广东省 2019-2020学年高一物理下学期3月月考试题（Word版附解析）

广州市第一一三中学2019学年下学期高一物理月考试题一、选择题（本题共16小题，共54分。第1～10小题只有一个选项符合题意，每小题3分，共30分。第11～16小题有多个选项符合题意，每小题4分，共24分，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分）1.下列关于匀速圆周运动的性质说法正确的是（　　）A.匀速运动B.匀加速运动C.加速度不变的曲线运动D.变加速曲线运动【答案】D【解析】【分析】【详解】匀速圆周运动速度大小不变，方向变化；加速度方向始终指向圆心，加速度是变化的，所以匀速圆周运动是变加速曲线运动。故D正确，ABC错误。故选D。2.如图所示，高速摄像机记录了一名擅长飞牌、射牌的魔术师的发牌过程，虚线是飞出的扑克牌的轨迹，则图中扑克牌所受合外力F与速度v关系正确的是(　　)A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】曲线运动的物体速度方向沿切线方向，而受到的合力应该指向运动轨迹弯曲的内侧，由此可以判断BCD错误，A正确；故选A．【点睛】本题考查物体做曲线运动的条件，根据物体的运动轨迹来判断受到的合力的方向，合力应该指向运动轨迹的弯曲的内侧，这是解决曲线运动的时候经常用到的知识点． 3.如图所示，AB和CD是彼此平行且笔直的河岸。若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（　　）A.曲线SB.直线RC.曲线QD.直线P【答案】A【解析】【详解】小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，其中分运动一个是匀速直线运动（沿AB方向），另一个是匀加速直线运动（沿AC方向），则它们的合运动是匀变速曲线运动，因此小船将沿曲线运动，其轨迹将偏向合力的方向，即沿AC方向偏，所以小船实际运动轨迹为曲线S，故选A。【点睛】讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动。4.下列有关洗衣机脱水筒的脱水原理说法正确的是（　　）A.水滴受离心力作用，而沿背离圆心的方向甩出B.水滴受到向心力，由于惯性沿切线方向甩出C.水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而沿切线方向甩出D.水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，于是逐渐远离圆心【答案】D【解析】【详解】AB.离心力和向心力并非物体实际受到的力，故AB错误；CD.根据 脱水过程中，衣物做离心运动而甩向桶壁；增大会使水滴所需的向心力增大，水滴依附的附着力是一定的，当水滴与衣服间的附着力小于它所需的向心力，不足以提供所需向心力，水滴沿切线方向甩出，做离心运动，逐渐远离圆心，故C错误，D正确。故选D。5.一辆载重卡车，在丘陵地上以不变的速率行驶，地形如图所示．由于轮胎已旧，途中爆了胎．你认为在图中A、B、C、D四处中，爆胎的可能性最大的一处是（）A.A处B.B处C.C处D.D处【答案】B【解析】【详解】在A处，地面对轮胎的作用力大小等于卡车的重力；在B处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向上，根据牛顿运动定律得知，卡车处于超重状态，地面对卡车的作用力大于其重力；在C处，卡车做圆周运动，加速度方向竖直向下，根据牛顿运动定律得知，卡车处于失重状态，地面对卡车的作用力小于其重力；在D处，地面对卡车的作用力等于重力垂直于斜面向下的分力，也小于重力．故可知，在B处，卡车受到地面的作用力最大，最容易爆胎．故B正确，ACD错误。故选B。6.所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（　　）A.将竖直向上做匀速运动B.将处于超重状态C.将处于失重状态D.将竖直向上先加速后减速【答案】B 【解析】【详解】对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示：根据三角形关系有v2=vcosθ物块A上升的速度大小等于v2，可知汽车匀速向右运动，θ角变小，所以v2增大，物块向上做加速运动，加速度向上，物块处于超重状态，故ACD错误，B正确；故选B。7.如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦转动的轮A和B水平放置，两轮半径。当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上。若将小木块放在B轮上，欲使小木块相对B轮也静止，则小木块距B轮转动轴的最大距离为（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】依题意，两轮边缘的线速度大小相等，两轮半径则由 解得依题意，小木块恰能相对静止在A轮边缘上，有设小木块距B轮转动轴的最大距离为r，则有联立，可得故选C。8.质量为m的小球在竖直平面内的圆管轨道内运动，小球的直径略小于圆管的直径，如图所示．已知小球以速度v通过最高点时对圆管的外壁的压力恰好为mg，则小球以速度通过圆管的最高点时(　　)．A.小球对圆管的内、外壁均无压力B.小球对圆管的内壁压力等于C.小球对圆管的外壁压力等于D.小球对圆管的内壁压力等于mg【答案】B【解析】【详解】以小球为研究对象,小球以速度v通过最高点C时,根据牛顿第二定律得 当小球以速度通过圆管的最高点,根据牛顿第二定律得:  计算得出负号表示圆管对小球的作用力向上,即小球对圆管的内壁压力等于，故B正确；故选B。9.如图所示，过山车轨道可视为竖直平面内半径为R的圆轨道。质量为m的游客随过山车一起运动，当游客以速度v经过圆轨道的最高点时（　　）A.处于失重状态B.速度v的大小一定为C.向心加速度方向竖直向下D.座位对游客的作用力为【答案】AC【解析】【详解】AC．游客做圆周运动，在最高点，受重力和轨道的压力，合外力提供向心力，合外力向下，加速度竖直向下，游客处于失重状态，故AC正确；B．在最高点，根据向心力公式得mg+N=m只有当N=0时，v=，故B错误；D．在最高点，根据向心力公式得mg+N=m解得 N=m-mg故D错误．故选AC．10.如图所示，旋转秋千中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上，不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是（　　）A.A的速度比B的大B.A与B的向心加速度大小相等C.悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D.悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小【答案】D【解析】【分析】根据A、B座椅同轴转动可推知它们转动的角速度相等，结合v=ωr可推知A、B速度的关系，再根据a=ωr2及A、B圆周运动半径关系可推知向心加速度的大小关系，由F向=ma向及拉力与重力、向心力的关系可推知A、B缆绳的拉力大小。【详解】A．因为两座椅A、B均绕着圆盘轴做圆周运动，故角速度ωA=ωB，假设圆盘转动的角速度很大，则A、B均会被甩起来，由于绳长相等，可知A做圆周运动的半径小于B的半径，由v=ωr可知A的速度比B的小，故A错误；B．又由a=ωr2知，A的向心加速度一定小于B的向心加速度，故B错误；C．由F向=ma向，可知FA向＜FB向，对座椅进行受力分析，如图所示 拉力和重力的合力提供A、B做圆周运动的向心力，则有F向=mgtanθ可知悬挂A的缆绳与竖直方向的夹角比B小，故C错误；D．再由可知悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小，故D正确。故选D。11.关于向心加速度，以下说法中正确的是(　　)A.物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度B.物体做圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度C.物体做圆周运动时，向心加速度越大，线速度就越大D.物体做匀速圆周运动时，向心加速度越大，线速度的方向变化越快【答案】AD【解析】【分析】【详解】AB．物体做匀速圆周运动时，向心加速度就是物体的合加速度，物体做变速圆周运动时，向心加速度只是合加速度的一个分量，A正确，B错误；CD．物体做(匀速)圆周运动时，向心加速度描述线速度方向变化的快慢，只有当运动半径一定时，向心加速度越大，线速度才越大，C错误，D正确；故选AD。12.全国铁路大面积提速，给人们的生活带来便利。火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，以下措施可行的是（　　）A.适当减小内外轨的高度差B.适当增加内外轨的高度差C.适当减小弯道半径D.适当增大弯道半径【答案】BD【解析】 分析】【详解】设铁路弯道处轨道平面的倾角为α时，轮缘与内外轨间均无挤压作用，根据牛顿第二定律有mgtanα＝m解得v＝所以为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，可行的措施是适当增大倾角α（即适当增加内外轨的高度差）和适当增大弯道半径r。故选BD。13.如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其v—t图像如图乙所示，同时人顶杆沿水平地面运动的x—t图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法中正确的是（）A.猴子的运动轨迹为直线B.猴子2s内做匀变速曲线运动C.t=0时猴子的速度大小为8m/sD.t=2s时猴子的加速度为4m/s2【答案】BD【解析】【详解】AB．由乙图知，猴子在竖直方向上做匀减速直线运动，加速度竖直向下；由丙图知，猴子在水平方向上做匀速直线运动，则猴子的加速度竖直向下，与初速度方向不在同一直线上，故猴子在2s内做匀变速曲线运动，A错误、B正确；C．x—t图像的斜率等于速度，则由图丙知猴子水平方向的速度大小为vx=4m/s，由图乙知猴子竖直方向的初速度vy=8m/s，则t=0时猴子的速度大小为 C错误；D．v—t图像的斜率等于加速度，则由图乙知猴子的加速度大小为D正确。故选BD。14.一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vt，重力加速度为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）A.用θ表示它的速度方向与水平方向的夹角，则B.它的运动时间是C.它的竖直方向位移是D.它的位移是【答案】BC【解析】【详解】A．根据几何关系速度方向与水平方向的夹角故A错误；B．根据平行四边形定则，物体落地时竖直方向分速度运动时间是故B正确；C．它的竖直方向位移是 故C正确；D．根据平行四边形定则，它的位移故D错误。故选BC。15.如图所示，斜面倾角为，从斜面的P点分别以v0和2v0的速度水平抛出A、B两个小球，不计空气阻力，若两小球均落在斜面上且不发生反弹，则（　　）A.两球的水平位移之比为1：4B.两球飞行时间之比为1：2C.两球下落的高度之比为1：2D.两球落到斜面上的速度大小之比为1：4【答案】AB【解析】【分析】【详解】B．落到斜面上时，根据解得落地时间因此两球飞行时间之比B正确； A．水平位移可得A正确；C．下落的高度，根据因此两球下落的高度之比C错误；D．因两次都落在斜面上，则速度夹角与位移夹角的关系为即两次的速度夹角不变，则落在斜面上的速度为由于水平速度之比因此两球落到斜面上的速度大小之比为1：2，D错误。故选AB。16.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A.a绳弹力不可能为零B.a绳的弹力随角速度的增大而增大 C.当角速度，b绳将出现弹力D.若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化【答案】AC【解析】【详解】AB．小球在竖直方向受重力，所以必须有力平衡重力，而这个力只能是a绳在竖直方向的分力，即Tasinθ＝mg得由此可知Ta与ω无关，故B错误，A正确；C．由圆锥摆模型知ω较小时b绳无弹力，设ω＝ω0时b绳刚伸直，对球进行受力分析，有＝则ω0＝＝C正确；D．当b绳上没弹力时，将b突然剪断，a绳上的弹力也不会发生变化，故D错误。故选AC。二、非选择题（本题共5小题，共46分）17.在研究平抛运动实验中，实验室准备了下列器材：铁架台、斜槽、竖直挡板、有水平卡槽的木板（能将挡板竖直固定在卡槽上，且相邻卡槽 间的距离相等）、白纸、复写纸、图钉小球、刻度尺等。Ⅰ.请完成研究平抛运动的实验步骤：（1）按如图所示安装实验装置，保证斜槽末端_________，将白纸、复写纸用图钉固定在挡板同一面上，再将挡板竖直固定在卡槽上；（2）将小球从斜槽上某位置由静止释放，小球撞击挡板时在白纸上会留下痕迹；（3）将挡板移到右侧相邻的卡槽上竖直固定好，将小球从斜槽上______释放，小球撞击挡板时在白纸上留下痕迹；（4）重复（3）的步骤若干次；（5）整理器材Ⅱ.在一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图所示，则该小球做平抛运动的初速度为______m/s，小球运动到B点的竖直分速度为______m/s。（g取10m/s2）。【答案】①.保持水平②.同一位置静止③.2④.2【解析】【详解】Ⅰ．（1）[1]为保证小球做平抛运动，其轨道末端要保持水平，为了记录小球的位置，应将复写纸、白纸由下到上依次固定在挡板同一面上。（3）[2]因为实验记录的是同一次平抛运动的轨迹，所以小球每次释放都应从同一位置静止释放，以保证平抛的初速度相同。Ⅱ．[3][4]在竖直方向上，根据 可得小球平抛运动的初速度B点的竖直分速度18.如图所示，在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道，其底端恰好与水平面相切，质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽，小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点．（不计空气阻力，重力加速度为g）求：（1）小球通过B点时对半圆槽的压力大小；（2）A、B两点间的距离．【答案】（1）；（2）2R【解析】【详解】（1）在B点小球做圆周运动得由牛顿第三定律知小球通过B点时对半圆槽的压力大是 （2）在C点小球恰能通过，故只有重力提供向心力，则过C点小球做平抛运动，，联立以上各式可得19.如图所示，在水平地面上固定一倾角θ=37°，表面光滑的斜面体，物体A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑，同时在物体A的正上方，有一物体B以某一初速度水平抛出。如果当A上滑到最高点时恰好被B物体击中。（A、B均可看作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：(1)物体A上滑到最高点所用的时间t；(2)物体B抛出时的初速度v2；(3)物体A、B间初始位置的高度差h。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】(1)对物体A进行受力分析可以知道A的加速度的大小，再由匀变速直线运动的速度公式可以求得运动的时间；(2)A和B的水平位移是一样的，根据A的运动可以求得在水平方向上的位移，再由平抛运动的规律可以求得B的初速度的大小。(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，A上升的高度可以由A的运动求出，B下降的高度就是自由落体的竖直位移。 【详解】(1)物体A上滑的过程中，由牛顿第二定律得代入数据得设经过t时间A物体上滑到最高位置，由运动学公式：代入数据得(2)平抛物体B的水平位移为平抛速度(3)物体A、B间初始位置的高度差等于A上升的高度和B下降的高度的和，所以物体A、B间的高度差为20.地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上点的正上方，与跑道圆心O的距离为，如图所示。跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计，重力加速度为g）。问：（1）当小车分别位于A点和B点时（），沙袋被抛出时的初速度各为多大？（2）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？（3）若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？【答案】（1）；；（2）；（3） 【解析】【详解】（1）沙袋从P点被抛出后做平抛运动，设它的落地时间为t，则有解得当小车位于A点时，有可得当小车位于B点时，有可得（2）若小车在跑道上运动，要使沙袋落入小车中，最小抛出速度为若当小车经过C点时沙袋刚好落入，抛出时的初速度最大，有可得所以沙袋被抛出时的初速度范围为（3）要使沙袋能在B处落入小车中，小车运动的时间应与沙袋下落的时间相同 ，得21.太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材．做该项运动时，健身者半马步站立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会掉落地上．现将太极球简化成如图所示的平板和小球，熟练的健身者让球在竖直面内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的A、B、C、D位置时球与板间无相对运动趋势．A为圆周的最高点，C为最低点，B、D与圆心O等高．设球的重力为2.0N，不计板的重力．求:(1)球在C处受到板的弹力比在A处受到的弹力大多少?(2)设在A处时板对球的弹力为F，当球运动到B、D位置时，板与水平方向需有一定的夹角θ，请作出tanθF的关系图象．【答案】（1）4N（2）【解析】【详解】（1）设球运动的线速度为v，半径为R，则在A处时①在C处时②② 由①②式得（2）在A处时板对球的弹力为F，球做匀速圆周运动的向心力，在B处不受摩擦力作用，受力分析如图则作出的tanθ-F的关系图象，如图