【物理】河北省保定市定兴三中2015-2016学年高一下学期月考(3月份)(理科)

2015-2016学年河北省保定市定兴三中高一（下）月考物理试卷（3月份）（理科）一、选择题（其中1-9为单选，10-12为多选，本题共12个小题，每题4分，共48分）1．关于力和运动的关系，下列说法中正确的是（）A．做直线运动的物体一定受到外力的作用B．做曲线运动的物体一定受到外力的作用C．物体受到的外力越大，其运动速度越大D．物体受到的外力越大，其运动速度大小变化得越快2．质点做匀速圆周运动，则①在任何相等的时间里，质点的位移都相等②在任何相等的时间里，质点通过的路程都相等③在任何相等的时间里，质点运动的平均速度都相同④在任何相等的时间里，连接质点和圆心的半径转过的角度都相等以上说法中正确的是（）A．①② B．③④ C．①③ D．②④3．下列关于平抛运动的说法中正确的是（）A．由于物体只受重力作用，因此平抛运动是匀变速曲线运动B．由于速度的方向不断变化，因此平抛运动不是匀变速运动C．平抛运动的水平位移由抛出时的初速度大小决定D．平抛运动的时间由抛出时的高度和初速度的大小共同决定4．关于运动的合成与分解，下列说法不正确的是（）A．两个直线运动的合运动一定是直线运动B．两个互成角度的匀速直线运动的合运动一定是直线运动C．两个匀加速直线运动的合运动可能是曲线运动D．两个初速为零的匀加速直线运动互成角度，合运动一定是匀加速直线运动5．汽车以某一速率通过半圆形拱桥顶点，下列关于汽车在该处受力的说法中正确的是（）A．汽车受重力、支持力、向心力B．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力、向心力C．汽车的向心力就是重力D．汽车受的重力和支持力的合力充当向心力6．如图所示，人在岸上用轻绳拉船，若人匀速行进，则船将做（）A．匀速运动 B．匀加速运动C．变加速运动D．减速运动7．小船以恒定速率渡河，船头方向始终垂直河岸，当河水流速突然增大时，对小船渡河经历的路程、时间发生的影响是（）A．路程增加、时间增加B．路程增加、时间缩短C．路程增加、时间不变D．路程、时间均与水速无关8．如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面的位移最小，则飞行时间t为（）A．t=B．t= C．t=D．t=9．如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（）A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B．小球在最高点时绳子的拉力不可能为零C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为0D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力10．下列运动中，在任何1s的时间间隔内运动物体的速度改变量完全相同的有（空气阻力不计）（）A．自由落体运动 B．平抛物体的运动C．竖直上抛物体运动 D．匀速圆周运动11．如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（）A．运动周期相同 B．运动线速度相同C．运动角速度相同D．向心加速度相同12．如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B．当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则（）A．A物块不受摩擦力作用B．物块B受5个力作用C．当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力也增大D．A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴二、填空题（本题共3个小题，共14分）13．在做研究平抛物体运动的实验中，下列各项中能造成误差的是（）A．下滑的轨道上有摩擦力B．斜槽末端切线不水平C．固定坐标纸的木板不竖直D．每次小球从轨道上开始下滑的位置不同14．如图所示，水平面上有一物体，人通过定滑轮用绳子拉它，在图示位置时，若人的速度为5m/s，则物体的瞬时速度为m/s．15．如图是自行车传动机构的示意图，其中Ⅰ是大齿轮，Ⅱ是小齿轮，Ⅲ是后轮．（1）假设脚踏板的转速为n r/s，则大齿轮的角速度是rad/s．（2）要知道在这种情况下自行车前进的速度有多大，除需要测量大齿轮Ⅰ的半径r1，小齿轮Ⅱ的半径r2外，还需要测量的物理量是．（3）用上述量推导出自行车前进速度的表达式：．三、计算应用题（本题共4个小题，共38分）16．如图所示小球从离地5m高处，向离小球4m远的竖直墙以v0=8m/s的速度水平抛出，不计空气阻力（g=10m/s2）．求：小球碰墙点离地面的高度．17．如图所示，轻杆OA长L=0.5m，在A端固定一小球，小球质量m=0.5kg，以O点为轴使小球在竖直平面内做圆周运动，当小球到达最高点时，小球的速度大小为V=0.4m/s，求在此位置时杆对小球的作用力．（g取10m/s2）18．如图所示，在倾角为α的斜面上A点，以初速度v0水平抛出一小球，小球落在斜面上的B点，不计空气阻力，求小球落到B点的速度大小？19．如图所示，有一水平放置的圆盘，上面放有一劲度系数为k的轻质弹簧，弹簧的一端固定于轴O点，另一端拴一质量为m的物体，物体与盘面间最大静摩擦力为其重力的μ倍，开始时弹簧处于自然长度，长为R，求：（1）盘的转速ω0多大时，物体开始滑动？（2）当转速达到2ω0时，弹簧的伸长量△x是多大？（结果用μ、m、R、k、g表示）2015-2016学年河北省保定市定兴三中高一（下）月考物理试卷（3月份）（理科）参考答案与试题解析一、选择题（其中1-9为单选，10-12为多选，本题共12个小题，每题4分，共48分）1．【分析】力是产生加速度的原因，力是改变物体运动状态的原因，物体的速度与力无关．【解答】解：A、做匀速直线运动的物体不受外力作用（所受合外力为零），故A错误；B、曲线运动是变速运动，有加速度，物体所受合外力不为零，做曲线运动的物体一定受到外力的作用，故B正确；C、物体受到的外力越大，物体的加速度越大，其运动速度不一定大，故C错误；D、物体受到的外力越大，加速度越大，其运动速度变化越快，但速度大小变化不一定快，如匀速圆周运动，故D错误；故选：B．2．【分析】匀速圆周运动，速度大小是不变的，即速率不变；角速度不变．【解答】解：①、由匀速圆周运动速率不变，可知相等时间内质点的路程相等，位移大小相等，方向不同，故①错误．②、由匀速圆周运动速率不变，可知相等时间内质点的路程相等，故②正确．③、由相等时间内质点的路程相等，位移大小相等，方向不同，可知质点平均速度都不相等，故③错误．④、匀速圆周运动角速度不变，可知相等时间转过的角度相等，故④正确．故选：D3．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，合运动是加速度不变的匀变速曲线运动．根据高度确定时间，根据水平初速度和时间确定水平位移．【解答】解：A、平抛运动的物体仅受重力，加速度为g，是匀变速曲线运动．故A正确，B错误．C、平抛运动的水平位移由抛出的初速度和时间共同决定．故C错误．D、平抛运动的时间由高度决定．故D错误．故选A．4．【分析】当合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，合运动是直线运动，不在同一条直线上，合运动是曲线运动．【解答】解：A、两个直线运动的合运动不一定是直线运动．如平抛运动．故A错误．B、两个匀速直线运动合成，合加速度为零，则合运动仍然是匀速直线运动．故B正确；C、当两个匀加速直线运动进行合成，若合速度的方向与合加速度的方向在同一条直线上，物体做直线运动．故C错误．D、两个互成角度的初速度为0的匀加速直线运动的合运动，一定是匀加速直线运动，故D 正确；故选：BD．5．【分析】汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，合力提供向心力，受力分析时不能分析向心力．【解答】解：汽车过拱桥，做圆周运动，在最高点，重力和支持力的合力提供向心力，方向指向圆心，受力分析时不能分析向心力，故ABC错误，D正确；故选：D6．【分析】对小船进行受力分析，抓住船在水平方向和竖直方向平衡，运用正交分解分析船所受的力的变化．【解答】解：由题意可知，人匀速拉船，根据运动的分解与合成，则有速度的分解，如图所示，V1是人拉船的速度，V2是船行驶的速度，设绳子与水平夹角为θ，则有：V1=V2cosθ，随着θ增大，由于V1不变，所以V2增大，且非均匀增大．故C正确，ABD错误．故选C．7．【分析】将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直河岸方向，根据分运动和合运动具有等时性，渡河的时间等于在垂直河岸方向分运动的时间．最终的位移是两个位移的合位移．【解答】解：当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的速度不变，则运动时间不变，所以横渡的时间不变．水速增大后在沿河岸方向上的位移增大，所以路程增加．故C正确，A、B、D错误．故选C．8．【分析】由数学知识得：从抛出点到达斜面的最小位移为过抛出点作斜面的垂线．设经过时间t到达斜面上，根据平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，表示出水平和竖直方向上的位移，再根据几何关系即可求解．【解答】解：过抛出点作斜面的垂线，如图所示：当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向：x=v0t竖直方向：根据几何关系：则：解得：=故选：D9．【分析】细线拉着小球在竖直平面内做圆周运动，在最高点和最低点，沿半径方向上的合力提供向心力，在最高点速度不为0，取决于在最高点的速度．【解答】解：A、小球在最高点时，若速度比较大，由牛顿第二定律有F+mg=m，向心力可以由重力和细线拉力的合力提供．故A错误．B、当小球在最高点速度v=，此时绳子拉力F=0，仅由重力提供向心力．故B错误．C、若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点时绳子拉力F=0，由此分析知v=．故C错误．D、在最低点有：F﹣mg=m，得F=mg+m，则绳子的拉力一定大于小球的重力．故D 正确．故选：D10．【分析】速度变化量是矢量，当其大小和方向均相同时，矢量才相同．根据加速度的定义式和牛顿第二定律，就能判断物体速度变化量相同与不同．【解答】解：A、自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动的加速度都为g，根据△v=at=gt，可知△v的方向竖直向下，不变，相等时间，大小相等．故ABC正确．D、由△v=at，F=ma，得△v与加速度、合力方向相同，匀速圆周运动合力是向心力，方向时刻变化，则在相等的两段时间内，物体速度的变化量是变化的，故D错误．故选：ABC11．【分析】两个小球均做匀速圆周运动，对它们受力分析，找出向心力来源，可先求出角速度，再由角速度与线速度、周期、向心加速度的关系公式求解．【解答】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ ①；由向心力公式得到，F=mω2r ②；设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=htanθ ③；由①②③三式得，ω=，与绳子的长度和转动半径无关，故C正确；又由T=知，周期相同，故A正确；由v=wr，两球转动半径不等，则线速度大小不等，故B错误；由a=ω2r，两球转动半径不等，向心加速度不同，故D错误；故选：AC．12．【分析】物块和圆盘始终保持相对静止，一起做匀速圆周运动，A靠B对A的静摩擦力提供向心力，B靠A对B的静摩擦力和圆盘对B的静摩擦力的合力提供向心力．【解答】解：A、A物块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力．故A错误．B、B对A的静摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，可知B受到圆盘的静摩擦力，指向圆心，还受到重力、A的压力和摩擦力、圆盘的支持力，总共5个力．故B正确．C、A、B的角速度相等，根据F n=mrω2知，A、B的向心力都增大．故C正确．D、因为B对A的摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力方向背离圆心．故D错误．故选：BC二、填空题（本题共3个小题，共14分）13．【分析】在实验中让小球能做平抛运动，并能描绘出运动轨迹．因此要求从同一位置多次无初速度释放，同时由运动轨迹找出一些特殊点利用平抛运动可看成水平方向匀速直线运动与竖直方向自由落体运动去解题．【解答】解：A、要小球从同一高度、无初速开始运动，在相同的情形下，即使球与槽之间存在摩擦力，由于每次摩擦力的影响相同，因此仍能保证球做平抛运动的初速度相同，对实验没有影响，故A错误；B、安装斜糟时其末端切线不水平，小球不能做平抛运动，影响实验的测量，故B正确；C、建立坐标时，x轴、y轴正交，若坐标纸的竖线和重垂线不平行，将会影响长度的测量，对实验有影响，故C正确；D、只要小球从斜槽上同一高度由静止释放，小球到达斜槽末端时的速度相等，若释放位置不同，则平抛的初速度不同，运动轨迹不同，对实验有影响，故D正确．故选：BCD．14．【分析】将人和物体的速度沿绳子和垂直于绳子方向分解，抓住人和物体沿绳子方向的分速度相等，求出物体的瞬时速度．【解答】解：将人和物体的速度沿绳子和垂直于绳子方向分解，如图，有v2cos60°=v1cos30°．则．故答案为：．15．【分析】（1）根据脚踏板的转速知道其频率，从而求出脚踏板的角速度，抓住脚踏板和大此轮的角速度相等求出大齿轮的角速度．（2、3）通过大小齿轮的线速度相等求出小齿轮的角速度，根据小齿轮的角速度与后轮的速度相等求出自行车的线速度，从而确定要测量的物理量．【解答】解：（1）脚踏板的角速度ω=2πn．则大齿轮的角速度为2πn．（2、3）设后轮的半径为R，因为大小齿轮的线速度相等，ω1r1=ω2r2，所以ω2=，大齿轮和后轮的角速度相等，则线速度v=．所以还需要测量后轮的半径R．故答案为：（1）2πn（2）后轮的半径R（3）．三、计算应用题（本题共4个小题，共38分）16．【分析】根据水平位移和初速度求出平抛运动的时间，结合位移时间公式求出下降的高度，从而得出小球碰墙点离地面的高度．【解答】解：设小球的竖直分位移和水平分位移分别是y和L．由平抛运动规律可得：代入数据解得t=0.5s，y=1.25m，设碰墙点离地面的高度h′，可得：h′=h﹣y=5﹣1.25m=3.75m．答：小球碰墙点离地面的高度为3.75m．17．【分析】小球在最高点靠重力和杆的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求出杆对小球的作用力．【解答】解：小球所需向心力为：F向=小球受重力为：mg=0.5×10 N=5 N重力大于所需向心力，所以杆对小球有竖直向上的作用力F，以竖直向下为正方向，对小球有：mg﹣F=F向解得：F=4.84 N．答：此位置时杆对小球的作用力为4.84N，方向向上．18．【分析】平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据位移关系求出运动的时间，从而求出竖直分速度，根据平行四边形定则求出落到B点的速度大小．【解答】解：设物体由抛出点A运动到斜面上的B点的位移是l，所用时间为t，可得，竖直方向上的位移为h=lsinα；水平方向上的位移为s=lcosα又根据平抛运动的规律，可得竖直方向上，v y=gt水平方向上s=v0t则即v y=2v0tanα所以Q点的速度答：小球落到B点的速度大小为．19．【分析】（1）物体随圆盘转动的过程中，若圆盘转速较小，由静摩擦力提供向心力；当圆盘转速较大时，弹力与摩擦力的合力提供向心力．物体A刚开始滑动时，弹簧的弹力为零，静摩擦力达到最大值，由静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律求解角速度ω0．（2）当角速度达到2ω0时，由弹力与摩擦力的合力提供向心力，由牛顿第二定律和胡克定律求解弹簧的伸长量△x．【解答】解：（1）当圆盘开始转动时，物体所需向心力较小，当未滑动时，由静摩擦力提供向心力，设最大静摩擦力对应的最大角速度为ω0，则μmg=mRω，又ω0=2πn0，所以物体开始滑动时的转速n0=（2）转速增大到2n0时，由最大静摩擦力和弹力的合力提供向心力，由牛顿第二定律有：μmg+k△x=mω2r，此时r=R+△x，ω=4πn0，由以上各式解得：△x=．答：（1）盘的转速n0为时，物体开始滑动．（2）当转速达到2n0时，弹簧的伸长量△x是．。