2021-2022学年云南省普洱市第一中学高一（下）3月考试物理试题含解析

云南省普洱市第一中学2021-2022学年3月份考试

高一  物理

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。

分卷I

一、单选题（共10小题，每小题3.0分，共30分）

1. 某物体运动的速度与时间关系如图所示，由图象可知（　　）

A. 该物体做匀减速运动

B. 它的初速度为20 m/s

C. 加速度为10 m/s2

D. 前20 s内的位移为600 m

【答案】A

【解析】

【详解】A．由图可知，物体的速度均匀减小，做匀减速直线运动，A正确；

B．t=0时刻的速度即初速度，由题图知，初速度为30 m/s，B错误；

C．根据加速度的定义式，可知加速度

a＝＝－1m/s2

C错误；

D．图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移，则前20s内的位移

x=×20m=400m

D错误。

故选A。

2. 如图所示，质量为m的木块在水平桌面上的木板上表面滑行，木板静止，它的质量为M＝3m，木板与木块、木板与桌面间的动摩擦因数均为μ，则木板受桌面的摩擦力大小为（　　）

A. μmg  B. 2μmg C. 3μmg D. 4μmg

【答案】A

【解析】

【详解】对小滑块受力分析，受重力mg、长木板的支持力FN和向右的滑动摩擦力f1，即

f1=μFN

因为

FN=mg

故

f1=μmg

再对长木板受力分析，受到重力Mg、小滑块的对长木板向下的压力FN、小滑块对其向左的滑动摩擦力f1、地面对长木板的支持力FN′和向右的静摩擦力f2，根据共点力平衡条件可得

f1=f2

故

f2=μmg

BCD错误，A正确。

故选A。

3. 如图所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速直线运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是（　　）

A. 物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变

B. 因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用

C. 因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其他力不变

D. 物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其他力的作用

【答案】D

【解析】

【详解】当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，物体A受重力、支持力和静摩擦力，三力平衡；当升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，是完全失重状态，故物体A与升降机间将没有相互作用力，物体A只受重力作用，故D正确，ABC错误。

故选D。

4. 一质点的位移﹣﹣时间图象为如图所示的一段抛物线，其方程为x=﹣20t2+40t，则有关说法正确的是（　　）

A. 质点做曲线运动

B. 质点做加速度先减小后增大的直线运动

C. 质点做加速度大小为40m/s2的匀变速直线运动

D. 质点在0～1s内的平均速度大于20m/s

【答案】C

【解析】

【详解】试题分析：已知物体的位移时间关系表达式，对照位移时间关系公式得到物体的初速度和加速度即可．

解：A、位移﹣时间图象只能表示某方向上的运动规律，故该运动一定是直线运动．故A错误；

B、由于位移随时间按二次方向规律变化，故质点应该做匀变速直线运动；故B错误；

C、对照位移时间关系公式，物体的初速度为40m/s，加速度为﹣40m/s2，是匀变速直线运动，故C正确；

D、t=0时刻坐标为0，t=1s时刻坐标为20m，故质点在0～1s内的平均速度等于20m/s，故D错误；

故选C．

【点评】本题也可以用位移对时间求解导数得到速度，用速度对时间求导得到加速度，不难．

5. 如图所示，轻杆BC的一端用铰链接于C，另一端悬挂重物G，并用细绳绕过定滑轮用力拉住，开始时，∠BCA＞90°，现用拉力F使∠BCA缓慢减小，直线BC接近竖直位置的过程中，杆BC所受的压力(　　)

A. 保持不变 B. 逐渐增大 C. 逐渐减小 D. 先增大后减小

【答案】A

【解析】

【详解】以B点为研究对象，受到三个力分别为重物拉B点的拉力FT1＝G，AB绳子的拉力FT2＝F，及杆CB对B的弹力FN，三力合成如图所示，从图中可以看出△ABC∽△BFE，则有，得FN＝FT1＝G，向上拉动过程BC，AC都不变，因此FN不变，选A．

6. 如图所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A. 弹簧的拉力F＝ B. 弹簧的拉力F＝mgsinθ

C. 小球的加速度为零 D. 小球的加速度a＝gsinθ

【答案】A

【解析】

【详解】根据共点力的平衡，求得弹簧的弹力，烧断绳子的瞬间，弹簧来不及发生形变，弹力不变；烧断前，绳子的拉力T=mgtanθ．烧断后的瞬间，弹簧弹力不变，弹力与重力的合力与烧断前的绳子拉力等值反向，所以烧断后的瞬间，小球的合力为mgtanθ，根据牛顿第二定律，加速度a=gtanθ．故A正确，BCD错误．故选A．

7. 如图所示，半径为R的光滑半球固定在水平地面上，一个质量为m可视为质点的滑块沿半球运动到半球顶点时速度为v0，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A. 若v0=，则滑块对半球顶点无压力

B. 若v0=，则滑块对半球顶点压力大小为mg

C. 若v0=，则滑块对半球顶点压力大小为mg

D. 若v0=，则滑块对半球顶点压力大小为mg

【答案】A

【解析】

【详解】AB．在最高点，根据牛顿第二定律得

若，解得

N=0

即滑块对半球顶点无压力，故A正确，B错误。
CD．在最高点，根据牛顿第二定律得

若，解得

即滑块对半圆顶点的压力大小为，故CD错误。
故选A。

8. 如图所示，在洗衣机脱水桶转动时，衣服紧贴在匀速转动的圆筒内壁上随圆筒转动而不掉下来，则衣服

A. 所需向心力由摩擦力提供 B. 所需的向心力由弹力提供

C. 只受重力、摩擦力的作用 D. 只受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用

【答案】B

【解析】

【详解】衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力．故B正确错误，ACD错误。

故选B。

9. 如图所示是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B点所在的轮上，磁带的外缘半径R=3r，C为磁带外缘上的一点．现在进行倒带，则此时（  ）

A. A,B,C 三点的周期之比为 3：1：3

B. A,B,C 三点的线速度之比为 3：1：3

C. A,B,C 三点的角速度之比为 1：3：3

D. A,B,C 三点的向心加速度之比为 6：1：3

【答案】B

【解析】

【详解】靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，故A、C两点的线速度相等，即：vA：vC=1：1；C的半径是A的半径的3倍，根据v=rω，知ωA：ωC=3：1．B与C属于同轴转动，所以ωB=ωC．根据周期与角速度的关系：T=2π/ω所以：；ωB=ωC，则TB=TC；所以：A、B、C三点的周期之比1：3：3．故A错误；B与C的角速度相等，由v=ωr可知：vB：vC=1：3；所以A、B、C三点的线速度之比3：1：3．故B正确；由于ωA：ωC=3：1，ωB=ωC．所以A、B、C三点的角速度之比3：1：1．故C错误；向心加速度a=ω•v，所以：aA：aB：aC=ωAvA：ωBvB：ωCvC=3×3：1×1：1×3=9：1：3．故D错误．故选B．

点睛：解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．

10. 如图所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个光滑的小钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置距小球，则细绳碰到钉子前、后瞬间（　　）

A. 绳对小球的拉力大小之比为1∶4

B. 小球所受合外力大小之比为1∶4

C. 小球做圆周运动的线速度大小之比为1∶4

D. 小球做圆周运动的角速度之比为4∶1

【答案】B

【解析】

【详解】CD．细绳碰到钉子前、后瞬间线速度大小不变，即线速度大小之比为1∶1；半径变小，根据

v＝ωr

得知，角速度大小之比为1∶4，故CD错误；

B．根据

F合＝F－mg＝

则合外力大小之比为1∶4，选项B正确；

A．拉力

F＝mg＋

可知拉力大小之比

选项A错误；

故选B。

二、多选题（共4小题，每小题4.0分，共16分）

11. 2012年6月9日晚，受沿线焚烧秸秆产生的烟雾影响，宁洛高速安徽省蒙城段发生多起多点车辆追尾事故，假设高速公路上甲、乙两车在同一车道上同向行驶，甲车在前，乙车在后，速度均为v0＝30m/s，距离s0＝100m，t＝0时刻甲车遇紧急情况后，甲、乙两车的加速度随时间的变化如图甲、乙所示，取运动方向为正方向，下列说法正确的是（  ）

A. t＝6s时两车速度相等 B. t＝6s时两车距离最近

C. 0～6s内两车位移之差为90m D. 两车在0～9s内会相撞

【答案】ABC

【解析】

【详解】AB．由加速度图象可画出两车的速度图象，如图所示

由图象可知，t=6s时两车等速，甲车在前，乙车在后，故速度相等时，两车相距最近，故AB项正确；

C．图中阴影部分面积为0～6s内两车位移之差：

故C项正确；

D．6s时，甲乙两车的位移之差为90m，小于100m，没有相撞，9s时位移之差小于90m，则不会相撞，故D错误．

12. 如图所示，倒置的光滑圆锥面内侧，有质量相同的两个小球A、B沿锥面在水平面内做匀速圆周运动．下列关于A、B两球的角速度、线速度和向心加速度的说法中，正确的是(     )

A. 它们的角速度A的比B的大

B. 它们的向心加速度相等

C. 它们的线速度A的比B的大

D. A球的向心加速度大于B球的向心加速度

【答案】BC

【解析】

【详解】试题分析：对两小球分别受力分析，求出合力，根据向心力公式和牛顿第二定律列式求解，可得向心加速度、线速度和角速度．

对A、B两球分别受力分析，如图
 

由图可知，根据向心力公式有，解得
，，．由于A球转动半径较大，故向心加速度一样大，A球的线速度较大，角速度较小，故BC正确．

13. 如图为小球做平抛运动的示意图．发射口距地面高为，小球发射的速度为，落地位置到发射口的水平距离为，小球在空中运动的时间为．下列说法正确的是（    ）

A. 一定时，越大，越大

B. 一定时，越大，越长

C. 一定时，越大，越大

D. 一定时，越大，越长

【答案】ACD

【解析】

【详解】AB.根据可知，一定时，下落的时间一定，，越大则越大，故A项正确，B项错误；

CD.一定时，越大下落时间越长，则越大，故C、D项正确．

14. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，最大静摩擦因数均为，已知A的质量为，B、C的质量均为，A、B离轴的距离均为R，C离轴的距离为2R，则当圆台旋转时（  ）

A. C的向心加速度最大

B. B摩擦力最小

C. 当圆台转速增加时，C比B先滑动

D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动

【答案】ABC

【解析】

【详解】AB．三个物体都做匀速圆周运动，合力指向圆心，对任意一个受力分析，如图

支持力与重力平衡，F合=f=F向；由于a、b、c三个物体共轴转动，角速度ω相等，根据题意，rc=2ra=2rb=2R；根据a=ω2r可知C的向心加速度最大；由向心力公式F向=mω2r，得三物体的向心力分别为

Fa=2mω2R

Fb=mω2R

Fc=mω2（2R）=2mω2R

故A、B正确；

C．对任意一物体，由于摩擦力提供向心力，有μmg=mω2r；当ω变大时，所需要的向心力也变大，当达到最大静摩擦力时，物体开始滑动，当转速增加时，B、C所需向心力都增加，但是C增加的较大，但因BC的最大静摩擦力相等，C比B先滑动．故C正确；

D．当转速增加时，A、B所需向心力也都增加，且保持2：1关系，但因A、B最大静摩擦力也满足2：1关系，因此A、B会同时滑动，故D错误．

故选ABC.

点睛：本题可从三个物体中选择任意一个物体，建立物理模型后分析比较，而不需要对三个物体分别分析；要知道当向心力大于最大静摩擦力时，物体就做离心运动，产生滑动．

分卷II

三、实验题（共2小题， 共16分）

15. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点（A点为第一个点），相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s.

（1）根据______________计算各点瞬时速度，则vD＝________ m/s，vC＝________ m/s，vB＝________ m/s.

（2）在坐标系中画出小车的v－t图线，

（    ）

并根据图线求出a＝________.

（3）将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是______________________

【答案】    ①. 若时间较短，平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度    ②. 3.90    ③. 2.64    ④. 1.38    ⑤.     ⑥. 13.0m/s2（12.0～14.0 m/s2均可）    ⑦. 小车经过A点的速度大小

【解析】

【详解】（1）[1]．若时间较短，平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度．

[2]．D点的瞬时速度

vD＝＝＝390 cm/s＝3.90 m/s.

[3]．C点的瞬时速度

vC＝＝＝264 cm/s＝2.64 m/s.

[4]．B点的瞬时速度

vB＝＝＝138 cm/s＝1.38 m/s.

（2）[5][6]．画出小车的v－t图象如图所示，由图线的斜率可求得它的加速度

a＝＝＝130 m/s2.（12.0～14.0均可）

（3）[7]．图线延长与纵轴相交，交点指的是零时刻的速度，即小车经过A点时的速度大小．

16. 某同学在做“探究平抛运动的特点”实验时得到了如图所示的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：

（1）小球平抛的初速度为________m/s。(g取10m/s2)

（2）小球运动到b点时速度大小vb=________，方向________。

（3）小球抛出点的位置坐标x=________cm，y=________cm。

【答案】    ①. 2    ②. 2.5m/s    ③. 与水平方向的夹角为    ④. -10    ⑤. -1.25

【解析】

【详解】（1）[1]根据平抛运动的规律，在竖直方向上，则有

解得T=0.1s

在水平方向水平位移为x=20cm，则有

解得

（2）[2] [3]竖直方向上的分速度为

则b点速度大小为

代入数据解得

设速度与水平方向的夹角为，则有

解得，即与水平方向的夹角为

（3）[4][5]设抛出点到b点时间为t，则有

水平方向上的位移为

竖直方向上的位移为

所以开始做平抛运动的位置坐标

x=0.2 m -0.3m =-0.1m=-10cm

y=0.1m -0.1125m =-0.0125m=-1.25cm

四、计算题。

17. 质量为m=0.8kg的砝码悬挂在轻绳PA和PB的结点上并处于静止状态。PA与竖直方向的夹角37°，PB沿水平方向。质量为M=10kg的木块与PB相连，静止于倾角为37°的斜面上，如图所示。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

（1）轻绳PB拉力的大小；

（2）木块所受斜面的摩擦力和弹力大小。

【答案】（1）6N（2）64.8N， 76.4N

【解析】

【分析】考查受力分析的正交分解法。

【详解】（1）如图甲所示分析P点受力，由平衡条件可得：

可解得：FB=6 N

（2）再分析M的受力情况如图乙所示

由物体的平衡条件可得：

由牛顿第三定律，有：

可求得：，。

18. 2018年10月23日，福建省第十六届运动会网球比赛在宁德东侨网球中心开拍．某次训练中，一位运动员站在场地底线A点，将网球（可视为质点）水平发出打到对方场地B点，已知AB两点水平距离s=18m，击球点在A的正上方且离地高度h=1.8m，空气阻力不计，g取10m/s2．求：

（1）网球在空中运动的时间t

（2）网球初速度的大小

【答案】（1）0.6s  （2）30m/s

【解析】

【详解】（1）网球在竖直方向做自由落体运动，网球在空中运动的时间t，由自由落体运动规律得；

解得：

s

（2）网球在水平方向做匀速直线运动，网球初速度的大小，由匀速直线运动位移公式得：

解得：

m/s

19. 长度为的轻杆OA绕O点在竖直平面内做圆周运动，A端连着一个质量的小球，g取。求在下述两种情况下，通过最高点时小球对杆的作用力的大小和方向。

(1)杆做匀速圆周运动的转速为；

(2)杆做匀速圆周运动的转速为。

【答案】(1)138N，方向竖直向上；(2)10N，方向竖直向下

【解析】

【详解】(1)设小球在最高点时受到杆的作用力的方向竖直向下，则其受力分析如图所示。

杆的转速为时，有

由牛顿第二定律得

故小球所受杆的作用力

即杆对小球提供了138N拉力。

由牛顿第三定律知，小球对杆的拉力大小为138N，方向竖直向上。

(2)杆的转速为时

同理可得小球所受杆的作用力

力为负值表示它的方向与受力分析中所假设的方向相反，故由牛顿第三定律知，小球对杆的压力大小为10N，方向竖直向下。

20. 如图所示，半径为R，内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内，a通过最高点A时，对管壁上部的压力为3mg，b通过最高点A时，对管壁下部的压力为0.75mg，求a、b两球落地点间的距离。

【答案】3R

【解析】

【详解】设a球到达最高点时的速度为va，根据向心力公式有

mg＋FNa=m

解得

设b球到达最高点时的速度为vb，根据向心力公式有

mg-FNb=m

即

解得

两小球脱离轨道后均做平抛运动，设所用时间为t，则

竖直方向

2R=gt2

水平方向

xa=vat

xb=vbt

解得

xa=4R

xb=R

故a、b两球落地点间的距离为

Δx=xa-xb=3R