四川省成都市高新区实验外国语学校(西区)2016-2017学年高一下学期3月月考物理试题Word版含解析

成都市实验外国语学校2016-2017学年下期3月月考高一年级物理试卷一、不定项选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分，在每小题给出的四个选项中，有一个或多个选项正确，全选对得4分，漏选得2分，错选不给分） 1．一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内（ ）． A ．速度一定在不断地改变，加速度也一定在不断地改变 B ．速度一定在不断地改变，加速度可以不变 C ．速度可以不变，加速度一定在不断地改变 D ．速度可以不变，加速度也可以不变 【答案】B【解答】物体既然是在做曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以速度一定改变，但是合力不一定改变，所以加速度不一定改变，如平抛运动，所以ABD 错误，B 正确． 故选B ．2．要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4，不能采用的方法是（ ）． A ．使两物体的质量各减小一半，距离保持不变 B ．使两物体间的距离增至原来的2倍，质量不变 C ．使其中一个物体的质量减为原来的一半，距离不变 D ．使两物体的质量及它们之间的距离都减为原来的1/4 【答案】CD【解答】A ．根据万有引力定律122Gm m F r =可知两物体的质量各减小一半，距离不变，两物体间的万有引力变为原来的1/4，故A 错误； B ．根据万有引力定律122Gm m F r =可知两物体间的距离增至原来的2倍可以使两物体间的万有引力变为原来的1/4，故B 错误； C ．根据万有引力定律122Gm m F r =可知使一个物体的质量减为原来的一半，两物体间的万有引力变为原来的1/2，故C 正确； D ．根据万有引力定律122Gm m F r=可知两物体的质量及它们之间的距离减为原来的1/4．万有引力与原来相等，故D 正确． 故选CD ．3．质量为1kg 的物体在水平面内做曲线运动，已知互相垂直方向上的速度图象分别如图甲、乙所示．下列说法正确的是（ ）．A ．质点初速度的方向与合外力方向垂直B ．质点所受的合外力为3NC ．质点的初速度为5m/sD ．2s 末质点速度大小为7m/s【答案】A【解答】由图象可知，物体在x 轴上做匀加速运动，且物体所受的外力沿x 轴方向，在y 轴上做匀速运动，故初速度的方向与和外力方向垂直，故A 正确； 由甲图可知物体沿x 方向的加速度21.5m/s va t∆==∆．由牛顿第二定律得合外力1.5N F ma ==，故B 错误．由图可知质点的初速度为4m/s ，故C 错误；2s 末的时候3m/s x v =，4m/s y v =，故速度5m/s v =，故D 错误． 故选A ．4．如图所示，在竖直放置的半圆形容器的中心O 点分别以水平初速度1v 、2v 抛出两个小球（可视为质点），最终它们分别落在圆弧上的A 点和B 点，已知OA 与OB 互相垂直，且OA 与竖直方向成37α=︒角，则两小球初速度之比是（sin370.6︒=，cos370.8︒=）（ ）．A ．0.6BCD ．0.8【答案】B【解答】试题分析：由几何关系可知，A 的竖直位移cos A h R α=，水平位移sin A x R α=．B 的竖直位移cos(90)sin A h R R αα=︒-=，水平位移sin(90)cos B x R R αα=︒-=．由平抛运动的规律可知，212h gt =，0x v t =，0v =则：12v v ===． 故选B ．5．如图，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O 与小球B 连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A 连接，杆两端固定且足够长，物块A 由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动，设某时刻物块A 运动的速度大小为A v ，小球B 运动的速度大小为B v ，轻绳与杆的夹角为O ，则（ ）．A ．cos AB v v θ= B ．cos B A v v θ=C ．A 物体上升过程中绳中张力不变D ．A 上升过程中，绳中张力始终小于B 的重力 【答案】B【解答】A ．将物块A 的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B 的速度．在沿绳子方向的分速度为cos A v θ，所以cos B A v v θ=．故B 正确，A 错误．物块上升过程中绳子的拉力cos AB G T G θ==，故CD 错误． 故选：B ．6．如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O ，最低点为C ，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A 和B ，在两个高度不同的水平内作匀速圆周运动，A 球的轨迹平面高于B 球的轨迹平面，A 、B 两球与O 点的连接与竖直线OC 间的夹角分别为53α=︒和37β=︒，则（sin370.6︒=，cos370.8︒=）（ ）．A ．A 、B 两球所受支持力的大小之比为4:3 B ．A 、B 两球运动的周期之比为4:3C ．A 、B 两球的线速度之比为8:5D ．A 、B 两球的角速度之比为1:1【答案】A【解答】A ．根据平行四边形定则得，cos mgN θ=，则cos374cos533A B N N ︒==︒，故A 正确；B ．根据222πtan v mg m mr r T θ⎛⎫== ⎪⎝⎭，sin r R θ=，解得v =A B v v =，A B T T =BC 错误； D ．2πT ω=，故A B B A T T ωω==D 错误．故选A ．7．如图所示，离地面高h 处有甲、乙两个小球，甲以初速度0v 水平射出，同时乙以大小相同的初速度0v 沿倾角为45︒的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，则0v 的大小是（ ）．AB CD．【答案】A【解答】平抛运动的时间为：t =乙在斜面下滑的加速度为：sin 45a g =︒=． 2012v t at =+．代入数据得：0v =． 故A 正确，B 、C 、D 错误． 故选A ．8．地球的公转轨道接近圆，但彗星的运动轨道则是一个非常扁的椭圆，天文学家哈雷曾经在1662年跟踪过一颗彗星，他算出这颗彗星轨道的半长轴约等于地球公转半径的18倍，并预言这颗彗星将每隔一定时间就会再次出现．这颗彗星最近出现的时间是1986年，它下次飞近地球大约是哪一年（ ）．A ．2042年B ．2052年C ．2062年D ．2072年【答案】C【解答】设彗星的周期为1T ，地球的公转周期为2T 由开普勒第三定律32R C T=．得12T T = 所以1986762062+=．故C 正确，A 、B 、D 错误． 故选C ．9．如图所示，从A 点由静止释放一弹性小球，一段时间后与固定斜面上B 点发生裂缝，碰后小球速度大小不变，方向变为水平方向，又经过相同的时间落于底面上C 点，已知地面上D 点位于B 点正下方，B ，D 间的距离为h ，则下列说法正确的是（ ）．A ．A ，B 两点间的距离为/2h B ．A ，B 两点间的距离为/3hC ．C ，D D ．C ，D 两点间的距离为2h【答案】D【解答】AB 段小球自由下落，BC 段小球做平抛运动，两端时间相同，所以A 、B 两点间距离与B 、D 两点间距相等，均为h ，故AB 选项错误．BC 段平抛初速度v =t =C 、D 两点间的就快2x vt h ==，故选项C 错误，选项D 正确． 故选D ．10．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置用来提升重物M ，长杆的一端放在地上通过较链接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方O 点处，在杆的中点C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物M ，C 点O 距离为L ，现在杆的另一端用力使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度ω缓慢转至水平（转过了90︒角），此过程中下述说法正确的是（ ）．A ．重物M 做匀速直线运动B ．重物M 做匀变速直线运动C ．重物M 的最大速度是L ωD ．重物M 的速度先减小后增大 【答案】C【解答】设C 点线速度方向与绳子沿线的夹角为θ（锐角），由题知C 点的线速度为L ω，该线速度在绳子方向上的分速度就为cos L ωθ．θ的变化规律是开始最大（90︒）然后逐渐变小，所以，cos L ωθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子的速度变为最大，为L ω．然后，θ又逐渐增大，cos L ωθ逐渐变小，绳子的速度变慢．所以知重物的速度先增大后减小，最大速度为L ω．故C 正确，A 、B 、D 错误． 故选C ．11．如图所示，两个可视为质点的、相同的木块A 和B 放在转盘上，两者用长为L 的细绳连接，木块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的K 倍，A 放在距离转轴L 处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴12O O 转动．开始时，绳恰好伸直但无弹力，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，以下说法正确的是（ ）．A ．当ω>A ，B 相对于转盘会滑动B ．当ω>C ．ω在0ω<<A 所受摩擦力已知变大D ．ωω<B 所受摩擦力变大 【答案】ABC【解答】开始角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，因两木块角速度质量都相同，则由2f m r ω=知：B 先到达最大静摩擦力，角速度继续增大，则绳子出现拉力，B 受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，A 的静摩擦力继续增大，当增大到最大静摩擦力时，A 、B 相对于转盘开始滑动，对A 有：2kmg T mL ω-=对B 有：22T kmg mL ω+=，解得ω，所以当ω>A 、B 相对于转盘会滑动，故A 正确．当B 达到最大静摩擦力时，绳子开始出现弹力，则22kmg m L ω=，解得1ω=，所以当ω>子具有弹力，故B正确当．0<A 相对转盘是静止的，A 所受摩擦力为静摩擦力，由知2f T m L ω-=，当ω增大时，静摩擦力也增大，故C 正确．当ωω<<范围内时，绳子出现拉力，B 受静摩擦力达到最大值保持不变，故D 错误． 故选ABC ．12．如图（a ）所示，A 、B 为钉在光滑水平面上的两根铁钉，小球C 用细绳拴在铁钉B 上（细绳能承受足够大的拉力），A 、B 、C 、在同一直线上，0t =时，给小球一个垂直于绳的速度，使小球绕着两根铁钉在水平面上做圆周运动．在010s t ≤≤时间内，细绳的拉力随时间变化的规律如图（b ）所示，则下列说法正确的有（ ）．A ．两钉子间的距离为绳长的1/6B ．10.5s t =时细绳拉力的大小为6NC ．14s t =时细绳拉力的大小为10ND ．细绳第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔为3s 【答案】BC【解答】小球在运动过程中速度大小不变,所以根据图中的信息可得． 215N=mv r ，226N=mv r ．可得1265r r =．故两钉子间的距离为16L L ∆=，故A 正确．根据公式12122π2πr r T T =．解得1265T T =． 即当被A 绊住后的半周期长为5s ，故10.5s t =时，小球还没有被B 绊住， 故拉力为6N F =，B 正确．14s t =在第二次碰钉过程中，所以有22526mv L mv FL L =⎛⎫-⎪⎝⎭，解得7.5N F =，C 错误．第三次碰钉子到第四次碰钉子的时间间隔62π2π(3)Lt L L =-∆．解得3s t =，D 正确． 故选ABD ．二、实验题（本题共16分）13．如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置，半径不大的圆形卡纸固定在电动机转钟上，在电动机的带动下匀速转动，在圆形卡纸的旁边垂直安装一个改装了的电火花计时器．（1）请将下列实验步骤按先后排序__________． A ．使电火花计数器与圆形卡纸保持良好接触 B ．接通电火花计时器的电源，使它工作起来 C ．启动电动机，使圆形卡纸转动起来 D ．关闭电动机，拆除电火花计时器研究卡纸上留下的一段痕迹（如图乙所示），写出角速度ω的表达式，代入数据，得出ω的测量值．（2）要得到ω的测量值，还缺少一种必要的测量工具，它是（ ）． A ．秒表B ．毫米刻度尺C ．圆规D ．量角器（3）写出角速度ω的表达式，并指出表达式中各个物理量的意义：__________． 【答案】（1）①③②④（2）D ．（3）(1)n tθω=-，θ是n 个点对应的圆心角，t 是电火花计时器的打点时间间隔【解答】（1）该实验先将电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触，先使卡片转动，再打点，最后取出卡片进行数据处理．故次序为①③②④．（2）要测出角速度，需要测量点跟点间的角度，需要的器材是量角器．故选D ． （3）根据tθω∆=∆，则(1)n t θω=-，θ是n 个点对应的圆心角，t 是电火花计时器的打点时间间隔．14．（1）在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，关于本实验，下列说法正确的是（ ）． A ．记录小球位置用的横梁每次必须严格地等距离降下 B ．小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 C ．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 D ．实验中，记录小球位置的白纸不能移动（2）如图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分，其背景是边长为5cm 的小方格，重力加速度g 取210m/s ．由图可知：照相机的闪光频率为__________Hz ．小球抛出时的初速度大小为__________m/s ．B 点竖直方向的分速度为__________m/s ．小球从A 点到C 点的速度变化量为__________m/s ．（此题结果保留两位有效数字）．【答案】（1）D （2）10，2.5，3.0，4.0【解答】（1）A ．记录小球位置用的凹槽，不一定每次都严格的等距离下降，故A 错误． B ．实验要求小球滚下时不能碰到木板平面，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故B 错误． C ．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑曲线将各点相连，不能连成折线，故C 错误． 故选D ．（2）在竖直方向：2BC AB h h g t -=∆，代入数据解得：0.1s t ∆=．110Hz f t ==∆． 水平方向是匀速直线运动则0 2.5m/s xv t==．物体在B 点时竖直方向的速度则3m/s yB yv t==．所以C 点在竖直方向的速度为：4m/s yC yB v v gT =+=，水平方向速度不变，所以从抛出点到C 点，小球速度的改变最大为增加的竖直速度，即为4m/s ．三、计算题：本题共4小题，共36分．解答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． 15．（6分）如图所示，水平台面AB 距地面的高度0.8m h =．有一滑块从A 点以0 6.0m/sv =的初速度在台面上做匀变速直线运动，滑块与平台间的动摩擦因数0.25μ=．滑块运动到平台边缘的B 点后水平飞出．已知 2.2m AB =，不计空气阻力，g 取210m/s ，求．（1）滑块从B 点飞出时的速度大小 （2）滑块落地到平台边缘的水平距离 【答案】（1）5.0m/s （2）2.0m【解答】解：（1）由牛顿第二定律mg ma μ=．运动学公式222t v v ax -=-． 解得滑块从B 点飞出时的速度大小 5.0m/s t v =． （2）由平抛运动公式212h gt =，t x v t =． 解得滑块落地点到平台边缘的水平距离 2.0m x =．16．（8分）如图所示，轻杆长为3L ，在杆的A 、B 两端分别固定质量均为m 的球A 和球B ，杆上距离A 为L 处的点O 装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，已知球B 运动到最高点时，球B 对杆恰好无作用力，求．（1）球B 在最高点时，杆对A 球的作用力大小．（2）若球B 转到最低点时B 的速度B v =A 是多大？ 【答案】（1）1.5mg ． （2）0.3mg ．【解答】（1）球B 在最高点时速度为0v ，有22v mg m L=，得0v =此时球A的速度为012A v v =A 的作用力为A F ，则． 202A v F mg m L⎛⎫ ⎪⎝⎭-=，解得 1.5A F mg =． （2）对A 球有212B v F mg m L ⎛⎫ ⎪⎝⎭+=． 解得杆对A 球的作用力10.3F mg =．17．（10分）如图所示，竖直圆筒内壁光滑，高度20m ，半径为15cm R =，固定在水平面上，顶部边沿有入口A ，质量为1kg 的小球用长为0.1m L =的绳子系在天花板上，将小球拉起一定高度释放，绳子最大拉力为20N ，小球在A 点边沿恰好与绳子断开，小球沿直径AB 飞入圆筒，小球在筒内碰撞前后水平方向的速度等大反向，竖直方向的速度不变，碰撞时间忽略不计，取210m/s g =，求．（1）小球在筒内碰撞的次数．（2）最后落地点位置距离A 点的水平距离．【答案】（1）5次．（2）0.2m ．【解答】（1）当小球运动到A 点说绳子的拉力最大，由牛顿第二定律得：2mv T mg L -=，解得1m/s v =．小球飞进圆筒内就等于小球做平抛运动，小球到达圆筒底部的时间为t，则2s t ==． 此时小球在圆筒内水平方向运动的路程2m s vt ==． 故小球在圆筒内运动的次数为 6.72s R≈． 故小球在筒内碰撞的次数为615-=次．（2）最后落地点距A 点的水平距离1620.2m l s R =-⨯=．18．（12分）在足够大的光滑水平桌面上，一质量1kg m =的小球静止在图示坐标系的原点处．从0t =时刻起，小球受到沿x +方向的大小为12N F =的恒定拉力作用开始运动．在1s t =时刻，撒去1F ，立即换成沿Y +方向的大小为22N F =的恒定拉力作用在物体上．在2s t =时刻，把2F 也撒去．在3s t =时刻，小球开始进入一个固定在水平桌面上的圆形光滑细管道（在图上只画了该管道的管口，管道的内径略微大于小球的直径）．已知小球是沿管道的切线方向进入管道的，且已知该管道的圆心在y 轴上．求．（1）2s t =时刻，小球的位置坐标．（2）进入管道后，小球对管道水平方向上作用的大小．（3）沿着管道，小球第一次到达y 轴的位置．【答案】（1）22m X =，21m Y =（2）1N x F =向【注意有文字】（3）40X =，47m Y =【解答】（1）第1秒：112m/s F a m ==．112m/s v a t ==．21111m 2s a t ==． 第2秒：2222m/s F a m ==．22211m 2y s a t ==．222m/s y v a t ==．211m x s v t ==． 2s 时小球位置：2122m x X s s =+=．221m y Y s ==．（2）第3秒：312m x s v t ==．322m y y s v t ==．31234m x x X s s s =++=．3233m y y Y s s =+=．v ==．21tan 1yv v θ==，故45θ=︒．3sin x R θ==． 2v F m R==向．【注意有文字】 cos 1N x F F θ==向向．【注意有文字】 （3）40X =，437m Y Y ==．。