青海省西宁市第四高级中学2018-2019学年高一物理下学期4月考试题（含解析）

西宁市第四高级中学2018-2019学年第二学期月考试卷高一物理一、选择题1.在一场汽车越野赛中，一赛车在水平公路上减速转弯，沿圆周由p向q行驶。下述4个俯视图中画出了赛车转弯时所受合力的4种可能情况，你认为正确的是( )a. b. c. d. 【答案】d【解析】试题分析：根据做曲线运动的物体，速度方向是曲线的切线方向，轨迹的方向应该向合力方向偏折，由此可知，图线d 正确.考点：曲线运动的条件。2.做匀速圆周运动的物体，下列哪些量是不变的（ ）a. 线速度b. 角速度c. 向心加速度d. 向心力【答案】b【解析】匀速圆周运动中线速度的方向时刻发生变化，a错；向心加速度、向心力时刻指向圆心，cd错；3.一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v1，那么它的运动时间是（ ）a. v1v0gb. v1v02gc. v12v022gd. v12v02g【答案】d【解析】【详解】由于平抛运动是水平方向上的匀速直线运动与竖直方向上的自由落体运动的合运动，故任意时刻的速度是这两个分运动速度的合速度，当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v1，故v1是物体运动的末速度，由速度的分解法则可知，vy2=v12-v02，vy=v12v02，物体的运动时间t=vyg=v12v02g d选项正确。故选d。4.甲、乙两物体做平抛运动的初速度之比为31，若它们的水平射程相等，则它们抛出点离地面的高度之比为（ ）a. 19b. 91c. 31d. 13【答案】a【解析】根据x=v0t得，初速度之比为3：1，则运动的时间之比为1：3，根据h=12gt2知，抛出点离地面的高度之比为1：9。故选a。5.如图所示，在河岸上用细绳拉船，为了使船匀速靠岸拉绳的速度必须是（ ）a. 加速拉b. 先加速后减速c. 匀速拉d. 减速拉【答案】d【解析】船的运动分解如图：将小船的速度v分解为沿绳子方向的v1和垂直于绳子方向的v2，则：v1=vcos；当小船靠近岸时，变大，所以cos逐渐减小；即：在岸边拉绳的速度逐渐减小，故d正确，abc错误。故选d。点睛：进行运动的合成与分解时，注意物体的运动速度是合运动速度，按照平行四边形进行分解即可。6.如图所示，船从a处开出后沿直线ab到达对岸，若ab与河岸成370角，水流速度为5m/s，则船从a点开出的最小速度为（ ）a. 2m/sb. 2.5m/sc. 3m/sd. 4m/s【答案】c【解析】船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，其中，合速度v合方向已知，大小未知，顺水流而下的分运动v水速度的大小和方向都已知，沿船头指向的分运动的速度v船大小和方向都未知，合速度与分速度遵循平行四边形定则（或三角形定则），如图；当v合与v船垂直时，v船最小，由几何关系得到v船的最小值为v船=v水sin37=3m/s。故c正确，abd错误。故选c。点睛：本题中船参与了两个分运动，沿船头指向的分运动和顺水流而下的分运动，合速度方向已知，顺水流而下的分运动速度的大小和方向都已知，根据平行四边形定则可以求出船相对水的速度的最小值7.横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，如图所示。现有三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右平抛，最后落在斜面上，其落点分别是a、b、c。关于这三个小球的运动下列判断正确的是( )a. 落在a点的小球飞行时间最短b. 落在c点的小球飞行时间最短c. 落在c点的小球飞行过程速度变化最小d. 落在c点的小球飞行过程速度变化最快【答案】bc【解析】平抛运动的时间由高度决定，落在c点下降的高度最小，则飞行时间最短，故a错误，b正确。平抛运动的加速度不变，速度的变化量v=gt，落在c点的时间最短，则速度变化量最小。故c正确。三个小球的加速度相同，则速度变化快慢相同，故d错误。故选bc。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，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移8.关于作匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是：( )a. 向心加速度的大小和方向都不变b. 匀速圆周运动是变速运动c. 向心加速度方向一定指向圆心d. 物体做半径一定的匀速圆周运动时，其线速度与角速度成正比【答案】bcd【解析】作匀速圆周运动的物体向心加速度的大小不变，方向不断变化，选项a错误；匀速圆周运动的速度方向不断变化，则是变速运动，选项b正确；向心加速度方向一定指向圆心，选项c正确；物体做半径一定的匀速圆周运动时，根据v=r可知，其线速度与角速度成正比，选项d正确；故选bcd.9.在高度为h的同一位置向水平方向同时抛出两个小球a和b，若a球的初速度va大于b球的初速度vb，则下列说法中正确的是()a. a球比b球先落地b. 在飞行过程中的任一段时间内，a球的水平位移总是大于b球的水平位移c. 若两球在飞行中同时遇到一堵墙，a球击中墙的高度大于b球击中墙的高度d. 在空中飞行的任意时刻，a球总在b球的水平正前方，且a球的速率总是大于b球的速率【答案】bcd【解析】两球都做平抛运动，由h=12gt2，得t=2hg，则知平抛运动的运动时间是由竖直高度决定的，ab两个球的高度是相同的，所以它们的运动的时间也是相同的，同时落地，故a错误。由于a球的初速度va大于b球的初速度vb，所以由公式x=v0t知，在飞行过程中的任一段时间内，a球的水平位移总是大于b球的水平位移，故b正确。遇到墙时，ab两球的水平位移是相同的，由于a球的初速度va大于b球的初速度vb，所以a的运动时间要比b的运动时间短，再根据h=12gt2，可知，a下落的距离小，所以a球击中墙的高度大于b球击中墙的高度，故c正确。ab两个球在竖直方向上的运动情况是一样的，竖直方向的速度的大小始终相同，所以在空中飞行的任意时刻，b球和a球总在同一高度，但是a球的初速度va大于b球的初速度vb，所以在空中飞行的任意时刻， a球的速率总是大于b球的速率，故d错误。故选bc。点睛：本题是对平抛运动规律的考查，明确平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，根据运动学规律，采用半定量的方法分析10.如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无滑动，大轮的半径是小轮的3倍， p、q分别是大轮和小轮边缘上的点，s是大轮上离转动轴的距离是半径的一半的点，则下列说法中正确的是()a. p、s、q三点的角速度之比为3:3:1b. p、s、q三点的线速度之比为2:1:2c. p、s、q三点的周期之比为1:1:3d. p、s、q三点的向心加速度之比为2:1:6【答案】bd【解析】因为p和s共轴转动，则p、s的角速度相等，p点和q点是靠皮带传动轮子边缘上的点，相同时间内走过的弧长相等，则线速度大小相同，根据=vr，可得：pq=rqrp=13，p、s、q三点的角速度之比为1：1：3故a错误；根据v=r可知mg+fn=mva2r vpvs=rprs=21，则p、s、q三点的线速度之比为2：1：2故b正确；根据t=2可知，p、s、q三点的周期之比为3：3：1，故c错误；根据a=2r可知，p、s、q三点的向心加速度之比为2：1：6，故d正确。所以bd正确，ac错误。11.如图所示，一光滑宽阔的斜面固定在水平面上，其倾角为，高为h，现有一小球在a处以水平速度v0射出，最后从b处离开斜面，下面说法中正确的是（）a. 小球的运动轨迹为抛物线b. 小球到达b点的水平方向位移为v02hgsinc. 小球到达点的时间为2hgd. 小球的加速度为gsin【答案】abd【解析】小球所受的合力方向沿斜面向下，与初速度垂直，做类平抛运动，运动的轨迹为抛物线，故a正确。根据牛顿第二定律得，小球的加速度a=mgsinm=gsin，根据hsin12at2得，t=1sin2hg，则水平方向的位移x=v0tv0sin2hg，故bd正确，c错误。故选abd。点睛：解决本题的关键掌握处理类平抛运动的方法，结合等时性，分析水平方向和沿斜面方向的运动，根据牛顿第二定律和运动学公式进行求解12.用细线悬吊着一个质量为m的小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,细线与竖直方向夹角为,线长为l,如图所示,下列说法中正确的是() a. 小球受重力、拉力、向心力b. 小球受重力、拉力c. 小球的向心力大小为mgtand. 小球的向心力大小为mgcos【答案】bc【解析】试题分析：小球受重力、拉力作用，故选项a错误，b正确；由受力图可知，小球的向心力大小为mgtan，选项c正确，d错误；故选bc考点：向心力二、填空题13.“研究平抛运动”的实验，可以描绘出小球做平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：a安装好器材，注意调整_，记下平抛初位置o点和过o点的竖直线。b让小球多次从斜槽上相同位置上由静止滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如右下图中a、b、c、d所示。c取下白纸以o为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹。如图所示 ，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点(轨迹已擦去)已知小方格纸的边长l0.9cm。g取10 m/s2。请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：小球从ab、bc、cd所经历的时间_ (填“相等”或“不相等”)；平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从ab、bc、cd的竖直方向位移差，求出小球从ab、bc、cd所经历的时间是_s；再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0_m/s；从抛出点到b点所经历的时间是_s。【答案】 (1). 斜槽末端切线水平 (2). 相等 (3). 0.03 s (4). 0.6 m/s (5). 0.045 s【解析】为了保证小球的初速度水平，安装好器材，注意调整斜槽末端切线水平平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，小球从ab、bc、cd的水平位移相等，则运动的时间相等根据y=l=gt2得，相等时间间隔t=lg0.910210s0.03s小球平抛运动的初速度v02lt20.91020.03m/s0.6m/sb点的竖直分速度vyb3l2t30.910220.03m/s0.45m/s，则抛出点到b点的时间t=vybg0.4510s0.045s点睛：解答此题关键是知道：平抛运动竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时求解某点的竖直分速度.14.如图所示，一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，有两个质量相等的小球a和b紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则a球的线速度必_b球的线速度，a球的角速度必_b球的角速度，a球对筒壁的压力必_b球对筒壁的压力（填“大于”、“小于”或“等于”）【答案】 (1). 大于 (2). 小于 (3). 等于【解析】【详解】如图所示，小球a和b紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动。由于a和b的质量相同，小球a和b在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的。由向心力的计算公式f=mv2r，由于球a运动的半径大于b球的半径，f和m相同时，半径大的线速度大，即a球的线速度必大于b球的线速度。又由公式f=m2r，由于球a运动的半径大于b球的半径，f和m相同时，半径大的角速度小，则a球的角速度必小于b球的角速度。根据平行四边形定则知，n=mgsin，质量相等，则支持力相等，a球对筒壁的压力必定等于b球对筒壁的压力。三、计算题15.一个质点从光滑xoy平面上的原点o开始运动，其分速度vx和vy随时间变化的图线如图甲、乙所示，求：（1）t=6s时物体的速度；（2）t=16s时物体的位移；【答案】（1）32m/s与x轴正方向的夹角是450 （2）80m与x轴正方向的夹角是530【解析】（1）t=6s时，vx=3m/s，vy=3m/s，故合速度为：v6=vx2+vy2=32+32=32m/s与x轴正方向的夹角是45（2）由图可知，物体在x轴方向上的加速度为零，16s内x方向的分位移为：x=316=48m在y轴方向上的加速度为：ay=vyt=48=0.5m/s216s内y方向的分位移为：y=12ayt2=120.5162=64m故合位移为：s=x2+y2=482+642=80m与x轴正方向的夹角的正切值为：tan=yx34 故=53点睛：本题关键是明确两个分运动是相互独立、互不影响的，先求解分运动的速度和位移，然后合成得到合运动的位移和速度16.如图所示,质量m=1kg的小球用细线拴住,线长l=1m,细线所受拉力达到f=18n时就会被拉断.当小球从图示位置释放后摆到悬点的正下方时,细线恰好被拉断.若此时小球距水平地面的高度h=5m,重力加速度g=10m/s2,求: （1）绳子断的瞬间小球的速度大小;（2）小球落地处到地面上p点的距离？（p点在悬点的正下方）【答案】（1）22m/s （2）22m【解析】【详解】（1）在最低点，绳子被拉断的瞬间应满足：tmgmv2l代入数据得到：v=22m/s（2）绳子断后，小球做平抛运动，竖直方向满足：h12gt2解得：t=2510s=1s 水平方向位移大小：x=vt=22m17.如图所示，轨道abcd的ab段为一半径r=1m的14圆形轨道，bc段为高为h=5m的竖直轨道，cd段为水平轨道一质量为0.2kg的小球由a点运动到b点，离开b点做平抛运动，由于存在摩擦力的缘故小球在圆弧轨道上的速度大小始终为2m/s（g取10m/s2），求：（1）小球从a点运动到水平轨道的时间；（2）小球到达b点时对圆形轨道的压力；（3）如果在bcd轨道上放置一个倾角=37的斜面（如图中虚线所示），那么小球离开b点后能否落到斜面上