河南省南阳市新野三中高一物理下学期第一次月考试卷（含解析）.doc

2015-2016学年河南省南阳市新野三中高一（下）第一次月考物理试卷一、选择题（本题共12小题，每小题4分共48分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分）1关于曲线运动，下列说法正确的是（）a做曲线运动的物体，受到的合外力一定不为零b物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动c只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心d物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动2某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将（）可能作匀加速直线运动可能作匀速直线运动其轨迹可能为抛物线可能作匀速圆周运动abcd3船在静水中的速度与时间的关系如图（甲）所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图（乙）所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时（）a船渡河的最短时间为60sb要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须斜向上游c船在河水中的最大速度是5m/sd船在河水中航行的轨迹是一条直线4一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为vt，重力加速度为g则正确的说法是（）a它的运动时间是b它的运动时间是c它的竖直方向位移是d它的位移是5两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则a、b两小球具有相同的（）a角速度b线速度c向心力d向心加速度6如图所示，在水平地面上o点正上方不同高度的a、b两点分别水平抛出一小球，如果两球均落在同一点c上，则两小球（）a落地的速度大小可能相等b落地的速度方向可能相同c落地的速度大小不可能相等d落地的速度方向不可能相同7一轻杆下端固定一质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力），如图所示当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是（）a小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为b小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大c小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小d小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心8如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩擦车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m，水平距离为8m，则运动员跨过壕沟的初速度至少为（取g=10m/s2）（）a0.5m/sb2 m/sc10 m/sd20 m/s9如图所示，小球能在水平光滑滑杆上滑动，滑杆连同支架可以绕竖直轴转动，球通过弹簧与转动轴相连当系统以角速度1匀速转动时，球离轴距离为r1=8cm当系统角速度增加为2=1时，球离轴距离为r2=9cm，则此弹簧的自然长度l0 为（）a8.5 cmb7 cmc8 cmd1 cm10如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成a、b两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）则下列说法中正确的是（）aa镖掷出时的初速度比b镖掷出时的初速度大bb镖插入靶时的末速度比a镖插入靶时的末速度大cb镖的运动时间比a镖的运动时间长da镖的质量一定比b镖的质量大11如图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为，下列关于与关系的图象正确的是（）abcd12如图所示是倾角为45的斜坡，在斜坡底端p点正上方某一位置q处以速度v0水平向左抛出一个小球a，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1小球b从同一点q处自由下落，下落至p点的时间为t2，不计空气阻力，则t1：t2为（）a1：2b1：c1：3d1：二、实验题（本题有2小题，每题7分，共14分）13平抛物体的运动规律可以概括为两点：水平方向做匀速直线运动；竖直方向做自由落体运动如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁c、e上，然后切断电磁铁c的电源，使电磁铁c上的小铁球从轨道a射出，并在射出时碰到碰撞开关s，使电磁铁e断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面这个实验 （）a只能说明上述规律中的第条b只能说明上述规律中的第条c不能说明上述规律中的任何一条d能同时说明上述两条规律14如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：闪光频率是多少？小球运动中水平分速度是多少？小球经过b点的速度是多少？15如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器（1）请将下列实验步骤按先后排序：a使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触b接通电火花计时器的电源，使它工作起来c启动电动机，使圆形卡纸转动起来d关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是a秒表 b毫米刻度尺c圆规d量角器（3）写出角速度的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：三、计算题（本题有4小题，共38分）16如图所示，一光滑的半径为r的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口b处飞出，最后落在水平面上已知小球落地点c距b处的距离为3r，求小球对轨道口b处的压力为多大17如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得断前瞬间线的拉力比原来大40n，求：（1）线断裂的瞬间，线的拉力为多大；（2）这时小球运动的线速度为多大；（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？（g取10m/s2）18一细绳穿过一光滑的，不动的细管，两端分别拴着质量为m和m的小球a，b，当小球a绕管子的中心轴转动时，a球摆开某一角度，此时a球到上管口的绳长为l，如图所示，细管的半径可以忽略，试求：（1）小球a的速度和它所受的向心力（2）小球a转动周期19如图所示，女排比赛时，排球场总长为18m，设球网高度为2m，运动员站在网前3m处正对球网跳起将球水平击出（1）若击球的高度为2.5m，为使球既不触网又不越界，求球的初速度范围（2）当击球点的高度为何值时，无论水平击球的速度多大，球不是触网就是越界？2015-2016学年河南省南阳市新野三中高一（下）第一次月考物理试卷参考答案与试题解析一、选择题（本题共12小题，每小题4分共48分，每小题至少有一个选项正确，全部选对的得4分，漏选的得2分，错选的得0分）1关于曲线运动，下列说法正确的是（）a做曲线运动的物体，受到的合外力一定不为零b物体受到的合外力方向变化，一定做曲线运动c只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心d物体只要受到垂直于初速度方向的恒力作用，就一定能做匀速圆周运动【分析】物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，合力可以是恒力，也可以是变力，加速度可以是变化的，也可以是不变的平抛运动的物体所受合力是重力，加速度恒定不变，平抛运动是一种匀变速曲线运动物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力【解答】解：a、物体做曲线运动时，所受合外力的方向与加速度的方向在同一直线上，所以合外力一定不为零所以a正确b、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，若合外力方向与运动方向在同一直线上，虽然改变，但还是直线运动，故b错误c、物体做圆周运动时所受的合外力不一定是其向心力，指向圆心的合力是向心力故c错误；d、匀速圆周运动受到的向心力是始终指向圆心的，合力垂直于初速度方向的方向，并不一定始终与速度的方向垂直，比如平抛运动的受力就是这样，所以d错误故选a2某质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡，某时刻突然撤去其中一个力，以后这物体将（）可能作匀加速直线运动可能作匀速直线运动其轨迹可能为抛物线可能作匀速圆周运动abcd【分析】物体做曲线运动的条件是：合力的方向与初速度的方向不再同一直线上在同一直线上就做直线运动根据平衡条件有：质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时，其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向以上两条是解本题的关键【解答】解：质点同时受到在同一平面内的几个恒力作用而平衡时，其中任意一个力与剩余的力的合力等值反向若物体原来是匀速运动的当撤去其中一个力，那么剩余的力的合力可能会与原来的运动方向会有几种情况：第一种情况，方向相同，则做匀加速直线运动；故正确第二种情况，方向相反，则做匀减速直线运动；第三种情况，成90度角，则做类平抛运动，轨迹是抛物线；故正确第四种情况，成任意锐角或钝角，则一般的曲线运动若物体原来是静止的，当撤去其中一个力后，物体只会做匀加速直线运动要是物体做匀速圆周运动，合力的方向必须时刻变化，指向圆心，在本题中是做不到的故不正确故正确故选a3船在静水中的速度与时间的关系如图（甲）所示，河水的流速与船离河岸的距离的变化关系如图（乙）所示，则当船沿渡河时间最短的路径渡河时（）a船渡河的最短时间为60sb要使船以最短时间渡河，船在行驶过程中，船头必须斜向上游c船在河水中的最大速度是5m/sd船在河水中航行的轨迹是一条直线【分析】将船的运动分解为垂直于河岸方向和沿河岸方向，当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短当水流速最大时，船在河水中的速度最大【解答】解：ab、当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短，t=s=100s故a错误故b也错误c、船在静水中的速度与河水的流速是垂直的关系，其合成时不能直接相加减，而是满足矢量三角形合成的法则，故船在航行中最大速度是：vmax=5m/s故c正确d、船在沿河岸方向上做变速运动，在垂直于河岸方向上做匀速直线运动，两运动的合运动是曲线，故d错误故选：c4一个物体从某一确定的高度以v0的初速度水平抛出，已知它落地时的速度为vt，重力加速度为g则正确的说法是（）a它的运动时间是b它的运动时间是c它的竖直方向位移是d它的位移是【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据平行四边形定则求出物体竖直方向上的分速度，结合速度时间公式求出运动的时间根据竖直方向速度位移公式求出竖直位移的大小，结合水平位移，根据平行四边形定则求出位移的大小【解答】解：ab、物体竖直方向上的分速度为：，根据vy=gt得：t=故b正确，a错误；c、物体在竖直方向上的位移为：y=故c正确；d、水平位移为：x=，则位移的大小为：故d错误故选：bc5两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则a、b两小球具有相同的（）a角速度b线速度c向心力d向心加速度【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解！【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：f=mgtan ；由向心力公式得到，f=m2r ；设球与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htan ；由三式得，=，与绳子的长度和转动半径无关，故a正确；由v=wr，两球转动半径不等，线速度不等，故b错误；由a=2r，两球转动半径不等，向心加速度不等，故d错误；由f=2r，两球转动半径不等，向心力不等，故c错误；故选a6如图所示，在水平地面上o点正上方不同高度的a、b两点分别水平抛出一小球，如果两球均落在同一点c上，则两小球（）a落地的速度大小可能相等b落地的速度方向可能相同c落地的速度大小不可能相等d落地的速度方向不可能相同【分析】平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，设出水平方向和竖直方向的位移，运用平抛运动的基本规律表示出落地的速度即可求解【解答】解：设水平位移oc为x，竖直位移bo为h，ao为h，则从a点抛出时的速度为，从b点抛出时的速度为，则从a点抛出的小球落地时的速度为：，从b点抛出的小球落地时的速度为：，令=，解得，即当时，两者速度大小相等，故a正确，c错误；平抛运动轨迹为抛物线，速度方向为该点的切线方向，分别从ab两点抛出的小球轨迹不同，在c点的切线方向也不同，所以落地时方向不可能相同，故b错误，d正确故选ad7一轻杆下端固定一质量为m的小球，上端连在光滑水平轴上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动（不计空气阻力），如图所示当小球在最低点时给它一个水平初速度v0，小球刚好能做完整的圆周运动若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则下列判断正确的是（）a小球能做完整的圆周运动，经过最高点的最小速度为b小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大c小球在最低点对轻杆的作用力先增大后减小d小球在运动过程中所受合外力的方向始终指向圆心【分析】小球在竖直平面内做圆周运动，只有重力做功，机械能守恒，故速度不断变化，是变速圆周运动；在最高点和最低点，小球受到的弹力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式分析即可【解答】解：a、设轻杆对小球的作用力大小为f，方向向上，小球做完整的圆周运动经过最高点时，对小球，由牛顿第二定律得mgf=m，当轻杆对小球的作用力大小f=mg时，小球的速度最小，最小值为0，故a错误b、由mgf=m，可得在最高点轻杆对小球的作用力f=mgm，若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，小球经过最高点时的速度v也逐渐增大，所以轻杆对小球的作用力f先减小后反向增大（先为支持力后为拉力，正负表示力的方向）由牛顿第三定律可得小球在最高点对轻杆的作用力先减小后增大，故b正确c、在最低点，由fmg=m，可得轻杆对小球的作用力（拉力）f=mg+m，若小球在最低点的初速度从v0逐渐增大，则轻杆对小球的作用力（拉力）一直增大，故c错误d、轻杆绕水平轴在竖直平面内运动，小球不是做匀速圆周运动，所以合外力的方向不是始终指向圆心，只有在最低点和最高点合外力的方向才指向圆心，故d错误故选：b8如图所示，在水平路面上一运动员驾驶摩擦车跨越壕沟，壕沟两侧的高度差为0.8m，水平距离为8m，则运动员跨过壕沟的初速度至少为（取g=10m/s2）（）a0.5m/sb2 m/sc10 m/sd20 m/s【分析】根据平抛运动规律：水平方向匀速运动，竖直方向自由落体运动，分别列方程即可求解运动员的初速度【解答】解：当摩托车刚好跨过壕沟时，水平速度最小，此时水平位移大小为 x=8m，竖直位移大小为 y=2.8m2.0m0.8m则竖直方向有：y=，t=s=0.4s水平方向有：x=v0t得：v0=m/s=20m/s故选：d9如图所示，小球能在水平光滑滑杆上滑动，滑杆连同支架可以绕竖直轴转动，球通过弹簧与转动轴相连当系统以角速度1匀速转动时，球离轴距离为r1=8cm当系统角速度增加为2=1时，球离轴距离为r2=9cm，则此弹簧的自然长度l0 为（）a8.5 cmb7 cmc8 cmd1 cm【分析】球做圆周运动时，由弹簧弹力提供向心力，根据向心力公式结合胡克定律列式即可求解【解答】解：r1=8cm=0.08m，r2=9cm=0.09cm，根据弹力提供向心力得：，联立解得：l0=0.07m=7cm，故b正确故选：b10如图所示，取稍长的细杆，其一端固定一枚铁钉，另一端用羽毛做一个尾翼，做成a、b两只“飞镖”，将一软木板挂在竖直墙壁上，作为镖靶在离墙壁一定距离的同一处，将它们水平掷出，不计空气阻力，两只“飞镖”插在靶上的状态如图所示（侧视图）则下列说法中正确的是（）aa镖掷出时的初速度比b镖掷出时的初速度大bb镖插入靶时的末速度比a镖插入靶时的末速度大cb镖的运动时间比a镖的运动时间长da镖的质量一定比b镖的质量大【分析】a、b两只“飞镖”，水平掷出，不计空气阻力，做平抛运动，根据竖直方向上的位移比较运动的时间，再通过水平位移和时间比较初速度【解答】解：a、由于两个飞镖从同一个点抛出，水平位移相同，但是b在a的下面，说明b在竖直方向上的位移比a的大，由h=gt2得，b的运动的时间要比a的长，所以a初速度要比b的大，故a正确b、两个镖的末速度为 v=，a镖初速度大，而下降的高度小，而b的初速度小，下降的高度大，所以不能比较末速度的大小故b错误c、由a的分析可知，c正确d、平抛运动的规律与物体的质量无关，所以不能判断ab质量的关系，故d错误故选ac11如图所示，一根不可伸长的轻绳一端拴着一个小球，另一端固定在竖直杆上，当竖直杆以角速度转动时，小球跟着杆一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角为，下列关于与关系的图象正确的是（）abcd【分析】小球在水平面做匀速圆周运动，由重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式得出与关系式，由数学知识选择【解答】解：如图小球的受力如右图所示，由牛顿第二定律得： mgtan=m2r又r=lsin联立得：=当=0时，0由数学知识得知：d图正确故选：d12如图所示是倾角为45的斜坡，在斜坡底端p点正上方某一位置q处以速度v0水平向左抛出一个小球a，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为t1小球b从同一点q处自由下落，下落至p点的时间为t2，不计空气阻力，则t1：t2为（）a1：2b1：c1：3d1：【分析】小球做平抛运动时，根据分位移公式求出竖直分位移和水平分位移之比，然后根据几何关系求解出的自由落体运动的位移并求出时间【解答】解：小球a恰好能垂直落在斜坡上，如图由几何关系可知，小球竖直方向的速度增量 vy=gt1=v0 水平位移 s=v0t1 竖直位移 hq= 由得到： =由几何关系可知小球b作自由下落的高度为： hq+s= 联立以上各式解得： =故选：b二、实验题（本题有2小题，每题7分，共14分）13平抛物体的运动规律可以概括为两点：水平方向做匀速直线运动；竖直方向做自由落体运动如图所示为研究平抛运动的实验装置，现把两个小铁球分别吸在电磁铁c、e上，然后切断电磁铁c的电源，使电磁铁c上的小铁球从轨道a射出，并在射出时碰到碰撞开关s，使电磁铁e断电释放它吸着的小铁球，两铁球同时落到地面这个实验 （）a只能说明上述规律中的第条b只能说明上述规律中的第条c不能说明上述规律中的任何一条d能同时说明上述两条规律【分析】吸在电磁铁c上的小球离开轨道后做平抛运动，吸在电磁铁e上的小球离开后做自由落体运动，抓住两球同时落地可以得出竖直方向上的运动规律【解答】解：两球同时落地，可知平抛运动在竖直方向上的运动规律与自由落体运动的规律相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，该实验不能得出平抛运动在水平方向上的运动规律故b正确，a、c、d错误故选：b14如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果取g=10m/s2，那么：闪光频率是多少？小球运动中水平分速度是多少？小球经过b点的速度是多少？【分析】根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔，从而得出闪光的频率根据时间间隔和水平位移求出初速度根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出b点的竖直分速度，结合平行四边形定则求出b点的速度【解答】解：根据y=2l=gt2得，相等的时间间隔t=，则闪光的频率f=小球平抛运动的水平分速度经过b点时竖直分速度，则b点的速度m/s=2.5m/s答：闪光频率是10hz；小球运动中水平分速度是1.5m/s；小球经过b点的速度是2.5m/s15如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上，在电动机的带动下匀速转动在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器（1）请将下列实验步骤按先后排序：acbda使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触b接通电火花计时器的电源，使它工作起来c启动电动机，使圆形卡纸转动起来d关闭电动机，拆除电火花计时器；研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度的表达式，代入数据，得出的测量值（2）要得到的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是da秒表 b毫米刻度尺c圆规d量角器（3）写出角速度的表达式=，并指出表达式中各个物理量的意义：是n个点对应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔【分析】（1）该实验应先安装器材，再启动电动机，然后接通电源打点，最后关闭电源，取出卡片，测量进行数据处理（2）打点计时器可以记录时间，要求角速度，还得知道在一定的时间里转过的角度，这点可用量角器测量（3）角速度=，测出角度，时间可以通过打点的间隔读出【解答】解：（1）该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理故次序为acbd（2）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器故选d（3）根据=，则=，是n个点对应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔故答案为：（1）acbd；（2）d； （3）=，是n个点对应的圆心角，t是电火花计时器的打点时间间隔三、计算题（本题有4小题，共38分）16如图所示，一光滑的半径为r的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，然后小球从轨道口b处飞出，最后落在水平面上已知小球落地点c距b处的距离为3r，求小球对轨道口b处的压力为多大【分析】根据平抛运动的规律求出b点的速度，结合牛顿第二定律求出小球在b点时受到轨道的弹力，从而得出小球对b点的压力【解答】解：根据2r=得，t=，小球落地点c距b处的距离为3r，则平抛运动的水平位移x=，则小球在b点的速度vb=根据牛顿第二定律得，解得n=，所以小球对轨道口b处的压力为答：小球对轨道口b处的压力为17如图所示，一根长0.1m的细线，一端系着一个质量是0.18kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，当小球的转速增加到原转速的3倍时，细线断裂，这时测得断前瞬间线的拉力比原来大40n，求：（1）线断裂的瞬间，线的拉力为多大；（2）这时小球运动的线速度为多大；（3）如果桌面高出地面0.8m，线断后小球飞出去落在离桌面的水平距离为多少的地方？（g取10m/s2）【分析】（1）球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动，由线的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律分别对开始时和断开前列方程，结合条件：线断开前的瞬间线的拉力比开始时大40n，求解线的拉力（2）设线断时小球的线速度大小为，此时绳子的拉力提供向心力，根据向心力公式即可求得速度；（3）小球离开桌面时做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由高度求出时间，再求出平抛运动的水平距离【解答】解：（1）小球在光滑桌面上做匀速圆周运动时受三个力作用；