2021-2022学年陕西省榆林市第十中学2020-2021学年高一（下）第一次月考物理试题（解析版）

2020～2021学年度第二学期第一次月考高一物理试题注意事项：1.本试卷共4页，全卷满分100分；2.答卷前，考生须准确填写自己的姓名、准考证号，并认真核准条形码上的姓名、准考证号；3.第I卷选择题必须使用2B铅笔填涂，第Ⅱ卷非选择题必须使用0.5毫米黑色墨水签字笔书写，涂写要工整、清晰；4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题卷不回收第I卷（选择题共52分）一、选择题（本大题共13小题，每小题4分，计52分。在每小题给出的四个选项中，第1～9题只有一项符合题目要求；第10～13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，有选错或不选的得0分）1.关于曲线运动下列说法正确的是（）A.速度一定是变化的B.加速度一定是变化C.合外力一定是变化的D.以上说法都不对【1题答案】【答案】A【解析】【详解】AD．做曲线运动的物体速度方向一定是变化的，则速度一定是变化的，选项A正确，D错误；BC．做曲线运动的物体加速度不一定是变化的，合外力不一定是变化的，例如平抛运动，选项BC错误；故选A。2.物体做匀速圆周运动时，下列说法正确是（）A.物体所受合力必须等于零 B.物体所受合力的大小不变，方向不断改变C.物体所受合力的大小可能变化 D.物体所受合力不变【2题答案】【答案】B【解析】【详解】A．物体做匀速圆周运动时，需要物体受到的合力提供向心力，因此物体所受合力不等于零，A错误；B．物体所受合力一直与速度方向垂直，速度大小不变，可方向时刻在改变，所以合力方向时刻在改变，B正确；C．因为物体做匀速圆周运动时，所受合力一直与速度方向垂直，合力只改变速度的方向，不改变速度的大小，所以当速度大小不变时，所受合力大小不变，C错误；D．物体所受合力的大小不变，方向时刻改变，物体所受合力是变力，D错误。故选B。3.某质点在恒力F作用下从A点沿图所示曲线运动到B点，到达B点后，质点受到的力大小不变，但方向恰与F相反，则它从B点开始的运动轨迹可能是图中的哪条曲线（）A.曲线a B.曲线b C.曲线c D.以上三条曲线都不可能【3题答案】【答案】A【解析】【详解】从A点沿曲线运动到B点，曲线是向下弯曲的，由合力应该指向轨迹内侧，可知恒力F的方向应该是斜向右下方的，改变F的方向之后就应该是斜向左上方的，又由于曲线运动的合力是指向轨迹内侧的，所以把F反向之后，物体的运动轨迹应该是向上弯曲，所以A选项正确。故选A。4.如图所示，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动的角速度大小为ωA、ωB，线速度大小为vA、vB，则（）AωA=ωB，vA<vB B.ωA>ωB，vA=vBC.ωA=ωB，vA>vB D.ωA<ωB，vA=vB【4题答案】【答案】C【解析】【详解】因A、B两点绕同一轴O转动，可知角速度相等，即根据、，可得故选C。5.如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径与管道内径均为r，管壁厚度忽略不计，则下列说法中正确的是（）A.小球通过最高点时的最小速度B.小球通过最高点时的最小速度vmin=0C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力D.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力【5题答案】【答案】B【解析】【详解】AB．小球在竖直放置光滑圆形管道内做圆周运动，由于圆形管道能支持小球，所以小球经最高点时的最小速度vmin=0，A错误，B正确；C．小球在水平线αb以下的管道中运动时，小球有向上的向心加速度，所以小球受力为向下的重力，向心力由外侧管壁提供，所以内侧管壁对小球一定没有作用力，外侧管壁对小球一定有作用力，C错误；D．小球在水平线ab以上的管道中运动时，若小球运动速度较小，如小球恰好能经最高点时，小球受到重力和内侧管壁对小球的支持力，因此外侧管壁对小球没有作用力，D错误。故选B。6.两辆汽车通过十字路口后，甲以速度v朝正西方向行驶，乙以速度v朝正北方向行驶，以甲为参考系，乙的运动情况为（）A.朝正东方向行驶，速度大小为v B.朝正西方向行驶，速度大小为vC.朝南偏东45°方向行驶，速度大小为2v D.朝北偏东45°方向行驶，速度大小为2v【6题答案】【答案】D【解析】【详解】以甲为参考系，乙同时向东和北运动，速度为方向北偏东45°，故ABC错误，D正确。故选D。7.如图所示，当汽车通过拱桥顶点的速度为10m/s时，车对桥的压力为车重的，g取10m/s2，拱桥的半径为（）A.6m B.17m C.25m D.40m【7题答案】【答案】C【解析】【详解】在拱桥顶点，车对桥的压力为车重的，根据牛顿第三定律可知桥对车的支持力也为车重的，取车为研究对象，由牛顿第二定律得其中联立解得故选C。8.如图所示，质量相同的两小球a、b分别从离地面高2H处和H处沿水平方向抛出，且恰好都落在同一位置，不计空气阻力，下列相关说法正确的是（）A.小球a、b抛出时的初速度大小之比为1：1B.小球a、b到达落地点时的位移之比为2：1C.小球a、b到达落地点所用时间之比为：1D.小球a、b到达落地点时的速度大小之比为：1【8题答案】【答案】C【解析】【详解】AC．由可得球a、b到达落地点所用时间之比为由可得小球a、b抛出时的初速度大小之比为故A错误，C正确；B．由可得小球a、b到达落地点时的位移之比为故B错误；D．由可得故D错误。故选C。9.如图所示，长为0.3m的轻杆一端固定质量为m的小球（可视为质点），另一端与水平转轴O连接。现使小球在竖直面内绕O点做匀速圆周运动，轻杆对小球的最大作用力为mg，已知转动过程中轻杆不变形，取重力加速度g=10m/s2。下列说法正确的是（）A.小球转动的角速度为0.5rad/sB.小球通过最高点时对杆的作用力为零C.小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为mgD.小球在运动的过程中，杆对球的作用力不一定总是沿杆方向【9题答案】【答案】D【解析】【详解】在最低点时，杆对球的作用力最大，则由可得故A错误；B．小球在最高点时，设杆对球的作用力为拉力，则有可得所以杆对球的作用是支持力，不等于零，故B错误；C．小球通过与圆心等高的点时对杆的作用力大小为方向斜向上，故C错误；D．由C项可知，小球在运动的过程中，杆对球的作用力不一定总是沿杆方向，故D正确。故选D。10.关于平抛运动的叙述，正确的是（）A.平抛运动中物体受到恒力作用 B.平抛运动的速度方向与力方向的夹角保持不变C.平抛运动的速度大小是不变的 D.平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小【10题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．平抛运动的物体只受重力作用，所以平抛运动中物体受到恒力作用，A正确；B．平抛运动是曲线运动，速度方向不断改变，所以平抛运动的速度方向与力方向的夹角不断改变，B错误；C．平抛运动在水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动，是匀加速运动，速度一直增加，所以平抛运动的速度大小时刻变化的，C错误；D．由平抛运动的规律可知，在竖直方向的分速度vy=gt，平抛运动的速度方向与水平方向之间的夹角的正切值为可知平抛运动的速度方向与水平方向之间的夹角越来越大，则有平抛运动速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小，D正确。故选AD。11.下列现象是为了防止物体产生离心运动的是（）A.汽车转弯时要限制车速 B.在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨C.洗衣机甩干时，甩桶的转速很大 D.离心水泵工作时【11题答案】【答案】AB【解析】【详解】A．由公式可知，汽车速度越快所需的向心力就越大，汽车转弯时要限制车速，是减小汽车所需的向心力，防止侧滑产生离心运动，A正确；B．在修筑铁路时，转弯处轨道的内轨要低于外轨，是利用内外轨的高度差，使火车转弯时其重力与轨道的支持力的合力提供向心力，防止车轮缘与铁轨之间产生摩擦，防止产生离心运动，B正确；C．洗衣机甩干时，甩桶的转速很大，是利用了离心运动将水甩干，C错误；D．离心水泵工作时，是利用离心运动将水从叶轮中甩向叶轮外缘，D错误。故选AB。12.如图所示，完全相同的三个小球a、b、c从距离地面同一高度处以等大的初速度同时开始运动，分别做平抛、竖直上抛和斜抛运动，忽略空气阻力。以下说法正确的是（）A.三个小球不同时落地B.b、c所能达到的最大高度相同C.a、c的水平位移相同D.落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同【12题答案】【答案】AD【解析】【详解】A．a球做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，b球做竖直上抛运动，c球做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，所以落地时间不同，故A正确；B．c球做斜抛运动，竖直方向的分速度小于b球速度，所以b球能到达更大的高度，故B错误；C．a球做平抛运动水平方向竖直方向得c做斜抛运动，设初速度与水平夹角为θ水平方向竖直方向联立消去θ得当xc有最大值为c球水平位移与抛出点高度和初速度有关，故a、c小球水平位移不一定相同，故C错误；D．三个小球均做抛体运动，加速度均为重力加速度，故落地之前，三个小球在任意相等时间内速度的增量相同，故D正确。故选AD。13.如图，广州塔摩天轮位于塔顶450m高空处，是世界最高的摩天轮。摩天轮由16个“水晶”观光球舱组成（相邻两个观光舱间距离相等），沿着与水平面夹角为α的倾斜轨道做匀速圆周运动。质量为m的游客坐于观光球舱中，运动半径为r，角速度为ω，重力加速度为g，则（）A.游客的线速度大小为ωrB.相邻两个球舱经过同一位置的最短时间间隔为C.游客所受的合力始终为D.游客所受球舱的作用力大小始终不变【13题答案】【答案】AB【解析】【详解】A．根据角速度与线速度的关系可得游客的线速度大小为故A正确；B．相邻两个球舱经过同一位置的最短时间间隔为故B正确；C．在轨道的最低点，重力沿轨道斜面的分力背离圆心，所以游客所受的合力不是，合力为故C错误；D．游客所受球舱的作用力和重力的合力提供向心力，由于重力与向心力的大小不变，夹角不断变化，所以游客所受球舱的作用力大小变化，故D错误。故选AB。第Ⅱ卷（非选择题共48分）二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）》14.图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图。（1）实验前，通过调节使斜槽末端的切线保持___________；实验时，每次静止释放小球的位置必须___________（选填“相同”或“不同”）（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为___________m/s，小球在A点竖直方向上的速度为___________m/s（g取9.8m/s2）【14题答案】【答案】①.水平②.相同③.1.6④.2.94【解析】【详解】（1）[1]通过调节使斜槽末端的切线保持水平，保证小球作平抛运动；[2]每次静止释放小球的位置必须相同，保证每次做平抛运动的初速度相同；（2）[3]由可得小球运动到A时的时间为则小球平抛的初速度为[4]小球在A点竖直方向的速度为15.某同学做验证向心力与线速度关系的实验，装置如图所示。一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球，钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：①测出钢球直径d；②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，量出线长L；③将钢球拉到适当的高度处静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v=___________；小球的质量m=___________；（2）向心力表达式=___________；钢球经过光电门时所受合力的表达式F合=___________。【15题答案】【答案】①.②.③.④.【解析】【详解】（1）[1]钢球的直径为d，钢球通过光电门的时间为t，故钢球经过光电门的速度为[2]钢球静止时，根据受力分析可知，拉力等于重力，故得到（2）[3]注意半径为悬挂点到小球球心的距离，将数据代入公式可得[4]小球经过光电门时，受到拉力和重力，则合力为三、计算题（本大题共3小题，计32分。解答应写出必要的文字、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）16.如图所示，小球从高为5m、倾角为30°的斜面顶端A点以速度v0水平抛出，结果恰好落在斜面底端B点，求：(1)小球在空中的飞行时间；(2)小球抛出时的速度v0的大小（g取10m/s2）。【16题答案】【答案】(1)1s；(2)5m/s【解析】【分析】【详解】(1)小球做平抛运动，下落的竖直高度h＝5m，则由h＝可得下落时间t＝＝s＝1s(2)由几何关系可得，小球的水平位移x＝＝m＝5m由x＝v0t可得小球的水平初速度v0＝＝m/s＝5m/s17.如图所示，小球（可视为质点）通过细线绕圆心O在足够大的光滑水平面上做匀速圆周运动。已知小球质量m=0.40kg，线速度大小v=1.0m/s，细线长L=0.25m。求：（1）小球的角速度大小；（2）小球运动一周的时间；（3）小球的向心加速度大小。【17题答案】【答案】（1）ω=4.0rad/s；（2）；（3）a=4m/s2【解析】【详解】（1）根据解得（2）根据解得（3）根据向心加速度公式a=rω2解得18.旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目，但有一定的危险性。某公司为了检测旋转飞椅绳索的最大拉力