1、四川省仁寿第一中学校南校区2019-2020学年高一物理下学期5月月考试题（含解析）一选择题，第1419题只有一项符合题目要求，第2021题有多项符合题目要求。每题6分，少选得3分，错选或不选的零分1.关于曲线运动，下列说法正确的是()A. 做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动B. 做曲线运动的物体，受到的合外力方向在不断改变C. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心D. 物体只要受到垂直于初速度方向恒力作用，就一定能做匀速圆周运动【答案】A【解析】【详解】做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，故A正确；平抛运动中物体所受合外力为重力，方向不变
2、，故B错误；只有物体做匀速圆周运动时物体所受合外力才指向圆心，故C错误；物体只要有受到永远垂直于初速度方向的大小不变的力作用，就一定能做匀速圆周运动，恒力作用下物体不可能做圆周运动，故D错误。故选A2.关于向心力的下列说法中正确的是()A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力是不变的C. 做圆周运动物体，所受合力一定等于向心力D. 做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零【答案】A【解析】【详解】A向心力只改变圆周运动物体速度的方向，不改变速度的大小，故A对；B做匀速圆周运动的物体，向心力的大小是不变的，但其方向时刻改变，所以B不对；C做圆周运动的物体，其所受
3、的合力不一定都用来提供向心力，还可能提供切线方向的加速度，只有做匀速圆周运动的物体所受合力才等于向心力，故C不对；D显然匀速圆周运动是变速运动，物体所受的合力不能为零，故D不对3.在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人，假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d若战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点离O点的距离为（ ）A. B. 0C. D. 【答案】D【解析】根据s=vt，因此摩托艇登陆的最短时间：t= ，登陆时到达O点的距离：s=v1t=；故选D.点睛：摩托艇在水中一方面自己航行前进，另一方面沿水向下漂流
4、，当摩托艇垂直于河岸方向航行时，到达岸上的时间最短，由速度公式的变形公式求出到达河岸的最短时间，然后求出摩托艇登陆的地点到O点的距离4.如图所示，在倾角为的斜面上A点，以水平速度v0抛出一个小球，不计空气阻力，它落到斜面上B点所用的时间为A. B. C. D. 【答案】B【解析】【详解】设AB之间的距离为L，则：水平方向： 竖直方向：Lsin= 联立解得：t= ,故B正确；ACD错误；综上所述本题答案是：B【点睛】解决平抛运动的方法是把平抛运动分解到水平方向和竖直方向去研究，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，两个方向上运动的时间相同5.某天体半径是地球半径的P倍，质量是地球的K倍
5、，则该天体表面的重力加速度是地球表面重力加速度的（）A. B. C. D. 【答案】A【解析】【详解】不考虑天体的自转，对任何天体表面都可以认为万有引力等于重力，列出等式得某天体的半径是地球半径的P倍，质量是地球的K倍，则有故A正确，BCD错误。故选A。6.如图所示，一人以恒定速度v0通过光滑轻质定滑轮竖直向下拉绳使小车在水平面上运动，当运动到图示位置时，细绳与水平方向成30角，则此时（）A. 小车运动的速度为v0B. 小车运动的速度为v0C. 小车在水平面上做减速运动D. 小车在水平面上做加速运动【答案】BD【解析】【详解】AB将小车速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，如图所示：人拉绳的
6、速度与小车沿绳子方向的分速度是相等的，根据三角函数关系vcos30=v0解得故B正确，A错误；CD随小车向左运动，小车与水平方向的夹角越来越大可知v越来越大，则小车在水平面上做加速运动，故C错误，D正确。故选BD。7.如图所示，长1m的轻质细杆，一端固定有一个质量为5kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做圆周运动。若小球的过最高点的速率为2m/s，小球过最低点的速率为10m/s，取g10m/s2，下列说法正确的是（）A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是70NB. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是30NC. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是500ND. 小球通过最低点时
7、，对杆的拉力大小是550N【答案】BD【解析】【详解】AB在最高点，设杆子对球为支持力，根据牛顿第二定律代入数据解得F1=30N根据牛顿三定律，即小球过最高点时，对杆的压力大小为30N，故A错误，B正确；CD在最低点，根据牛顿第二定律代入数据解得F2=550N根据牛顿第三定律，即小球过最低点时，对杆的拉力大小为550N，故C错误，D正确。故选BD。8.如图所示，小球A可视为质点，装置静止时轻质细线AB水平，轻质细线AC与竖直方向的夹角，已知小球的质量为m，细线AC长L，B点距C点的水平和竖直距离相等装置BOO能以任意角速度绕竖直轴OO转动，且小球始终在BOO平面内，那么在从零缓慢增大的过程中（
8、 ）（g取10m/s2，）A. 两细线张力均增大B. 细线AB中张力一直变小，直到为零C. 细线AC中张力先不变，后增大D. 当AB中张力为零时，角速度可能为【答案】CD【解析】【详解】AB.当静止时，受力分析如右图，由平衡条件TAB=mgtan37=0.75mg，TAC1.25mg若AB中的拉力为0，当最小时绳AC与竖直方向夹角1=37，受力分析如图mgtan1m(lsin1)min2得min当最大时绳AC与竖直方向夹角2=53，mgtan2mmax2lsin2得max所以取值范围为绳子AB的拉力都是0由以上的分析可知，开始时AB是拉力不为0，当转速在时，AB的拉力为0，角速度再增大时，AB
9、的拉力又会增大，故AB错误；C.当绳子AC与竖直方向之间的夹角不变时，AC绳子的拉力在竖直方向的分力始终等于重力，所以绳子的拉力绳子等于1.25mg；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角增大，拉力开始增大；当转速大于后，绳子与竖直方向之间的夹角不变，AC上竖直方向的拉力不变当水平方向的拉力增大，AC的拉力继续增大；故C正确；D.由开始时的分析可知，当取值范围为绳子AB的拉力都是0故D正确。故选CD.二实验题，共15分9.用图示实验装置研究圆周运动，已知图中的光滑水平桌面足够大，小球(视为质点)的质量为0.1kg，系于长度为0.5m的轻绳一端，以轻绳另一端为圆心，使小球做匀速圆周运动。(1)此
10、时小球受到的合力方向_。A.与运动方向相同 B.与运动方向相反 C.沿绳指向圆心 D.沿绳背离圆心(2)若该小球1分钟转了60圈，则轻绳的拉力为_N。(取2=10)【答案】 (1). C (2). 2【解析】【详解】(1)1对做匀速圆周运动的小球受力分析，光滑桌面不受摩擦力，重力和支持力相互平衡，绳子的拉力提供向心力，则小球的合力等于绳的拉力，方向沿绳指向圆心，故C正确， ABD错误。故选C。(2)2小球1分钟转了60圈，可得周期为由绳子的拉力提供向心力，有10.某物理兴趣小组利用托盘探究小球用细线悬挂在竖直面内做圆周运动时，通过托盘称的读数来反映细线拉力的变化情况实验器材有：托盘秤，铁架台，
11、系有长度为L细线的小球等（1）分别将铁架台、小球放在托盘秤上，其读数分别为M和m（2）组装好实验装置如图所示保持细线自然长度将小球拉至使细线处于水平位置，此时托盘秤读数为_（填写“M+m”或 “M”或“大于M+m”或“处于M和M+m之间”）（3）小球松手后，向下运动，此时看到托盘秤读数_（填写“逐渐增大”或“逐渐减小”或“保持不变”）（4）当小球运动到最低点时，细线的拉力大小为_【答案】 (1). M (2). 逐渐增大 (3). 3mg【解析】（2）将小球拉起至使细线处于水平位置，小球受到的外力的作用与其重力的大小是相等的，小球在水平方向的拉力是0，所以铁架台只受到重力与电子秤的支持力，则铁
12、架台受到的支持力等于其重力，根据牛顿第三定律可知，此时电子秤受到的压力等于铁架台的支持力，则电子秤的读数为M（3）从释放小球至小球向下运动到最低点过程，小球做速度增大的圆周运动，向心力逐渐增大，同时细线与竖直方向增加的夹角减小，则小球受到的向心力在竖直方向的分力增大；根据牛顿第三定律可知，铁架台在竖直方向受到的细线的拉力增大，竖直方向受到的支持力也随着增大，所以电子秤读数增大；（4）忽略空气阻力，当小球运动到最低点时，小球的机械能守恒，则：mgl=mv2又由于绳子的拉力与重力的合力提供向心力，则：F-mg=联立得：F=3mg根据牛顿第三定律，细线的拉力为3mg点睛：该题利用电子秤探究小球在竖直
13、面内的圆周运动，属于设计性的实验，在解答的过程中首先要理解实验的原理，然后结合实验的原理进行分析即可三计算题11.如图所示，光滑水平桌面上O处有一光滑的圆孔，一根轻绳一端系质量为m的小球，另一端穿过小孔拴一质量为M的木块当m以某一角速度在桌面上作匀速圆周运动时，木块M恰能静止不动，这时小球圆周运动的半径为r，求此时小球作匀速圆周运动的角速度为多大？【答案】【解析】【详解】对小球,根据牛顿第二定律得：F=mr2而F=Mg联立两式解得：=12.如图所示，一架在雅安地震救灾中装载救援物资的飞机，在距水平地面h=500m的高处以v=100m/s的水平速度飞行地面上A、B两点间的距离x=100m，飞机在
14、离A点的水平距离x0=950m时投放救援物资，不计空气阻力，g取10m/s2.（1）求救援物资从离开飞机到落至地面所经历的时间（2）通过计算说明，救援物资能否落在AB区域内【答案】（1）10s；（2）能。【解析】【详解】(1)根据得：(2) 救援物资的水平位移为：s=vt=10010m=1000m因x0sx+x0，可知救援物资可以落在A、B区域内13.如图,用一根长为L=1m的细线,一端系一质量为m=1kg的小球(可视为质点),另一端固定在一光滑锥体顶端,锥面与竖直方向的夹角=370,当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时,细线的张力为T.求 , , 计算结果可用根式表示): (
15、1)若要小球离开锥面,则小球的角速度 至少为多大?(2)若细线与竖直方向的夹角为600,则小球的角速度1为多大?(3)细线的张力T与小球匀速转动的角速度有关,当的取值范围在0到1之间时,请通过计算求解T与2的关系,并在图坐标纸上作出T-2的图象,标明关键点的坐标值.【答案】（1） （2） (3)见解析【解析】（1）小球刚要离开锥面时的速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律得：mgtan=m02Lsin 解得：（2）同理，当细线与竖直方向成60角时，由牛顿第二定律及向心力公式有：mgtan =m2Lsin 解得：（3）a当1=0时 T1=mgcos=8N，标出第一个特殊点坐标（ 0，8N）；b当0 rad/s时，根据牛顿第二定律得：Tsin-Ncos=m2Lsin，Tcos+Nsin=mg解得Tmgcos+mL2(sin)28+2当2rad/s时，T2=12.5N 标出第二个特殊点坐标12.5（rad/s）2，12.5N；c当rad/s2rad/s时，小球离开锥面，设细线与竖直方向夹角为，T3sinm2Lsin解得：T3mL2当2rad/s时，T3=20N标出第三个特殊点坐标20（rad/s）2，20N画出T-2图象如图所示点睛：本题是圆锥摆问题，解题时的关键点在于判断小球是否离开圆锥体表面，不能直接应用向心力公式求解，必须先求解临界角速度，并要运用数学知识作出图象
