江西省南昌市第一中学2018-2019学年高一物理下学期3月月考试题（含解析）

江西省南昌市第一中学2018-2019学年高一物理下学期3月月考试题（含解析）一、选择题1.伽利略根据小球在斜面上运动的实验和理想实验，提出了惯性的概念，从而奠定了牛顿力学的基础。早期物理学家关于惯性有下列说法，其中正确的是（ ）a. 物体抵抗运动状态变化的性质是惯性b. 没有力作用，物体只能处于静止状态c. 物体在圆周轨道上保持匀速率运动的性质是惯性d. 同一物体，运动快时比运动慢时的惯性大【答案】a【解析】【详解】a、根据惯性的定义可知，物体反抗运动状态的变化的性质就是惯性，质量越大，反抗能力越强，保持原来的状态的本领越大；故a正确.b、没有力的作用，物体可能处于静止状态，有可能做匀速直线运动；故b错误.c、物体在圆周轨道上保持匀速率运动的是匀速圆周运动，是外力提供向心力，不是惯性；故c错误.d、惯性大小与物体的质量有关，质量越大，惯性越大，与是否运动、运动的快慢无关；故d错误.故选a.2.如图所示，一物体分别从高度相同、倾角不同的三个光滑斜面顶端由静止开始下滑。下列说法正确的是（ ） a. 滑到底端时的速度相同b. 滑到底端所用的时间相同c. 在倾角为30的斜面上滑行的时间最短d. 在倾角为60的斜面上滑行的时间最短【答案】d【解析】【详解】设斜面高度为h，斜面倾角为，则斜面长度为，根据牛顿第二定律有：，解得，a、根据，得：，可知沿不同的倾角到达底端的速度大小相等，但方向不同，故速度不同；则a错误.b、c、d、根据匀加速直线运动的位移，可得，可知倾角越大，下滑时间越短，故倾角取图中最大值，即时，下滑时间最短；故b、c错误，d正确.故选d.3.如图所示，在倾角为30的光滑斜面上，物块a、b质量分别为m和2m.物块a静止在轻弹簧上面，物块b用细线与斜面顶端相连，a、b紧挨在一起但a、b之间无弹力已知重力加速度为g，某时刻把细线剪断，当细线剪断瞬间，下列说法正确的是()a. 物块a的加速度为0b. 物块a的加速度为c. 物块b的加速度为0d. 物块b的加速度为【答案】b【解析】试题分析：剪断细线前，弹簧的弹力：，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，仍为；剪断细线瞬间，对a、b系统，加速度为：，即a和b的加速度均为。考点：牛顿运动定律【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的瞬时问题，抓住剪断细线的瞬间弹簧的弹力不变，结合牛顿第二定律进行求解，掌握整体法和隔离法的灵活运用。4.如图所示，一辆小车静置在水平地面上，用一条遵守胡克定律的橡皮筋将小球p悬挂于车顶o点，在o点正下方有一光滑小钉a，它到o点的距离恰好等于橡皮筋原长l0。现使小车从静止开始向右做加速度逐渐增大的直线运动，在此运动过程中（橡皮筋始终在弹性限度内），小球的高度a. 保持不变b. 逐渐降低c. 逐渐升高d. 升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定【答案】a【解析】试题分析：设l0为橡皮筋的原长，k为橡皮筋的劲度系数，小车静止时，对小球受力分析得：t1=mg，弹簧的伸长,即小球与悬挂点的距离为l1=l0+，当小车的加速度稳定在一定值时，对小球进行受力分析如图，得：t2cos=mg，t2sin=ma，所以：，弹簧的伸长：，则小球与悬挂点的竖直方向的距离为：，即小球在竖直方向上到悬挂点的距离不变，故a正确，bcd错误故选a.考点：物体的平衡.5.一个质点从水平面内的坐标系的原点出发开始运动，其沿轴正方向的分速度随时间变化的图象及沿轴正方向的位移随时间变化的图象如图甲、乙所示，一条直线过坐标原点、与轴正方向成30角，如图丙所示。质点经过该直线时的坐标为（ ）a. b. c. d. 【答案】c【解析】【详解】根据x方向的分运动为初速度为零的匀加速直线运动，有， ；y方向为匀速直线运动，有，；质点经过直线上的点时满足，可解得：，则，即坐标为；故选c.6.从某一高度处的同一地点同时水平和竖直向上抛出两个小球，两球的初速度大小均为，两球之间用一根轻绳相连，两球抛出时，轻绳恰好绷直，则轻绳的长度为（取）（ ）a. b. c. d. 【答案】d【解析】【详解】根据竖直上抛是匀减速直线运动，有，平抛水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，轻绳恰好绷直时的长度为两球之间的距离；故选d.7.如图所示，用一根细绳一端系一个小球，另一端固定。给小球不同的初速度，使小球在水平面内做角速度不同的圆周运动，则下列细绳拉力、悬点到轨迹圆心高度、向心加速度、线速度与角速度平方的关系图象正确的是（ ）a. b. c. d. 【答案】a【解析】【详解】设细绳与竖直方向的夹角为，绳长为l，则圆锥摆的半径为；而做匀速圆周运动的向心力由拉力和重力的合力提供，有.a、根据受力关系可知，而，联立可得，则与是正比例函数关系，图象为过原点的倾斜直线；故a正确.b、由几何关系有，联立向心力，可得，故h与是反比例函数关系，图象为曲线；b错误.c、由向心加速度，可得a与不能构成线性函数；c错误.d、由圆周运动的线速度，可知线速度v与不能构成线性关系；故d错误.故选a.8.如图所示是倾角为45的斜坡，在斜坡底端点正上方某一位置处以速度水平向左抛出一个小球，小球恰好能垂直落在斜坡上，运动时间为。小球从同一点处自由下落，下落至点的时间为，不计空气阻力，则（ ）a. b. c. 1:2d. 1：3【答案】b【解析】【详解】小球a恰好能垂直落在斜坡上，轨迹如图所示：由几何关系可知，落在斜坡时，小球竖直方向的速度 水平位移 竖直位移 联立三式可得：由几何关系可知小球b作自由下落时： 联立各式解得：；故选b.9.如图所示，质量为m1 kg的物块停放在光滑的水平面上。现对物块施加一个水平向右的外力f，使它在水平面上做直线运动。已知外力f随时间t(单位为s)的变化关系为f(62t)n，则a. 在t3 s时，物块的速度为零b. 物块向右运动的最大速度为9 m/sc. 在06 s内，物块的平均速度等于4.5 m/sd. 物块向右运动的最大位移大于27 m【答案】bd【解析】【详解】a、水平面光滑，物体所受的合力等于f，在03s内，物块的受力一直向右，一直向右做加速运动，可知3s时物块的速度不为零，故a错误；b、根据牛顿第二定律得：，at图线如图所示，at图线与时间轴围成的面积表示速度的变化量，可知最大速度变化量为，可知物体向右运动的最大速度为9m/s，故b正确；cd、物体的速度时间图线如图所示，由图线与时间轴围成的面积表示位移，所以在06s内位移，则平均速度，故d正确，c错误；故选bd。【点睛】根据牛顿第二定律得出加速度与时间的表达式，结合a-t图线围成的面积表示速度变化量得出最大速度的大小，根据速度时间图线，结合图线围成的面积表示位移，根据平均速度的定义式求出平均速度的大小。10.用同种材料制成的倾角为30的斜面和水平面，斜面长2.4 m且固定，如图甲所示。一小物块从斜面顶端以沿斜面向下的初速度v0开始自由下滑，当v02 m/s时，经过0.8 s后小物块停在斜面上，多次改变v0的大小，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出t-v0图象，如图乙所示。已知重力加速度大小为g10 m/s2，则下列说法中正确的是()a. 小物块在斜面上运动时的加速度大小为2.5 m/s2b. 小物块在斜面上运动时的加速度大小为0.4 m/s2c. 小物块与该种材料之间的动摩擦因数为d. 由图乙可推断，若小物块的初速度继续增大，小物块的运动时间也随速度均匀增大【答案】ac【解析】【详解】ab由题图乙可知小物块在斜面上运动时的加速度大小为a2.5 m/s2，故a正确，b错误；c对小物块应用牛顿第二定律得mamgcos mgsin ，代入数据得，故c正确；d若小物块的速度足够大，则小物块将运动到水平面上，题图乙中的直线对小物块不再适用，故d错误。故选：ac【点睛】小物块在斜面上下滑做匀减速直线运动，根据速度时间公式a=求出加速度的大小；根据牛顿第二定律，求出小物块与该种材料间的动摩擦因数；随着初速度增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图象中的正比关系11.如图所示，水平地面的上空有一架飞机在进行投弹训练，飞机沿水平方向做匀加速直线运动。当飞机飞过观察点点正上方点时投放一颗炸弹，经时间炸弹落在观察点正前方处的点，与此同时飞机投放出第二颗炸弹，最终落在距观察点正前方处的点，且，空气阻力不计，以下说法正确的有（ ）a. 飞机第一次投弹时的速度为b. 飞机第二次投弹时的速度为c. 飞机水平飞行的加速度为d. 两次投弹时间间隔内飞机飞行距离为【答案】ad【解析】【详解】a、第一次投出的炸弹做平抛运动，在时间t内水平方向匀速直线运动的位移为l1，故第一次投弹的初速度为；故a正确.bc、设飞机的加速度为a，第二次投弹时的速度为，由匀变速直线运动的规律可知：，而，解得：，故b、c均错误.d、两次投弹间隔t内飞机飞行的距离；故d正确.故选ad.12.如图所示,质量分别为和的两个物块（可视为质点）在水平圆盘上沿直径方向放置，与转盘的动摩擦因数均为（可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。a离轴的距离为离轴的距离为，两物块用一根细绳连在一起。随圆盘以角速度一起做匀速圆周运动，且与圆盘保持相对静止，下列说法正确的是（ ）a. 所受的合外力与所受的合外力大小相等b. 所受摩擦力方向指向圆心c. 若，细绳无张力d. 若，两物块与圆盘发生相对滑动【答案】bcd【解析】【详解】a、物块a与b一起做匀速圆周运动，角速度是相等的，合外力提供向心力，由：，可知b受到的合外力是a的4倍；故a错误.b、b有相对于圆盘向外运动的趋势，而且b需要的向心力比a大，所以b受到的摩擦力的方向指向圆心；故b正确.c、物块b距离圆心较远，当b的向心力恰好等于最大静摩擦力时：，则：，则当时，绳子上没有拉力；故c正确.d、设当a、b所受摩擦力均达到最大时，细线拉力为t，对a物块：，对b物块：联立解得：；故d正确.故选bcd.二、实验题13. 某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图实所示的物体运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出,则：（1）小球平抛运动的初速度v0= （g=10 m/s2）。（2）开始做平抛运动的位置坐标x= ， y= 。【答案】（1）2m/s（2）-10cm；-125cm【解析】试题分析：（1）在竖直方向上y=gt2得：;则小球平抛运动的初速度（2）b点在竖直方向上的分速度：小球运动到b点的时间：因此从平抛起点到o点时间为：t=t-t=015s-01s=005s因此从开始到o点水平方向上的位移为：x1=vt=2m/s005s=01m=10cm，竖直方向上的位移：所以开始做平抛运动的位置坐标为：x=-10cm，y=-125cm考点：研究平抛物体的运动【名师点睛】此题考查了研究平抛物体的运动的实验；解决本题的关键知道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，并熟练应用匀变速直线运动的公式以及推论解答问题。14. 为了“测量当地重力加速度g的值和木块与木板间的动摩擦因数”，某同学设计了如下实验方案：第一步：他把带有定滑轮的木板的有滑轮的一端垫起，把质量为m的滑块通过细绳与质量为m的带夹重锤相连，然后跨过定滑轮，重锤后连一纸带，穿过打点计时器，调整木板倾角，直到轻推滑块后，滑块沿木板做匀速运动，如图甲所示第二步：保持长木板的倾角不变，将打点计时器安装在长木板靠近滑轮处，取下细绳和重锤，将滑块与纸带相连，使其穿过打点计时器，如图乙所示然后接通电源释放滑块，使之从静止开始加速运动，打出纸带打出的纸带如丙图：试回答下列问题：（1）已知o、a、b、c、d、e、f相邻计数的时间间隔为t，oa、ab、de、ef间距分别为x1、x2、x3、x4，根据纸带求木块下滑的加速度a=_（2）已知质量m、m，加速度a，则当地的重加速度g=_（3）已知质量m、m和长木板的倾角，则木块与木板间的动摩擦因数=_【答案】（1）（2）（3）【解析】【详解】（1）根据x=at2可知：；，则；（2）（3）由题意；，解得；【点睛】此题是测定重力加速度和动摩擦因数的实验；关键是搞清实验的原理；能根据牛顿第二定律列出在两种情况下的方程，联立即可解答。三、计算题15.在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s2。（1）如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？（2）如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够以设计时速安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？【答案】（1）180m（2）90m【解析】【分析】(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果；(2) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，重力与支持力的合力提供向心力；为了保证安全，车对路面间的弹力fn必须大于等于零。【详解】(1) 汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有：fm=0.5mg 由速度v=30m/s，解得弯道半径为：r180m；(2) 汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，到达最高点时，根据向心力公式有： 为了保证安全，车对路面间的弹力fn必须大于等于零，有： 代入数据解得：r90m。16.如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高h = 0.8m处有一小球，当滑块在长木板上以初速度=3m/s向右滑出的同时，小球以初速度=2m/s向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，g=10m/s2，求：（1）滑块与长木板间的动摩擦因数； （2）如果将长木板绕左端逆时针转动,再将小球以初速度水平抛出的同时,滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动,如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？【答案】（1）0.5 （2）6m/s【解析】【详解】(1)根据 得小球的水平位移 根据 解得 则在水平面的加速度 ，所以 （2）当木板沿逆时针转动370时,球以初速度做平抛运动打到长木板上,则 滑块沿斜面上滑,设初速度为 根据牛顿第二定律有: ,根据位移关系有 联立以上公式可求得： 故本题答案是：（1）0.5 （2）6m/s【点睛】(1)根据高度求出平抛运动的时间,结合初速度和时间求出水平位移,抓住时间相等,根据位移时间公式求出滑块做匀减速运动的加速度大小,结合牛顿第二定律求出滑块与长木板的动摩擦因数.(2)根据平抛运动的规律,结合水平位移和竖直位移的关系求出运动的时间,根据牛顿第二定律,抓住时间相等,运用运动学公式求出滑块的初速度17.如图所示，高的水平台面上是一个以的速度匀速顺时针转动的水平传送带，在该水平台面右边界直面的右端处也有一高度的足够长水平台面，其左端面也是竖直方向，点为平台的左端点。将一质量的煤块（可视为质点）无初速度地放在传送带上的点处。已知煤块与传送带间的动摩擦因数为0.1，传送带的长度，传送带的滑轮大小可以忽略，重力加速度取，不计空气阻力。（1）求煤块从运动到的过程中，煤块在传送带上留下黑色痕迹的长度；（2）求煤块离开传送带后，第一落点的位置到点的距离。【答案】(1) (2)【解析】【详解】(1)煤块的加速度为，假设小物块在传送带上一直做匀加速运动，离开传送带时的速度为，则由，得到，由于，所以假设成立，小物块传送带上加速的时间，其间传送带的位移为，相对位移.(2)小物块离开传送带后做平抛运动，若能到平台下方的地面，解得：，由于，所以小物块不可能到达平台下方的地面.设物块落在竖直面上，由于，则小物块落点距的距离.18.图1中，质量为=1kg的物块叠放在质量为=3kg的木板右端木板足够长，放在光滑的水平地面上，木板与物块之间的动摩擦因数为，整个系统开始时静止，重力加速度=10m/s2（1）在木板右端施加水平向右的拉力f，为使木板和物块发生相对运动，拉力f至少应为多大？（2）在内，若拉力