湖南省衡阳市第一中学2018_2019学年高一物理下学期第一次月考试题(含解析)
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- 1 - 衡阳市一中2019年上学期高一第一次月考 物理 一、选择题 1.关于圆周运动,下列说法中正确的是( ) A. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B. 在圆周运动中,向心加速度的方向总是指向圆心 C. 匀速圆周运动的角速度、周期、转速均恒定不变 D. 做圆周运动的物体所受各力的合力一定是向心力 【答案】BC 【解析】 【详解】A.匀速圆周运动物体的加速度大小不变,方向指向圆心、不断变化,匀速圆周运动是变加速曲线运动。故A项错误。 B.在圆周运动中,向心加速度指向圆心,向心加速度只改变速度的方向、不改变速度的大小;切向加速度沿轨迹切线,切向加速度只改变速度的大小、不改变速度的方向。故B项正确。 C.匀速圆周运动转动的快慢不变,所以匀速圆周运动的周期、转速、角速度均恒定不变。故C项正确。 D.做匀速圆周运动的物体所受各力的合力充当向心力;做变速圆周运动的物体所受各力的合力不指向圆心,变速圆周运动物体所受合力的一部分充当向心力。故D项错误。 2.一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由P向Q行驶,速率逐渐增大.下列四图中画出了汽车转弯所受合力F,则符合条件的是
A. B. - 2 -
C. D. 【答案】C 【解析】 汽车从M点运动到N做曲线运动,速度沿切线方向,速度的大小越来越大,故合力有两个分力的效果,一个分力提供向心力,改变速度的方向,故此分力的方向与沿切线方向垂直,另一个分力是增加速度的大小,故此分力的方向与切线方向同向,故合力与速度的方向的夹角要小于,故ACD错误,B正确,故选B. 3.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. ③方向小船一定过河时间最短 C. ②方向小船一定沿图中虚线前进 D. ④方向小船到达河对岸所通过位移最大 【答案】B 【解析】 【详解】A.①方向小船逆流运动,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。故A项错误。 B.③方向小船船头垂直河的正对岸渡河,船在垂直河岸方向的速度最大,过河时间最短。故B项正确。 C.若小船静水速度小于水流速度,船头无论朝着哪个方向,都无法沿着图中虚线过河。故C项错误。 - 3 -
D.小船船头方向越趋近水速方向时,小船到达对岸所通过的位移越大。故D项错误。 4.跳台滑雪是勇敢者的运动,它是利用山势特点建造的一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板,不带雪杖,在助滑路上获得高速后从A点水平飞出,在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆,如图所示。已知可视为质点的运动员水平飞出的速度v0=20m/s,山坡看成倾角为37°的斜面,不考虑空气阻力,则运动员(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)( )
A. 落到斜面上时的速度大小为50m/s B. 在空中飞行的平均速度为20m/s C. 落到斜面上时的位移为60m D. 在空中飞行的时间为3s 【答案】D 【解析】 【详解】A.运动员落在斜面上时速度的竖直分量,运动员落到斜面上时的速度。故A项错误。 B.运动员在空中飞行的平均速度,故B项错误。 C.运动员落到斜面上时的位移,故C项错误。 D.运动员从A点到B点做平抛运动,水平方向的位移:,竖直方向的位移:,又,解得:、、。故D项正确。 5.某同学在实验室将A、B两个物体从同一位置O点水平向左抛出,运动轨迹如图所示,设它们抛出时初速度分别是vA、vB,空气阻力不计,则( )
A. vA<vB B. vA=vB C. vA>vB D. vA大于、小于、等于vB,三种情况都有可能 - 4 -
【答案】C 【解析】 【详解】由图知,两物体运动的水平位移,据可知,两物体运动的时间;两物体运动的水平位移,据知,两物体的初速度。故C项正确,ABD三项错误。 6.如图,一箱土豆在转盘上随转盘以角速度ω做匀速圆周运动,其中一个处于中间位置的土豆质量为m,它到转轴的距离为R,则其他土豆对该土豆的作用力为 ( )
A. mg B. mω2R C. D. 【答案】D 【解析】 试题分析:土豆做匀速圆周运动,合力提供向心力,受重力和弹力,根据牛顿第二定律有:水平方向,竖直方向,故合力为:,故D正确,ABC错误.故选D. 【点睛】土豆水平方向所受合力提供向心力,由竖直方向受力平衡,根据牛顿第二定律列式求解即可. 7.如图所示,在匀速转动的洗衣机脱水桶内壁上,有一件湿衣服随圆桶一起转动而未滑动,则( )
A. 圆桶转速足够大时,衣服上的水滴将做离心运动 B. 衣服随圆桶做圆周运动的向心力由静摩擦力提供 C. 圆桶转速增大,衣服对桶壁的压力始终不变 D. 圆桶转速增大以后,衣服所受摩擦力也增大 【答案】A - 5 -
【解析】 【详解】A.圆桶转速足够大时,衣服对水滴的吸附力小于水滴圆周运动所需的向心力,衣服上的水滴将做离心运动。故A项正确。 BCD.对衣服受力分析,衣服受重力、桶壁对衣服的支持力、桶壁对衣服竖直向上的静摩擦力。衣服随圆桶做圆周运动的向心力由桶壁的支持力提供,圆桶转速增大,桶壁对衣服的支持力增大,衣服对桶壁的压力增大。衣服所受摩擦力与重力相互平衡,圆桶转速增大以后,衣服所受摩擦力与重力仍相互平衡,衣服所受摩擦力不变。故BCD三项错误。 8.如图所示,长为L的轻杆,一端固定一个小球,另一端固定在光滑的水平轴上,使小球在竖直平面内作圆周运动,关于小球在过最高点时的速度v,下列叙述正确的是( )
A. v的最小值为 B. v由零逐渐增大,向心力逐渐减小 C. v由值逐渐减小,杆对小球的弹力也逐渐减小 D. v由值逐渐增大,杆对小球的弹力也逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】A.细杆拉着小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点速度的最小值为零。故A项错误。 B.根据知,小球的速度增大,向心力增大。故B项错误。 C.当时,杆对小球的作用力为零。当时,杆对小球的力表现为支持力,且,所以杆对小球的弹力;则v由值逐渐减小时,杆对小球的弹力增大。故C项错误。 D.当时,杆对小球的力表现为拉力,且,所以杆对小球的弹力;则v由值逐渐增大时,杆对小球的弹力增大。故D项正确。 9.如图所示,人在岸上通过定滑轮牵引小船。设水对小船的阻力不变,绳与滑轮之间的摩擦- 6 -
不计。在小船匀速靠岸的过程中( ) A. 船受到的浮力不变 B. 船受到的浮力变小 C. 人拉绳的速度变小 D. 绳的拉力F不变 【答案】BC 【解析】 【详解】ABD.船受重力、浮力、拉力和阻力做匀速运动,设绳子与水平方向的夹角为,则: 、,解得:、。小船匀速靠岸的过程中,阻力不变,绳子与水平方向的夹角增大,则绳的拉力增大,船受到的浮力减小。故AD两项错误,B项正确。
C.将小船的运动沿绳子收缩方向和垂直绳子方向进行正交分解如图,人拉绳子的速度等于船沿绳子收缩方向的分速度,由几何关系得:。小船匀速靠岸,绳子与水平方向的夹角增大,则人拉绳的速度变小。故C项正确。
10.火车在铁轨上转弯可以看成是做匀速圆周运动,火车速度提高易使外轨受损.为解决火车高速转弯时使外轨受损这一难题,你认为理论上可行的措施是( )
A. 增大弯道半径 B. 减小弯道半径 - 7 -
C. 适当增加内外轨道的高度差 D. 适当减小内外轨道的高度差 【答案】AC 【解析】 【详解】火车转弯时,外轨略高于内轨,使轨道形成斜面,若火车速度合适,内外轨均不受挤压,此时,重力与支持力的合力提供向心力,如图:
,解得:;火车速度提高时,为使外轨道不受损,应适当增大弯道半径或适当增加内外轨道的高度差。故AC两项正确,BD两项错误。 11.如图所示,细绳的一端固定于O点,另一端系一小球,在O点的正下方钉一个钉子A,小球从一定高度摆下,当细绳碰到钉子后的瞬间(设细绳没有断)
A. 线速度大小不变 B. 角速度大小不变 C. 如果钉子A的位置越远离O点,绳就越容易断 D. 如果钉子A的位置越靠近O点,绳就越容易断 【答案】AC 【解析】 试题分析:小球摆下后由机械能守恒可知,,因小球下降的高度相同,故小球到达最低点时的速度相同,故小球的线速度不变,A错误;根据公式可得,速度不变,半径减小,所以角速度增大,B正确;根据,知,r变小,拉力变大.如果钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断。C错误D正确 故选BD 考点:牛顿第二定律在圆周运动中的应用. 点评:本题中要注意细绳碰到钉子前后转动半径的变化,线速度大小不变,再由向心力公式分析绳子上的拉力变化. - 8 -
12.如图所示,质量相等的A、B两物体紧贴在匀速转动的圆筒的竖直内壁上,随圆筒一起做匀速圆周运动,则下列关系中正确的是( )
A. 线速度vA >vB B. 运动周期TA>TB C. 它们受到的摩擦力FfA>FfB D. 筒壁对它们的弹力FNA >FNB 【答案】AD 【解析】 试题分析:由知,相同,则线速度与半径成正比,A的半径大,则其线速度大,故A正确; A、B两物体同轴转动,角速度相同,周期相同,故B错误;两个物体竖直方向都没有加速度,受力平衡,所受的摩擦力都等于重力,而两个物体的重力相等,所以可得摩擦力,故C错误;两个物体都做匀速圆周运动,由圆筒的弹力提供向心力,则,相等,F与成正比,所以可知,故D正确。 考点:线速度、角速度和周期、转速 【名师点睛】A、B两个物体共轴转动,角速度相等,周期相等,由分析线速度的关系;两个物体都做匀速圆周运动,由圆筒的弹力提供向心力,竖直方向上受力平衡.根据向心力公式分析弹力的大小。 二、实验题 13.如图所示是“研究平抛物体运动”的实验装置,通过描点画出小球的运动轨迹。
(1)以下是实验操作过程中的一些做法,其中不合理的是( ) A.安装斜槽轨道时,应使其末端切线水平 B.建立坐标系时,应该用重垂线确定y轴 C.每次小球应从同一位置由静止释放