安徽省巢湖市柘皋中学高一下学期第三次月考物理试卷

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精2016—2017学年安徽省巢湖市柘皋中学高一（下）第三次月考物理试卷一、单选题（本大题共9小题，共36分）1．如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时,使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（）A．直线P B．曲线QC．曲线R D．无法确定是P还是Q2．歼20是我国自主研发的一款新型隐形战机，图中虚线是某次歼20离开跑道在竖直方向向上加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线，则空气对飞机作用力的方向可能是（）A．沿F1方向 B．沿F2方向 C．沿F3方向 D．沿F4方向3．如图所示，在冰球以速度v1在水平冰面上向右运动．运动员沿冰面在垂直v1的方向上快速打击冰球，冰球立即获得沿打击方向的分速度v2．不计冰面摩擦和空气阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是（）A． B． C． D．4．在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，要使两球在空中相遇,则必须（）A．先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．A球的初速度小于B球的初速度5．当物体做匀速圆周运动时，以下说法正确的是（）A．物体速度保持不变B．物体加速度保持不变C．物体所受合外力大小保持不变D．物体所受合外力为恒力6．自行车是我们常用的绿色环保交通工具，如图所示，是自行车部分结构示意图，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点，下面说法中正确的是（）A．A、B两点的线速度大小相等 B．B、C两点的线速度大小相等C．A、C两点的角速度大小相等 D．A、B两点的角速度大小相等7．关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是（)A．因为，所以向心加速度与转动半径成反比B．因为a=ω2r，所以向心加速度与转动半径成正比C．因为，所以角速度与转动半径成反比D．因为ω=2πn(n为转速)，所以角速度与转速成正比8．摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、c、d四处时，以下说法正确的是（）A．游客在a处受的摩擦力向右 B．游客在b处受的支持力小于GC．游客在c处受的摩擦力等零 D．游客在d处受的支持力大于G9．如图所示．小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．下列关于A的受力情况说法正确的是（）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C．受重力、支持力、与运动方向的摩擦力和向心力D．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力二、多选题（本大题共3小题，共12分）10．如图所示，长为L的细绳的一端固定于O点，另一端栓一质量为m的小球，O点正下方处有一固定的钉子C，小球由水平位置释放后到最低点时的速度为，与钉子C相碰的前后瞬间绳中张力大小分别为F1、F2则（）A．F1=3mg B．F1=2mg C．F2=3mg D．F2=5mg11．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，让两个质量相同的小球A和小球B，紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动，则（）A．A球的线速度一定大于B球的线速度B．A球的角速度一定大于B球的角速度C．A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度D．A球对筒壁的压力一定大于B球对筒壁的压力12．有人驾一小船准备渡河，已知河宽200m,河水的流速为v1=3m/s，船在静水中的速度为v2=4m/s,下列有关小船渡河的说法正确的是（）A．小船在河中运动的轨迹是一条曲线B．小船在河中运动的实际速度一定是5m/sC．小船渡河的最短距离是200mD．小船运动到对岸的最短时间是50s三、实验题探究题（本大题共2小题，每空2分，共12分）13．利用所学物理知识解答下列问题：（1）“研究平抛物体的运动"实验的装置如图1所示,在实验前应调节将斜槽直至末端切线，实验时保证小球每次必须从斜面上的由静止开始释放．(2）某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤的情况确定坐标系，如图2中背景方格的边长均为0.05m，取g=l0m/s2,小球运动中水平分速度的大小是m/s，小球经过B点时的速度大小是m/s，小球平抛运动抛出点的x轴坐标为m．14．某同学探究“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”，如图用细线吊着一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动,并用仪器测出了小球的下列物理量：运动n圈的总时间t;做匀速圆周运动的半径r；质量m;到悬点O的竖直距离h．已知重力加速度为g．则小球所需要的向心力的表达式F向=；小球所受的合力的表达式为F合=．（用字母n、t、r、m、h、g表示）四、计算题（本大题共4小题，共40分）15．“套圈圈"是老少皆宜的游戏．如图，某同学站在起始线后以初速度v1=8m/s抛出铁丝圈，铁丝圈抛出时在起始线正上方,套中地面上距离起始线后x1=4m处目标．忽略空气阻力，则：（1)铁丝圈在空中运动时间t（2）若抛出铁丝圈时圈距离地面不变，需套中距离起始线x2=6m处目标．抛出铁丝圈时速度的大小v2．16．一辆质量为m=1。5×103kg的汽车以匀速率v=5m/s通过一座圆弧形拱形桥后，接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥．设两圆弧半径相等，汽车通过拱形桥桥顶时，对桥面的压力FN1为车重的一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时,对桥面的压力为FN2，g取10m/s2，试求桥的半径及FN2的大小．17．在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s．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。6倍．(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,要使汽车能够安全通过（不起飞）圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？(3)如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低），弯道半径为120m,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少?18．如图所示，半径为R、内径很小的光滑半圆管置于竖直平面内,两个质量均为m的小球A、B,以不同的初速度进入管内，A通过最高点时，对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时，对管壁下部的压力为0.75mg，求A、B两球落地点之间的距离．

2016—2017学年安徽省巢湖市柘皋中学高一(下)第三次月考物理试卷参考答案与试题解析一、单选题（本大题共9小题，共36分)1．如图所示，在玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点匀速上升的同时，使玻璃管水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动的轨迹是图中的（）A．直线P B．曲线QC．曲线R D．无法确定是P还是Q【考点】运动的合成和分解．【分析】蜡块参与了竖直方向上的匀速直线运动和水平方向上的匀加速直线运动，判断合运动是直线运动看合速度与合加速度在不在同一条直线上，并且曲线运动的合力（加速度）大致指向轨迹凹点的一侧．【解答】解:两个分运动的合加速度方向水平向右，与合速度的方向不在同一条直线上,所以合运动为曲线运动，根据曲线运动的合力（加速度）大致指向轨迹凹点的一侧，知该轨迹为曲线Q．故B正确,A、C、D错误；故选：B．2．歼20是我国自主研发的一款新型隐形战机,图中虚线是某次歼20离开跑道在竖直方向向上加速起飞的轨迹，虚直线是曲线上过飞机所在位置的切线,则空气对飞机作用力的方向可能是（）A．沿F1方向 B．沿F2方向 C．沿F3方向 D．沿F4方向【考点】物体做曲线运动的条件；曲线运动．【分析】根据飞机运动情况进行分析，明确力应指向运动轨迹变曲的方向，同时根据飞机的加速运动可明确空气作用力的方向．【解答】解：飞机向上加速,空气作用力应指向曲线弯曲的凹侧，同时由于飞机加速运动，故力应与速度的夹角为锐角；故只有F3符合题意；故选：C．3．如图所示，在冰球以速度v1在水平冰面上向右运动．运动员沿冰面在垂直v1的方向上快速打击冰球,冰球立即获得沿打击方向的分速度v2．不计冰面摩擦和空气阻力．下列图中的虚线能正确反映冰球被击打后运动路径的是（）A． B． C． D．【考点】曲线运动；物体做曲线运动的条件．【分析】物体做曲线运动时，合力一定不为零,且合力的方向与速度方向不在同一直线上．当物体做直线运动时,合力可以为零，或者合力的方向与速度方向在同一直线上．实际的速度为合速度，速度矢量，合速度与分速度的关系满足平行四边形定则．【解答】解:CD、物体所受的合力与速度方向不在同一直线上做曲线运动，合力与速度方向在同一直线上做直线运动，题中冰球受打击后在水平方向上不受力，故作直线运动,故CD错误；AB、实际运动的速度为合速度,根据平行四边形定则可知，合速度不可能沿打击的方向，一定沿以两分速度为邻边的平行四边形的对角线的方向，故A错误、B正确．故选：B．4．在同一水平直线上的两位置分别沿同方向水平抛出两小球A和B,其运动轨迹如图所示,不计空气阻力，要使两球在空中相遇，则必须()A．先抛出A球B．先抛出B球C．同时抛出两球D．A球的初速度小于B球的初速度【考点】平抛运动．【分析】研究平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动,两个方向上运动的时间相同．【解答】解：由于相遇时A、B做平抛运动的竖直位移h相同，由h=gt2可以判断两球下落时间相同，即应同时抛出两球；物体做平抛运动的规律水平方向上是匀速直线运动，由于A的水平位移比B的水平位移大，所以A的初速度要大；故选：C．5．当物体做匀速圆周运动时，以下说法正确的是(）A．物体速度保持不变B．物体加速度保持不变C．物体所受合外力大小保持不变D．物体所受合外力为恒力【考点】匀速圆周运动．【分析】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化,是变速运动；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动；角速度的大小和方向都不变．【解答】解：A、匀速圆周运动的线速度大小不变，方向变化，是变速运动，故A错误；B、匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，是变加速运动,故B错误;C、物体所受合外力提供向心力，大小不变，但方向时刻指向圆心，是个变力，故C正确，D错误．故选:C6．自行车是我们常用的绿色环保交通工具，如图所示，是自行车部分结构示意图，A、B、C分别是大齿轮、小齿轮和后轮边缘上的点，下面说法中正确的是（）A．A、B两点的线速度大小相等 B．B、C两点的线速度大小相等C．A、C两点的角速度大小相等 D．A、B两点的角速度大小相等【考点】线速度、角速度和周期、转速．【分析】利用同轴转动角速度相同,同一传动链不打滑，皮带上各点的线速度大小相等，再利用v=ωr求解即可【解答】解:A、A和B同一传动，皮带上各点的线速度大小相等，故A正确；B、B和C两点同轴转动，所以两点的角速度相等；据v=ωr和两点的半径不同,所以线速度大小不同，故B错误;C、D、A和B两点属于同一传动链两点，故线速度相等;据v=ωr和两点的半径不同，所以角速度大小不同，B和C两点同轴转动，所以两点的角速度相等，所以A、C两点的角速度大小不相等．故C错误，D错误；故选：A7．关于质点做匀速圆周运动的说法，以下正确的是（）A．因为，所以向心加速度与转动半径成反比B．因为a=ω2r，所以向心加速度与转动半径成正比C．因为，所以角速度与转动半径成反比D．因为ω=2πn(n为转速），所以角速度与转速成正比【考点】向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．【分析】根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论．【解答】解：A、由牛顿第二定律可知,向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，所以A错误．B、由A的分析可知B错误．C、由可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，所以C错误．D、因为2π是恒量，所以角速度与转速成正比，所以D正确．故选D．8．摩天轮顺时针匀速转动时，重为G的游客经过图中a、b、c、d四处时,以下说法正确的是（）A．游客在a处受的摩擦力向右 B．游客在b处受的支持力小于GC．游客在c处受的摩擦力等零 D．游客在d处受的支持力大于G【考点】向心力．【分析】摩天轮顺时针匀速转动时，游客也做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，根据牛顿第二定律比较支持力的大小．【解答】解:A、在a点,重力与支持力的合力提供向心力，所以没有水平方向的分力，摩擦力为0．故A错误；B、在b、d两点，合力方向指向圆心，知竖直方向上的合力为零,则Nb=Nd=G．故BD错误；C、在c点，重力与支持力的合力提供向心力,所以没有水平方向的分力，摩擦力为0．故C正确．故选：C9．如图所示．小物块A与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做匀速圆周运动．下列关于A的受力情况说法正确的是（）A．受重力、支持力B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力C．受重力、支持力、与运动方向的摩擦力和向心力D．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力【考点】向心力．【分析】向心力是根据效果命名的力，只能由其它力的合力或者分力来充当，不是真实存在的力，不能说物体受到向心力．【解答】解：物块A随圆盘一起做匀速圆周运动,受重力、支持力和指向圆心的静摩擦力，重力和支持力平衡,靠静摩擦力提供向心力，故B正确，ACD错误．故选：B．二、多选题（本大题共3小题，共12分）10．如图所示，长为L的细绳的一端固定于O点，另一端栓一质量为m的小球，O点正下方处有一固定的钉子C，小球由水平位置释放后到最低点时的速度为，与钉子C相碰的前后瞬间绳中张力大小分别为F1、F2则()A．F1=3mg B．F1=2mg C．F2=3mg D．F2=5mg【考点】向心力;线速度、角速度和周期、转速．【分析】由向心力公式可求得细线碰到钉子后的前后细线拉力的大小;【解答】解：由重力和绳子的拉力提供小球的向心力，根据向心力公式可得：F1﹣mg=F1=3mg同理:F2﹣mg=m解得：F2=5mg；故选：AD11．如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面,圆锥筒固定不动，让两个质量相同的小球A和小球B，紧贴圆锥筒内壁分别在水平面内做匀速圆周运动,则（)A．A球的线速度一定大于B球的线速度B．A球的角速度一定大于B球的角速度C．A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度D．A球对筒壁的压力一定大于B球对筒壁的压力【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】小球受重力和支持力，靠重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力,根据F合=ma==mω2r比较线速度、角速度、加速度．【解答】解:A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，如图根据牛顿第二定律，有：F=mgtanθ=ma==mω2r，解得：v=,a=gtanθ，ω=．A的半径大，则A的线速度大，角速度小，向心加速度相等．故AC正确，B错误．D、因为支持力N=,支持力等于球对筒壁的压力，知球A对筒壁的压力一定等于球B对筒壁的压力．故D错误．故选：AC．12．有人驾一小船准备渡河，已知河宽200m,河水的流速为v1=3m/s，船在静水中的速度为v2=4m/s，下列有关小船渡河的说法正确的是（）A．小船在河中运动的轨迹是一条曲线B．小船在河中运动的实际速度一定是5m/sC．小船渡河的最短距离是200mD．小船运动到对岸的最短时间是50s【考点】运动的合成和分解．【分析】当合速度与河岸垂直时，位移最小；先根据平行四边形定则求解合速度，然后求解渡河时间．船参与了两个分运动，沿着船头方向且相对于静水的分运动，随着水流一起的分运动;当船在静水中速度垂直河岸时，渡河时间最短．【解答】解：A、由题意可知，两分速度不变,则合运动是直线运动,那么船在河中的运动轨迹是一条直线,故A错误；B、若小船行驶过程中船头一直垂直指向对岸，小船实际的速度是水流速与静水速的合速度，根据平行四边形定则，合速度v==m/s=5m/s．现如今船头方向不确定，因此船的合速度在1m/s到7m/s之间，故B错误；C、由于小船在静水中的速度为v2大于水的速度v1，故小船过河最短路程为:s=d=200m；故C正确；D、当船头正对河岸过河时间最短：t===50s．故D正确；故选：CD．三、实验题探究题（本大题共2小题，每空2分,共12分）13．利用所学物理知识解答下列问题:（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如图1所示,在实验前应调节将斜槽直至末端切线水平,实验时保证小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放．(2）某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点（0,0），结合实验中重锤的情况确定坐标系，如图2中背景方格的边长均为0.05m,取g=l0m/s2，小球运动中水平分速度的大小是1.5m/s，小球经过B点时的速度大小是2.5m/s,小球平抛运动抛出点的x轴坐标为﹣0。1m．【考点】研究平抛物体的运动．【分析】在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹,实验成功的关键是小球是否初速度水平，要求从同一位置多次无初速度释放，这样才能确保每次平抛轨迹相同；在竖直方向上，根据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，即A到B的时间，结合水平位移和时间求出初速度．根据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．根据速度时间公式求出抛出点到B点的时间,从而求出B点与抛出点的水平位移和竖直位移,得出抛出点的坐标．【解答】解:（1）实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用；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．(2）根据△y=2L=gT2得：T=s=0.1s,则A运动到B的时间为0.1s．平抛运动的初速度为：v0===1.5m/s．B点竖直分速度为：vyB===2m/s，则B点的速度为：vB===2。5m/s．抛出点到B点的时间为：t==s=0。2s，则x=0。1﹣v0t=0.1﹣1×0。2=﹣0。1m，故答案为：(1）水平，同一位置；（2）1.5，2.5，﹣0。1．14．某同学探究“用圆锥摆粗略验证向心力的表达式”，如图用细线吊着一小球,使小球在水平面内做匀速圆周运动,并用仪器测出了小球的下列物理量：运动n圈的总时间t；做匀速圆周运动的半径r;质量m；到悬点O的竖直距离h．已知重力加速度为g．则小球所需要的向心力的表达式F向=；小球所受的合力的表达式为F合=．（用字母n、t、r、m、h、g表示）【考点】向心力；牛顿第二定律．【分析】对小球受力分析,受重力和拉力,合力提供向心力,根据矢量的合成求出合力;根据牛顿第二定律列式求解需要的向心力．【解答】解：对小球受力分析,受重力和拉力，如图所示：故合力为：F=mgtanα=小球需要的向心力:Fn=mr(）2=故答案为：;四、计算题（本大题共4小题，共40分）15．“套圈圈"是老少皆宜的游戏．如图,某同学站在起始线后以初速度v1=8m/s抛出铁丝圈，铁丝圈抛出时在起始线正上方,套中地面上距离起始线后x1=4m处目标．忽略空气阻力，则:（1）铁丝圈在空中运动时间t（2）若抛出铁丝圈时圈距离地面不变,需套中距离起始线x2=6m处目标．抛出铁丝圈时速度的大小v2．【考点】平抛运动．【分析】根据平抛运动的水平位移和初速度求出铁丝圈在空中运动的时间．结合水平位移和时间求出抛出铁丝圈的速度．【解答】解：（1）根据x1=v1t得,铁丝圈在空中运动的时间为：t=．（2)由于铁丝圈距地面的高度不变，则运动的时间不变,可知抛出铁丝圈的速度为：．答:(1）铁丝圈在空中运动时间为0。5s;(2）抛出铁丝圈时速度的大小为12m/s．16．一辆质量为m=1。5×103kg的汽车以匀速率v=5m/s通过一座圆弧形拱形桥后,接着又以相同速率通过一圆弧形凹形桥．设两圆弧半径相等，汽车通过拱形桥桥顶时，对桥面的压力FN1为车重的一半，汽车通过圆弧形凹形桥的最低点时，对桥面的压力为FN2，g取10m/s2，试求桥的半径及FN2的大小．【考点】向心力．【分析】汽车在拱形桥的顶端和在凹地的最低点靠竖直方向上的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式求解即可．【解答】解：汽车通过桥顶时,mg﹣FN1=，FN1=，解得:R=5m在圆弧形凹地最低点时FN2﹣mg=，解得:FN2=2。25×104N答：桥的半径为5m,FN2的大小为2。25×104N．17．在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s．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0.6倍．(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，要使汽车能够安全通过(不起飞）圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少?（3)如果弯道的路面设计为倾斜（外高内低)，弯道半径为120m,要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道