2021邯郸曲周县一中高一下学期3月月考物理试题含答案

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绝密★启用前曲周县第一中学2020-2021学年度高一3月同步练习物理试卷题号一二三总分得分    注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）请点击修改第I卷的文字说明评卷人得分  一、选择题（本题共10道小题，1--6单选，每题4分，7--10多选，每题6分，共48分）1.如图甲所示，一火箭在太空中沿ab连线横向漂移，火箭不受任何外力的作用，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，推力的方向垂直于ab连线，直至火箭运动到太空中的c点，关闭发动机，推力同时消失，请判断火箭在b、c之间的运动轨迹应是图乙中的哪一个（）A.  B.  C.  D. 2.如图所示，小船以大小为 v1、方向与上游河岸成 θ 的速度(在静水中的速度)从 A 处过河，经过 t 时间正好到达正对岸的 B 处。现要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸 B 处，在水流速度不变的情况下，可采取下列方法中的哪一种(    )A. 只要增大 v1 大小，不必改变 θ 角B. 只要增大 θ 角，不必改变 v1 大小C. 在增大 v1 的同时，也必须适当增大 θ 角D. 在减小 v1 的同时，也必须适当减小 θ 角3.如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳子带动小车m沿斜面升高。则当滑轮右侧的绳子与竖直方向成θ角且重物下滑的速度为v时，小车的速度为A. vcosθ B. vsinθ C.  D. vtanθ4.某人向放在水平地面的正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线飞到小桶的前方。如图所示，不计空气阻力，为了能把小球抛进小桶中，则下次再水平抛出时，他可能作出的调整为A. 减小初速度和抛出点高度B. 减小初速度，抛出点高度不变C. 初速度的大小与抛出高度不变，向后远离小桶一小段距离D. 初速度的大小与抛出高度不变，向前走近小桶一小段距离5.在室内自行车比赛中，运动员以速度 v 在倾角为 θ 的赛道上做匀速圆周运动．已知运动员的质量为 m，做圆周运动的半径为 R，重力加速度为g，则下列说法正确的是(    )A. 将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用B. 运动员受到的合力大小为，做圆周运动的向心力大小也是.C. 运动员运动过程中线速度不变，向心加速度也不变D. 如果运动员减速，运动员将做离心运动6.如图，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相等的小物块A、B随容器转动且相对器壁静止。A、B和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α、β，α＞β。则下列说法正确的是(   )A. A的向心力等于B的向心力B. 容器对A的支持力一定小于容器对B的支持力C. 若ω缓慢增大，则A、B受到的摩擦力一定都增大D. 若A不受摩擦力，则B受沿容器壁向下的摩擦力7.如图12，小球用不可伸缩的细线拴在某一点，使之在水平面内做半径为r的匀速圆周运动，此时细线与竖直方向夹角为θ。若提高小球转速后，仍做匀速圆周运动，则：（ ▲ ） A．θ保持不变           B．θ增大C．r保持不变           D．r增大8.（多选）如图所示，靠轮传动装置中右轮半径为2r，a为它边缘上的一点，b为轮上的一点，b距靠轮轮轴为r；左侧为一轮轴，大轮的半径为4r，d为它边缘上的一点；小轮半径为r，c为它边缘上的一点。若传动中靠轮不打滑，则下列说法正确的是A．b点与d点的周期之比为2：1  B．a点与c点的线速度之比为1：1C．b点与c点的角速度之比为1：1   D．a点与d点的向心加速度大小之比为1：49.（多选题）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动．小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F一v2图象如乙图所示．则（　　）A．小球的质量为B．当地的重力加速度大小为C．v2=c时，小球对杆的弹力方向向上D．v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等10.铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（    ）A. 内轨对内侧车轮轮缘无挤压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大于
第II卷（非选择题）请点击修改第II卷的文字说明评卷人得分  二、实验题（本题共2道小题,第1题8分,第2题6分,共14分）11.在“研究平抛物体运动”的实验中,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________位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置B.安装好器材,注意使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.检测斜槽末端水平的方法是________C.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=________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,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹请将以上步骤补充完整，并将上述实验步骤合理顺序是________(只排列序号即可).12.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持_____相同。A．ω和r           B．ω和m            C．m和r              D．m和F（2）图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与______的关系。A．质量m            B．半径r             C．角速度ω（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为______。A．1:3                B．3:1                C．1:9                D．9:1.评卷人得分  三、计算题（本题共3道小题,第13题10分,第14题12分,第15题16分,共38分）13.如图所示，风向水平向西，战机在离地面500m的高空匀速向东巡航，速度为360km/h，飞行员突然发现飞机正前方的地面上有一辆敌方的汽车，他迅速测知敌车正以20m/s的速度和飞机同向匀速运动。假设飞行员投弹后，风对炸弹的作用力水平向西、大小恒为炸弹重量的0.2倍，试问，飞行员在飞机和敌车的水平距离是多少时弹，才能击中敌车？（g=10m/s2）14.如图一辆质量为500kg的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部．（取g＝10m/s2）（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（2）如果汽车以6m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大？（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零？15.）如图所示，水平转台上有一个质量m=1kg的小物体，离转台中心的距离为r=0.5m．求：（1）若小物体随转台一起转动的线速度大小为1m/s，物体的角速度多大；（2）在第（1）问条件下，物体所受的摩擦力为多大；（3）若小物体与转台之间的最大静摩擦力大小为4.5N，小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为多大？
试卷答案1.D【详解】由题意，当火箭漂移到b点时，立即启动火箭上的发动机，产生一个恒定的推力作用在火箭上，则火箭产生一个向上的加速度，沿向上的方向做匀加速直线运动，同时沿水平方向做匀速直线运动，所以其轨迹为抛物线.A．图像与结论不相符，选项A错误；B．图像与结论不相符，选项B错误；C．图像与结论不相符，选项C错误；D．图像与结论相符，选项D正确；2.D【详解】若只增大υ1大小，不改变θ角，则船在水流方向的分速度增大，因此船不可能垂直达到对岸，故A错误；若只增大θ角，不改变υ1大小，同理可知，水流方向的分速度在减小，而垂直河岸的分速度在增大，船不可能垂直到达对岸，故B错误；若在增大υ1的同时，也必须适当增大θ角，这样才能保证水流方向的分速度不变，而垂直河岸的分速度在增大，则船还能垂直达到对岸，且时间更短，故C错误；若减小υ1的同时适当减小θ角，则水流方向的分速度可以不变，能垂直到达对岸，而垂直河岸的分速度减小，则船垂直达到对岸的时间更长，故D正确。故选D。【点睛】考查运动的合成与分解，掌握平行四边形定则的应用，注意要使小船在更长的时间内过河并且也正好到达正对岸处，必须满足船在水流方向的分速度不变，且垂直河岸的分速度要减小．3.A【分析】物体M以速度v沿竖直杆匀速下滑，绳子的速率等于小车m的速率，将M物体的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的分速度等于绳速，由几何知识求解m的速率，从而即可求解.【详解】将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示：得绳子速率为，而绳子速率等于小车m的速率，则有小车m的速率为；故A正确【点睛】本题通常称为绳端物体速度分解问题，容易得出的结果是将绳的速度分解，一定注意合运动是物体的实际运动,是把合速度分解成两等效的分速度.4.D【详解】设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则平抛运动的时间，水平位移x=v0t=v0；A. 减小初速度v0和抛出点高度h，则x减小，小球不可能抛进桶中，选项A错误；B. 减小初速度v0，抛出点高度h不变，则x减小，小球不可能抛进桶中，选项B错误；C. 初速度的大小v0与抛出高度h不变，则水平射程x不变，向后远离小桶一小段距离，则小球不可能抛进桶中，选项C错误；D. 初速度的大小v0与抛出高度h不变，则水平射程x不变，向前走近小桶一小段距离，则小球可能抛进桶中，选项D正确；5.B【详解】向心力是效果力，将运动员和自行车看做一个整体，整体受重力、支持力、摩擦力和空气的阻力的作用。故A错误；运动员做匀速圆周运动，受到的合外力提供向心力，所以运动员受到的合力大小为m，做圆周运动的向心力大小也是m．故B正确；运动员运动过程中线速度大小不变，向心加速度大小也不变，选项C错误；如果运动员做减速运动，则需要的向心力：Fn=m，可知需要的向心力随v的减小而减小，运动员受到的合外力不变而需要的向心力减小，所以运动员将做向心运动。故D错误。故选B。6.D【详解】A、由于，根据向心力公式可知A的向心力大于B的向心力，故选项A错误；BCD、若A不受摩擦力，根据牛顿第二定律可得，解得A的角速度，同理可得当B的摩擦力为零时，B的角速度，则有；若转动的角速度，A和B受沿容器壁向上的摩擦力，如果角速度增大，则A、B受到的摩擦力都减小；若A不受摩擦力，整体转动的角速度为，则B有向上的运动趋势，故B受沿容器壁向下的摩擦力，故选项D正确，B、C错误。7.BD8.ABA、因为a、c两点靠摩擦传动，则a、c两点的线速度之比为1：1，故A正确；B、c、d两点角速度相等，根据知，a、c的角速度之比为1：2，a、b的角速度相等，所以b、d的角速度之比为1：2，根据，知b、d周期之比为2：1，故B正确；C、a、c的线速度相等，半径比为2：1，根据，知a、c的角速度之比1：2，a、b的角速度相等，所以c点与b点的角速度之比为2：1，故C错误；D、因为a、c的角速度之比为1：2，c、d的角速度相等，所以a、d的角速度之比为1：2，根据知，a、d的半径之比为1：2，a、d的向心加速度之比为1：8，故D错误。故选。9.ACD【考点】向心力；牛顿第二定律．【专题】牛顿第二定律在圆周运动中的应用．【分析】（1）在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，则mg=m，联立即可求得当地的重力加速度大小和小球质量；（2）由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下；（3）若c=2b．根据向心力公式即可求解．【解答】解：A、在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，则mg=m，解得g=，m=R，故A正确，B错误；C、由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，所以小球对杆的弹力方向向上，故C正确；D、若c=2b．则N+mg=m，解得N=a=mg，故D正确．故选：ACD10.AD【详解】C.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；
AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故A 对B错误；11.    (1). 斜槽的同一位置由静止释放；    (2). 将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平；    (3). ；     (4). BADC【点睛】关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理．平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动．分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解．12.    (1). （1）A    (2). （2）B（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法．故选A．
（2）根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω，知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1．故选B．点睛：本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变．知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等．13.700m 【详解】根据题目得知炮弹水平方向做加速度为a＝0.2g的匀减速直线运行，竖直方向做自由落体运动。设炮弹的水平初速度为v0=100m/s，车的速度为v1=20m/s，水平位移: ，竖直位移: 解得t=10s，所以炮弹的水平位移:x1=900m车的水平位移:x2=v1t=20×10m=200m所以应该在距离小车∆x=900-200=700m的时候投放炸弹。14.（1）5000N（2）4550N（3）20m/s【详解】（1）汽车G=mg=500×10N=5000N             由于汽车静止，汽车受到的支持力FN1=G=5000N           据牛顿第三定律得：汽车对圆弧形拱桥的压力FN1＇=FN1=5000N       （2）由牛顿第二定律得：mg﹣FN2=m             解得：FN2=4640N                           据牛顿第三定律得：汽车对圆弧形拱桥的压力FN2＇=FN21=4640N              （3）由于只受重力，故：mg=m  解得：v==10m/s15.考点：向心力；摩擦力的判断与计算．.专题：匀速圆周运动专题．分析：（1）小物体随转台做匀速圆周运动，已知线速度大小和半径，由公式v=ωr求解角速度．（2）小物体随转台一起转动，向心力由转台对小物体的静摩擦力提供．由牛顿第二定律求解．（3）当小物体所受静摩擦力最大时，角速度最大．由牛顿第二定律求解．解答：解：（1）已知 v=1m/s，r=0.5m，则由（2）小物体随转台一起转动，向心力由转台对小物体的静摩擦力提供，由牛顿第二定律得：物体所受的摩擦力 （3）当小物体所受静摩擦力最大时，角速度最大．有答：（1）物体的角速度为2rad/s．（2）物体所受的摩擦力为2N．（3）小物体与转台间不发生相对滑动时，转台转动的最大角速度应为3rad/s．点评：解决本题的关键知道物块和圆盘一起做圆周运动，靠静摩擦力提供向心力．