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横峰中学2020-2021学年度高一第二学期第一次月考
物理试卷
一、选择题：（本题包括10小题，共40分，其中第1-6题只有一项符合题目要求，第7-10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，有选错的得0分）
1．“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目。在某次练习过程中，质量相同的两名学员分别坐在驾驶座和副驾驶座上，汽车匀速率行驶，当汽车通过图示位置时（ ）
A．汽车所受合力为零 B．两学员的速度相同
C．汽车对两学员的作用力大小相等 D．汽车对两学员的作用力方向不同
2．如图所示，某机械上的偏心轮绕竖直轴转动，a、b是轮上质量相等的两个质点，下列描述a、b运动的物理量大小相等的是（ ）
A．线速度 B．角速度 C．向心力 D．向心加速度
3．如图所示的皮带传动装置中，左边是主动轮，右边是一个轮轴，a、b、c分别为轮边缘上的二点，已知false。假设在传动过程中皮带不打滑，则下列说法正确的是（ ）
A．a点与b点的角速度大小相等 B．a点与c点的线速度大小相等
C．c点的线速度最大 D．c点的线速度最小
4．一辆汽车正在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小。下列图中画出的汽车所受合力F的方向可能正确的是（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，斜面倾角为false，小球从斜面底端A点正上方h高度水平抛出，以最小位移落到斜面上，重力加速度为g。下列说法中正确的是（ ）
A．小球的位移大小为false B．小球的水平位移大小为false
C．小球运动时间为false D．小球初速度为false
6．如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定在水平地面不动。有两个质量均为m的小球A和小球B紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，小球B所在的高度为小球A所在高度的一半，则小球
A、B（ ）
A．所受的支持力大小之比为2：1 B．所受的支持力大小之比为1：1
C．角速度之比为false D．线速度之比为2：1
二、多选题
7．申雪、赵宏博是我国著名的花样滑冰运动员，先后夺得了多次世界冠军，为我国的冰雪运动争得了许多的荣誉。如图所示是花样滑冰双人滑中的一个经典动作——双人直立旋转，两人单足直膝站立，围绕同一中心旋转。在不考虑阻力的情况下，两名运动员的运动可以分别看作匀速圆周运动，关于他们的向心力与向心加速度，下列说法正确的是（ ）
A．向心力的方向保持不变，始终指向圆心
B．向心加速度保持不变
C．向心加速度的方向始终与线速度的方向垂直
D．对于其中任意一人来说，所受的合力提供向心力，合力的方向始终指向圆心
8．一小船过河的运动轨迹如图所示。河中各处水流速度大小相同且恒定不变，方向平行于岸边。若小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动，船相对于静水的初速度均相同（且均垂直于岸边）。由此可以确定（ ）
A．船沿AC轨迹运动时，船相对于静水做匀加速直线运动
B．船沿AB轨迹渡河所用的时间最短
C．船沿AD轨迹到达对岸前瞬间的速度最小
D．船沿三条不同轨迹渡河所用的时间相同
9．如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴false的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（ ）
A．b一定比a先开始滑动 B．a、b所受的摩擦力始终相等
C．false是b开始滑动的临界角速度 D．当false时，a所受摩擦力的大小为false
10．如图所示，质量为m的小明（视为质点坐摩天轮。小明乘坐的车厢与摩天轮的转轴间的距离为r，摩天轮以大小为false（常数false，g为重力加速度大小）的角速度做匀速圆周运动。若小明坐在车厢水平座垫上且双脚离地，则下列说法正确的是（ ）
A．小明通过最高点时不受重力
B．小明做匀速圆周运动的周期为false
C．小明通过最高点时处于完全失重状态
D．小明通过最低点时对车厢座垫的压力大小为false
二、实验题（每空2分，共16分。）
11．用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，回答以下问题：
（1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系；
A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在______处，同时选择半径______（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；
A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C
12．图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
（1）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，坐标原点选择正确的是___________。
A． B． C． D．
（2）以下是实验过程中的一些做法，其中有利于减小实验误差的有__________。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．斜槽轨道必须光滑 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（3）图乙中false图像能说明小球平抛运动轨迹为抛物线的是___________。
A． B． C． D．
（4）图丙是采用频闪摄影的方法拍摄到的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5cm，分析可知，位置1___________（填“是”或“不是”）平抛运动的起点；该小球平抛运动的初速度大小为___________m/s（g取false）。
三、计算题：（13题8分，14题10分，15题12分，16题14分，共44分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（8分）如图所示，甲图表示某物体在x轴方向上分速度的v—t图象，乙图表示该物体在y轴上分速度的v—t图象。求：

甲 乙
（1）false时物体的速度大小；
（2）falses时物体的速度大小。
14．（10分）如图所示，某人距离平台右端falsem处起跑，以恒定的加速度向平台的右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。设平台右端与车厢底板间的竖直高度falsem，与车厢底板中心的水平距离falsem，取false，求：
（1）人离开平台时的速度false；
（2）人运动的总时间t。
15．（12分）如图所示，在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘盘面上，离轴心falsecm处放置一小物块，其质量为falsekg，物块与圆盘间的动摩擦因数false．当圆盘转动的角速度falserad/s时，物块随圆盘一起转动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度false．求：
（1）物块的线速度大小；
（2）物块的向心加速度大小；
（3）欲使物块与盘面间不发生相对滑动，则圆盘转动的角速度不能超过多大？
16．（14分）如图所示，竖直平面内的false圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高，AD为与水平方向成false角的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨到达B点，且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为mg。求：
（1）小球到B点时的速度大小？
（2）小球从B点运动到C点所用的时间？
（3）小球落到斜面上C点时的速度大小？
参考答案
1. D 2.B 3.C 4.D 5.C 6.B 7.CD 8.AC 9.AC 10.BD
1.D
【详解】
A．汽车做曲线运动，是变速运动，有加速度，所以合力不为零。A错误；
B．两学员做圆周运动的半径不同，角速度相同，根据false可知，速度不同。B错误；
C．根据false可知，半径大的，合力大，所以汽车对两学员的作用力大小不相等。C错误。
D．对学员分析，重力相等，但是合力不等，所以汽车对两学员的作用力方向不同。D正确。
故选D。
2.B
【详解】
两点同轴转动，故角速度相等，而半径不同，则false，线速度大小不等，向心加速度false不等，则向心力false不等。
故选B。
3.C
【详解】
A．由a、b是皮带传动的两轮边缘上的点，所以a点与b点的线速度大小相等；由于二者的半径不同，由
false
可知二者的角速度不同，故A错误；
B．a点与c点是同轴转动，两点的角速度相等，根据
false
可知，两点的线速度大小不相等，故B错误；
CD．ab两点线速度相等，a、c两点同轴转动，所以ac的角速度相等，根据
false
则c点的线速度最大；故C正确，D错误。
故选C。
4.D
【详解】
汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于false。
故选D。
5.C
【详解】
A．要使小球位移最小，则过初始位置做斜面的垂线（如图），与斜面的交点即为小球落在斜面上的位置，则小球位移大小为
false
故A错误；
BCD．小球水平方向位移大小
false
竖直方向位移大小
false
联立解得
false，false
故BD错误，C正确。
故选C。
6.B
【详解】
AB．两球均贴着圆筒的内壁，在水平面内做匀速圆周运动，由重力和筒壁的支持力的合力提供向心力，如图所示。
由图可知，筒壁对两球的支持力均为
false
支持力大小之比为1：1，故A错误，B正确；
C．由牛顿第二定律，可得
false
解得
false
小球A、B的轨道半径之比为2：1，则角速度之比为false，故C错误；
D．根据牛顿第二定律，可得
false
解得
false
小球A、B的轨道半径之比为false，A、B的线速度之比为2：1，故D错误。
故选B。
7.CD
【详解】
A．向心力的方向时刻指向圆心，方向时刻改变，故A错误；
BC．匀速圆周运动的向心加速度时刻指向圆心，沿半径方向，与线速度方向垂直，方向时刻改变，故B错误，C正确；
D．根据匀速圆周运动的定义可知，当合力提供向心力时，物体将做匀速圆周运动，合力方向始终指向圆心。故D正确。
故选CD。
8.AC
【详解】
ABD．加速度的方向指向轨迹的凹侧，依题意可知，AC轨迹是匀加速运动，AB轨迹是匀速运动，AD轨迹是匀减速运动，故船沿AC轨迹过河所用的时间最短，故BD错误A正确；
C．船沿AD轨迹在垂直河岸方向的运动是减速运动，故船到达对岸的速度最小，故C正确。
故选AC。
9.AC
【详解】
B．小木块都随水平转盘做匀速圆周运动时，在发生相对滑动之前，角速度相等，静摩擦力提供向心力即
false
由于木块b的半径大，所以发生相对滑动前木块b的静摩擦力大，选项B错。
C．随着角速度的增大，当静摩擦力等于滑动摩擦力时木块开始滑动，则有
false
代入两个木块的半径，小木块a开始滑动时的角速度
false
木块b开始滑动时的角速度
false
选项C正确。
A．根据false，所以木块b先开始滑动，选项A正确。
D．当角速度false，木块b已经滑动，但是
false
所以木块a达到临界状态，摩擦力还没有达到最大静摩擦力，所以选项D错误。
故选AC。
10.BD
【详解】
A．当小明通过最高点时小明依然要受到重力作用，A错误；
B．小明做匀速圆周运动的周期
false
B正确；
C．小明做圆周运动所需的向心力大小
false
故小明通过最高点时处于失重状态，但并非处于完全失重状态，C错误；
D．当小明通过最低点时，由牛顿第二定律有
false
解得
false
根据牛顿第三定律可知，此时小明对车厢座垫的压力大小为false，D正确。
故选BD。
11.C B 不同
【详解】
（1）[1]向心力演示器探究向心力大小的表达式时，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。
故选C。
（2）[2][3]探究向心力与角速度之间的关系时，应控制两球的质量与两球做圆周运动的轨道半径相等而两球的加速度不同，即应让质量相同的小球分别放在挡板A与挡板处C，同时选择半径不同的两个塔轮。
故选B。
12.C A C 不是 1m/s
【详解】
（1）[1]实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，坐标原点要选择在斜槽末端小球的圆心位置，即选择正确的是C；
（2）[2]A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平，保证小球能做平抛运动，选项A正确；
B.每次小球释放的初始位置必须相同，以保证小球到达底端时的速度相同，选项B错误；
C.斜槽轨道不一定要必须光滑，只要到达底端时小球的速度相同即可，选项C错误；
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑的曲线连接，选项D错误。
故选A。
（3）[3]根据
false
false
得
false
那么false图象是过原点的倾斜直线，即可说明轨迹为抛物线，故C正确，ABD错误。故选C。
（4）[4]平抛运动可看成竖直方向上的自由落体运动与水平方向上的匀速直线运动。根据初速度为零的匀加速直线运
动的规律可知，连续相等时间间隔内位移之比为1：3：5……，图丙中竖直间距之比为1：2：3，故位置1不是平抛运动的起点。
[5]false，在竖直方向上，由
false
可得
false
水平方向上，由
false
得
false1m/s
13.（1）6m/s；（2）10m/s
【详解】
（1）根据图象可知，false时
falsem/s
false
所以在false时刻，物体的速度大小为
falsem/s
（2）设y方向上的加速度为a，则
false
在falses时刻，物体在y方向的速度
falsem/s
在x方向的速度大小
falsem/s
所以falses时物体的速度大小
false
联立以上方程求得
falsem/s
14.（1）falsem/s；（2）falses
【详解】
（1）设人在平台上运动的时间为false，离开平台做平抛运动的初速度为false，平抛运动的时间为false，由平抛运动的规律有
false，false
解得
falses，falsem/s
（2）人在平台上做匀加速直线运动，有
false
解得
falses
人运动的总时间为
false
解得
falses
15.（1）0.4m/s （2）0.8false （3）5rad/s
【详解】
解：（1）当falserad/s时，滑块的线速度：falsem/s
（2）当falserad/s时，滑块的向心加速度：false
（3）当物块刚要发生滑动时最大静摩擦力充当向心力，设此时圆盘转动的角速度为false
由牛顿第二定律得
false
解得：falserad/s，故圆盘转动的角速度不能超过5rad/s
16.（1）false；（2）false；（3）false
【详解】
（1）到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为
false
在B点由重力和轨道的支持力提供向心力，则有
false
解得
false
（2）小球离开B点后做平抛运动，小球落到C点时，根据平抛运动规律得
false
解得
false
（3）小球落在斜面上C点时竖直分速度为
false
小球落到C点得速度大小
false

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