2021-2022学年广东省广州市广东实验中学高一（下）月考物理试卷（3月份）（含答案解析）

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2. 如图，甲车自西向东做匀加速运动，乙车由南向北做匀速运动，到达O位置之前，乙车上的人看到甲车运动轨迹大致是图中的( )
A. B. C. D.
3. 小球沿圆环运动到最高点时有两种情况，如图所示( )
A. 两种情况小球的速度都可能为零B. 两种情况小球的速度都不能为零
C. 两种情况小球对环的压力都可能为零D. 两种情况小球对环的压力都不能为零
4. 如图所示，光滑水平面上，小球m在拉力F的作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F发生变化，下列关于小球运动情况的说法不正确的是( )
A. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动
B. 若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pa做离心运动
C. 若拉力突然变小，小球可能沿轨迹Pb做离心运动
D. 若拉力突然变大，小球可能沿轨迹Pc做向心运动
5. 某同学进行篮球训练，如图所示，将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A. 篮球撞墙的速度，第一次较大
B. 篮球在空中运动的加速度第一次较大
C. 从抛出到撞墙，第一次篮球在空中运动的时间较长
D. 抛出时的速度，第一次一定比第二次大
6. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A. 如图甲，汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B. 如图乙，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A的角速度较大
C. 如图丙，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用
D. 如图丁，同一小球在固定且内壁光滑的圆锥筒内先后沿A、B圆做水平匀速圆周运动，则小球在A处运动的线速度较大
7. 如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头方向与河岸均成θ角，且恰好对准对岸边C点。若两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D点．若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是( )
A. 两船在静水中的划行速率不同
B. 甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
C. 两船同时到达D点
D. 河水流速为dtanθt
8. 如图，某物体沿14光滑圆弧轨道由最高点滑到最低点的过程中，物体的速率逐渐增大，下列说法正确的是( )
A. 物体的向心力方向始终指向圆心OB. 物体的合力方向始终指向圆心O
C. 物体的合外力就是向心力D. 物体的向心力逐渐增大
9. 小球固定在一条轻杆一端，轻杆另一端为圆心在竖直面上做完整的圆周运动。杆长为L，则在最高点时( )
A. 球对杆可能是拉力，可能是支持力，也可能无作用力
B. 速度不能少于gL
C. 当度v由gL逐渐增大时，杆对小球弹力逐渐增大
D. 当度v由gL逐渐减小时，杆对小球弹力逐渐减小
10. 如图所示，是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mp=2mQ，当整个装置以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时( )
A. 两球均受到重力、支持力和向心力三个力的作用
B. P球受到的向心力大于Q球受到的向心力
C. rP一定等于rQ2
D. 当ω增大时，P球将向外运动
11. 在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板(能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽间的距离相等)、白纸、复写纸、图钉、小球、刻度尺等。
I.请完成研究平抛运动的实验步骤：
(1)按图安装实验装置，保证斜槽末端______ ，将______ 、______ 用图钉固定在挡板同一面上，再将挡板竖直固定在卡槽上；
(2)将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹；
(3)将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上______ 释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹；
(4)重复(3)的步骤若干次；
(5)整理器材．
Ⅱ.若相邻卡槽间的距离为l，在白纸上依次选取三个点迹，测得相邻两点迹间的距离分别为h1、h2(h2>h1)，重力加速度为g，则小球做平抛运动的初速度v0=______ .
12. 如图所示，是用来研究向心力与转动物体的半径、质量以及角速度之间关系的向心力演示器。
(1)这个实验所用的主要研究方法是______；
A.控制变量法
B.等效代替法
C.理想实验法
D.假设法
(2)观察图中两个相同的钢球位置距各自转轴的距离相等，由此推测出是在研究______与______的关系。(填“向心力的大小F”、“质量m”、“角速度ω”、“半径r”)
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为______。
13. 如图所示，竖直面内有质量为m=1kg的小球通过一固定在P点的轻绳做圆周运动，绳长为L=1m。运动到最低点时绳子恰好断裂，小球立即沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆形轨道A点，而后恰能不脱离轨道从B点水平抛出，最终小球恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的C点，已知半圆轨道的半径R=0.9m，B点距水平面的高度h=0.75m，倾斜挡板与水平面间的夹角θ=60∘，取g=10m/s2，试求：
(1)断裂前瞬间绳的拉力大小T；
(2)小球经过B点时对轨道压力的大小。
14. 单板滑雪U型池比赛是冬奥会比赛项目，其场地可以简化为如图甲所示的模型：U形滑道由两个半径相同的四分之一圆柱面轨道和一个中央的平面直轨道连接而成，轨道倾角为17.2∘.某次练习过程中，运动员以vM=10m/s的速度从轨道边缘上的M点沿轨道的竖直切面ABCD滑出轨道，速度方向与轨道边缘线AD的夹角α=72.8∘，腾空后沿轨道边缘的N点进入轨道。图乙为腾空过程左视图。该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s2，sin72.8∘=0.96，cs72.8∘=0.30.求：
(1)运动员腾空过程中离开AD的距离的最大值d；
(2)M、N之间的距离L。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论。
本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，匀速圆周运动，平抛运动等都是曲线运动，对于它们的特点要掌握住。
【解答】
A.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，若物体受到变力的方向与速度的方向相同或相反，物体就会做直线运动，故A错误；
B.如平抛运动，物体所受外力方向不变，B错误；
C.物体在大小不变的外力作用下可以做匀速圆周运动，C错误；
D.物体所受合外力方向不断变化，速度的方向必定会不断变化，一定会做曲线运动，故D正确。
故选：D。
2.【答案】C
【解析】
【分析】
以乙车为参考系，甲车在东西方向上做匀加速直线运动，在南北方向上做匀速直线运动，根据运动的合成确定甲车的轨迹。
解决本题的关键知道曲线运动的条件，知道曲线运动加速度的方向大致指向轨迹凹的一向。
【解答】
以乙车为参考系，甲车向东做匀加速直线运动，向南做匀速直线运动，由于合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，则合运动是曲线，因为加速度的方向大致指向轨迹凹的一向，故C正确，A、B、D错误。
故选C。
3.【答案】C
【解析】
【分析】
根据牛顿第二定律可分析小球的速度和对环的压力情况。
本题考查圆周运动的临界条件，解题关键掌握小球在最高点的受力分析及向心力的来源。
【解答】
甲图中，小球在最高点，圆环对球的作用力为向上的支持力，根据牛顿第二定律得mg−F=mv2R，则小球在最高点时的速度v可以为0，即此时mg=F，向心力最小为0；小球在最高点时的速度v为gL时，压力F为0，向心力最大为mg；
乙图中，小球在最高点，圆环对球的作用力为向下的压力，根据牛顿第二定律得mg+F=mv2R，则小球在最高点时的速度v最小为gL，此时，压力F为0，向心力最小为mg，故ABD错误，C正确。
故选：C。
4.【答案】B
【解析】
【分析】
若拉力突然消失，小球做离心运动，因为水平方向不受力，将沿切线Pa轨迹运动；若拉力突然变小，拉力不够提供向心力，将做离心运动，可能沿轨迹Pb做离心运动；若拉力突然变大，则拉力大于向心力，可能沿轨迹Pc做向心运动。
明确离心运动的概念，知道物体的受到的向心力小于物体做圆周运动所需的向心力时物体做离心运动。
【解答】
A.若拉力突然消失，小球做离心运动，因为水平方向不受力，将沿Pa轨迹运动，故A正确；
BC.若拉力突然变小，拉力不够提供向心力，做半径变大的离心运动，即可能沿轨迹Pb做离心运动，故B错误，C正确；
D.若拉力突然变大，则拉力大于向心力，可能沿轨迹Pc做向心运动，故D正确。
本题选错误的，故选：B。
5.【答案】C
【解析】
【分析】
由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，该运动的逆运动为平抛运动，结合平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律分析求解。
本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。
【解答】
ABC.由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次投篮中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动，加速度都为g，在竖直方向上：h=12gt2，因为h1>h2，则t1>t2，因为水平位移相等，根据x=v0t知，撞墙的速度v01