=10m/s2,则对于这个过程，下列说法正确的是
( )
A．A、B两个物体同时达到最大静摩擦力
B．B、C两个物体的静摩擦力先增大后不变
C ．当时整体会发生滑动
D ．当时，在增大的过程中B、C间的拉力不断增大
6．如图所示，一个球绕中心轴线OO′以角速度ω做匀速圆周运动，则(
)
A．a、b两点的线速度相同
B．a、b两点的角速度相同
C．若θ＝30°，则a、b两点的线速度之比v a∶v b ＝∶2
D．若θ＝30°，则a、b两点的向心加速度之比a a∶a b＝2∶
二、单选题
7．对做曲线运动的物体，下列说法正确的是( )
A．速度方向与合外力方向不可能在同一条直线上
B．加速度方向与合外力方向可能不在同一条直线上
C．加速度方向与速度方向有可能在同一条直线上
D．合外力的方向一定是变化的
8．以v0水平抛出一物体，如图，不计空气阻力，它又落到斜面上时，所用的时间为（）
A ．
B ．
C ．
D ．
9．“辽宁舰”质量为，如图是“辽宁舰”在海上转弯时的照片，假设整个过程中辽宁舰做匀速圆周运动，速度大小为20m/s，圆周运动的半径为1000m，下列说法中正确的是（）
A．在A点时水对舰的合力指向圆心
B．在A 点时水对舰的合力大小约为
C．在A 点时水对舰的合力大小约为
D．在点时水对舰的合力大小为0
10．铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道对水平面倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m 的火车转弯时速度大于，则（）
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C ．这时铁轨对火车的支持力等于
D ．这时铁轨对火车的支持力小于
11．2019年1月3日10时26分，嫦娥四号探测器成功在月球背面着陆，标志着我国探月航空工程进入了一个新高度，图示是“嫦娥四号”到达月球背面的巡视器。

已知地球和月球的半径之比为4:1，其表面重力加速度之比为6:1。

则地球和月球的密度之比为（）
A．2:3 B．3:2 C．4:1 D．6:1
12．如图所示，A、B两个小球分别用两根长度不同的细线悬挂在天花板上的O点，若两个小球绕共同的竖直轴在水平面做匀速圆周运动，它们的轨道半径相同，绳子与竖直轴的夹角不同，OA 绳与竖直轴的夹角为60°，OB绳与竖直轴的夹角为30°，则两个摆球在运动过程中，下列判断正确的是( )
A．A、B
B．A、B
两球运动的线速度之比一定为1:
C．A、B
两球的质量之比一定为
D．A、B
第II卷（非选择题)
三、解答题
13．经过逾6个月的飞行，质量为40kg的洞察号火星探测器终于在北京时间2018 年11 月27 日03：56在火星安全着陆。

着陆器到达距火星表面高度800m时速度为60m/s，在着陆器底部的火箭助推器作用下开始做匀减速直线运动；当高度下降到距火星表面100m时速度减为10m/s。

该过程探测器沿竖直方向运动，不计探测器质量的变化及火星表面的大气阻力，已知火星的质量和半径分别为地球的十分之一和二分之一，地球表面的重力加速度为g = 10m/s2。

求：
(1)火星表面重力加速度的大小；
(2)火箭助推器对洞察号作用力的大小.
14．一只鸟在距水面20m的上空以5m/s的速度水平飞行，突然它叼着的一条0. 1kg的鱼从口中掉落，不计空气阻力（g取10m/s2），求：
（1）鱼从脱离到落至水面所用的时间；
（2）鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小；
（3）鱼撞击水面的速度大小。

15．一根轻杆长为L=1m，两端各固定一个质量为m=1kg的小球A和B，在AB中点O有一转轴，
当杆绕轴O 在竖直平面内匀速转动时，若转动周期，g取10m/s2，求轻杆转到如图所示的竖直位置时：
（1）A球和B球线速度的大小。

（2）A球和B球各对杆施加的力的大小。

16．如图所示，竖直平面内的3/4圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成45°角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg。

求：
（1）小球到B点时的速度大小？
（2）小球从B点运动到C点所用的时间？
（3）小球落到斜面上C点时的速度大小？
四、实验题
17．某物理兴趣小组利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动。

他们到物理实验室取来电子秤，铁架台，系有长度为L细线的小球等。

(1)将铁架台放在电子秤上，其读数为M；将小球放在电子秤上其读数为m。

(2)组装好实验装置如图所示。

保持细线自然长度将小球拉至使细线处于水平位置，此时电子秤读数为________（填写“M+m”或“M”或“大于M+m”或“处于M和M+m之间”）。

(3)小球松手后，向下运动，此时看到电子秤读数____（填写“逐渐增大”或“逐渐减小”或“保持不变”）。

(4)当小球运动到最低点时，电子秤的读数为________，细线的拉力为_______。

18．在做研究平抛运动的实验时，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。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：____________________。

（a）通过调节使斜槽的末端保持水平
（b）每次释放小球的位置必须不同
（c）每次必须由静止释放小球
（d）记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
（e）小球运动时不应与木板上的白纸（或复写纸）相接触
（f）将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）一个同学在实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C ，量得= 0. 2m。

又量出它们之间的竖直距离分别为h1 = 0. 1m，h2 = 0. 2m，利用这些数据，可求得：
①物体抛出时的初速度为_________m/s；
②物体经过B时竖直分速度为________m/s；
③抛出点在A点上方高度为__________m处。

2018-2019学年河南省实验中学高一
下学期第一次月考物理试题
物理答案
1．CD
【解析】
A、小船逆流运动，若船的静水速度小于水流速度，则小船的合速度与水流速度方向相同，小船不能向上游前进，A错误；
B、若小船静水速度小于水流速度，则船头无论朝着哪个方向，都无法沿着图中虚线过河，B错误；
C、若船头朝②方向和朝④方向，对应实际运动的合速度方向相同，如下图所示，则该种情况下，小船能到达同一点到岸，C正确；
D、若船头垂直河的正对岸渡河时，船头方向的分位移最短，为河宽d，则船头方向的分运动
时间最短，根据合运动和分运动的等时性，渡河时间最短，最短渡河时间，D正确。

故本题选CD。

2．AC
【解析】
从B到C点，小球做平抛运动，据题可知小球的速度方向与水平方向成角，由速度的分解
可知，竖直分速度大小为：，水平方向有：
，联立方程可解得：
，，故选AC。

【点睛】
解决本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，抓住速度方向，结合速度关系进行求解。

3．AD
【解析】
飞船在轨道Ⅰ上经过P点时，要点火加速，使其速度增大做离心运动，从而转移到轨道Ⅱ上运动。

所以飞船在轨道Ⅰ上运动时经过P点的速度小于在轨道Ⅱ上运动时经过P点的速度。

故A错误。

根据周期公式，虽然r相等，但是由于地球和火星的质量不等，所以周期T不相等，故B错误。

飞船在轨道Ⅲ上运动到P点时与飞船在轨道Ⅱ上运动到P点时受到的万有引力大小相等，根据牛顿第二定律可知加速度必定相等，故C错误。

根据开普勒行星运动定律可知，飞船在轨道Ⅱ上运动时，在近地点P点速度大于在Q点的速度。

故D正确。

故选D。

【点睛】
本题主要考查了飞船变轨问题，解题的关键就是飞船从低轨道到高轨道必有点火加速度，做离心运动；而圆轨道则做匀速度圆周运动，由万有引力提供向心力即可分析求解。

4．BC
【解析】
A、将B的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图：
根据平行四边形定则，沿绳子方向的速度为：
，可知在增大到的过程中，A 的速度方向向下，且逐渐减小；由图可知，当B到达P点时，B 与滑轮之间的距离最短，，A 的速度等于0，随后A向上运动，且速度增大．所以在B沿杆由点M匀速下滑到N点的过程中，A的速度先向下减小，然后向上增大，故A错误，B正确；C、物体A向下做减速运动和向上做加速运动的过程中，加速度的方向都向上，所以A始终处于超重状态，故C正确，D错误。

点睛：解决本题的关键知道A沿绳子方向上的分速度等于B的速度，以及知道除超重状态时物体的加速度的方向向上，失重状态时加速度的方向向下即可。

5．BC
【解析】
ABC、当圆盘转速增大时,由静摩擦力提供向心力.三个物体的角速度相等,由可知,因为C的半径最大,质量最大,故C所需要的向心力增加最快,最先达到最大静摩擦力,
此时
,计算得出: ,当C的摩擦力达到最大静摩擦力之后,BC开始提供拉力,B的摩擦力增大,达最大静摩擦力后,AB之间绳开始有力的作用,随着角速度增大,A的摩
擦力将减小到零然后反向增大,当A与B的摩擦力也达到最大时,且BC的拉力大于AB整体的摩擦力时物体将会出现相对滑动,此时A与B还受到绳的拉力,对C可得: ,对AB整体可得: ,计算得出: ,当时整体会发生滑动,故A错误,BC正确；D、当时，在增大的过程中B、C间的拉力逐渐增大，故D错误；故选BC。

6．BCD
【解析】
AB：共轴转动的各点角速度相等，故a、b两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A错误，B正确。

C、设球的半径为R，当θ=30°时，a的转动半径r=Rcos30°=，b的转动半径为R，根据v=rω可知，v a：v b =：2，故C正确；D、设球的半径为R，当θ=30°时，a的转动半径r=Rcos30°=，b的转动半径为R，根据a=rω2可知，a na：a nb =：2，故D正确．故选：BCD。

7．A
【解析】
A. 物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，故A正确；
B. 根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度与合力方向相同，所以加速度与合外力一定在同一条直线上，故B错误；
C. 物体做曲线运动，合外力指向指向曲线的凹处，速度沿切线方向，所以加速度与速度不可能在同一条直线上，故C错误；
D. 如果做匀变速曲线运动，则合外力恒定，如平抛运动，故D错误。

故选：A.
8．B
【解析】
设起点和落点之间的距离为，则由平抛运动的规律得：
水平方向上：
竖直方向上：
由以上两个方程可以解得：，故选项B正确，ACD错误。

【点睛】
本题是对平抛运动规律的考查，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动来求解。

9．B
【解析】
A．在A点时，水对舰有向上的浮力大小等于舰的重力，同时有指向圆心方向的水的推力，两个力的合力方向斜向上方向，选项A错误；BCD
．水对舰的合力大小约为
，选项B正确，CD错误；故选B.
10．C
【解析】
AB、火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是，当火车转弯的速度小于，需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于了需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压．故A正确，B错误；C、当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，N=，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小．故CD均错误．故选：A．
11．B
【解析】
在某星表面的物体，重力和万有引力相等，即，解得某星球的质量为。

因为某星球的体积为，则某星球的密度为。

所以地球和月球的密度之比：
，故选B。

【点睛】
本题关键是用好万有引力提供向心力的各个表达式，能熟练应用圆周运动公式是解决万有引力问题的关键。

12．A
【解析】
对圆锥摆小球受力分析如图，
则cos T mg F θ
=， tan F mg θ=合，由牛顿第二定律可得2
F m r ω=合
可得ω=
v r ω==
:A B ωω=，A 正确B 错误；两球质
量未知，故绳子拉力无法求出，CD 错误；综上所述本题答案是：A
13．(1) (2)F =260N
【解析】
（1）设火星表面的重力加速度为g 火，则
解得g 火=0.4g=4m/s 2
（2）着陆下降的高度：h=h 1-h 2=700m ，设该过程的加速度为a ，则v 22-v 12=2ah 由牛顿第二定律：mg 火-F=ma 解得F=260N
14．（1） （2） （3）
【解析】
（1）鱼从口中掉落. 不计空气阻力，则做平抛运动，根据竖直方向为自由落体运动，
则：，即：；
（2）做平抛运动，水平方向为匀速运动，则：；
（3）鱼撞击水面时竖直方向分速度为：，方向竖直向下
水平方向速度为：
，方向与方向相同
则鱼撞击水面时合速度的大小为：。

【点睛】
解决本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，结合运动学公式灵活求解。

15．（1）
（2）5N ，方向向下；15N ，方向向下
【解析】
（1）由于A 和B 绕同一圆心做圆周运动，则二者教室相等，即为：
根据角速度与线速度关系得到二者线速度的大小为：
；
（2）对A 球进行受力分析，假设杆对A 球的弹力为支持力，如图所示：
根据牛顿第二定律可以得到：
代入数据可以得到：
，假设成立，即杆给球支持力向上
根据牛顿第三定律可知：A 球对杆的力大小为5N ，方向向下； 对B 球受力分析，如图所示：
根据牛顿第二定律可以得到：
代入数据可以得到：
，方向向上
根据牛顿第三定律可知：B 球对杆的拉力为15N ，方向向下。

【点睛】
解决本题要知道，小球沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，注意杆子和绳子不同，绳子只能表现为拉力，杆子既可以表现为拉力，也可以表现为支持力。

16．
【解析】
（1）到达B 处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为N F mg =，在B 点由重力和轨道的支持力提供向心力，则有： 2
N v
mg F m
R
+=，解得：
v =（2）小球离开B 点后做平抛运动，小球落到C 点时，根据平抛运动规律得：
212452gt y gt tan x vt v ︒===
，解得：
t =（3）小球落在斜面上C 点时竖直分速度为：
y v gt ==小球落到C 点得速度大小：
C v =
=17．（2）M （3）逐渐增大 （4）M +3m ；3mg 【解析】
(2)将小球拉起至使细线处于水平位置，小球受到的外力的作用与其重力的大小是相等的，小球在水平方向的拉力是0，所以铁架台只受到重力与电子秤的支持力，则铁架台受到的支持力等于其重力，根据牛顿第三定律可知，此时电子秤受到的压力等于铁架台的支持力，则电子秤的读数为
M ．
(3)从释放小球至小球向下运动到最低点过程，小球做速度增大的圆周运动，向心力逐渐增大，同时细线与竖直方向增加的夹角减小，则小球受到的向心力在竖直方向的分力增大；根据牛顿第三定律可知，铁架台在竖直方向受到的细线的拉力增大，竖直方向受到的支持力也随着增大，所以电子秤读数增大.
(4)忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，小球的机械能守恒，则：
,又由于绳子
的拉力与重力的合力提供向心力有：,联立得F =3mg ，根据牛顿第三定律，细线的拉力为
3mg ．以铁架台为研究对象，铁架台受到重力、电子秤的支持力和细线的向下的拉力，得：Mg +F ′=N ，所以：N =Mg +3mg ，根据牛顿第三定律可知电子秤受到的压力是Mg +3mg ，故电子秤的读数是M +3m
【点睛】
该题利用电子秤探究小球在竖直面内的圆周运动，属于设计性的实验，在解答的过程中首先要理解实验的原理，然后结合实验的原理进行分析即可．
18．（1）(a)(c)(e) （2）①2m/s ；②1.5 m/s ；③0.0125m 【解析】
（1）为使小球每次以相同的水平速度离开斜槽，让小球做平抛运动，小球必须沿水平方向从斜槽上飞出，即调节使斜槽的末端保持水平，为使小球抛出时的速度相等，每次应从斜槽的同一位置由静止释放小球，同时为减小实验误差，小球在运动过程中，不能与方格纸相碰，而记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不一定等距离下降，最后将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线将各点连接成抛物线，故（a ）（c ）（e ）正确，（b ）（d ）（f ）错误；
（2）①在竖直方向上根据，则
物体抛出时的初速度；
②经过B 点时的竖直分速度：；
③抛出点到B 点的运动时间：
从抛出到运动到A 点需要的时间：
则抛出点在A 点上方高度：。

【点睛】
解决本题的关键掌握平抛运动的处理方法，以及匀变速直线运动的两个推论：在连续相等时间内的位移之差是一恒量；某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度。