2021-2022学年湖北省巴东县第三高级中学高一（下）第一次月考物理试题含解析

巴东第三高级中学2021～2022学年度高一下学期第一次月考

物理试卷

一、选择题：本题共10小题，共48分，在每小题给出的四个选项中，第1～6题只有一个选项正确，每题4分，第7～10题有多个选项正确，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

1. 将一条形磁铁放在桌面的不同位置，让小钢珠在水平桌面上从同一位置以相同的初速度v0运动，得到不同轨迹。图中a、b、c、d为其中四条运动轨迹，磁铁放在位置A时，小钢珠的运动轨迹是（　　）

A. a

B. b

C. c

D. d

【答案】A

【解析】

【详解】当磁铁放在位置A时，当钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是a；

故选A。

2. 自行车，又称脚踏车或单车，骑自行车是一种绿色环保的出行方式，如图所示，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮以及后轮边缘上的点，则（　　）

A. A点的线速度大于B点的线速度

B. A点的角速度小于B点的角速度

C. C点的角速度小于B点的角速度

D. A、B、C三点的线速度相等

【答案】B

【解析】

【详解】A．、两点属于链条传动，线速度相等，故A错误；

B．由图可知

根据

知

故B正确；

C．、两点属于同轴转动，则角速度相等，故C错误；

D．根据

可得

故D错误。

故选B。

3. 北京2022年冬奥会上，冰壶比赛是赛程最长的比赛项目。如图，运动员将冰壶以一定初速度推出后，冰壶沿水平冰面做直线运动直到停止，冰面上留下的痕迹长度是25m，冰壶与冰面间的动摩擦因数恒为0.008，取g=10m/s2，则冰壶的初速度为（　　）

A.  B. 1m/s C. 2m/s D. 4m/s

【答案】C

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律

解得冰壶在冰面上的加速度

根据运动学公式

代入数据解得

故C正确，ABD错误

故选C。

4. 如图所示，甲、乙两同学从河中O点出发，分别沿直线游到A点和B点，OA、OB分别与水流方向平行、垂直，且OA=OB。若水流速度不变，两人在静水中的游速相等，则他们所用的时间t甲、t乙的大小关系为（　　）

A. t甲>t乙

B. t甲<t乙

C. t甲=t乙

D. 因为不知道水流速度的大小，所以不能比较两人所用时间的长短

【答案】B

【解析】

【详解】设他们在静水中的游速，水速，

对甲有

对乙有

可得

ACD错误，B正确。

故选B。

5. 如图所示，两个小球a，b的质量均为m，用细线相连并悬挂于O点，现用一轻质弹簧给小球a施加一个拉力F，使整个装置处于静止状态，且Oa与竖直方向夹角为30°，已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，则弹簧的最短伸长量为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】以两个小球组成的整体为研究对象，受到总的重力2mg、弹簧弹力和细线的拉力；根据平衡条件得知，F与T的合力与重力2mg总是大小相等、方向相反，力的合成情况如图所示

由力的合成图可知，当F与绳子Oa垂直时，F有最小值，即图中2位置，F的最小值为

Fmin=2mgsinθ=mg

则弹簧的最短伸长量为

故B正确，ACD错误。

故选B。

6. 2017春晚，上海节目组，8辆摩托车在半径为的固定球形铁笼里运动，最高车速为，最小距离仅为。若质量为的摩托车（含杂技演员及装备，可视为质点），在过铁笼球心的水平圆内以最高车速做匀速圆周运动，则铁笼对该摩托车的弹力约为（   ）

A.

B.

C.

D.

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】

在过铁笼球心的水平圆内以最高车速做匀速圆周运动时，铁笼对该摩托车的弹力，根据牛顿第二定律得

代入数据得

故选A。

7. 如图所示，洗衣机的脱水桶采用带动衣物旋转的方式脱水，下列说法中正确的是（　　）

A. 脱水过程中，衣物是紧贴桶壁的

B. 水会从桶中甩出是因为水滴受到的向心力很大的缘故

C. 加快脱水桶转动的角速度，脱水效果会更好

D. 靠近中心的衣物的脱水效果不如周边的衣物的脱水效果好

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】A．脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁，所以衣物是紧贴桶壁，故A正确；

B．水滴依附的附着力是一定的，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉，故B错误；

C．由Fn=mω2R，ω增大会使所需向心力Fn增大，直到水滴的附着力不足以提供所需的向心力，水滴就会被甩出去，因此增大ω，会使更多水滴被甩出去，故C正确；

D．靠近中心的衣服，做圆周运动的半径比较小，当角速度ω相同时所需的向心力小，因此脱水效果差，故D正确。

故选ACD。

8. 如图所示，一长为l的轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，小球绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，在时间内转过的圆心角为，下列说法正确的是（　　）

A. 在时间内小球转过的弧长为

B. 在时间内小球转过的弧长为

C. 小球转动的角速度大小为

D. 小球转动的线速度大小为

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．根据弧长与圆心角的关系可知，在时间内小球转过的弧长为，故A正确，B错误；

C．根据角速度的定义式得小球转动的角速度的大小为

故C正确；

D．小球转动线速度大小为

故D错误。

故选AC。

9. 如图所示，A、B两物块叠放在水平面上，A与B，B与地面的动摩擦因数都为μ，A的质量为m，B的质量为M，大小为F的水平力作用在B上，下列说法正确的是（　　）

A. 若A、B一起向左做匀速直线运动，则A所受摩擦力一定不为零

B. 若A、B都处于静止状态，则B所受的摩擦力大小等于F

C. 若A、B一起以大小为a的加速度做匀加速直线运动，则A所受摩擦力大小为ma

D. 若A、B一起以大小为a的加速度做匀加速直线运动，则B所受摩擦力大小为

【答案】BC

【解析】

【详解】A．若A、B一起向左做匀速直线运动，则A处于平衡状态，A所受合力为零，所受摩擦力为零，故A错误；

B．若A、B都处于静止状态，则B处于平衡状态，由平衡条件得

f=F

即B所受的摩擦力大小等于F，故B正确；

C．若A、B一起以大小为a的加速度做匀加速直线运动，对A，由牛顿第二定律得

fA=ma

则A所受摩擦力大小为为ma，故C正确；

D．若A、B一起以大小为a的加速度做匀加速直线运动，B受地面的摩擦力为

故D错误。

故选BC。

【点睛】本题考查了摩擦力的计算和牛顿第二定律的综合运用，解决本题的突破口在于通过隔离法和整体法求出A、B不发生相对滑动时的最大拉力。

10. 如图所示，在水平地面上有一倾角为θ的光滑固定斜面，在斜面底端的正上方高度为h处平抛一小球A，同时在斜面底端一物块B以某一初速度沿斜面上滑，当其滑到最高点时恰好与小球A相遇，小球A和物块B均视为质点，忽略空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　）

A. 物块B沿斜面上滑的初速度为

B. 物块B沿斜面上滑的高度

C. 小球A在空中运动的时间为

D. 小球A水平抛出时的初速度为sinθcosθ

【答案】BD

【解析】

【分析】物块沿斜面向上做匀减速运动，根据牛顿第二定律求出B上滑的加速度，通过运动学公式求出上滑的时间和位移，从而得出A平抛运动的水平位移，结合时间求出B的初速度．根据平抛运动的规律求A的初速度．

【详解】A.根据牛顿第二定律得，B上滑的加速度为：

B上滑的最大位移为：

运动的时间

对于A球，有：

因为，所以联立得：

解得B沿斜面上滑的初速度为：

故A错误．

B.物体B上滑的高度

故B正确．

C.小球A在空中运动的时间为：

故C错误．

D.因为，小球A水平抛出时的初速度为：

且

联立解得：

故D正确．

【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，抓住A与B运动的时间相等，水平位移相等，结合牛顿第二定律和运动学公式进行求解．

二、实验填空题：本题共2小题，共15分。

11. 如图所示，在米尺的一端钻一个小孔，使小孔恰能穿过一根细线，线下端挂一质量为m的小钢球（视为质点）．将米尺固定在水平桌面上，使钢球在水平面内做匀速圆周运动，圆心为O，待钢球的运动稳定后，读出钢球到O点的距离r，并用秒表测量出钢球转动n圈用的时间t．则

（1）小钢球做圆周运动的周期T=__________；

（2）小钢球做圆周运动向心力F=_______________________________（用m、n、t、r等物理量表示）

【答案】    ①.     ②.

【解析】

【详解】（1）[1]钢球转动n圈用的时间t，周期；

（2）[2]做圆周运动需要的向心力

12. 在“研究平抛物体运动”的实验中（如图1），通过描点画出平抛小球的运动轨迹：

(1)实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图3中y﹣x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是____；

(2)图2是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距△x为40.0cm。则平抛小球的初速度v0为_____m/s，若C点的竖直坐标y3为60.0cm，则小球在C点的速度vC为____m/s（结果保留两位有效数字，g取10m/s2）。

【答案】    ①. c    ②. 2.0    ③. 4.0

【解析】

【详解】(1)[1]小球做平抛运动根据

可得

可知y﹣x2的图线为一条过原点的倾斜直线，故C正确，ABD错误；

故选C。

(2)[2]结合图像根据

代入数据得；根据

代入数据解得；则小球平抛运动的初速度为

[3]C点的竖直分速度为

C点水平方向的速度为v0，根据平行四边形定则知C点的速度为

三、解答或论述题：本题共3小题，共37分.解答应写出必要的文字说明，方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 如图所示，水平台面AB距地面的高度。有一滑块从A点以的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数。滑块运动到平台边缘的B点后水平飞出。已知。不计空气阻力，g取10m/s2。求：

（1）滑块从B点飞出时的速度大小；

（2）滑块落地点到平台边缘的水平距离。

【答案】（1）4m/s；（2）1.6m

【解析】

【详解】（1）滑块在AB段做匀减速直线运动，初速度方向为正方向，根据牛顿第二定律有

解得

根据运动学公式

解得

（2）滑块从平台边缘飞出后做平抛运动，竖直方向有

水平方向有

联立代入数据解得

14. 跳台滑雪是一项观赏性很强的运动，如图所示，质量的运动员（含滑板）从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=4m/s2匀加速自由滑下，到达助滑道末端B时速度，A与B的竖直高度差H=30m，为了改变运动员的运动方向，在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道衔接，其中最低点处附近是一段以O为圆心的圆弧，该圆弧的半径R=12.5m。不计空气阻力，取g=10m/s2。

（1）求滑板与AB段间的动摩擦因数；

（2）若运动员能够承受的最大压力为其所受重力的6倍，求运动员滑到C处时允许的最大速度vm。

【答案】（1）0.25；（2）25m/s

【解析】

【详解】（1）运动员在AB段运动的过程中，由运动学公式有

解得

设长直助滑道AB的倾角为，由几何关系有

又由牛顿定律有：

解得

（2）在C处，运动员受到的压力越大，速度就越大，则有

解

15. 如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，使小球的转速很缓慢地增加，当小球的转速增加到开始时转速的3倍时，细线断开，线断开前的瞬间线受到的拉力比开始时大40 N，求：

（1）线断开前的瞬间，线受到的拉力大小；

（2）线断开的瞬间，小球运动的线速度大小；

（3）如果小球离开桌面时，速度方向与桌边缘的夹角为60°，桌面高出地面0.8 m，求小球飞出后的落地点距桌边缘的水平距离．

【答案】（1）45 N（2）5 m/s（3）1.73 m

【解析】

【详解】(1)线的拉力等于向心力，设开始时角速度为ω1，向心力是F0，线断开的瞬间，角速度为ω，线的拉力是F．

根据牛到第二定律得：

又有：F＝mω2R

联立解得：

又因为F＝F1+40N 

可得：

F＝45N

(2)设线断开时速度为v，由

可得：

v＝5m/s

(3)设桌面高度为h，落地点与飞出桌面点的水平距离为s，则时间为：

水平位移为：

s＝vt＝5×0.4m＝2m

则抛出点到桌边的水平距离为：

l＝ssin60°＝2×＝173m