云南省曲靖市陆良县第五中学2017_2018学年高一物理下学期3月月考试题

云南省曲靖市陆良县第五中学2017-2018学年高一物理下学期3月月考试题本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间120分钟。

分卷I一、单选题(共10小题,每小题3.0分,共30分)1.现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上下通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，运动员能顺利完成该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，要使这个表演成功，运动员除了跳起的高度足够外，在起跳时双脚对滑板作用力的合力方向应该( )A．竖直向下B．竖直向上C．向下适当偏后D．向下适当偏前2.人造卫星不但可以探索宇宙，把它和现代的遥感设备相结合，还可快速实现地球资源调查和全球环境监测．下列不同轨道卫星，适宜担当此任务的是(A．同步定点卫星B．赤道轨道卫星C．极地轨道卫星D．太阳同步卫星3.跳水运动是一项难度很大又极具观赏性的运动，我国运动员多次在国际跳水赛上摘金夺银，被誉为跳水“梦之队”，如图是一位跳水队员从高台做“反身翻腾二周半”动作时头部的运动轨迹，最后运动员沿竖直方向以速度v入水，整个过程中，有几个位置头部的速度方向与入水时v的方向垂直（）A． 2个B． 3个C． 4个D． 5个4.汽车以恒定的速率通过一圆弧形拱桥，当它位于拱桥顶部时，下列说法正确的是( ) A．汽车处于超重状态B．汽车对拱桥的压力等于其重力C．汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用D．汽车受到的重力和支持力的合力提供它所需的向心力，方向指向圆弧的圆心5.一质点在光滑水平面上做匀速直线运动，现给它一水平恒力，则下列说法正确的是( ) A．施加水平恒力以后，质点立即有加速度，速度也立即变化B．施加水平恒力以后，质点一定做匀变速曲线运动C．施加水平恒力以后，可以做匀速圆周运动D．施加水平恒力以后，可以做匀加速直线运动6.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果小球经过最高位置时速度为，则杆对球的作用力为( )A．推力，mgB．拉力，mgC．推力，mgD．拉力，mg7.关于经典力学的局限性，下列说法正确的是( )A．经典力学适用于宏观低速运动的物体B．经典力学只适用于像地球和太阳这样大的宏观物体C．火车提速后，有关速度问题就不能用经典力学来处理D．由于经典力学有局限性，所以一切力学问题只能用相对论力学来解决8.如图所示是用以说明向心力和质量、半径之间关系的仪器，球P和Q可以在光滑水平杆上无摩擦地滑动，两球之间用一条轻绳连接，mP＝2mQ.当整个装置绕中心轴以角速度ω匀速旋转时，两球离转轴的距离保持不变，则此时( )A．两球均受到重力、支持力、绳的拉力和向心力四个力的作用B．P球受到的向心力大于Q球受到的向心力C．rP一定等于D．当ω增大时，P球将向外运动9.如图所示，横截面为直角三角形的两个相同斜面紧靠在一起，固定在水平面上，小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，最后落在斜面上．其中有三次的落点分别是a、b、c，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）A．落点b、c比较，小球落在b点的飞行时间短B．小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比C．三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最快D．三个落点比较，小球落在c点，飞行过程中速度变化最大10.如图所示，半径为r的圆筒，绕竖直中心轴OO′旋转，小物块a靠在圆筒的内壁上，它与圆筒内壁间的动摩擦因数为μ，最大静摩擦力与动摩擦力相同，现要使a不下落，则圆筒转动的角速度ω至少为( )A．B．C．D．二、多选题(共4小题,每小题4.0分,共16分)11.(多选)如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔的水平桌面上．小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)．现使小球在一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图上未画出)，两次金属块Q都保持在桌面上静止．则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是( )A．小球P运动的周期变大B．小球P运动的线速度变大C．小球P运动的角速度变大D．Q受到桌面的支持力变大12.(多选)开普勒关于行星运动规律的表达式为＝k，以下理解正确的是( )A．k是一个与行星无关的常量B．a代表行星的球体半径C．T代表行星运动的自转周期D．T代表行星绕太阳运动的公转周期13.(多选)把太阳系各行星的运动近似看做匀速圆周运动，则离太阳越远的行星( )A．周期越小B．线速度越小C．角速度越小D．加速度越小14.(多选)如图所示，质量为m的物体与转台之问的动摩擦因数为μ，物体与转轴间距离为R，物体随转台由静止开始转动，当转台转速增加到某一值后转台开始匀速转动，整个过程中物体相对于转台静止不动，则以下判断正确的是( )A．转台转速增加的过程中，转台对物体静摩擦力的方向一定指向转轴B．转台转速增加的过程中，转台对物体静摩擦力的方向跟物体速度间夹角一定小于90°C．转台匀速转动的过程中，转台对物体静摩擦力的方向一定指向转轴D．转台匀速转动的过程中，转台对物体静摩擦力的方向一定跟物体的速度方向相反分卷II三、实验题(共2小题,每小题10.0分,共20分)15.在“探究平抛运动规律”的实验中：(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．为了能较准确地描绘运动轨迹，A．通过调节使斜槽的末端保持______B．每次释放小球的位置必须______(“相同”或者“不同”)C．每次必须由_______释放小球(“运动”或者“静止”)D．小球运动时不应与木板上的白纸相接触E．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成______(“折线”或“直线”或“光滑曲线”)(2)某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验中，忘记了小球抛出点的位置O，如图所示，A为物体运动一段时间后的位置．g取10 m/s2，根据图象，可知平抛物体的初速度为_________；小球抛出点的位置O的坐标为___________．16.如图甲是研究平抛运动的实验装置图，图乙是实验后在白纸上作的图.(1)在甲图上标出O点及Ox、Oy轴，并说明这两条坐标轴是如何作出的.(2)固定斜槽轨道时应注意使________________________________________________.(3)实验过程中需经过多次释放小球才能描绘出小球平抛运动的轨迹，实验中应注意________________________________________________________________________.(4)计算小球平抛初速度的公式v0＝________，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝______m/s.(g取9.8 m/s2)四、计算题(共5小题)17.飞机由俯冲转为上升的一段轨迹可以看成圆弧，如图所示，如果这段圆弧的半径r＝800 m，飞行员能承受的加速度最大为8g.飞机在最低点P的速率不得超过多少？(g＝10 m/s2)18.如图所示，A物块以速度v沿竖直杆匀速下滑，经细绳通过光滑定滑轮拉动物体B在水平方向上运动.当细绳与水平面夹角为θ时，求物体B运动的速度v B的大小.19.如图所示，质量m＝2.0×104kg的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和凸形桥面，两桥面的圆弧半径均为20 m．如果桥面承受的压力不得超过3.0×105N，则：(1)汽车允许的最大速度是多少？(2)若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？(g取10 m/s2)20.假设宇宙中存在一些离其它恒星较远的、由质量相等的四颗星组成的四星系统，设其它星体对它们的引力作用可忽略．已知稳定的四星系统存在两种基本的构成形式，一种形式是三颗星位于等边三角形的三个顶点上，第四颗位于其中心，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行；另一种形式是四颗星位于正方形的四个顶点上，围绕正方形的中心做圆轨道运行．设每颗星体的质量均为m，它们做圆周运动的半径为R，试分别求出这两种情况下四星系统的运动周期T1和T2.(已知万有引力常量为G)21.A，B两个小球由柔软的细线相连，线长l＝6 m；将A，B球先后以相同的初速度v0＝4.5 m/s，从同一点水平抛出(先A，后B)相隔时间Δt＝0.8 s.(1)A球抛出后经多少时间，细线刚好被拉直？(2)细线刚被拉直时，A，B球的水平位移(相对于抛出点)各多大？(取g＝10 m/s2)答案解析1.【答案】A【解析】由于运动员最终仍落在滑板原来的位置上，所以运动员和滑板在水平方向上的运动不变，双脚对滑板作用力的合力只能沿竖直方向，由题意可以判断应竖直向下，选项A正确．2.【答案】C【解析】同步定点卫星相对于地球静止，只能对地球表面最大范围内进行资源调查和全球环境监测．故A错误；赤道轨道卫星不能实现地球两极周围资源调查和全球环境监测．故B错误；由于地球不停地自转，所以极地轨道卫星能对地球全球进行扫描，实现地球资源调查和全球环境监测，所以适宜担当此任务．故C正确；太阳同步卫星离地球较远，不适宜担当此任务．故D错误．故选C.3.【答案】D【解析】运动员做曲线运动，入水时速度方向竖直向下；由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，图中共有5个位置，头部的速度方向是水平的，故D正确．4.【答案】D【解析】汽车过拱形桥时做圆周运动，在桥的顶部时，加速度竖直向下，车处于失重状态，故A错误；汽车处于失重状态，车对桥的压力小于车的重力，故B错误；汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力作用，重力与支持力的合力提供向心力，故C错误，D正确；故选D. 5.【答案】D【解析】根据牛顿第二定律的瞬时性即加速度与合外力具有瞬时对应关系可知，施加水平恒力后，质点立即有加速度，根据Δv＝aΔt可知，速度的改变与加速度和作用时间有关，施加水平恒力后的瞬间，速度不会发生突变，选项A错误；若施加的水平恒力与速度方向共线，质点一定做直线运动，若不共线，质点一定做曲线运动，选项B错误；因为物体只有在大小不变，方向时刻指向圆心的变力作用下才做匀速圆周运动，所以选项C错误；若施加的水平恒力与速度方向相同，那么质点一定做匀加速直线运动，选项D正确．6.【答案】C【解析】杆的临界速度为，速度v＝，小于临界速度，因此杆对小球是推力的作用，向心力为mg－F N＝m，代入数值，可得F N＝mg，选项C正确．7.【答案】A【解析】经典力学适用于宏观低速运动的物体，宏观物体是相对于微观粒子而言的，所以经典力学不仅仅适用于像地球和太阳这样大的宏观物体还适用于体积较小的一些宏观物体，故A 正确，B错误；如果火车火车提速后，速度远远小于光速，有关速度问题就还可以用经典力学来处理，故C错误；经典力学在低速、宏观状态下的仍然可以使用，对于高速、微观的情形经典力学不适用．故D错误．8.【答案】C【解析】两球均受到重力、支持力和绳子的拉力作用，向心力是三个力的合力，不是实际受到的力．故A错误．两球的重力均与支持力平衡，由绳的拉力提供向心力，则P球受到的向心力等于Q球受到的向心力．故B错误．根据向心力公式F n＝mω2r，两球的角速度ω相同，向心力F n大小相等，则半径之比rP∶rQ＝mQ∶mP ＝1∶2，则rP＝rQ.故C正确．根据向心力大小相等得到，mPωrP＝mQωrQ，由于角速度相同，此方程与角速度无关，又rP＋rQ＝L 不变，所以当ω增大时，两球半径不变，P球不会向外运动．故D错误．9.【答案】B【解析】A、从图中可以发现b点的位置最低，即此时在竖直方向上下落的距离最大，由h=gt2，可知，时间t=，此时运动的时间最长，所以A错误；B、设第一个斜面的倾角为θ，则t=，则，t=，所以小球落在a点和b点的飞行时间均与初速度v0成正比，故B正确；C、速度变化的快慢是指物体运动的加速度的大小，由于物体做的都是平抛运动，运动的加速度都是重力加速度，所以三次运动速度变化的快慢是一样的，所以C错误；D、小球做的是平抛运动，平抛运动在水平方向的速度是不变的，所以小球的速度的变化都发生在竖直方向上，竖直方向上的速度的变化为△v=g△t，所以，运动的时间短的小球速度变化的小，所以c球的速度变化最小，所以D错误；10.【答案】D【解析】对物块受力分析知F f＝mg，F n＝F N＝mω2r，又由于F f≤μF N，所以解这三个方程得角速度ω至少为，D选项正确．11.【答案】BC【解析】对小球受力分析知，小球的合力为F合＝mg tanθ，因为mg tanθ＝mω2l sinθ，所以ω＝，当小球在一个更高的水平面上做匀速圆周运动时θ变大，则ω变大，又因为T＝，所以周期变小，故A错，C对．在更高的水平面上运动时，小球的运动半径变大，由v＝ωr知v变大，B正确；绳子的拉力在竖直方向的分力总等于小球P的重力，故Q受到桌面的支持力总等于P、Q的重力和，D错误．12.【答案】AD【解析】开普勒第三定律中的公式＝k，k是一个与行星无关的常量，与中心天体有关，选项A正确；a代表行星椭圆运动的半长轴，选项B错误；T代表行星绕太阳运动的公转周期，选项C错误，D正确.13.【答案】BCD【解析】比较围绕同一个中心天体做匀速圆周运动的行星或卫星的v、ω、T、a n等物理量的大小时，由八字口诀“越远越慢”(v、ω、T)、“越远越小”(a n)知离太阳越远的行星线速度越小、角速度越小、加速度越小、周期越大．14.【答案】BC【解析】转台转速增加的过程中，物体做加速圆周运动，静摩擦力沿着半径方向的分力提供向心力，切向分力使物体加速．故静摩擦力不指向圆心，跟物体速度间夹角一定小于90°，故A错误，B正确；转台匀速转动时，物体做匀速圆周运动，物体所受的合力始终指向圆心，此时所受的静摩擦力方向一定指向转轴，故C正确；D错误．15.【答案】(1)水平相同静止光滑曲线(2)2 m/s (－20，－5)【解析】(1)因为平抛运动的初速度方向沿水平方向，所以一定要使得斜槽的末端保持水平，为了保证小球做平抛运动的初速度相同，所以每次释放小球的位置必须相同，当将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成光滑曲线．(2)做平抛运动的物体在竖直方向上，是初速度为零的匀加速直线运动，所以根据逐差法Δy ＝gT2，可得T＝＝s＝0.1 s，小球在水平方向上做匀速直线运动，所以小球的初速度为：v0＝＝m/s＝2 m/s，C点竖直方向的速度v y C＝＝m/s＝2 m/s，则从抛出点到A点的时间为t＝tC－T＝0.2－0.1 s＝0.1 s，所以抛出点距离A点的水平位移为：xA＝v0t ＝2×0.1 m＝0.2 m＝20 cm，抛出点的横坐标为：x＝－20 cm，抛出点离A点的竖直位移为y＝gt2＝5 cm，则抛出点的纵坐标为：x＝－5 cm.16.【答案】(1)见解析(2)底端切线沿水平方向(3)使小球每次都从同一高度处无初速度滚下(4)x 1.6【解析】(1)如图所示，在斜槽末端小球球心在白纸上的投影为O点，从O点开始作平行于重垂线向下的直线为Oy轴，再垂直于Oy作Ox轴.(2)为了保证小球离开斜槽时的速度沿水平方向，应调整斜槽使底端切线沿水平方向.(3)为了保证小球每次做平抛运动的轨迹一致，要求它的初速度相同，故每次都让小球从斜槽的同一高度处无初速度滚下.(4)由于x＝v0t，y＝gt2，故初速度v0＝x，根据图乙给出的数据，可计算出v0＝1.6 m/s. 17.【答案】80m/s【解析】飞机在最低点做圆周运动，其向心加速度最大不得超过8g才能保证飞行员安全，由a n＝得v＝＝m/s＝80m/s.故飞机在最低点P的速率不得超过80m/s.18.【答案】v sinθ【解析】物块A沿杆向下运动，有使绳子伸长和使绳子绕定滑轮转动的两个效果，因此绳子端点(即物块A)的速度可分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向的两个分速度，如图所示.其中物体B的速度大小等于沿绳子方向的分速度v B.则有sinθ＝，因此v B＝v sinθ.19.【答案】(1)10 m/s (2)1×105N【解析】(1)汽车在凹形桥最低点时存在最大允许速度，由牛顿第二定律得：F N－mg＝m代入数据解得v＝10 m/s(2)汽车在凸形桥最高点时对桥面有最小压力，由牛顿第二定律得：mg－F N1＝，代入数据解得F N1＝1×105N.由牛顿第三定律知汽车对桥面的最小压力等于1×105N.20.【答案】T1＝2πRT2＝4πR【解析】第一种情况，O对A的作用力为：F1＝设A、C距离为r，则：r＝2R cos 30°C对A的作用力为：F′＝G＝B、C对A的合力为：F2＝2F′cos 30°＝故对A有：F1＋F2＝m R联立解得：T1＝2πR第二种情况，D对A的作用力为：F1＝C对A的作用力为：F′＝B、C对A的合力为F2＝故对A有：F1＋F2＝m R联立解得：T2＝4πR21.【答案】(1)1 s (2)4.5 m 0.9 m【解析】两球水平方向位移之差恒为Δx＝4.5×0.8 m＝3.6 m，AB竖直方向的位移差随时间变化，当竖直方向位移差与水平方向位移差合起来等于6 m时绳被拉直．由水平方向位移差3.6 m，绳子长6 m，可得竖直方向位移差Δy时绳绷紧．Δy＝m＝4.8 mgt2－g(t－0.8)2＝4.8 m，解得t＝1 sA的水平位移为xA＝4.5×1 m＝4.5 m，B的水平位移为xB＝4.5×0.2 m＝0.9 m。