2018-2019学年广东省佛山市第一中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版） 13页

佛山一中2018——2019学年第二学期高一级第一次段考 物理科试题 一．单选题（每小题4分，共28分。每个小题给出的四个选项中，有且只有一个是正确的。）‎ ‎1.如图所示，小船从A处过河，船头指向与上游河岸成θ角，正好到达正对岸的B处，小船在静水中的速度大小为v1．现水流速度稍微变大，使小船过河仍然正好到达正对岸的B处，下列方法中可行的有（　　）‎ A. 保持v1不变，同时增大θ角 B. 保持v1不变，同时减小θ角 C. 保持θ角不变，减小v1大小 D. 增大θ角，减小v1大小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】由题意可知，船相对水的速度为v1，其航线恰好垂直于河岸，当水流速度稍有增大，为保持航线不变，且能到达对岸，则如图所示，‎ ‎； 可知，当保持v1大小不变，若减小θ角，则可实现垂直到达河岸，故ACD错误，B正确.‎ ‎2.一个质量为2 kg的物体，放在光滑水平面上，在水平面内3个共点力作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为8 N和12 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法正确的是（ ）‎ A. 一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2‎ B. 一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小 C. 可能做匀减速直线运动，加速度大小是1.5 m/s2‎ D. 可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是6 m/s2‎ ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【分析】‎ 根据题意求出撤去两个力后物体受到的合力范围，由牛顿第二定律求出物体加速度的范围．物体一定做匀变速运动，当撤去的两个力的合力与原来的速度方向相同时，物体可能做匀减速直线运动．恒力作用下不可能做匀速圆周运动．‎ ‎【详解】由平衡条件得知,余下力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反,则撤去大小分别为8N和12N的两个力后,物体的合力大小范围为4N⩽F合⩽20N,物体的加速度范围为：2m/s2⩽a⩽10m/s2；‎ A. 若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能是5m/s2，故A错误；‎ B. 撤去两个力后，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确； ‎ C. 若物体原来做匀速直线运动，撤去的两个力的合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小最小可能是2m/s2，不可能为1.5 m/s2，故C错误；‎ D. 撤去两个力后，物体受到合力恒定，不可能做匀速圆周运动，故D错误。‎ 故选：B.‎ ‎3.质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法中不正确的是( )‎ A. 质点的初速度大小为5m/s B. 质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动 C. 2s内质点的位移大小约为12m D. 2s末质点速度大小为6m/s ‎【答案】B ‎【解析】‎ ‎【详解】A项：由x方向的速度图象可知，初速度为3m/s，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy＝4 m/s，由平行四边形定则可知，质点的初速度为，故A正确；‎ B项：由x方向的速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力Fx＝3 N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，受力Fy＝0，所以质点的合力为3N ‎，由于质点的初速度方向与合外力方向不在一条直线上，所以质点做匀加速曲运动，故B正确；‎ C项：2s末x轴方向的速度为：，y轴方向的速度为：，所以质点在2s末的速度为：，故C错误；‎ D项：2s内x轴方向的位移为：，y轴方向的位移为：，所以质点在2s末内的位移为：，故D正确。‎ 本题选错误的，故应选C。‎ ‎4.有一个直角支架AOB，OA水平放置，OB竖直向下，OA上套有小环P，OB上套有小环Q，两环间由一根质量不计、不可伸长的细绳相连，小环P受水平向右外力作用使其匀速向右平动，在P平动过程中，关于Q的运动情况以下说法正确的是(　　)‎ A. Q匀速上升 B. Q减速上升 C. Q匀加速上升 D. Q变加速上升 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 小环P、小环Q的合运动与分运动的关系如图所示，若细绳与OB的夹角为α，则v0＝vPsinα，而vQ＝，所以vQ＝vPtanα，由于vP保持不变，α增大，所以vQ增大，Q的加速度向上，但速度不是均匀增大，即Q变加速上升，因此只有选项D正确.‎ 点睛：此题关键是掌握速度分解的方法，即将物体的速度分解到沿绳子方向和垂直绳子方向的分速度.‎ ‎5.如图所示，O为斜面的底端，在O点正上方的A、B两点分别以初速度vA、vB正对斜面抛出两个小球，结果两个小球都垂直击中斜面，击中的位置分别为P、Q（图中未标出）。OB=AB，空气阻力忽略不计，则（ ）‎ A. OP=OQ B. OP=4OQ C. vA=vB D. vA=vB ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【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，根据速度的方向，通过平行四边形定则求出小球打在斜面上时的速度大小以及竖直方向上的分速度，从而求出飞行的时间。‎ ‎【详解】设任一小球初速度为，抛出点的高度为，运动时间为，斜面的倾角为 根据题意，小球垂直击中斜面，速度与斜面垂直，由速度分解可知：‎ 又，可得：‎ 根据几何关系得：‎ 根据2OA=OB，则得：‎ 根据几何关系可得：‎ 所以 故本题选C。‎ ‎【点睛】解决本题的关键要灵活运用几何关系，分析水平位移与高度的关系，要掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，并能灵活运用。‎ ‎6.如图所示，质量相同的甲、乙两小球用轻细线悬于同一点，在不同的平面内做圆周运动，两球做圆周运动的轨道在同一倒立的圆锥面上，悬点、两圆轨道的圆形、以及锥顶在同一竖直线上，且、将三等分。则甲、乙两球运动的角速度之比为 A. 1 B. C. 2 D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ 设连接a球的细线与竖直方向的夹角为，连接a球的细线与竖直方向的夹角为，O1O2的距离为h，对球a进行受力分析，小球受重力，细线的拉力，两力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得：，同理，可得，，由以上两可解得，故D正确。‎ ‎7.如图所示，两根细线AC、BC—端系在竖直杆上，另一端共同系着质量为m的小球，当系统绕竖直杆以角速度ω水平旋转时，两根细线均处于伸直状态，下列说法正确的是（ ）‎ A. 小球一定受到三个力作用 B. 小球可能受两个力作用 C. 增大角速度，细线AC的拉力减小，BC的拉力增加 D. 增大角速度，细线AC拉力增加，BC的拉力减小 ‎【答案】B ‎【解析】‎ 小球可能受重力和上面绳子拉力的合力提供向心力，下面绳子的拉力为零，故B正确，A错误；小球做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，若两根细线均有拉力，可知上面绳子的拉力大于下面绳子的拉力，故C错误；设AC绳与竖直方向的夹角为θ，BC绳与竖直方向的夹角为α，对物体C进行受力分析，在竖直方向有： ，根据向心力公式则有：，可知当ω的增大时，所需的向心力增大，绳子BC和AC的力都增大，故CD错误。所以B正确，ACD错误。‎ 二、多选题（每小题4分，共20分。每个小题给出的四个选项中，有两个或以上是正确的，有选对但不全的得3分，有选错的得0分。）‎ ‎8.如图所示为家用洗衣机的脱水桶，当它高速旋转时，能把衣物甩干．根据我们所学的知识，叙述不正确的是（　　）‎ A. 脱水桶高速运转时，水受到与运动方向一致的合外力作用飞离衣物 B. 脱水桶高速运转时，衣物上的水受到的合外力不足以充当向心力，所以水滴做离心运动，通过小孔，飞离脱水桶 C. 通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物集中堆放在桶的中央 D. 脱水桶高速运转时，衣物上的水受到离心力作用 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】水滴的附着力是一定的，根据F=ma=mω2R，ω增大会使向心力F增大，而转筒有洞，不能提供足够大的向心力，水滴就会被甩出去，增大向心力，会使更多水滴被甩出去。故A错误，B正确；衣服做圆周运动，有沿着切向飞出的趋势，故被“甩”至筒壁，因此通过脱水流程，打开洗衣机，发现衣物成螺旋状排列，主要集中在桶壁附近，故C错误；水做离心现象是由于受到的指向圆心的力的作用小于需要的向心力的原因，不能说水受到离心力的作用。故D错误；此题选择不正确的选项，故选ACD。‎ ‎9.火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。为解决火车高速转弯时不使外轨受损这一难题，你认为以下措施可行的是 A. 适当增高内轨 B. 适当降低外轨 C. 减小弯道半径 D. 增大弯道半径 ‎【答案】D ‎【解析】‎ 火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略高于内轨，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压。此时，重力与支持力合力提供向心力，如图。，解得。当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或适当增高外轨。综上分析，BD正确。‎ ‎10.转笔是一项以手指来转动笔的休闲活动，深受广大中学生的喜爱，其中也包含了许多的物理知识 ，如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其手上的某一点O做匀速圆周运动，下列有关该同学转笔中涉及到的物理知识的叙述正确的是（ ）‎ A. 笔杆上的点离O点越近的，线速度越小 B. 笔杆上的点离O点越近的，角速度越小 C. 笔杆上的点离O点越近的，周期越小 D. 笔杆上的点离O点越近的，向心加速度越小 ‎【答案】AD ‎【解析】‎ 笔杆上的各个点都做同轴转动，所以角速度是相等的，则周期相等；根据v=ωr可知，笔杆上的点离O点越近的，线速度越小；由向心加速度公式a=ω2r，笔杆上的点离O点越近的，做圆周运动的向心加速度越小，故AD正确，BC错误；故选AD.‎ ‎11.平抛物体的初速度为v0，当水平方向分位移与竖直方向分位移相等时( )‎ A. 运动的时间 B. 瞬时速率 C. 水平分速度与竖直分速度大小相等 D. 位移大小等于 ‎【答案】ABD ‎【解析】‎ ‎【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，抓住水平位移和竖直位移相等求出运动的时间，结合速度时间公式判断水平分速度和竖直分速度的关系，根据平行四边形定则求出瞬时速度的大小．通过水平位移和竖直位移，根据平行四边形定则求出位移的大小．‎ ‎【详解】根据gt2＝v0t得，，故A正确。此时竖直分速度vy=gt=2v0，与水平分速度不等，瞬时速率．故B正确，C错误。水平位移x＝v0t＝，则位移的大小．故D正确。故选ABD。‎ ‎【点睛】解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解．‎ ‎12.如图所示，小车在水平面上向右匀加速行驶，车厢顶部每隔相同的时间滴下一滴水，到某滴水即将滴下时，空中还有几滴仍在下落，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）‎ A. 水滴落在车厢底部不同位置 B. 车内观察者看到水滴在空中排成一条倾斜的直线 C. 空中相邻水滴的距离始终不变 D. 空中相邻水滴的速度差始终恒定 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ ‎【详解】水滴相对于车厢做匀加速直线运动，则所有的水滴相对于车厢的运动轨迹相同，落在相同位置。则A错误；因水滴相对于车厢做匀加速直线运动，则车内观察者看到水滴在空中排成一条倾斜的直线，则B正确；空中相邻水滴的距离下边的大于上边的，则C错误；因加速度恒定，时间间隔相等，则其速度差相同，则D正确.‎ 三、实验题（每空4分，共20分）‎ ‎13.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹.‎ ‎（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上____.‎ A.通过调节使斜槽的末端保持水平 B.每次释放小球的位置必须相同 ‎ C.每次必须由静止释放小球 D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降 E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触 F.将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 在做该实验中某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到如图所示的图象:‎ ‎（2）试根据图象求出物体平抛运动的初速度大小为______m/s；‎ ‎（3）物体运动到B点时的速度大小为______m/s； 抛出点的坐标为(____cm，___cm).(，且所有结果均保留2位有效数字)‎ ‎【答案】 (1). （1）ABCE； (2). （2）2.0； (3). （3）2.8； (4). -20； (5). -5.0；‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动。故A正确。因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度。故B正确，C正确。记录小球经过不同高度的位置时，每次不必严格地等距离下降，故D错误；实验要求小球滚下时不能碰到木板上的白纸，避免因摩擦而使运动轨迹改变，故E正确；将球的位置记录在纸上后，取下纸，最后轨迹应连成平滑的曲线。故F错误。故选ABCE； 在竖直方向上△y=gT2，则。则初速度为：。 B点竖直方向上的分速度为：vy==2m/s。 则运动到B点的速度为：vB=m/s， 则运动到B点的时间：t=‎ ‎=0.2s。 已运动的水平位移：x=vt=0.4m， 竖直位移：y=gt2=0.2m。 所以平抛运动的初位置的横坐标为0.2-0.4m=-0.2m。纵坐标为0.15-0.2=-0.05m。‎ 解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，灵活根据匀变速直线运动规律的推论求解。‎ 四．计算题（每道题请写出关键的计算公式和必要的文字说明，只写结果不得分，注意格式书写。14题12分，15题20分，共32分）‎ ‎14.过去日本在高铁海外推广上最大成果就是台湾高铁，然而日本在承建台湾高铁过程中，并没有输出运行技术，导致台湾高铁机车技术和轨道不匹配，近些年来问题频出。 台铁6432车次普悠玛列车今年10月21日在宜兰新马站附近出轨，造成18死190伤。台当局相关部门22日表示，事故原因初判是因为转弯时超速。如图所示，为了防止列车转弯时对轨道的损伤甚至脱轨，需要使内外轨有一定的高度差，已知普悠玛列车出事现场的转弯半径R约为250m，轨道间距L约为1.5m，内外轨的高度差h0约为24cm，请用学过的知识计算（取g=10m/s2）：‎ ‎（1）为保证安全，在事故现场附近应规定的行驶速率v0为多少km/h。‎ ‎（2）该列车发生意外时，行驶速率v高达144km/h，为了使内外轨均不受到侧向挤压，应将内外轨的高度差h设计为多少cm。‎ ‎【答案】（1）72km/h（2）96cm ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）高铁转弯时合外力充当向心力，则：F合=Fn 即 ‎ ‎ 解得：=20m/s=72km/h ‎（2）根据可知h∝v2 则： ‎ ‎ 解得：h=4h0=96cm ‎15.如图所示为马戏团的猴子表演杂技示意图。平台上质量为5kg的猴子（可视为质点）从平台边缘A点抓住长为L＝0.8m水平绳的末端，由静止开始绕绳的另一个固定端O点做圆周运动，运动至O点正下方B点时绳子刚好断了，之后做平抛运动，绳子能承受的最大拉力为150N．在B点右侧平地上固定一个倾角为37°的斜面滑梯CD，猴子做平抛运动至斜面的最高点C时的速度方向恰好沿斜面方向，然后沿滑梯CD滑至D点，猴子与滑梯间动摩擦因数为0.5，CD长度为6m。已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，不计空气阻力影响，求：（g取10m/s2）‎ ‎（1）猴子刚运动到B点时的速度大小； ‎ ‎（2）BC两点间的高度差；‎ ‎（3）猴子从B点运动到D点的时间。‎ ‎【答案】（1）4m/s（2）0.45m（3）1.3s ‎【解析】‎ ‎【详解】（1）设猴子在B点的速度为v，在B点时猴子所受的拉力最大为F＝150N 由牛顿第二定律得 F﹣mg＝m 联立解得：v＝4m/s ‎（2）据题得：猴子到达C点时竖直分速度 ‎ vy＝vtan37°＝3m/s 平抛时间 t==0.3s BC两点间的高度差h==0.45m ‎（3）猴子CD上做匀加速运动，加速度；‎ C点速度为vC==5m/s 根据位移时间关系知 ‎ 解得t′＝1s 所以B到D运动的时间为T ＝ t + t′＝1.3s ‎ ‎ ‎ ‎