安徽省临泉县第二中学2018_2019学年高一物理下学期4月月考试题（含解析）.doc

安徽省临泉县第二中学2018-2019学年高一物理下学期4月月考试题（含解析）一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.对于做曲线运动的质点，下列说法正确的是A. 加速度方向可能指向曲线凸侧B. 合外力不可能保持恒定C. 速度的方向一定不断变化，速度的大小也一定不断变化D. 在某一点的速度方向就是在曲线上过该点的切线方向【答案】D【解析】【详解】A、曲线运动的合外力的方向指向曲线的凹侧，根据牛顿第二定律可知，加速度的方向也指向曲线的凹侧，故A错误；B、曲线运动的合外力可能保持恒定，比如平抛运动，其合外力为重力，大小方向都不变，故B错误；C、曲线运动的特点就是速度的方向一定不断变化，但速度的大小不一定变化，比如匀速圆周运动，速度的方向不断变化，但速度的大小不变，故C错误；D、做曲线运动的物体，其瞬时速度的方向沿轨迹上该点的切线方向，故D正确。故选：D2.下列对物体运动性质的描述错误的是( )A. 物体做直线运动，加速度减小，速度一定减小B. 物体做曲线运动，速度变化，加速度一定变化C. 匀变速直线运动的速度方向是恒定不变的D. 物体速度为零时加速度可能不为零【答案】ABC【解析】【详解】物体做直线运动，当加速度与速度同向时，加速度减小，速度变大，选项A错误；物体做曲线运动，速度变化，加速度不一定变化，例如平抛运动，选项B错误；匀变速直线运动的速度方向不一定是恒定不变的，例如做匀减速直线运动的物体，选项C错误；物体速度为零时加速度可能不为零，例如上抛运动的物体到达最高点时，选项D正确；此题选择错误的选项，故选ABC.3.如图所示，一个球绕中心轴线OO以角速度转动，则（ ）A. A、B两点的角速度相等B. A、B两点的线速度相等C. 若=45，则vAvB=1D. 若=45，则TATB=1【答案】A【解析】【分析】共轴转动的各点角速度相等，再根据v=r判断线速度的大小关系，根据T=判断周期的关系。【详解】AB、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，但运动半径不等，所以线速度不等，故A正确，B错误；C、设球的半径为R，当=45时，A的转动半径r=Rcos45=R，B的半径为R，根据v=r可知，vAvB=2，故C错误；D、共轴转动的各点角速度相等，故A、B两点的角速度相等，周期T=也相等，TATB=11，故D错误。故选：A4.如图所示，两个相同的小木块A和B（均可看作为质点），质量均为m用长为L的轻绳连接，置于水平圆盘的同一半径上，A与竖直轴的距离为L，此时绳子恰好伸直无弹力，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A. 木块A、B所受的摩擦力始终相等B. 木块B所受摩擦力总等于木块A所受摩擦力的两倍C. 是绳子开始产生弹力的临界角速度D. 若，则木块A、B将要相对圆盘发生滑动【答案】D【解析】当角速度较小时，AB均靠静摩擦力提供向心力，由于B转动的半径较大，则B先达到最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，当A的静摩擦力达到最大时，角速度增大，AB开始发生相对滑动，可知B的静摩擦力方向一直指向圆心，在绳子出现张力前，A、B的角速度相等，半径之比为1：2，则静摩擦力之比为1：2，当绳子出现张力后，A、B的静摩擦力之比不是1：2，故AB错误当摩擦力刚好提供B做圆周运动的向心力时，绳子开始产生拉力，则，解得，故C错误；当A的摩擦力达到最大时，AB开始滑动，对A有：，对B有：，解得，故D正确故选D【点睛】当角速度较小时，AB均靠静摩擦力提供向心力，当B的摩擦力达到最大时，绳子开始出现张力，当A的摩擦力达到最大时，AB开始发生相对滑动，结合牛顿第二定律分析判断5.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥,如图，汽车通过凹形桥的最低点时（）A. 车的加速度为零，受力平衡B. 车对桥的压力比汽车的重力大C. 车对桥的压力比汽车的重力小D. 车的速度越大，车对桥面的压力越小【答案】B【解析】汽车做圆周运动，速度在改变，加速度一定不为零，受力一定不平衡故A错误汽车通过凹形桥的最低点时，向心力竖直向上，合力竖直向上，加速度竖直向上，根据牛顿第二定律得知，汽车过于超重状态，所以车对桥的压力比汽车的重力大，故B正确，C错误对汽车，根据牛顿第二定律得：，则得，可见，v越大，路面的支持力越大，据牛顿第三定律得知，车对桥面的压力越大，故D错误故选B. 点睛：解决本题的关键搞清做圆周运动向心力的来源，即重力和支持力的合力提供向心力，结合牛顿第二定律进行求解6.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则（ ）A. 小球在最高点时所受的向心力一定为重力B. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率是C. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零D. 小球在圆周最低点时拉力可能等于重力【答案】B【解析】【详解】A、小球在圆周最高点时，根据牛顿第二定律FT+mg=m，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；B、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点重力提供向心力，即：mg=，所以其在最高点的速率v=，故B正确；C、小球在圆周最高点时，当速度v=时，绳子上的拉力恰好为零，故C错误；D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D错误。故选：B二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.如图所示，可视为质点的、质量为m的小球，在半径为R的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列有关说法中正确的是A. 小球能够到达最高点时的最小速度为0B. 小球能够通过最高点时的最小速度为C. 如果小球在最高点时的速度大小为2，则此时小球对管道的内壁的作用力为3mgD. 如果小球在最低点时的速度大小为，则小球通过最低点时对管道的外壁的作用力为6mg【答案】AC【解析】【详解】圆形管道内壁能支撑小球，小球能够通过最高点时的最小速度为0，故A正确，B错误；如果小球在最高点时的速度大小为2，设管道对小球的弹力大小为F，方向竖直向下。由牛顿第二定律得：mg+F=m，v=2，代入解得F=3mg0，方向竖直向下，根据牛顿第三定律得知：小球对管道的弹力方向竖直向上，即小球对管道的外壁有作用力，故C错误；如果小球在最低点时的速度大小为，则重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有：N-mg=m，解得：N=mg+m=mg+m=6mg；根据牛顿第三定律，球对管道的外壁的作用力为6mg，故D正确。故选AD。8.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动） A. 物体C的向心加速度最大B. 物体B受到的静摩擦力最大C. = 是C开始滑动的临界角速度D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动【答案】AC【解析】物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=m2r，故B的摩擦力最小，故B错误；对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有mg=m2R2; 解得：，故临界角速度为，故C正确；由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D错误故选C9.如图所示，在地面上方的水平匀强电场中，一个质量为、电荷量为的小球，系在一根长为的绝缘细线一端，可以在竖直平面内绕点做圆周运动。为圆周的水平直径，为竖直直径。已知重力加速度为，电场强度。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）A. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则它运动的最小速度为 B. 若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时的机械能最大C. 若将小球在A点由静止开始释放，它将在ABCD圆弧上往复运动D. 若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，它将能够沿圆弧到达B点【答案】AB【解析】【详解】由于电场强度E，故mg=Eq，则等效最低点在BC之间，重力和电场力的合力为mg，根据mgm得，小球在等效最高点的最小速度为故A错误。除重力和弹力外其它力做功等于机械能的增加值，若小球在竖直平面内绕O点做圆周运动，则小球运动到B点时，电场力做功最多，故到B点时的机械能最大，故B正确；小球受合力方向与电场方向夹角45斜向下，故若将小球在A点由静止开始释放，它将沿合力方向做匀加速直线运动，故C错误；若将小球在A点以大小为的速度竖直向上抛出，小球在竖直方向做竖直上拋，水平方向做匀加速，当竖直方向上的位移为0时，即运动的时间为，依据水平方向位移公式，则有x=gt2=2L，因此小球刚好运动到B点，故D正确。故选BD。【点睛】掌握合外力做功与动能的关系、注意类比法的应用，小球能够完成圆周运动的条件是丝线的拉力大于或等于零，在最高点的速度最小恰好满足重力与电场力的提供向心力，此最高点在AD弧线的中点10.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定质量为m的小球。现让小球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，速度大小为v，其F-v2图象如图乙所示。则（ ）A. 小球做圆周运动的半径R=B. 当地的重力加速度大小g=C. v2=c时，小球受到的弹力方向向上D. v2=2b时，小球受到的弹力大小与重力大小相等【答案】ABD【解析】【详解】A、由图乙知，当v2=0时，则F=mg=a；当F=0时，v2=b，则小球恰好通过最高点，根据牛顿第二定律有：mg=m，把v2=b代入解得R=，故A正确；B、v2=0时，则F=mg=a，所以g=，而R=，可得g=，故B正确；C、由图可知：当v2b时，杆对小球弹力方向向上；当v2b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=cb时，杆对小球弹力方向向下，故C错误；D、当v2=2b时，由牛顿第二定律有：F+mg=m，即F+mg=m，结合A项分析解得：小球受到的弹力大小F=mg，故D正确。故选：ABD三、实验题探究题（本大题共1小题，共14.0分）11.（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，这两个实验说明_A.甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动B.乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动C.不能说明上述规律中的任何一条D.甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质（2）关于“研究物体平抛运动”实验，下列说法正确的是_ A.小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差B.安装斜槽时其末端切线应水平C.小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放D.小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些E.将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行F.在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，作为小球做平抛运动的起点和所建坐标系的原点（3）如图丙，某同学在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出，则：（g取） 小球平抛运动的初速度为_ m/s小球运动到b点的速度为_ m/s抛出点坐标 _cm y= _ cm【答案】 (1). AB (2). BCE (3). 2 (4). 2.5 (5). -10 (6). -1.25【解析】【详解】(1)A、用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动故A正确B、把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板吻接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知1球在水平方向上的运动规律与2球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动故B正确，C、D错误；故选AB.(2)A、小球与斜槽之间有摩擦，不会影响小球做平抛运动，故A错误；B、研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，则安装实验装置时，斜槽末端切线必须水平的目的是为了保证小球飞出时初速度水平，故B正确；C、由于要记录小球的运动轨迹，必须重复多次，才能画出几个点，因此为了保证每次平抛的轨迹相同，所以要求小球每次从同一高度释放，故C正确；D、小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度不能太低，故D错误E、根据平抛运动的特点可知其运动轨迹在竖直平面内，因此在实验前，应使用重锤线调整面板在竖直平面内，即要求木板平面与小球下落的竖直平面平行，故E正确；F、在白纸上记录斜槽末端槽口的位置O，不能作为小球做平抛运动的起点，故F错误；故选BCE(3)在竖直方向上y=gT2，可得时间间隔，则小球平抛运动的初速度b点在竖直方向上的分速度，小球运动到b点的速度为.抛出点到b点的运动时间水平方向上的位移x1=vt=0.3m，竖直方向上的位移所以开始做平抛运动的位置坐标x=0.2-0.3=-0.1m=-10cm，y=0.1-0.1125=-0.0125m=-1.25cm；四、计算题（本大题共4小题，共46.0分）12.一质量为0.5kg的小球，用长为0.4m细绳拴住，在竖直平面内做圆周运动（g取10m/s2）求（1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小F1？（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小F2？（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小？【答案】（1） （2） （3） 【解析】试题分析：（1）当过最低点时的速度为6m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力（2）当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出细线的拉力（3）过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力根据牛顿第二定律求出最高点的临界速度解：（1）当过最低点时的速度为6m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：所以：N（2）当小球在最高点速度为4m/s时，重力和细线拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得：所以：N（3）过最高点时绳的拉力刚好为零，重力提供圆周运动的向心力根据牛顿第二定律得：所以：m/s答：（1）若过最低点时的速度为6m/s，此时绳的拉力大小是50N；（2）若过最高点时的速度为4m/s，此时绳的拉力大小是15N；（3）若过最高点时绳的拉力刚好为零，此时小球速度大小是2m/s13. 如图所示，小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道，已知轨道的半径为R，小球到达轨道的最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力请求出：（1）小球到达轨道最高点时的速度为多大？（2）小球落地时距离A点多远？（3）落地时速度多大？【答案】（1）小球到达轨道最高点时的速度为；（2）小球落地时距离A点；（3）落地时速度为【解析】试题分析：（1）在最高点，根据牛顿第二定律得，mg+，因为mg=FN1，解得（2）根据2R=得，平抛运动的时间t=，则小球落地时距离A点距离x=（3）小球落地时竖直分速度，根据平行四边形定则知，落地的速度v=答：（1）小球到达轨道最高点时的速度为；（2）小球落地时距离A点；（3）落地时速度为14.如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为0.2，当小物块运动到B点时撤去力F，取重力加速度g=10m/s2，求：（1）小物块到达B点时速度的大小；（2）小物块运动到D点时的速度；（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离【答案】(1)小物块到达B点时速度的大小是(2)小物块运动到D点时的速度是(3)小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离是【解析】试题分析：（1）从A到B，根据动能定理有：（Fmg）x=代入数据得：vB=5m/s（2）从B到D，根据机械能守恒定律有：=+mg2R代入数据解得：vD=3m/s（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有2R=得 t=2=2=0.4s水平面上落点与B点之间的距离为：x=vDt=30.4=1.2m15.如图所示，摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下滑A、B为圆弧两端点，其