河南省郑州市第七中学2021-2022高一物理下学期第一次月考试题(含解析)

河南省郑州市第七中学2021-2022高一物理下学期第一次月考试题

（含解析）

一、选择题（本题共 10 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，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．全部选对得 5 分，选对但不全得 3 分，有选错的得 0 分）．

1.关于力和运动，下列说法中正确的是（）

A. 物体在恒力作用下可能做曲线运动

B. 物体在变力作用下不可能做直线运动

C. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

D. 物体在变力作用下不可能保持速率不变

【答案】A

【解析】

【详解】物体恒力作用下可能做曲线运动,例如平抛运动，选项A正确，C错误；物体在变力作用下也可能做直线运动，只要这个力方向与速度方向在同一条直线上，选项B错误；物体在变力作用下也可能保持速率不变，例如匀速圆周运动，选项D错误。

2.游泳运动员想要以恒定的速率在最短时间内游到河对岸，当水速突然增大时，对运动员横渡经历的路程、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

【答案】C

【解析】

【详解】由于运动员在垂直河岸方向的速度不变，则当水速突然增大时，在垂直河岸方向上的运动时间不变，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，ABD错误。

3.从距地面高 h 处水平抛出质量为 M 的小球，小球落地点与抛出点的水平距离刚好等于

h ，不计空气阻力，则抛出小球的速度的大小为（）

A.

gh

2

B. gh

C. 2gh

D. 2h

【答案】A

【解析】

【详解】根据h=

1

2

gt2得：

g

h

t

2

=，则抛出小球的速度大小为：

2

h gh

v

t

==，故选A。

4.如图所示，物体在恒力 F 作用下沿曲线从 A 运动到 B ，这时，突然使它受力反向，大小不变，若 BD 为曲线 AB 在 B 点的切线方向，则该物体（）

A. 可能沿曲线 BE 运动

B. 可能沿曲线 BD 运动

C. 可能沿曲线 BC 运动

D. 一定是做匀速直线运动

【答案】A

【解析】

【详解】物体从A到B运动，因为运动轨迹是在速度与力的夹角之中，所以物体所受恒力方向应是向右下的。到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向左上。因BE在力与速度的夹角内，物体有可能沿BE运动，故A正确。因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线BD，而力的方向与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，故B错误。由于力的方向发生了改变，曲线BC不在力与速度的夹角内，故C错误。到达B点后，力的大小不变方向相反，变成向左上，很明显，物体不可能做匀速直线运动，故D错误。

5.如图所示，甲、乙、丙三个物体放在匀速转动水平粗糙圆台上，甲的质量为 2m ，乙、丙的质量均为 m ，甲、乙离轴为 R ，丙离轴为 2R ，则当圆台旋转时（设甲、乙、丙始终与圆台保持相对静止），下列判断正确的是（）

A. 甲物体所受的摩擦力比丙物体小

B. 乙物体的角速度比丙物体的角速度小

C. 甲物体的向心加速度比乙物体的向心加速度大

D. 乙物体所受的合力比丙物体所受到的合力小 【答案】D 【解析】

【详解】甲、乙、丙转动的角速度大小相等，根据2

f m r ω=可知甲、丙两物体所受的摩擦力大小相等，选项AB 错误；根据向心加速度a=rω2

，且甲、乙半径相等，可知甲物体的向心加速度和乙物体的向心加速度相等，故C 错误；根据F =mrω2

知，乙、丙的质量之比为1：1，转动的半径之比为1：2，则向心力大小之比为1：2，所以乙物体受到的向心力比丙物体受到的向心力小，故D 正确。

6.如图的示，从倾角为θ的斜面顶端，以初速度 v 0 将小球水平抛出，则小球落到斜面时的速度大小为（ ）

A. 214v sin θ-

B. 214v cos θ-

C. 2

14v tan θ+ D.

2

014v tan tan θθ

- 【答案】C 【解析】

【详解】小球落到斜面上时有：

2

00

2

2

1

gt gt

tan

v t v

θ＝＝，所以竖直方向速度为v y=gt=2v0tanθ；

所以物体落到斜面上的速度为222

00

14

y

v v v v tanθ

+=+

＝，故ABD错误，C正确。

7.质量为 m 的小球由轻绳 a 和 b 分别系于一轻质细杆的 A 点和 B 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 绳的张力不可能为零

B. a 绳的张力随角速度的增大不发生改变

C. 若 b 绳突然被剪断，则 a 绳的弹力一定发生变化

D. 当角速度ω

gcot

l

θ

>绳将出现弹力

【答案】ABD

【解析】

【详解】小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，

所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，可知a绳的张力不可能为零，故A正确。根据竖

直方向上平衡得，F a sinθ=mg，解得

a

mg

F

sinθ

=，可知a绳的拉力不变，故B正确。由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，故C错误。当b绳拉力为零时，有：mg cotθ=mlω2，解得

gcot

l

θ

ω=，可知当角速度

gcot

l

θ

ω>时，b绳出现弹力。故D正确。

8.如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于 O点．设

法让两个小球均在同一水平面上做匀速圆周运动，已知 L1跟竖直方向的夹角为 60°，L2跟

竖直方向的夹角为 30°， O 点到水平面距离为 h ，下列说法正确的是（ ）

A. 细线 L 1 和细线 L 2 所受的拉力大小之比为3∶1

B. 小球 m 1 和 m 2 的角速度大小之比为3∶1

C. 小球 m 1 和 m 2 的向心力大小之比为 3∶1

D. 小球 m 1 和 m 2 的线速度大小之比为 3∶1 【答案】ACD 【解析】

【详解】对任一小球研究。设细线与竖直方向的夹角为θ，竖直方向受力平衡，则：T cosθ=mg ，

解得：mg T cos θ

=，所以细线L 1和细线L 2所受的拉力大小之比1230 360T cos T cos ??＝

＝故A 正确；小球所受合力的大小为mg tan θ，根据牛顿第二定律得：mg tan θ=mL sin θω2

，得：

g

Lcos ωθ

=

两小球L cos θ相等，所以角速度相等，故B 错误；小球所受合力提供向心力，

则向心力为：F =mg tan θ，小球m 1和m 2的向心力大小之比为：

12603 301

F tan F tan ??＝＝，故C 正确；根据v=ωr ，角速度相等，得小球m 1和m 2的线速度大小之比为：1

122603 301

v r tan v r tan ＝

＝＝??，故D 正确。

9.如图所示，轻质不可伸长的细绳，绕过光滑定滑轮C ，与质量为m 的物体A 连接，A 放在倾角为θ的光滑斜面上，绳的另一端和套在固定竖直杆上的物体B 连接．现BC 连线恰沿水平方向，从当前位置开始B 以速度v 0匀速下滑．设绳子的张力为T ，在此后的运动过程中，下列说法正确的是( )

A. 物体A 做变速运动

B. 物体A 的速度小于物体B 的速度

C. T 小于mgsinθ

D. T 大于mgsinθ 【答案】ABD 【解析】

物体B 可以看成绳子的端点，物体B 向下的速度可以分解成绳子伸长的速度和绳子摆动的速度，绳子伸长的速度等于物体A 的速度，设绳子和竖直杆夹角为α，0cos v v α=，向下运动α减小，所以v 增大，是加速运动，根据牛顿第二定律，则拉力sin T mg θ>，故ABD 正确。

10.图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r ，a 是它边缘上的一点．左侧是一轮轴，大轮的半径为4r ，小轮的半径为2r ．b 点在小轮上，到小轮中心的距离为r ．c 点和d 点分别位于小轮和大轮的边缘上．若在传动过程中，皮带不打滑．则（ ）

A. a 点与b 点的线速度大小相等

B. a 点与b 点的角速度大小相等

C. a 点与c 点的角速度大小相等

D. a 点与d 点的向心加速度大小相等

【答案】D 【解析】

【详解】A.根据皮带传动特点c a v v =，同轴转动b c ωω=，即

2b c

v v r r

=，联立得到2a c b v v v ==，A 错误

B.因为c a v v =，即2a c r r ωω=且b c ωω=，联立：22a c b ωωω==，B 错误

C.通过选项B 的分析，22a c b ωωω==，C 错误

D.根据同轴转动特点：d c ωω=，结合选项B 得到：2a d ωω=，向心加速度2a r ω=，联立解得a d a a =，D 正确

二、实验题（每空 4 分共 24 分） 11. 在做“研究平抛物体的运动”实验时，

（1）除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_ _． A 秒表 B 天平 C 白纸 D 弹簧秤 E 重垂线 （2）实验中，下列说法正确

的

是_ _

A ．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下

B ．斜槽轨道必须光滑

C ．斜槽轨道末端可以不水平

D ．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些

【答案】（1）CE (2)AD 【解析】

试题分析：（1）因为实验是利用分运动的等时性原理，所以不需要秒表，研究平抛运动在竖直和水平方向上的分运动，不需要质量，故不需要天平，需要白纸画轨迹，和需要重锤线矫正竖直方向，所以选CE

（2）为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的．同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点，然后将这几个点平滑连接起来，故BC 错误，AD 正确． 故选AD ．

考点：“研究平抛物体的运动”实验

点评：明确实验原理即可知道所需要器材；在实验中如何实现让小球做平抛运动是关键，同时让学生知道描点法作图线方法：由实验数据得来的点，进行平滑连接起来．

12.某同学在研究平抛运动的

实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨 迹上取出 a 、b 、c 、d 四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知小方格纸的边长 L=10 cm ，g =10 m/s 2

，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：

（1）小球从 a →b ， b → c ， c → d 所经历的时间_____（填“相等”或“不相等”）； （2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从 a →b ，b → c ，c →d 的竖直方向位移差，求出小球从 a → b ， b →c ， c →d 所经历的时间是_____s ； （3）根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度 v 0 _____m/s ； （4）求抛出点到 b 点所经历时间_____．

【答案】 (1). 相等 (2). 0.1 (3). 2 (4). 0.15s 【解析】

【详解】（1）平抛运动在水平方向做匀速直线运动，a →b ，b →c ，c →d 水平位移相等，所需时间相等。

（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，a →b ，b →c 竖直方向位移差△y =aT 2=gT 2，

0.1

s 0.1s 10

y T g =

==。 （3）水平方向x =v 0T ，0020.2

m/s 2m/s 0.1

x L v T T ==== （4）设b 点竖直方向的分速度v y ，则2 1.5m/s 2y L L

v T

+=

= 又由v y =gt ，得t =0.15s

三、计算题（共 26 分）

13.将一物体从 8 m/s 的速度水平抛出，不计空气阻力，抛出点距地面的高度 h 为1.8 m ， g=10 m/s 2，求：

（1）物体在空间飞行的时间 t ； （2）物体水平位移 x ； （3）物体 落地时的速度 v

【答案】（1）0.6s （2）4.8m （3）10m/s 【解析】

【详解】（1）由h =

12gt 2得，0.6s t =

＝ 故物体在空间飞行的时间为0.6s 。 （2）x =v 0t=8×0.6m=4.8m 故物体飞行的水平距离为4.8m 。

（3）落地时在竖直方向的分速度v y =gt =10×0.6m/s=6m/s

落地的速度的大小10m/s v ＝ 故物体落地时的速度大小为10m/s 。

14.如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg 的A 、B 两个物块，

B 物块用长为0.25m 的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小

均可不计.细线能承受的最大拉力为8N.A 、B 间的动摩擦因数为0.4，B 与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力.转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零.当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F .

求：（1）绳子刚有拉力时转盘的角速度； （2）A 物块刚脱离B 物块时转盘的角速度； （3）绳子刚断开时转盘的角速度；

（4）试通过计算在坐标系中作出2F ω-图象（作在答题卡上）.g 取10m/s 2

.

【答案】（1）2rad/s （2）4rad/s （3）6rad/s （4）

【解析】

试题分析：当B 物体与将发生滑动时的角速度为111

2rad/s 0.25

g

r

μω=

=

=；则0T =，[0,2]ω∈；

当A 物体所受的摩擦力大于最大静摩擦力时，A 将要脱离B 物体，此时的角速度由

222m r mg ωμ=得2244rad/s 0.25

g

r

μω=

=

=，则22

1220.52T m r mg ωμω=-=-（[2,4]ω∈），此时绳子的张力为22

1222240.2526N<8N T m r mg ωμ=-=??-=，故绳

子末断，接下来随角速度的增大，B 脱离A 物体，只有A 物体作匀速圆周运动，当A 物体与盘有摩擦力时的角速度为3ω，则max 1381

6rad/s 10.25

T mg mr μω++=

==?，则当角速度为

2ω，2

221140.254N m r mg ωμ=??=>，即绳子产生了拉力， 则22

10.251T m r mg ωμω=-=-，[4,6]ω∈；

考点：考查圆周运动

点评：难度较大，物体A 做匀速圆周运动的向心力由静摩擦力提供，随着角速度的逐渐增大，静摩擦力也逐渐增大，当静摩擦力增大到最大静摩擦力时两者发生相对滑动