2021-2022学年湖南省娄底市第四中学高一（下）第一次月考物理试题含解析

2021-2022学年湖南省娄底市第四中学高一（下）第一次月考物理试题物理

时量：75分钟满分：100分

一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

1. 如图所示，轻弹簧的两端各受20N拉力F作用，弹簧平衡时伸长了5cm（在弹性限度内）。下列说法正确的是（　　）

A. 该弹簧的劲度系数k＝400N/m

B. 根据公式k＝，弹簧的劲度系数k会随弹簧弹力F的增大而增大

C. 弹簧所受的合力为20N

D. 若将该弹簧的左端固定，只在右端施加20N的拉力，则稳定后弹簧伸长2.5cm

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．根据胡克定律得

k＝

A正确；

B．弹簧的劲度系数只有弹簧本身有关，与受力无关。B错误；

C．弹簧所受到的合力为零。C错误；

D．若将该弹簧的左端固定，只在右端施加20N的拉力，则稳定后弹簧伸长5cm。因为弹簧的受力与原来一样，所以伸长一样。D错误。

故选A。

2. 如图所示，铁质的棋盘竖直放置，每个棋子都是一个小磁铁，能吸在棋盘上保持静止，不计棋子间的相互作用力，下列说法正确的是（　　）

A. 小棋子共受三个力作用 B. 棋子对棋盘的压力大小一定等于重力

C. 棋子的质量不同时，所受的摩擦力也不同 D. 磁性越强的棋子所受的摩擦力越大

【答案】C

【解析】

【详解】A．小棋子共受重力、棋盘的弹力和摩擦力，棋盘对棋子的吸引力，共四个力作用，选项A错误；

B．棋子对棋盘的压力大小等于棋盘对棋子的吸引力大小，不一定等于重力，选项B错误；

CD．棋子的重力和摩擦力平衡，则棋子的质量不同时，所受的摩擦力也不同，磁性越强的棋子所受的摩擦力不一定越大，选项C正确，D错误；

故选C。

3. 如图所示，三个完全相同的物体随传送带一起匀速运动，运动方向如图中箭头所示。则下列说法正确的是（　　）

A. A物体受到的摩擦力方向向右

B. 只有A物体受到的摩擦力是零

C. B受到的摩擦力沿斜面向下

D. B、C受到的摩擦力方向相反

【答案】B

【解析】

【详解】AB．物体A做匀速运动，由平衡条件可知物体A在水平方向不受摩擦力的作用，故A错误，B正确；

CD．物体B及C在倾斜传送带上做匀速运动，根据平衡条件可判断知物体所受摩擦力方向均沿着斜面向上，且大小为

故CD错误。

故选B。

4. 如图所示，小船用绳索通过定滑轮牵引，设水对小船的阻力不变，在小船匀速靠岸的过程中（　　）

A. 绳子的拉力不断增大

B. 船受浮力的保持不变

C. 船受合力不断增大

D 绳子拉力可能不变

【答案】A

【解析】

【详解】依题意，设绳与水平方向夹角为，对小船受力分析如图所示

由于船匀速靠岸，则船所受合力为零，利用正交分解法结合平衡条件，可得

小船在匀速靠岸的过程中增大，且由于船受到的阻力及船的重力不变，则可得绳子的拉力不断增大，船受到的浮力减小。

故选A。

5. 共享单车曾风靡一时，一同学骑单车在一路段做曲线运动，单车速率逐渐减小。关于单车在运动过程中经过P点时的速度v和加速度a的方向，下列图中可能正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】速度的方向是曲线的切线方向，加速度的方向要指向轨迹弯曲的内侧，由于单车速率逐渐减小，加速度方向与速度方向成钝角，故选项C正确，ABD错误；

故选C。

6. 微风习习，眼前是如镜的湖面，有三位游客站在湖前扔小石子。图为石子抛出的简化图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了沿水平方向抛出的三个小石子a、b、c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（　　）

A. a的初速度可能等于b的初速度 B. a与地面接触瞬间的速度一定最大

C. b的飞行时间比c的长 D. a的飞行时间比b的短

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据x=vt可知a的位移最大，且时间最短，故a的初速度最大，故A错误；

B．a落地的竖直分速度小，水平初速度大，落地速度不一定最大，故B错误；

CD．根据

bc高度相等，则运动时间相等，a的高度小于bc的高度，a的运动时间最短，bc的运动时间相等，故C错误D正确；

故选D。

7. 甲、乙两位同学每天坚持晨跑，甲沿着半径为2R的圆周跑道匀速率跑步，乙沿着半径为R的圆周跑道匀速率跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为、和、，则（　　）

A. ， B. ， C. ， D. ，

【答案】D

【解析】

【详解】甲、乙在相同的时间内都跑了一圈，根据

则

甲晨跑的半径为2R，乙晨跑的半径为R，根据

则

故选D。

8. 如图所示，把一个乒乓球放在静止的光滑漏斗中，乒乓球会往下滑，当晃动漏斗使乒乓球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动时，我们可看到乒乓球不再往下滑。下列关于上述现象的分析正确的是（　　）

A. 在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到下滑力，所以会下滑

B. 在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到的合力沿漏斗壁向下，所以会下滑

C. 乒乓球做匀速圆周运动时，乒乓球受到重力、支持力、向心力作用

D. 乒乓球做匀速圆周运动时，乒乓球受到的合力为零

【答案】B

【解析】

【详解】AB．在静止的光滑漏斗中，乒乓球受到的重力与漏斗壁的支持力的合力方向沿漏斗壁向下，所以会下滑，故A错误，B正确；

CD．在漏斗中做匀速圆周运动的乒乓球受到重力、漏斗壁的支持力的作用，其合力不会为零，故CD错误。

故选B。

9. 质量为m的木块，在推力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动。已知木块与地面间的动摩擦因数为，那么木块受到的滑动摩擦力的值应为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BD

【解析】

【详解】由于物体做匀速运动，对物体受力分析，根据平衡条件，水平方向

竖直方向

滑动摩擦力

解得

故选BD。

10. 如图所示是一个玩具陀螺．A、B和C是陀螺上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述中正确的是(　　)

A. A、B和C三点的线速度大小相等 B. A、B和C三点的角速度相等

C. A、B的角速度比C的大 D. C的线速度比A、B的小

【答案】BD

【解析】

【详解】当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，A、B和C三点的角速度相同，根据线速度，C半径小，线速度要比A、B的小，故AC错误，BD正确．

故选BD

11. 如图甲所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0 时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示，则（　　）

A. t1时刻小球速度最大

B. t2至t3时间内，小球速度先增大后减小

C. t2至t3时间内，小球加速度一直减小

D. t2时刻小球处于最低点

【答案】BD

【解析】

【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受到的合力减小，但方向仍然向下，当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故t1时刻小球速度没有达到最大，故A错误；

B．t2至t3这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始弹力大于重力，小球做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大，当弹力小于重力时，小球做减速运动，故小球的速度先变大后变小，故B正确；

C．t2至t3这段时间内，弹力大于重力，小球做加速度减小的加速运动，当弹力等于重力时，小球的速度最大，加速度为零，当弹力小于重力时，小球做加速度增大的减速运动，故C错误；

D．t2时刻压力F最大，则此时小球处于最低点，D正确；

故选BD。

12. 如图所示，一光滑宽阔的斜面，倾角为θ，高为h，重力加速度为g。现有一小球在A处贴着斜面以水平速度v0射出，最后从B处离开斜面，下列说法中正确的是（　　）

A. 小球的运动轨迹为抛物线 B. 小球的加速度为gtanθ

C. 小球到达B点的时间为 D. 小球到达B点的水平位移

【答案】AC

【解析】

【详解】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度垂直，做类平抛运动，轨迹为抛物线，A正确；

B．小球所受合力为重力沿斜面向下的分力，根据牛顿第二定律

因此加速度

B错误；

小球沿斜面方向做匀加速运动

可得运动时间

C正确；

D．水平位移应是AB线段在水平面上的投影，到达B点的沿水平x方向的位移

沿水平y方向的位移

因此水平位移

D错误。

故选AC。

二、填空题（每空3分，共18分）

13. 图为一小球做平抛运动闪光照片的一部分.图中背景方格的边长均为2.5cm，如果取重力加速度g=10m/s2，那么：照片的闪光频率为________Hz.小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s

【答案】    ①. 10    ②. 0.75

【解析】

【详解】在竖直方向上有

△h=gT2

其中

△h=（6-2）×2.5cm=10cm

代入求得

T=0.1s

因此闪光频率为

f=10Hz

水平方向匀速运动，有

s=v0t

其中

s=7.5cm，t=T=0.1s

代入解得

v0=0.75m/s

14. （1）如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮， Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮，半径之比为2:1:5，且后轮直径为60cm．则：

Ⅰ、Ⅱ两轮边缘上点的线速度v之比： __________；

Ⅱ、Ⅲ两轮边缘上点的角速度ω之比： _________；

Ⅰ、Ⅲ两轮边缘上点的线速度v之比： __________．

（2）若再测得脚踏板的转速为75 r/min，结合以上各量计算自行车的时速约为多少（保留两位有效数字）： ___________km/h

【答案】    ①. 1：1    ②. 1：1    ③. 1：5    ④. 17

【解析】

【详解】（1）[1][2]Ⅰ、Ⅱ两轮靠链条传动，轮子边缘上的点线速度大小相等，则线速度之比为1：1；Ⅱ、Ⅲ两轮共轴转动，角速度相等，则两轮边缘上的点角速度之比为1：1；

Ⅰ、Ⅱ两轮边缘上点的线速度相等，根据

可知

[3]Ⅱ、Ⅲ两轮共轴转动，角速度相等，可知Ⅰ、Ⅲ两轮边缘上点的角速度之比为．故线速度之比

（2）[4]测得脚踏板的转速为，则I轮的角速度

则Ⅱ角速度为

则自行车的前进速度

【点睛】同一条皮带上的点的线速度相同，同轴上的点的角速度相同

三、计算题：（共3小题，共34分。解答时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。）

15. 河宽d=60m，水流速度v1=3m/s，小船在静水中的速度v2=6m/s，问:

（1）要使它渡河的时间最短，则小船应如何渡河?最短时间是多少?

（2）要使它渡河的航程最短，则小船应如何渡河?最短的航程是多少?

【答案】(1)船头垂直河岸，10s；(2)船头与上游河岸的夹角为60°，60m

【解析】

【分析】

【详解】(1)船头垂直河岸渡河时，时间最短，最短时间为

(2)设船头与上游河岸的夹角为α时，航程最短，有

解得

最短航程为

16. 物体做平抛运动，初速度为2m/s在它落地时的速度与水平方向的夹角为，取重力加速度大小，求物体：

（1）做平抛运动的时间t；

（2）平抛时距水平地面的高度h。

【答案】（1）；（2）0.6m

【解析】

【详解】（1）初速度为2m/s在它落地时的速度与水平方向的夹角为

解得

（2）平抛时距水平地面的高度

17. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示．已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g．忽略手的运动半径和空气阻力．

（1）求绳断开时球的速度大小v1

（2）问绳能承受最大拉力多大？

（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

【答案】(1) (2) (3)

【解析】

【详解】（1）设绳断后球做平抛运动时间为t1，

竖直方向上：

水平方向上：

d=v1t1

解得：

（2）设绳能承受的最大拉力为Fm，球做圆周运动的半径为：

R=，

解得：Fm=．

（3）设绳长为l，绳断时球的速度为v2．有：

解得：v2=．

绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为t2．

竖直方向有：

水平方向有：

x=v2t2

得

x=v2t2=．

根据数学关系有当l=时，x有极大值为：xm=．