安徽省蚌埠市第三中学2020-2021学年高一物理下学期4月月考试题.doc

安徽省蚌埠市第三中学2020-2021学年高一物理下学期4月月考试题

安徽省蚌埠市第三中学2020-2021学年高一物理下学期4月月考试题

年级：
姓名：

3

安徽省蚌埠市第三中学2020-2021学年高一物理下学期4月月考试题
【注意事项】
1．答卷前，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，用合乎要求的 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，请将答题卡上交。
6. 下列关于匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
2
A. 因为𝑎 = 𝑣 ，所以向心加速度与半径成反比
𝑟
B. 因为𝑎 = 𝜔2𝑟，所以向心加速度与半径成正比
C.
因为𝜔 = 𝑣 ，所以角速度与半径成反比
𝑟
D. 因为𝜔 = 2𝜋𝑛，所以角速度与转速成正比
7. 如图所示，一质量为 m 的汽车，以某一速度通过凸形路面的最高处时对路面的压力为𝐹1，通过凹形路面最低处时对路面的压力为𝐹2，则
A. 𝐹1 = 𝑚𝑔 B. 𝐹1 < 𝑚𝑔 C. 𝐹2 = 𝑚𝑔 D. 𝐹2 < 𝑚𝑔

第 7 题图 第 8 题图
8. 如图所示，以9.8𝑚/𝑠的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直地撞在倾角𝜃为30∘的斜面上，可知物体完成这段飞行的时间是( )(𝑔取9.8𝑚/𝑠2)

A. B. 2s C. 2√3 𝑠 D. √3 𝑠

3 3

一、单选题（本大题共 10 小题，共 40.0 分）
1. 如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧 AB 做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是( )
A. 因为它的速率恒定不变，故做匀速运动
B. 该物体受的合外力一定不等于零
C. 该物体受的合外力一定等于零
D. 它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上

第 1 题 图 第 2 题 图

2. 如图所示，某人由 A 点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，则下列说法正确的是( )
A. 小船能到达正对岸的 B 点
B. 小船到达对岸的位移与水流速度无关
C. 小船到达对岸的时间与水流速度无关
D. 小船到达对岸的位置与水流速度无关
3. 做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是( )
A. 大小相等，方向相同 B. 大小不等，方向不同
C. 大小相等，方向不同 D. 大小不等，方向相同
4. 关于匀速圆周运动，下列说法不正确的是( )
A. 角速度不变 B. 线速度不变 C. 频率不变 D. 周期不变
A. 0

B. 小球的重力
C. 细线对小球的拉力

D. 重力与细线对小球拉力的合力

5. 如图所示，用细线拴一小球，细线的另一端固定在天花板上，使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受到的向心力是( )

9. 在图中，A、B 为啮合传动的两齿轮，𝑅𝐴 = 2𝑅𝐵，则 A、B 两轮边缘上两点的 ( )

A. 角速度之比为2: 1 B. 向心加速度之比为1: 2
C. 周期之比为1: 2 D. 转速之比为2: 1
10. 小亮同学在校运会上参加铅球项目，不计空气阻力，运动的铅球可以看成斜上抛运动，那么铅球运动到最高点时( )
A. 速度为零加速度为零； B. 速度为零加速度不为零；
C. 速度不为零加速度为零； D. 速度不为零加速度不为零；

二、填空题（本大题共 2 小题，共.10 分）
11. 如图所示传送装置中，三个轮的半径分别为 R，2R，4R；则图中 A，B，C 各点的线速度之比为
；角速度之比为 ；加速度之比为 。

第 11 题图 第 12 题图

12. 如图所示，质量为2.0 × 103𝑘𝑔的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为 80m 的弯路时，车速为
20𝑚/𝑠。此时汽车转弯所需要的向心力大小为 N。若轮胎与路面间的最大静摩擦力为
1.4 × 104𝑁，请你判断这辆车在这个弯道处会不会发生侧滑 (填“会”或“不会”)。

三、实验题（本大题共 1 小题，共 10 分）
13. (1)为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B 球就水平飞出， 同时 A 球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道 2 与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球 1 落到水平木板上击中球 2，这两个实验说明

A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动
B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质
(2)如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c 三点的位置在运动轨迹上已标出.则：(𝑔取10𝑚/𝑠2)

①小球平抛运动的初速度为 𝑚/𝑠．
②小球运动到 b 点的速度为 𝑚/𝑠．
③抛出点坐标𝑥 = 𝑐𝑚，𝑦 = 𝑐𝑚．

四、计算题（本大题共 4 小题，共 40.0 分）
14. 一小船在静水中的速度为3 𝑚/𝑠，它在一条河宽120 𝑚，水流速度为5 𝑚/𝑠的河流中渡河，求该小船：
(1)渡河的最短时间；
(2)渡河的最短位移。

15. 如图所示，水平屋顶高𝐻 = 5𝑚，墙高ℎ = 3.2𝑚，墙到房子的距离𝐿 = 3𝑚，墙外马路宽𝑥 = 10𝑚，为使小球从房顶水平飞出后能直接落在墙外的马路上，求：小球离开房顶时的速度𝑉0的取值范围。(𝑔 = 10𝑚/𝑠2)
16. 如图所示，长度为𝑙 = 0.50m的轻质细杆 OA，A 端有一质量为𝑚 = 3.0kg的小球。小球以 O 点为圆心在竖直平面做圆周运动。通过最高点时小球的速率是2.0m/s，g 取10m/s2。求小球经过最高点时，细杆 A 点受力
的大小及方向。

17. 如图所示，有一质量为𝑚1的小球 A 与质量为𝑚2的物块 B 通过轻绳相连，轻绳穿过光滑水平板中央的小孔
𝑂.当小球 A 在水平板上绕 O 点做半径为 r 的匀速圆周运动时，物块 B 刚好保持静止.求：(重力加速度为𝑔)
(1)轻绳的拉力．
(2)小球 A 运动的线速度大小．

答案和解析
1.【答案】B

【解析】
【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。
本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。
【解答】
A.物体以恒定的速率沿圆弧 AB做曲线运动，物体运动的轨迹为曲线，曲线运动的速度方向时刻改变，不是匀速运动，故A错误；
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，受到的合外力一定不等于0，故B正确，C错误；
D.所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上，或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上，故D错误；
故选B。
2.【答案】C

【解析】解：A、小船在垂直于河岸方向和沿河岸方向都有位移，根据运动的合成，合位移的方向指向下游方向，所以小船到达对岸的位置是正对岸B点的右侧。故A错误。
BD、根据运动的合成法则，可知，当水流速度越大时，到达对岸的位移越大，因此到达对岸的位置，及位移均与水流速度有关，故BD错误；
C、船头指向始终与河岸垂直，当水流速度变化时，不会影响船在垂直于河岸放上的速度大小，则过河的时间将不变，故C正确；
故选：C。
将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向两个分运动，在两个方向上都有位移，根据运动的合成，确定小船到达对岸的位置，并得知此时过河时间最短，水流速度变化时，不会影响过河时间，从而即可求解．
解决本题的关键知道小船参与了沿河岸方向和垂直于河岸方向两个方向的分运动，根据平行四边形确定合运动的方向．
3.【答案】A

【解析】解：平抛运动的加速度不变，为g。根据，知每秒速度增量大小相等，方向竖直向下，故A正确，BCD错误。
故选：A。
平抛运动运动是匀变速曲线运动，根据，每秒速度增量大小相等，方向竖直向下。
解决本题的关键知道平抛运动为匀变速运动，加速度恒为g，每秒的速度增量大小相等，方向总是竖直向下。
4.【答案】B

【解析】解：A、匀速圆周运动的角速度的大小和方向都不变，故A正确；
B、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，是变速运动，故B错误；
CD、匀速圆周运动转动一圈的时间叫做周期，是不变的，所以匀速圆周运动的频率不变，故CD正确；
本题选错误的，
故选：B。
匀速圆周运动速度大小不变，方向变化，是变速运动；周期和频率不变；角速度的大小和方向都不变。
本题重点掌握匀速圆周运动的定义，知道它的运动特征，明确变化的量与不变的量。
5.【答案】D

【解析】
【分析】
  小球做匀速圆周运动，对小球进行受力分析，合力提供向心力。
  解决本题的关键搞清向心力的来源，能够正确对物体进行受力分析。
【解答】
对小球受力分析，小球受重力和细线的拉力两个力，两个力的合力提供向心力。故D正确；ABC错误；
故选D。
6.【答案】D

【解析】
【试题解析】
【分析】
根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论。
向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，不能简单由向心加速度的公式来分析，这是本题中最容易出错的地方。
【解答】
由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，故AB错误；
C.由可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，故C错误；
D.因为是恒量，所以角速度与转速成正比，故D正确。
故选D。
7.【答案】B

【解析】解：A、B：汽车过凸形路面的最高点时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：

得：，
根据牛顿第三定律得：，故A、错误． B正确；
C、D：汽车过凹形路面的最高低时，设速度为v，半径为r，竖直方向上合力提供向心力，由牛顿第二定律得：

得：，
根据牛顿第三定律得：，故CD错误； 
故选B。
8.【答案】A

【解析】
【分析】
小球垂直地撞在倾角为的斜面上，知小球的速度方向与斜面垂直，将该速度进行分解，根据水平方向上的速度求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动求出物体飞行的时间。
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，根据竖直方向上的分速度求出运动的时间。
【解答】
小球撞在斜面上的速度与斜面垂直，将该速度分解，如图所示：

则，
则， 
所以运动的时间：，故A正确，BCD错误。
故选A。
9.【答案】B

【解析】
【分析】
啮合后的两齿轮有两轮边缘上线速度大小相等，根据线速度大小相等和各物理量的关系求解即可。
抓住齿轮啮合传动时，两轮边缘上线速度大小相等展开讨论，熟练掌握描述圆周运动的各物理量之间的关系是解决本题的关键。
【解答】
根据题意有两轮边缘上的线速度大小相等，即有
A.根据角速度和线速度 v的关系 得角速度与半径成反比：即，故A错误；
B.根据向心加速度a与线速度v的关系得，因为，所以，故B正确；
C.根据同期T和线速度v的关系得，因为，所以，故C错误；
D.根据转速n和线速度v的关系得，因为，所以，故D错误；
故选B。

10.【答案】D

【解析】略
11.【答案】2：1：2；4：1：1；8：1：2

【解析】略
12.【答案】；不会

【解析】
【分析】
根据公式，计算出向心力后，与轮胎与路面间的最大静摩擦力进行比较即可解决本问题。
本题主要考查了汽车转弯时，静摩擦力充当向心力。
【解答】
根据；因为，所以当轮胎与路面间的最大静摩擦力为，这辆车在这个弯道处不会发生侧滑。
故答案为：；不会
13.【答案】；
；；；

【解析】

【分析】
在甲实验中，两球始终同时落地，则竖直方向上的运动规律相同，在乙实验中，两球相撞，知两球在水平方向上的运动规律相同。
解决本题的关键知道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。
【解答】
A.用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动，故A正确；
把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，故B正确，CD错误。
故选AB。

【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，根据竖直方向上，求出时间间隔，再根据水平方向上的匀速直线运动求出初速度．求出b点在竖直方向上的速度，即可求出运动的时间和b点速度，从而求出此时小球水平方向和竖直方向上的位移，即可求出抛出点的坐标。
解决本题的关键知道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。
【解答】
在竖直方向上，，则小球平抛运动的初速度；
点在竖直方向上的分速度，；
运动的时间，水平方向上的位移，竖直方向上的位移，所以开始做平抛运动的位置坐标，。
故答案为：
；
；
；。
14.【答案】解：头垂直岸时渡河时间最短，所以：

当船头垂直合速度方向时，渡河位移最短，如图所示，由三角形知识可知：

又：
所以最短位移：
答：渡河的最短时间是40s；
渡河的最短位移是200m。

【解析】当静水速的方向与河岸垂直，渡河时间最短；
当水流速度大于静水速度时，则合速度不可能垂直河岸；但合速度的方向与河岸之间的夹角最大时，船的位移最小，由速度的合成满足平行四边形定则即可求出。
解决本题的关键知道当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短；当静水的速度大于水流速度时，合速度才垂直河岸时，位移才最短。
15.【答案】解：若太大，小球落在马路外边，因此，球落在马路上，的最大值为球落在马路最右侧时的平抛初速度。
如图所示：

小球做平抛运动，设运动时间为，则小球的水平位移：
小球的竖直位移：
解以上两式得：
若太小，小球被墙挡住，球将不能落在马路上，的最小值为球恰好越过围墙的最高点落在马路上时的平抛初速度。
设小球运动到墙的顶点所需时间为，则此过程中小球的水平位移：
小球的竖直方向位移：
解以上两式得：
因此的范围是。
答：小球离开房顶时的速度的取值范围是。

【解析】本题考查平抛运动和生活实际的联系，除了掌握平抛运动的规律之外，关键要把握临界条件，得到速度的范围。
将平抛运动分解成竖直方向自由落体运动，与水平方向匀速直线运动，根据等时性，则可求出最大速度；再根据题意速度太大会落马路外边，太小会被墙挡住，因此可得出小球离开屋顶时的速度的范围。
16.【答案】解：设杆转到最高点球恰好对杆的作用力为零时，球的速率为，则有

其中 
则
可见球受到支持力作用，由牛顿第三定律知，细杆OA受到弹力的方向竖直向下
设球受的支持力为
对小球：
所以 
由牛顿第三定律知，杆受到的力大小，方向竖直向下

【解析】解决本题的关键知道最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律进行求解，注意最高点，杆模型与绳模型是有区别的，绳只能表现为拉力，杆子可以表现为支持力，也可以表现为拉力。
当杆作用力为零时，靠重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出此时的速度大小，与最高点的速度大小比较，判断小球所受的作用力方向，从而确定出细杆OA受力分析，结合牛顿第二定律求出弹力的大小。
17.【答案】解：物块B受力平衡，且只受重力和绳的拉力。
故轻绳拉力
小球A做匀速圆周运动的向心力等于轻绳拉力，根据牛顿第二定律：

解得。
答：轻绳的拉力为。
小球A运动的线速度大小为。

【解析】本题主要考察匀速圆周运动，要求能正确找到向心力的来源。
物块B受力平衡，且只受重力和绳的拉力，故轻绳拉力；
小球A做匀速圆周运动的向心力等于轻绳拉力，根据牛顿第二定律：，解得。