2020-2021学年安徽省滁州市定远县育才学校高一下学期第三次月考物理试题

这是一份2020-2021学年安徽省滁州市定远县育才学校高一下学期第三次月考物理试题，共18页。试卷主要包含了单选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题(共32分)
1．(本题4分)在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和科学史，下列说法中正确的是（ ）
A．月地检验是为了验证地面上物体受到的重力与天体之间的引力是同一种性质的力
B．笛卡尔通过扭秤实验测量出了万有引力常量
C．开普勒观测出了行星的轨道数据，并总结出了行星运动三大定律
D．牛顿总结出了万有引力定律并用实验测出了引力常量
2．(本题4分)如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和，从动轮的半径为，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下说法正确的是（ ）
A．B．
C．D．
3．对公式 （R表示椭圆轨道的半长轴）的理解下列说法正确的是：
A．T表示行星运动的自转周期
B．行星轨道半长轴越大，运动周期越大
C．离太阳越近的行星运动周期越大
D．若地球绕太阳运转轨道的半长轴为R地，周期为T地；月球绕地球运转轨道的长半轴为R月，周期为T月，则：
4．各大行星绕太阳运转的轨道示意图如图所示，假设图中各行星只受到太阳引力作用，并绕太阳做匀速圆周运动．下列说法正确的是（ ）
A．各行星运行的周期相同
B．各行星运行的线速度相等
C．离太阳越近的行星运行的周期越小
D．离太阳越近的行星运行的线速度越小
5．(本题4分)有一条可视为质点的渡船匀速横渡一条河宽为180m的河流，小船在静水中的速度为3m/s，水流速度为4m/s，则该小船（ ）
A．小船可能垂直河岸到达正对岸
B．小船渡河的最短时间等于36s
C．小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为240m
D．小船以最短位移渡河时，位移大小为180m
6．(本题4分)如图所示，以10m/s的初速度水平抛出一个物体，物体飞行一段时间后垂直撞在倾角为30°的斜面上，这个物体的飞行时间为，取g = 10m/s2，（ ）
A．B．C．D．2s
7．(本题4分)如图所示，一小球以v0＝12 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37°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为53°，（空气阻力忽略不计，sin37°=0.6，cs37°=0.8，g取10 m/s2），以下判断正确的是（ ）
A．小球从A运动到B点用时t＝0.24s
B．小球从A运动到B点用时t＝0.7s
C．A、B两点间的高度差为h＝2.45 m
D．A、B两点间的距离为s＝8.75 m
8．(本题4分)一滑块质量，静止在如图所示的光滑水平面上的点，在方向水平向右、大小为3N的拉力作用下开始运动，同一时刻一小球从水平面上的点正上方某处以初速度水平抛出，一段时间后小球恰好落在滑块上。已知重力加速度大小，点与点的距离，滑块与小球均可视为质点，不计空气阻力。则（ ）
A．滑块运动的加速度大小为
B．小球被抛出时距离点的高度为5m
C．这个过程中滑块的位移大小为
D．这个过程中小球运动的时间为
二、多选题(共16分)(本大题多选题，选不全得2分，全部选对得4分，选错一个0分）
9．(本题4分)如图所示，在竖直平面内有一半径为R的半圆形轨道，最高点为P点。现让一小滑块（可视为质点）从水平地面上向半圆形轨道运动，设小滑块在P点速度为vp，下列关于小滑块运动情况的分析，正确的是（ ）
A．若小滑块恰能到达P点，则
B．若小滑块恰能到达P点，则vP=0，
C．若小滑块能通过P点，则离开P点后做自由落体运动
D．若小滑块能通过P点，则离开P点后做平抛运动
10．(本题4分)关于如图a、b、c、d所示的四种圆周运动模型，说法正确的是（ ）
A．如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力
B．如图b所示，在固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C．如图c所示，轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点一定受支持力作用
D．如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
11．(本题4分)如图，轻绳OA拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球过最高点时，绳子拉力可以为零
B．小球过最高点时的最小速度是0
C．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反
D．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，小球过最高点时的最小速度是
12．(本题4分)光滑的水平桌面上有一个直角坐标系xOy。质量m =0.2 kg的物体从t=0时刻由坐标原点O沿桌面运动，它在x方向和y方向的分速度vx和vy，随时间变化的图线如图所示。以下说法中正确的是（ ）
A．物体所受合力的大小是0.2 N，指向x轴负方向
B．t=2s末，物体的位置坐标是（6 m，8 m）
C．t=2s末，物体的速度与x轴正方向成60°角
D．t=0时刻，物体速度的大小是4m/s
三、实验题(共16分)
13．(本题8分)在“研究小球做平抛运动”的实验中:
(1)安装实验装置的过程中,斜槽末端切线必须是水平的,这样做的目的是 （________）
A．保证小球飞出时,速度既不太大,也不太小
B．保证小球运动的轨迹是一条抛物线
C．保证小球在空中运动的时间每次都相等
D．保证小球飞出时,初速度水平
(2)在做“研究平抛运动”实验中,引起实验结果偏差较大的原因可能是 （________）
①安装斜槽时,斜槽末端切线方向不水平 ②确定Oy轴时,没有用重垂线
③斜槽不是绝对光滑的,有一定摩擦 ④空气阻力对小球运动有较大影响
A．①③ B．①②④ C．③④ D．②④
(3)右图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两点竖直坐标与y1为5.0cm、y2为45.0cm，A、B两点水平间距Δx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10 m/s 2）。
14．(本题8分)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，转动手柄使槽内的钢球做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供向心力，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，标尺上的红白相间等分格的数量之比等于两个球所受向心力的比值。装置中有大小相同的3个金属球可供选择使用，其中有2个钢球和1个铝球，如图是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．和r B．和m C．m和r D．m和F
(2)图中所示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
(3)若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为1：9与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为________。
A． B． C． D．
(4)若要研究向心力的大小F与半径r的关系，应改变皮带在变速塔轮上的位置，使两边塔轮转速比为________。
四、解答题(共36分)
15．(本题10分)如图所示，一半径为的圆环，以直径为轴匀速转动，转动周期，环上有M、N两点，与转轴的夹角分别为60°和30°，求：
（1）M点的线速度；
（2）N点的向心加速度。
16．(本题12分)如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切。质量为的小球以的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点，（不计空气阻力，重力加速度为）求：
（1）小球通过B点时对半圆槽的压力大小；
（2）A、B两点间的距离；
（3）小球落到A点时的速度大小。
17．(本题14分)如图所示，半径为R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合。转台静止不转动时，将一质量为m=2kg、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴OO′成θ=37°角。重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：
（1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？
（2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的A点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？
（3）若转台转动的角速度为3rad/s，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？
参考答案
1．A
【详解】
AC．开普勒在他的导师第谷天文观测数据的基础上，潜心研究第谷的天文观测数据，提出行星运动的开普勒三定律；牛顿在开普勒行星运动定律的基础上，利用行星运行的规律，并通过月地检验，得出了万有引力定律推导出万有引力定律，月地检验本质上就是探究天上的力和地上的力是否属于同一种力，遵循相同的规律。月地检验的结果说明地面物体所受地球的引力与月球所受地球的引力是同一种性质的力， C错误，A正确；
BD．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许测量出引力常量，BD错误。
故选A。
2．A
【详解】
AB．A和B两点同轴转动，则
B和C分别处在用皮带传动的两轮边缘，则
根据线速度与角速度的关系，有
联立，可得
，
故A正确；B错误；
C．根据向心加速度公式，有
联立，可得
故C错误；
D．根据周期公式，有
联立，可得
故D错误。
故选A。
3．B
【解析】开普勒行星运动的公式；T表示行星运动的公转周期，故A错误；行星轨道半长轴越大，运动周期越大，选项B正确；离太阳越近的行星运动周期越小，选项C错误；地球绕太阳运转、月球绕地球运转，公式中的k不同，则 ，故D错误；故选B．
点睛：要记住开普勒第三定律内容与公式，注意公式中的常数k对同一天体系统是相同的，对不同的天体系统是不同的．
4．C
【解析】
根据得，线速度v=，周期T=，知离太远越近，轨道半径越小，周期越小，线速度越大．故C正确，ABD错误．故选C．
5．C
【详解】
A．因船在静水中的速度小于水流的速度，由平行四边形定则，求得合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸到达正对岸，A错误；
B．当船在静水中的速度垂直河岸渡河时时间最短，最短时间为
tmin==s=60s
B错误；
C．船以最短时间60s渡河时，沿着河岸的位移为
x=vstmin=4×60m=240m
C正确；
D．当船在静水中速度与船的合速度垂直时，渡河的位移最短，如图所示，由三角形相似得，最短位移为
s=d=×180m=240m
D错误。
故选C。
6．C
【详解】
根据
解得
故选C。
7．B
【详解】
AB.根据运动的分解可知，从A到B竖直方向：，解得：t＝0.7s，A错误B正确．
C.从A到B竖直方向：，解得：h＝8.75 m，C错误．
D.水平匀速，所以水平距离：，D错误．
8．B
【详解】
A．滑块运动的加速度大小为
选项A错误；
BD．两物体相遇时满足
解得
t=1s
则小球被抛出时距离点的高度为
选项B正确，D错误；
C．这个过程中滑块的位移大小为
选项C错误；
故选B。
9．AD
【详解】
AB．若小滑块恰能到达P点，根据牛顿第二定律有
解得
故A正确；B错误；
CD．若小滑块能通过P点，则离开P点后只受重力作用，同时具有水平方向的速度，故做平抛运动。
故C错误；D正确。
故选AD。
10．AD
【详解】
A．汽车安全通过拱桥最高点时，有
故车对桥面的压力小于车的重力，故A正确；
B．向心力是一种效果力，故B错误；
C．轻质细杆一端固定一小球在竖直面内做圆周运动，小球在最高点可能受拉力或者支持力或者不受力。故C错误；
D．火车以规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮对内外轨均无侧向压力。向心力由火车自身重力和支持力的合力提供。故D正确。
故选AD。
11．AC
【详解】
AB．小球在最高点，向心力由重力和轻绳拉力共同提供，有
当轻绳拉力变小时，小球速度会随之减小，当拉力为零时，小球具有最小速度为
故A正确；B错误；
CD．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反，此时满足
即小球过最高点的速度取零。故C正确；D错误。
故选AC。
12．AB
【详解】
A．在x方向做匀减速运动，在y方向做匀速运动，则合外力方向沿x轴负方向，合外力大小为
选项A正确；
B．t=2s末，物体在x方向的位移为
在y方向的位移为
则位置坐标是（6 m，8 m）选项B正确；
C．t=2s末，物体的速度与x轴正方向成
则速度与x轴正方向成的角不是 60°，选项C错误；
D．t=0时刻，物体速度的大小是
选项D错误。
故选AB。
13．D B 2.0m/s 4.0m/s
【解析】
【详解】
（1）研究平抛运动的实验关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出，才能够做平抛运动，故ABC错误D正确
（2）①当斜槽末端切线没有调整水平时，小球没有做平抛运动，仍按平抛运动处理数据，误差很大，故斜槽末端不水平会造成误差
②确定Oy轴，没有用重锤线，就不能调节斜槽末端水平，跟①类似，所以会引起实验误差
③只要每次从同一高度，无初速度释放，在相同情形下，即使存在摩擦力，仍能保证每次摩擦力做功相同，平抛初速度相同，因此，斜槽轨道不必光滑，③不会引起实验误差
④空气阻力对小球有较大影响，物体做的就不是平抛运动了，平抛规律就不能用了，所以会引起实验误差
综上所述，①②④引起实验误差，故ACD错误B正确
（3）竖直方向：，得：所以，；水平方向匀速，所以水平速度为：；C点的竖直分速度为：，根据运动合成得：
14． C
【详解】
(1)[1]在研究向心力的大小F与质量m关系时，要保持角速度ω和半径r相同，故选A。
(2)[2]图中两个钢球的质量相同，转动半径相同，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系，故选C。
(3)[3]若图中标尺上红白相间的格显示出两个小球所受向心力比值为1：9，根据F=mω2r可知角速度之比为1∶3，由于两伴宿塔轮边缘的线速度相等，根据v=ωr可知，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为3∶1，故选B。
(4)[4]若要研究向心力的大小F与半径r的关系，则应该保持m和角速度ω一定，应改变皮带在变速塔轮上的位置，使两边塔轮转速比为1∶1。
15．（1）；（2）
【详解】
（1）M点的角速度为
M点的线速度为
（2）N点的角速度与M点的角速度相同，则有
N点的向心加速度为
16．(1)60N；(2)1m；(3)5m/s
【详解】
(1)对小球在B点受力分析，根据牛顿第二定律，有
代入数据，得
根据牛顿第三定律，有小球通过B点时对半圆槽的压力大小为60N。
(2)小球在C点时，满足
解得
从C到A小球做平抛运动，有
代入数据，有
(3)竖直方向的速度为
则故小球落到A点时的速度大小为
17．（1）0.75；（2）；（3），
【详解】
（1）物块受力如图甲所示
由平衡条件得
、
且得
（2）物块受力如图乙所示
由圆周运动的条件得
圆周运动半径
得
（3）当转台的角速度为时，物块有向内滑的趋势，摩擦力向外，其受力并建立坐标系如图丙
x方向
y方向
得
、