辽宁省沈阳铁路实验中学2018-2019学年高一物理4月月考试题（含解析）

沈阳铁路实验中学2018-2019学年度下学期阶段考试（4月）试题高一物理一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共计48分在1-8小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，9-12小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.下列关于运动和力的叙述中，正确的是a. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的b. 物体做圆周运动时，所受的合力一定指向圆心c. 物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动d. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同【答案】c【解析】曲线运动是变速运动，但加速度可能是恒定的，如平抛运动，a错误；物体做变速圆周运动时，合力既改变速度方向，又改变速度大小，合力不指向圆心，b错误；运动速率增加，只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向，d错误；合力(加速度)与速度共线，物体做直线运动，不共线则做曲线运动2.如图所示,河水流速为v一定,船在静水中的速度为v,若船从a点出发船头分别朝ab、ac方向划行到达对岸,已知划行方向与河的垂线方向夹角相等,两次的划行时间分别为tab、tac,则有（ ）a. tabtac b. tabtacc. tab=tac d. 无法确定【答案】c【解析】试题分析：因为小船划行方向与河的垂线方向夹角相等，所以小船在垂直于河岸方向上的分速度均为vcos，则渡河时间均为t=故c正确，a、b、d错误。考点：运动的分解3.如图所示,铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的,已知内外轨道对水平面倾角为q,弯道处的圆弧半径为r,若质量为m的火车转弯时速度小于,则( )a. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压b. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压c. 这时铁轨对火车的支持力等于d. 这时铁轨对火车的支持力大于【答案】a【解析】【详解】火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，即满足，此时火车的速度正好是，由题知，质量为m的火车转弯时速度小于，所以内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故a正确，b错误。当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小。故c d错误。4.如图所示,轻绳的一端系一小球,另一端固定于o点,在o点的正下方p点钉一颗钉子,使悬线拉紧时与竖直方向成一角度q,然后由静止释放小球,当悬线碰到钉子时a. 小球的瞬时速度突然变大b. 小球的角速度突然变小c. 绳上拉力突然变小d. 球的加速度突然变大【答案】d【解析】a、小球摆下后由机械能守恒可知，因小球下降的高度相同，故小球到达最低点时的速度相同，小球的线速度不变，a错误；b、根据，v不变，r变小，故变大， b错误；c、设钉子到球的距离为r，则，故绳子的拉力：，因r减小，故绳子上的拉力变大， c错误；d、小球的向心加速度：，因r减小，所以小球的向心加速度增大，d正确；故选d。5.质量为m的物块，沿着半径为r的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为，则物体在最低点时，下列说法正确的是 a. 受到向心力为b. 受到的摩擦力为 c. 受到的合力方向竖直向上d. 受到合力方向斜向左上方【答案】d【解析】【详解】物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为r，向心加速度为，则向心力为，选项a错误；设支持力为n，由牛顿第二定律有n-mg=man，可得支持力为nmg+m，根据牛顿第三定律可得滑块对轨道的压力大小mg+m，根据滑动摩擦力求解公式得摩擦力大小为fnmg+m，故b错误；向心力为滑块所合外力沿半径方向的分力，竖直向上指向圆心，水平方向的分力即为摩擦力，水平向左，根据力的合成可知滑块受到的合力方向斜向左上方，故c错误，d正确。6.一个行星，其半径是地球半径2倍，质量是地球的24倍，则它表面的重力加速度是地球表面重力加速度的a. 12倍b. 4倍c. 25/9倍d. 6倍【答案】d【解析】【详解】在星球表面重力与万有引力相等，有：可得星球表面重力加速度为：，则有：，即行星表面的重力加速度是地球表面重力加速度的6倍。故选d。7.已知引力常数g与下列哪些数据，不可以计算出地球质量a. 地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离b. 月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径c. 人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运行周期d. 若不考虑地球自转，已知地球半径和地表的重力加速度【答案】a【解析】【详解】已知地球绕太阳运动的周期及地球离太阳的距离可以求出太阳的质量而不能求出地球的质量，故a符合题意；月球绕地球做圆周运动万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得：可解得，即已知月球绕地球运行的周期及月球绕地球转的轨道半径可求解地球的质量，选项b不符合题意；由 ，其中，解得：，已知人造地球卫星在地面附近绕行的速度和运动周期，可以求出地球的质量，故选项c不符合题意；若不考虑地球自转，地球表面的物体受到的重力等于万有引力，即：，解得：，已知地球表面的重力加速度g和地球半径r，可求出地球质量，故d不符合题意；故选a。8.2016年10月19日3时31分，神舟十一号载人飞船与天宫二号空间实验室成功实现自动交会对接。若对接前神舟十一号和天宫二号分别在图示轨道上绕地球同向（天宫二号在前）做匀速圆周运动，则a. 神舟十一号线速度小于天宫二号的线速度b. 神舟十一号的周期大于天宫二号的周期c. 神舟十一号的角速度小于天宫二号的角速度d. 神舟十一号可在轨道上加速后实现与天宫二号的对接【答案】d【解析】a. 由万有引力提供向心力,得：,解得：，由于天宫二号的轨道半径大于神州十一号的轨道半径，则天宫二号的运行速率小于神州十一号的运行速率，故a错误；b. 卫星的周期为，由于天宫二号的轨道半径大于神州十一号的轨道半径，则天宫二号的周期大于神州十一号的周期，故b错误；c. 卫星的角速度为，由于神州十一号的轨道半径小于天宫二号的角速度轨道半径，则神州十一号的角速度大于天宫二号的角速度，故c错误；d. 神舟十一号飞船适当加速时，所需要的向心力大于万有引力，将做离心运动，轨道半径变大，与天宫二号实现对接，故d正确；故选：d点睛：根据万有引力提供向心力，应用万有引力公式与牛顿第二定律可以求出线速度、周期、角加速度表达式，再分析它们的大小神州十一号加速后做离心运动轨道半径变大可以与天宫二号对接9.在高h处以初速度将物体水平抛出，它们落地点与抛出点的两点间距离为s，落地时速度为，则此物体从抛出到落地所经历的时间是（不计空气阻力）a. b. c. d. 【答案】bd【解析】【详解】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则运动的时间，故a错误。平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据h=gt2得，故b正确。根据平行四边形定则知，落地时的竖直分速度，则运动的时间，故d正确，c错误。10.如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端p处.今在p点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点q处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是a. va=vbb. va=vbc. ta=tbd. ta=tb【答案】bd【解析】【详解】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=gt2知，则时间之比为，即ta=tb。因为a、b两球水平位移之比为2：1，则由x=v0t，得va=vb故bd正确，ac错误。故选bd。【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，分析两个小球两个方向位移的关系，从而解决此类问题11.在工业生产中会应用到偏心轮，偏心轮就是以轮上某个非圆心点为轴转动，如图所示,一个偏心轮的转轴为o,以o为圆心的一个圆内切于偏心轮,且经过偏心轮圆心p,a和b是偏心轮边缘的两点,且apob于p,则下列说法中正确的是a. a、b的角速度大小相等b. a、b的线速度大小相等c. a、p的向心加速度大小之比为2:1d. a、b的向心加速度大小之比为【答案】ad【解析】a、a、b两点绕同轴o点转动，故二者角速度相等，故a正确；b、由图可知a、b的转动半径之比为，由线速度，则a、b的线速度大小不相等，故b错误；c、根据向心加速度a=2r，可得a、b的向心加速度大小之比为，故c错误，d正确。点睛：解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系，并能灵活运用。12.如图，叠放在水平转台上的物体a、b、c能随转台起以角速度匀速转动，a、b、c的质量分别为3m、2m、m，a与b、b和c与转台间的动摩擦因数都为a和b、c离转台中心的距离分别为设本题中的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是a. 对a受力分析，受重力、支持力、摩擦力、向心力b. b对a的摩擦力一定为c. 转台的角速度一定满足d. 转台的角速度定满足【答案】bd【解析】【详解】对a受力分析，受重力、支持力以及b对a的静摩擦力，静摩擦力提供向心力，选项a错误；b对a的摩擦力f=（3m）2r ，故 b正确；由于a、ab整体、c受到的静摩擦力均提供向心力，故对a，有：（3m）2r（3m）g；对ab整体，有：（3m+2m）2r（3m+2m）g；对物体c，有：m2（1.5r）mg；解得，故c错误，d正确；二、实验题：本题前两空每空2分，后两空每空4分，共计12分13.在“研究平抛物体运动”的实验中,可以描绘平抛物体运动轨迹和求物体的平抛初速度.实验简要步骤如下:a.让小球多次从_位置上滚下,记下小球穿过卡片孔的一系列位置b.安装好器材,注意使斜槽末端水平和平板竖直,记下斜槽末端o点和过o点的竖直线.检测斜槽末端水平的方法是_c.测出曲线上某点的坐标x、y,用v0=_算出该小球的平抛初速度.实验需要对多个点求v0的值,然后求它们的平均值d.取下白纸,以o为原点,以竖直线为轴建立坐标系,用平滑曲线画出平抛运动的轨迹上述实验步骤的合理顺序是_(只排列序号即可).【答案】 (1). 斜槽的同一位置； (2). 将小球放在水平槽末端中若能静止则可认为水平； (3). ； (4). badc【解析】【详解】（1）a、在“研究平抛物体运动”的实验中，要保证小球从斜槽末端飞出时的速度是相同的，因此，要让小球多次从斜槽上的同一位置滚下b、将小球放在斜槽末端看其是否滚动，若不滚动，则斜槽末端水平；实验步骤的合理顺序是badc；【点睛】关于平抛运动实验要掌握实验的注意事项、实验步骤、实验原理平抛运动分解为：水平方向的匀速直线运动，竖直方向的自由落体运动分析小球水平方向和竖直方向的运动特点，充分利用匀变速直线运动的规律结合运动的合成来求解三、计算题：本题共3小题，共计40分，解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤14.如图所示,轻杆长2l,中点装在水平轴o点,a、b两端分别固定着小球a和b,a球质量为m,b球质量为2m,两者一起在竖直平面内绕o轴做圆周运动. (1)若a球在最高点时,杆a端恰好不受力,求此时a球的速度大小？(2)若b球到最高点时的速度等于,则此时杆a端的受力大小和方向？(3)若杆转速可以逐渐变化,能否出现o轴不受力的情况，若不能，用公式推导说明理由。若能，则求出此时a、b球的速度大小？【答案】(1) (2) ，方向竖直向下.(3) 【解析】【详解】（1）若a球在最高点时,杆a端恰好不受力，则： 解得 （2）由于两球线速度相等，故a的速度也为，对a有：toa-mg=m，得：toa=2mg。方向竖直向上；由牛顿第三定律可知，杆a受力大小为2mg，方向竖直向下；（3）要使o轴不受力，根据b的质量大于a的质量，可判断b球应在最高点。对b有：tob+2mg=2m对a有：toa-mg=m。轴o不受力时，toa=tob，可得： 。15.如图所示，一雪球从a点以初速度v0水平抛出，a点距地面y=5m，前方x=6m处有一堵高为h=3.2 m的墙，不计空气阻力，g=10m/s2，不考虑雪球的反弹，求：（1）若v0=2m/s，则落点离抛出点的水平距离为多少？（2）初速度在什么范围内小球会击中墙？【答案】（1）2m （2）【解析】（1）根据得：则落点离抛出点水平距离为（2）设小球刚好击中墙角的初速度为v1，则：，解得：小球刚好击中墙顶的初速度为v2，时间为t，则：解得： 则初速度在范围内小球会击中墙16.2018年12月8日，嫦娥