云南省丽江市丽江润泽高级中学2023-2024学年高一下学期3月月中考试物理试卷(原卷版+解析版)
展开一、选择题(共18个小题,1-14题为单选题,每小题4分;15-18题为多选题,每题4分,全对得满分,漏选得2分,错选或不选不得分;共72分)
1. 关于曲线运动,下列说法错误的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 平抛运动是匀变速曲线运动
C. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
D. 做曲线运动的物体,其加速度方向与速度方向一定不在同一直线上
【答案】C
【解析】
【详解】A.曲线运动的物体速度方向一直改变,所以曲线运动一定是变速运动,A正确;
B.平抛运动只受重力,加速度恒定且与速度不共线,所以平抛运动是匀变速曲线运动,B正确;
C.匀速圆周运动所受合力完全提供向心力,合力(加速度)方向一直改变,不是匀变速曲线运动,C错误;
D.做曲线运动的物体,其加速度方向与速度方向一定不在同一直线上,D正确。
本题选择错误选项,故选C。
2. 物体做匀速圆周运动时,下列说法正确的是( )
A. 物体所受合力大小不变,方向始终指向圆心,故合力是恒力
B. 物体的向心加速度大小与线速度成正比
C. 物体的向心加速度越大,速率变化越快
D. 匀速圆周运动是线速度大小不变,方向时刻改变的运动,故“匀速”是指速率不变
【答案】D
【解析】
【详解】A.虽然匀速圆周运动向心力大小不变,但方向时刻改变,所以不是恒力,故A选项错误;
B.根据
只有当转动半径r一定时,向心力才与线速度平方成正比,故B错误;
CD.匀速圆周运动的速度大小不变,即速率是不变的;向心加速度的物理意义是描述物体速度方向变化快慢的物理量,其只改变速度的方向,不改变速度的大小,C选项错误,故D正确。
故选D。
3. 向心加速度描述的是做圆周运动的物体( )
A. 向心力变化的快慢B. 线速度方向变化的快慢
C. 线速度大小变化的快慢D. 转动角度变化的快慢
【答案】B
【解析】
【分析】向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,因此明确向心加速度的物理意义即可正确解答本题.
【详解】ACB.圆周运动的向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢的物理量,故AC错误,B正确;
D.匀速圆周运动的向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢,与转动角度变化的快慢无关.故D错误;
故选B.
【点睛】解决本题的关键掌握向心加速度只改变速度的方向,不改变速度大小,向心加速度描述的是线速度方向变化的快慢.
4. 下列说法中正确的是( )
A. 日常生活中遇到的离心运动都是有危害的,要防止任何离心运动的发生
B. 在匀速圆周运动中,向心加速度是恒定的
C. 汽车以一定的速率通过拱桥,在最高点汽车对桥的压力小于汽车的重力
D. 杂技演员表演“水流星”,当“水流星”通过最高点时,处于完全失重状态,不受重力作用
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】A.日常生活中遇到的离心运动并不都是有危害的,如洗衣机的脱水,无缝钢管的铸造等都是利用离心运动的例子,故A错误;
B.在匀速圆周运动中,向心加速度的方向是不断变化的,所以不是恒定的,B错误;
C.汽车以一定的速率通过拱桥的最高点时,汽车受到的重力与支持力的合力提供向心力,由于合力的方向向下,结合牛顿第三定律可知,在最高点时汽车对桥的压力小于汽车的重力,C正确;
D.地球附近的任何物体都要受到重力作用,所以当“水流星”通过最高点时,即便其处于完全失重状态,也要受重力作用,故D错误。
故选C。
5. 如图所示,在河岸上用细绳拉船,为了使船匀速靠岸,拉绳时必须( )
A. 加速拉B. 先加速后减速
C. 匀速拉D. 减速拉
【答案】D
【解析】
【详解】设人拉绳时速度为,将船的速度分解为沿绳子方向分速度和垂直绳子方向分速度,则有
为了使船匀速靠岸,则不变,增大,减小,减小,所以拉绳时必须减速拉。
故选D。
6. 如图所示,在水平力F作用下,物体B沿水平面向右运动,物体A恰匀速上升,那么以下说法正确的是( )
A. 物体B正向右做匀减速运动
B. 斜绳与水平成30°时,
C. 地面对B的摩擦力减小
D. 物体B正向右做加速运动
【答案】B
【解析】
【详解】AD.将B的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向,沿绳子方向上的分速度等于A的速度,如图,
根据平行四边形定则有:vBcsα=vA,所以α减小,B的速度减小,但不是匀减速,故AD错误;
B.根据vBcsα=vA,斜绳与水平成30°时,vA:vB=:2,故B正确;
C.在竖直方向上,对B有:mg=N+Tsinα,T=mAg,α减小,则支持力增大,根据f=μFN,摩擦力增大,故C错误;
7. 如图是对着竖直墙壁沿水平方向抛出的小球a、b、c的运动轨迹,三个小球到墙壁的水平距离均相同,且a和b从同一点抛出.不计空气阻力,则
A. a和b的飞行时间相同
B. b的飞行时间比c的短
C. a的水平初速度比b的小
D. c的水平初速度比a的大
【答案】D
【解析】
【详解】根据可知,b下落的高度比a大,则b飞行的时间较长,根据,因水平位移相同,则a的水平初速度比b的大,选项AC错误;b的竖直高度比c大,则b飞行的时间比c长,选项B错误;a的竖直高度比c大,则a飞行的时间比c长,根据,因水平位移相同,则a的水平初速度比c的小,选项D正确;故选D.
8. 如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面的顶端,先后将同一小球以不同的初速度水平向左抛出,第一次初速度为v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α1,落点与抛出点间的距离为x1,第二次初速度为v2,且v2=1.5v1,球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面夹角为α2,落点与抛出点间的距离为x2,则
A. α2>α1
B. α2=α1
C. x2=1.5x1
D. x2=3x1
【答案】B
【解析】
【详解】物体运动的轨迹图如图所示:
根据平抛运动的推论:速度偏向角的正切值是位移偏向角正切值的2倍,可知 ,由于两次都落在斜面上,位移偏向角相等,所以速度偏向角也相等,即 ,故A错误;B正确;两次都落在斜面上,由 解得 ,由水平位移公式 可知两次的水平位移之比为: ,故CD错误;故选B
9. 在同一点O抛出的三个物体,分别落在A、B、C三点,做平抛运动的轨迹如图所示,则三个物体做平抛运动的初速度vA、vB、vC的关系和三个物体做平抛运动的时间tA、tB、tC的关系分别是( )
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
【答案】C
【解析】
【详解】根据题意可知,三个物体都做平抛运动,竖直方向上,由公式可得
由图可知
则有
竖直方向上,取一个相同的高度,如图所示
此时物体下降的时间相同,水平方向上,由可得
由图可知
则有
故选C。
10. 如图所示,、两质点从同一点分别以相同的水平速度沿轴正方向抛出,在竖直平面内运动,落地点为;沿光滑斜面运动,落地点为,和在同一水平面上,不计阻力,则下列说法正确的是( )
A. 、的运动时间相同B. 、沿轴方向的位移相同
C. 、运动过程中的加速度大小相同D. 、落地时的速度大小相同
【答案】D
【解析】
【详解】A.设点与水平面的高度差为,由
可得
则
故A错误;
B.由可知
故B错误;
C.由
故C错误;
D.落地的速度大小为
落地的速度大小
所以
故D正确。
故选.D。
11. 中国的面食文化博大精深,种类繁多,其中“山西刀削面”堪称天下一绝,传统的操作手法是一手托面一手拿刀,直接将面削到开水锅里。如图所示,小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h,与锅沿的水平距离为L,锅的半径也为L,将削出的小面圈的运动视为平抛运动,且小面圈都落入锅中,重力加速度为g,则下列关于所有小面圈在空中运动的描述正确的是( )
A. 速度的变化量都不相同
B. 运动的时间都不相同
C. 落入锅中时,最大速度是最小速度的3倍
D. 若初速度为v0,则
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】AB.根据
可得运动的时间,所有小面圈在空中运动的时间都相同,根据
可得所有小面圈的速度的变化量都相同,AB错误,不符合题意;
CD.因为水平位移的范围为
则水平最小初速度为
水平最大初速度为
则水平初速度速度的范围为
落入锅中时,最大速度
最小速度为
C错误,不符合题意,D正确,符合题意。
故选D。
12. 如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑。图中轮上A、B两点所在皮带轮半径分别为、,且,则有( )
A. A、B两点的线速度之比为2∶1B. A、B两点的角速度之比为2∶1
C. A、B两点的周期之比为2∶1D. A、B两点的向心加速度之比为2∶1
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】AD.A、B两点通过同一根皮带传动,线速度大小相等,即
因为
A、B两点的向心加速度之比为
故AD错误;
BC.因为
所以A、B两点的角速度之比为
又因为
A、B两点的周期之比为
故B错误,C正确
故选C。
13. 如图所示,两根长度不同的细线上端固定在天花板上的同一点,下端分别系着完全相同的小钢球1、2.现使两个小钢球在同一水平面内做匀速圆周运动。下列说法中正确的是( )
A. 球1受到的拉力比球2受到的拉力小B. 球1的向心力比球2的向心力小
C. 球1的运动周期比球2的运动周期大D. 球1的线速度比球2的线速度大
【答案】D
【解析】
【详解】A.对球进行受力分析得,如下图所示,所以细线的拉力为
而球1对应的θ较大,故它对应的csθ就会较小,所以球1的细线的拉力较大,故A错误;
B.因为球的向心力为
F向=mgtanθ
而球1的θ较大,故它对应的tanθ就会较大,所以球1的向心力较大,故B错误;
C.由向心力公式可知
设悬点到圆心距离为h,则R=htanθ,所以周期为
所以二者的周期相同,故C错误;
D.由于周期相同,则角速度相同,根据v=Rω可知球1的线速度比球2的线速度大,故D正确。
故选D。
14. 一竖直倒立的圆锥筒,筒侧壁倾斜角度α不变.一小球在的内壁做匀速圆周运动,球与筒内壁的摩擦可忽略,小球距离地面的高度为H,则下列说法中正确的是( )
A. H越小,小球对侧壁的压力越大
B. H越大,小球做圆周运动的线速度越大
C. H越小,小球做圆周运动的向心力越小
D. H越大,小球做圆周运动的周期越小
【答案】B
【解析】
【详解】A.对小球受力分析:
竖直方向上合力为0:
解得:,可知侧壁对小球的支持力不变,根据牛顿第三定律可知小球对侧壁的压力不变,A错误;
B.根据牛顿第二定律:
变形得:
越大,越大,根据方程可知小球线速度越大,动能越大,B正确;
C.小球所受向心力恒为不变,C错误;
D.根据牛顿第二定律:
解得:,越大,越大,根据方程可知周期越大,D错误。
故选B。
15. 如图所示,一小球以v0=10 m/s的速度水平抛出,在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°,在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计,g取10 m/s2),以下判断中正确的是( )
A. 小球经过A、B两点间的时间t=sB. 小球经过A、B两点间的时间t=s
C. A、B两点间的高度差h=10 mD. A、B两点间的高度差h=15m
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.根据平行四边形定则知
vyA=v0tan45°=10 m/s
vyB=v0tan 60°=v0=10m/s
则小球由A到B的时间间隔
故A正确,B错误;
CD.A、B的高度差
故C正确,D错误。
故选AC。
16. 甲、乙两物体都在做匀速圆周运动,下列哪种情况下甲的向心加速度比较大( )
A. 它们线速度相等,乙的运动半径小
B. 它们的周期相等,甲的运动半径大
C. 它们的角速度相等,乙的线速度小
D. 它们的线速度相等,在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大
【答案】BCD
【解析】
【分析】
【详解】A.由向心加速度公式,可得
故在v相同的情况下,r甲>r乙时,a甲B.由向心加速度公式
an=r
知,在T相同情况下,r甲>r乙时,a甲>a乙,B正确;
C.由向心加速度公式
an=ωv
知,在ω相同情况下,v甲>v乙时,a甲>a乙,C正确;
D.由向心加速度公式
an=ωv
知,在v相同情况下,ω甲>ω乙时,a甲>a乙,D正确。
故选BCD。
17. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于自身重力
B. 如图b所示是一圆锥摆模型,增大θ,但保持圆锥摆的高度不变,则小球的角速度变大
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,外轨和轮缘间会有挤压作用
【答案】CD
【解析】
【详解】A.题图a中,汽车通过拱形桥最高点时,重力和支持力的合力提供向心力,即
可见,由牛顿第三定律知此时汽车对桥的压力小于自身重力,故A错误;
B.题图b中,设小球的角速度为ω,圆锥摆高度为h,则根据牛顿第二定律有
mg tan θ=mω2h tan θ
所以当增大θ且h不变时,ω不变,故B错误;
C.题图c中,A、B与圆锥顶点连线和竖直方向的夹角大小相同,支持力的竖直分力平衡重力
所以在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等,故C正确;
D.题图d中,火车转弯超过规定速度行驶时,重力和轨道支持力的合力不足以提供火车所需向心力,所以外轨和轮缘之间会存在挤压作用,故D正确。
故选CD。
18. 轻绳一端固定在光滑水平轴O上,另一端系一质量为m的小球,在最低点给小球一初速度,使其在竖直平面内做圆周运动,且刚好能通过最高点P。下列说法正确的是( )
A. 小球在最高点时对绳的拉力为零
B. 小球在最高点时对绳的拉力大小为mg
C. 若增大小球的初速度,则过最高点时球对绳的力一定增大
D. 若增大小球的初速度,则在最低点时球对绳的力一定增大
【答案】ACD
【解析】
【分析】
【详解】AB.在最高点小球可能受重力和绳的拉力作用,合力提供圆周运动的向心力,由
T+mg=
知,速度越大绳的拉力越大,速度越小绳的拉力越小,绳的拉力有最小值0,故速度有最小值,因为小球恰好能通过最高点,故在最高点时的速度为,此时绳的拉力为0,所以A正确,B错误;
C.根据牛顿第二定律,在最高点时有
T+mg=
小球初速度增大,则在最高点速度增大,则绳的拉力增大,所以C正确;
D.小球在最低点时,合力提供圆周运动的向心力,有
T-mg=
增大小球的初速度时,小球所受绳的拉力增大,所以D正确;
故选ACD。
二、实验题(每空2分,共4分)
19. 某同学在做实验时,忘记记下小球做平抛运动的起点位置,A为物体运动一段时间后的位置,如右图所示.(g取10m/s2)
(1)物体抛出时的初速度为____________m/s;
(2)物体经过B点时速度为___________m/s.
【答案】 ①. 2m/s ②.
【解析】
【详解】(1)在竖直方向:hBC-hAB=g△t2,代入数据解得:,水平方向是匀速直线运动:
.
(2)物体在B点时竖直方向的速度为:,所以B点的速度为:
.
三、计算题(每题8分,共24分)
20. 如图所示,在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上,离轴心r=20cm处放置一小物块,其质量为m=2kg,物块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.5。当圆盘转动的角速度ω=2rad/s时,物块随圆盘一起转动,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物块的线速度大小;
(2)物块的向心加速度大小;
(3)欲使物块与盘面间不发生相对滑动,则圆盘转动的角速度不能超过多大?
【答案】(1)0.4 m/s (2)0.8 m/s2 (3)5 rad/s
【解析】
【分析】
【详解】(1)当时,滑块的线速度
(2)当时,滑块的向心加速度
(3)当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力,设此时圆盘转动的角速度为
由牛顿第二定律得
解得
故圆盘转动的角速度不能超过。
21. 如图,做斜上抛运动物体到达最高点时,速度v=24m/s,落地时速度vt=30m/s,g取10m/s2,sin37°=0.6,cs37°=0.8,求:
(1)物体抛出时速度的大小和方向;
(2)物体在空中的飞行时间t。
【答案】(1)30m/s,θ=37°;(2)3.6s
【解析】
【详解】(1)根据斜抛运动的对称性,物体抛出时的速度与落地时速度大小相等,故
设v0与水平方向夹角为θ,则
故
(2)竖直方向的初速度为
故物体在空中的飞行时间
22. 如图,在一个平台边缘A点上以v0的初速度,水平抛出一个小球,小球恰好落在倾角为300的斜面上的P点,平台A点到斜面顶端O的竖直高度h=m,O、P间距离为L=m,(g取10m/s2)求:
(1)小球飞行的时间
(2)小球在P点速度方向与斜面的夹角
【答案】(1)1s(2)30°
【解析】
【详解】(1)小球抛出去以后,做平抛运动,在竖直方向可分解为自由落体运动:
解得:
;
(2) 设落点与水平方向夹角为θ,由平抛运动规律可求:
,
,
,
解得:
所以落点与斜面夹角为300
所以,这题答案为:(1)1s(2)30°
云南省丽江润泽高级中学2023-2024学年高一上学期10月月考物理试题: 这是一份云南省丽江润泽高级中学2023-2024学年高一上学期10月月考物理试题,共4页。
2021-2022学年云南省丽江市第一高级中学高一下学期月考(五)物理试卷: 这是一份2021-2022学年云南省丽江市第一高级中学高一下学期月考(五)物理试卷,共11页。试卷主要包含了【答案】D,【答案】A,【答案】C,【答案】CD,【答案】BD等内容,欢迎下载使用。
2021-2022学年云南省丽江市第一高级中学高一下学期月考物理试卷: 这是一份2021-2022学年云南省丽江市第一高级中学高一下学期月考物理试卷,共14页。试卷主要包含了【答案】D,【答案】A,【答案】C,【答案】B等内容,欢迎下载使用。