湖南省株洲市茶陵一中高一下第一次月考物理试卷解析版

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1、2018-2019学年湖南省株洲市茶陵一中高一（下）第一次月考物理试卷、单选题（本大题共 8小题，共32 分）1. 物体做匀圆周运动的过程中，以下物理量发生变化的是（）A.线速度B.周期C.频率D.向心力的大小2. 关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（）A. 速度大小一定变化B. 一定受变力作用C. 加速度可以为零D. 速度方向与加速度方向一定不在同一直线上3. 某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内（）A. 速度可以不变，加速度一定在不断变化B. 速度可以不变，加速度也可以不变C. 速度一定在不断变化，加速度可以不变D. 速度一定在不断变化，加速度一定在不断变化4. 如图所示，水平

2、桌面上有一个小钢球和一根条形磁铁，现给小钢球一个沿 OP方向的初速度v,则小钢球的运动轨迹 可能是（）A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁5.如图所示，两个摩擦传动的轮子，A为主动轮，已知 A、B轮的半径比为 R: R2=1： 2，C点离圆心的距离为一，轮子A和B通过摩擦的传动不打滑，则在两轮子做匀速圆周运动的过程中，以下关于 A B C三点的线速度大小 V角速度大小3、向心加速度大小a之间关系的说法正确的是（）A. ,B.C.,D.6.对于向心加速度的公式a=3 2r, a=的说法正确的是（A. a与r成正比C.在r不变时，a与成正比B. a与r成反比D.在r不变时，a与成正比7.如图所示，一匀

3、速转动的水平转盘上有两物体A, B随转盘一起运动（无相对滑动）则下列判断正确的 是（ ）A.它们的线速度C.它们的角速度B.它们的线速度D.它们的角速度8.如图，半径为 R的光滑圆形管道竖直放置，管的内径很小，直径略 小于管道内径的小球在管道内运动时，它经过最高点时速度为Vi ,经过最低点时速度为 V2,则下列说法中正确的有（）A.当小球以的速度经过与圆心等高的点时，圆管外壁对小球的作用力为B.若，则小球经过最咼点时对圆管的内壁有向下的作用力C.若，则小球经过最咼点时，圆管的内壁对球有作用力D.若，则小球经过最低点时，圆管的外壁对球的作用力为5mg、多选题（本大题共 4小题，共16 分）9.下

4、列说法中正确的是（）A. 在物理学史上，最早正确指出“力与运动”关系的物理学家是牛顿B. 做变速运动的物体，加速度在减小的过程中，物体运动的速度一定减小C. 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动，运动的物体也可能受到静摩擦力作用D. 质点做曲线运动时，可能在相等的时间内速度的变化量相等10.如图叠放在水平转台上的物体A B C正随转台一起以角速度3匀速转动（没发生相对滑动），A B、C的质量分别为3m 2m m B与转台、C与转台、A与B间的 动摩擦因数都为 卩，B、C离转台中心的距离分别为 r、 1.5r，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，以下说法正确的是（ ）A. B对A的摩擦力有可能为B. C与转

5、台间的摩擦力小于A与B间的摩擦力C.转台的角速度有可能恰好等于D.若角速度再在题干所述基础上缓慢增大，A与B间将最先发生相对滑动11.如图所示，斜面 ABC竖直固定放置，斜边 AC与一光滑的圆弧轨道DEG相切，切点为D, AD长为L ,圆弧轨道圆心为 O半径为R,Z DOE0 , OGK平。现有一质量为 m可看为质点的滑块 从A点无初速下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为 卩,重力加速度为g,则（ ）A. 滑块经过E点时对轨道的最小压力为mgB. 滑块下滑后将会从 G点飞出C. 滑块第二次经过E点时对轨道的压力为 3mgD. 滑块在斜面上经过的总路程为1 *12. 如图所示为研究离心现象的简易装置

6、，将两个杆垂直固定在竖直 面内，在垂足 O和水平杆上的 Q位置分别固定一力传感器，其中 OQ=I，现用两根长度相等且均为 I的细线拴接一质量为 m的铁球P,细线的另一端分别固定在 Q、Q处的传感器上。现让整个装置 围绕竖直杆以恒定的角速度转动，使铁球在水平面内做匀速圆周 运动，两段细线始终没有出现松弛现象，且保证Q、Q和P始终处在同一竖直面内。则（ ）A. 的拉力的最大值为一C. 的拉力的最小值为一B. 的拉力的最大值为D. 的拉力的最小值为 0三、实验题探究题（本大题共1小题，共10 分）13. 在“用圆锥摆实验验证向心力公式“的实验中，AB为竖直转轴，细绳一端系在 A点，另一端与小球 C相

7、连，如图所示.当转轴转动 时，C球在水平面内做匀速圆周运动.实验步骤如下： 测量AC间细绳长度I ; 使AB轴转动，并带动C球在水平面内做匀速圆周运动； 测出此时C球做匀速圆周运动的周期 T,并标出C球球心在AB 轴上的投影点D,测出AD间距为S; 算出C球做匀速圆周运动所需的向心力F; 算出C球所受的合力F; 验证向心力公式.（I ）在上述实验中还需要测量的物理量有哪些 D.当地A. C球的直径B. C球的质量C. C球转动的角速度的重力加速度g（II ）为了验证向心力公式正确.请用已知的物理量和第（ I）题中你所选择的物 理量表示出AD间距S=.（III ）这一实验方法简单易行.但是有几个

8、因素可能会影响实验的成功，请写出一条：.四、计算题（本大题共 4小题，共42 分）如图所示，从倾角为0的斜坡顶端以初速度 vo水平抛出一小球，不计空气阻力，该斜坡足够长，则小球抛出后离开斜坡的最大距离 H是多少？14.如图所示，上表面与视为质点)水平地面和半圆轨道面均光滑，质量M=1kg的小车静止在地面上，小车R=0.24 m的半圆轨道最低点 P的切线相平。现有一质量n=2kg的滑块(可以V0=6ms的初速度滑上小车左端，二者共速时的速度为V1=4n/s，此当小车与墙壁碰撞时即被粘在墙壁上。在半圆轨道的最高Q点时小车还未与墙壁碰撞，点Q有一个滑块收集器(图中未画出)，滑块滑到此处时被俘获固定在

9、轨道的 上。已知滑块与小车表面的滑动摩擦因数卩=0.2 , g取10m/ s2，求：P：ROr-(1) 小车的最小长度；(2) 小车的长度L在什么范围，滑块不脱离轨道?15.0 =60。斜面顶端，以初速度 V。水平抛出，小球落在斜面上的某点 P,过P点放置一垂直于斜面的直杆 点和直杆均未画出)。已知重力加速度大小为g,斜面、直杆处在小球运动的同一竖直平面内，求：(1) 斜面顶端与 P点间的距离；(2) 若将小球以另一初速度 v从斜面顶端水平抛出，小球正好垂直打在直杆上, 求v的大小。如图所示，将一小球从倾角16.“太极球”是近年来在广大市民中较流行的一种健身器材。做该项运动时，健身者 半马步站

10、立，手持太极球拍，拍上放一橡胶太极球，健身者舞动球拍时，球却不会 掉落地上。现将太极球简化成如图所示的平板和小球， 内始终不脱离板而做匀速圆周运动，且在运动到图中的 间无相对运动趋势。 A为圆周的最高点，C为最低点， 重力为1N,不计拍的重力。求：(1)健身者在C处所需施加的力比在 A处大多少？熟练的健身者让球在竖直面A、B、C D位置时球与板B D与圆心0等高。设球的(2)设在A处时健身者需施加的力为F,当球运动到 B D位置时，板与水平方向答案和解析1. 【答案】 A【解析】 解：在描述匀速圆周运动的物理量中，线速度、向心加速度、向心力这几个物理量都是 矢量，虽然其大小不变但是方向在变，因

11、此这些物理量是变化的；所以保持不变的量是 周期、角速度和频率，变化的是线速度，所以A正确，BCD昔误。故选： A。对于物理量的理解要明确是如何定义的决定因素有哪些，是标量还是矢量， 如本题中明确描述匀速圆周运动的各个物理量特点是解本题的关键，尤其是注意标量和矢量的区别。本题考查了描述匀速圆周运动的物理量的特点， 但是初学者对各物理量的理解容易出错， 如误认为匀速圆周运动线速度不变。2. 【答案】 D【解析】解：A、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，但速度的大小哪一点变化，如匀速圆周运动。故A错误；B、 曲线运动的条件是合力与速度不共线，力可以是不变的，如平

12、抛运动。故B错误；C、 曲线运动的条件是合力与速度不共线，一定存在加速度，加速度不能等于0 .故C 错误；D、曲线运动的条件是合力与速度不共线，即速度方向与加速度方向一定不在同一直线 上，故D正确。故选： D。 物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。当物体所受的合外力和它速度方向不 在同一直线上，物体就是在做曲线运动。本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查， 匀速圆周运动， 平抛运动等都是曲线运动， 对于它们的特点要掌握住。3. 【答案】 C【解析】 解：既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，那么速度也就一定在变化，但加 速度可以不变，如平抛运动。所以ABD错误，C正确；故选： C

13、。物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，由此可以分析得出结论.本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查， 匀速圆周运动， 平抛运动等都是曲线运动， 对于它们的特点要掌握住.4. 【答案】 C【解析】解：磁体对钢珠有相互吸引力，当磁铁放在位置B时，小钢珠运动过程中有受到磁体的吸引，小钢珠逐渐接近磁体，所以其的运动轨迹是丙，故C正确，ABD错误；故选： C。首先知道磁体对钢珠有相互吸引力，然后利用曲线运动的条件判断其运动情况即可这是判断是明确曲线运动的条件， 即主要看所受合外力的方向与初速度的方向的关系, 否做曲线运动的依据.5. 【答案】B【解析】解：A、因

14、为靠摩擦传动轮子边缘上点的线速度大小相等，所以Va=Vb, R： R=1: 2,根据 v=r 3 知，3 a： 3 b=2: 1.故 A错误。2B、 A、B两点的线速度大小相等，根据=二知，aA aB. B、C共轴转动，则角速度相r等。故B正确。C、 A、B两点的线速度大小相等，根据 v=r 3知，3 a 3 b. B C的角速度相等，根据 v=r 3 知，vb vc.故 C错误。D、 转速n=F , 3 A3 B.则nA nB, B、C的角速度相等，则周期相等。故D错误。 故选：B。共轴转动的点，角速度大小相等，靠摩擦传动轮子边缘上的点线速度大小相等，结合卜v=r 3 , a= = ,加求出

15、线速度、角速度、向心加速度和转速之间的关系.r解决本题的关键知道共轴转动，角速度相等，靠摩擦传动，线速度大小相等，以及知道 线速度、加速度、向心加速度、周期、转速这些物理量之间的关系.6. 【答案】D【解析】2 解：对于向心加速度的公式a= 3 r，当3不变时，a与r成正比；当r不变时，a与3成正比；在公式a=中，当v不变时，a与r成反比，当r不变时，a与u 2成正比，故 ABC错r误，D正确。故选：Db向心加速度的两个公式 a=3 2r ,a=Z中都涉及三个物理量， 要分析其中两个量的关系，r要运用控制变量法.本题的关键准确理解控制变量法，并能用来理解向心加速度与半径、线速度、角速度的关系.

16、7. 【答案】C【解析】解：A、由 v= 3 r， 3 a= 3 b， Rb R，可知：vaV vb，故 A错误，B 错误；C、物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度3 a=3 b，故C正确；D错误；故选：Co物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口，然后根据圆周运动的相关公式进行求解.物体在同一个转盘上随转盘一起运动时，具有相同的角速度，这是解这类题目的突破口.8. 【答案】C【解析】解：A、小球通过与圆心等高的点时，具有水平方向的向心加速度，根据牛顿第二定律 得：舛.=A： =3mg故A错误;B、经过最高点时速度为 vi=，时，设小球经过最

17、高点时对圆管的内壁有向下的作用 力，则小球受到的支持力的方向向上，可得: 可得：FN=_mgB错误。可知小球经过最高点时对圆管的内壁有向上的作用力，故C、若经过最高点时速度为vi；：、/宾 时，设小球受到的支持力的方向向上，可得:可得：:&C正确;可知小球经过最高点时圆管的内壁对小球有向上的作用力。故D、经过最低点时速度为 V2=时，设小球受到的支持力的方向向上，可得:Z - nit =可得：Fn =7m故D错误故选：Co小球沿管道做圆周运动，需要向心力。根据牛顿第二定律分析小球经过与圆心等高的点、 通过管道最低点时，管道对小球的作用力方向，再由牛顿第三定律分析小球对管道的作 用力方向。本题运

18、用牛顿第二定律分析管道对小球的作用力方向，与轻杆模型类似。小球经过最高点时，管道对小球的作用力方向、大小与小球的速度有关。9.【答案】CD【解析】解：A、在物理学史上，最早正确指出“力与运动”关系的物理学家是伽利略，故A错误；B、若加速度和速度方向相同，加速度在减小的过程中，物体的速度一定是增大的，故B错误；C、 滑动摩擦力总是阻碍物体间的相对运动，静止的物体也可以受动摩擦力作用，比如：正在沿着传送带斜向上运动的物体，故C正确；D、曲线运动的速度方向时刻改变，但平抛运动的加速度不变，在相等的时间内速度变化相等，故D正确；故选：CD指出“力与运动”关系的物理学家是伽利略；若加速度与速度方向相同，

19、物体在加速，加速度减小时，速度由增加得快变得增加得慢； 摩擦力总是阻碍物体间的相对运动或相 对运动趋势；加速度和速度方向相同时， 物体做加速运动，若加速度和速度方向相反时， 物体做减速运动。考查了力与运动”关系发现者，掌握物体加速与减速的判定依据，认识摩擦力的类型的 判定，理解速度的变化率与加速度的关系。10. 【答案】BC【解析】解：AC 对 AB 整体，有(3m+2r) 2r w 卩(3m+2r) g;对物体 C,有 mw 2 (1.5r ) mg对物体A,有3mw 2r w 3卩mg.联立解得：,即满足不发生相对滑动，转台的角速度亠 百迴,A与B间的静摩擦力最大值 f=3mw 2r=2卩

20、mg故A错误，C -V 3r正确。B、由于A与C转动的角速度相同，由摩擦力提供向心力；A所受摩擦力=加尬C所受摩擦力 逐“停貧、盘：二 鳥唇启:，则C与转台间的摩擦力小于 A与B间的摩擦力。故B正确。D、据A项分析知，最先发生相对滑动的是物块C.故D错误。故选：BC分析别A、AB整体以及C进行受力分析，根据处理水平面内圆周运动问题的方法，应用牛顿第二定律、整体法、临界条件等知识分析推断。本题关键正确选择研究对象，要分别对A、AB整体、C受力分析，根据静摩擦力提供向心力及最大静摩擦力等于滑动摩擦力列式分析。11. 【答案】CD【解析】解：A、滑块从A点滑下后在AD部分轨道上要克服摩擦力做功，则返

21、回到AD斜面上时的高度逐渐降低，最终滑块将在以E点为最低点，D为最高点来回滚动，此时经过E点对轨道的压力最小，则从D到点，由机械能守恒定律：m(1-cos B )=相風2匚在E点：由牛顿第二定律得：N-mg=m联立解得：N=mg( 3-2cos B ),故A错误；IrB、 从 A 到 G由动能定理：mg( Lsin 0 -Ros 0 )-卩 mgcos0 ?L=其中 L= 解得：vg=0,则块下滑后不能从 G点飞出，故B错误；C、 滑块第一次到达 E点时，根据动能定理：mgLsin 0 +R( 1-cos )卜卩mgcosB ?L肿2乙解得：7于：尹宅汽，第二次到达E点的速度与新一次相同，则牛

22、频二定律：NE-mg=mh解得：NE=3mg故C正确；D、 由以上的分析可知，清块最终将在以E点为最低点，D为最高点来回滚动，则由动能定理： mgLsin 0 =卩 mgcosB ?sIiftinO解得：s=,，故D正确。故选：CD滑块从A滑下后在AD部分轨道上克服摩擦力做功，则返回到AD斜面上时的高度逐渐降 低，最终滑块将在以 E点为最低点，D为最高点来回滚动，此时经过 E点时对轨道的压 力最小，根据动能定理结合牛顿第二定律求解各项。此题的运算和物理过程都比较复杂，根据是搞清块运动的物理过程，并能分析出清块最终的状态这是解题的关键。12. 【答案】BD【解析】解：转动的角速度为零时，OP绳的

23、拉力最小，这时二绳子拉力的值相同，设为Ti，则 2TiCOs30 =mg,解得 Ti=，增大转动的角速度， 当QP绳的拉力刚好为零时，OP绳的拉力最大，设这时 OP绳的拉力为T2,则T2COS30 =mg, .故BD正确，A、C错误。故选：BD转动的角速度为零时，OB绳的拉力最小，AB绳的拉力最大，当AB绳的拉力刚好为零时， OB绳的拉力最大，根据共点力平衡和牛顿第二定律进行求解。本题考查圆周运动的向心力，意在考查学生应用牛顿运动定律分析圆周运动的临界问题，难度中等。13.【答案】AD小球是否在水平面上做匀速圆周运动【解析】解：(1)该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公

24、式求出 向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g;故选ADS=(2 )根据圆锥摆的周期公式得：T=，解得V a(3)该实验要求 C球在水平面内做匀速圆周运动，所以小球是否在水平面上做匀速圆 周运动会影响实验是否成功.故答案为：(1) AD ( 2)宴；(3)小球是否在水平面上做匀速圆周运动(1) 该实验的原理是根据几何关系求出指向圆心的合力，再根据向心力公式求出向心力的值，看两者是否相等，所以还要知道小球的直径及当地的重力加速度g;(2) 根据圆锥摆的周期公式即可求解；(3) 垂足D的确定、小球是否在水平面上做匀速圆周运动等都会影响实验是否成功. 本题是实验题，要

25、求同学们能理解其实验原理，知道影响实验成功的因素，难度适中.14. 【答案】 解：运用正交分解法，沿斜面和垂直斜面建立直角坐标系根据速度位移公式，小球抛出后，离开斜坡的最大距离答：小球抛出后离开斜坡的最大距离为 【解析】小球做的是平抛运动，当小球的速度方向与斜面平行时，离开斜坡的距离最大，建立沿 斜面和垂直斜面方向的直角坐标系，运用正交分解法求解。本题就是对平抛运动规律的考查，关键是知道小球离开斜面的最大距离的条件，也求可求出离开斜坡距离最远的时间。15. 【答案】 解：(1)设小车的最小长度为 Li .由能量守恒知：卩 mgLmv2- (n+M vi2,代入数据得：Li=3m(2) m恰能滑

26、过圆弧的最高点 Q时，在Q点时，有：mg=m-小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到最高点Q在这个过程对滑块由动能定理：2 2-mgL-m02廿mQ-mv代入数据解得：L2=1m所以此时小车的长度为：L=Li+L=4m可知，滑块要想运动到 Q点，小车的长度L必须满足：3m L 4m若滑块恰好滑至-圆弧到达T点时就停止，则滑块也能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道。小车粘在墙壁后，滑块在车上滑动，运动到T点，在这个过程对滑块由动能定理：2-i mgL- mgRO_mv代入数据解得：L3=2.8 m此时小车的长度为 L =Li+L3=5.8 m小车的长度满足：5.8 me L 7m答：（1）小车的最小长度

27、是 3m（2）小车的长度L在3* LW 4m或5.8* L 7m范围，滑块不脱离轨道。【解析】（1）滑块在小车滑行过程时，小车的长度与系统产生的内能有关。当两者速度相同滑 块刚好滑到小车的右端时，小车的长度最短，根据能量守恒求解小车的最小长度；（2） 滑块不脱离圆轨道可能从Q点离开轨道，也可能滑到 T点，根据动能定理和临界 条件可求出L的范围。当遇到相互作用的问题时要想到运用动量守恒定律并结合能量守恒定律求解，当遇到竖直面内圆周运动问题时注意临界速度的求法。该题还要注意对滑块能沿圆轨道运动而不脱离圆轨道的情景分析。16. 【答案】解：（1）小球从抛出到 P点，做平抛运动，设抛出点到P点的距离为

28、L小球在水平方向上做匀速直线运动，有：Leos 0 =Vot在竖直方向上做自由落体运动，有：-联立以上各式，代入数据解得：（2）设小球垂直打在直杆上时竖直方向的分速度为Vy，有:在水平方向上，有：X2=Vt 2在竖直方向上，有：-，Vy=gt2由几何关系，可得：联系以上各式，得：另解：小球沿斜面方向的分运动为匀加速直线运动,初速度为：vo=vcos 0，加速度为 a=gsin 0小球垂直打在直杆上，速度为Vt,有：在斜面方向上，由匀变速运动规律得：联立以上各式，得： 答：（1）斜面顶端与 P点间的距离为（2）若将小球以另一初速度 v从斜面顶端水平抛出，小球正好垂直打在直杆上,大小为-【解析】(

29、1) 根据平抛运动水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动， 落到P点时, 位移方向与水平方向的夹角等于斜面的倾角，列式分析即可；(2) 垂直打在直杆上时，速度方向与斜面平行，根据水平方向与竖直方向的运动性列 式，结合速度万向及几何关系分析即可。对于平抛运动问题的分析，关键是：一要清楚平抛运动在水平方向与竖直方向的分运动的性质；二要根据题意分析清楚题意是较为清晰给出了速度方向还是位移的方向，或是几何关系较为清楚;这些特点往往是解题的突破口。17.【答案】解：(1)设球运动的线速度为V,半径为R则在A处时在C处时由式得 F=F -F=2mg=2N。(2)在A处时健身者需施加的力为 F, 球在匀速圆周运动的向心力 F向=F+mg 在B处不受摩擦力作用，受力分析如图贝U tan 0 =芒=作出的tan 0 -F的关系图象如图。答：(1)健身者在C处所需施加的力比在 A处大2N;(2) tan 0 -F的关系图象如图。【解析】人在运动过程中受重力和支持力，由向心力公式可以求在各点的受力情况。本题考查了向心力公式的应用，重点要对物体的受力做出正确的分析，列式即可解决此类问题。