1、山西省忻州市岢岚县中学2020-2021学年高一物理下学期4月月考试题一、单选题(共8题；共24分)1、(3分)荡秋千是儿童喜爱的一项体育运动，当秋千荡到最高点时，小孩的加速度方向是图中的()A. a方向B. b方向 C. c方向D. d方向2、(3分)如图所示，某公园里的过山车驶过轨道的最高点时，乘客在座椅里面头朝下，人体颠倒，若轨道半径为R，人体重为mg，要使乘客经过轨道最高点时对座椅的压力等于自身的重力，则过山车在最高点时的速度大小为()A. 0B. C. D. 3、(3分)一种早期的自行车如图所示，这种带链条传动的自行车前轮的直径很大，这样的设计在当时主要是为了()。A. 提高速度 B
2、. 提高稳定性C. 骑行方便 D. 减小阻力4、(3分)一艘太空飞船静止时的长度为30 m，他以0.6c(c为光速)的速度沿长度方向飞行经过地球，下列说法正确的是()A. 飞船上的观测者测得该飞船的长度小于30 mB. 地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 mC. 飞船上的观测者测得地球上发来的光信号速度小于cD. 地球上的观测者测得飞船上发来的光信号速度小于c5、(3分)一物体做斜上抛运动(不计空气阻力)，在由抛出到落地的过程中，下列表述正确的是()A. 物体的加速度是不断变化的B. 物体的速度不断减小C. 物体到达最高点时的速度等于零D. 物体到达最高点时的速度沿水平方向6、(3分)理论
3、上已经证明,质量分布均匀的球壳对壳内物体的万有引力为零。现假设地球是一半径为R、质量分布均匀的实心球体,将一个铁球分别放在地面以下 深处和放在地面上方 高度处,则物体受到地球对它的万有引力之比为（ ） A. 98B. 89C. 32D. 237、(3分)为了研究奥运会10 m气手枪射击比赛中子弹的飞行情况,通过技术手段绘出了子弹射出枪口后全程的水平速度和竖直速度随时间变化的图象如图甲、乙所示,不考虑空气阻力,重力加速度g取10 m/s2,由此可知 A. t1= sB. 子弹做斜抛运动C. 图乙中vy1= m/sD. 射击时枪口与命中点之间的竖直高度差约为1 cm8、(3分)机动车检测站进行车辆
4、尾气检测原理如下:车的主动轮压在两个粗细相同的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数。现有如下检测过程简图:车轴A的半径为ra，车轮B的半径为rb，滚动圆筒C的半径为rc，车轮与滚动圆筒间不打滑。当车轮B以恒定转速n(每秒钟n转)运行时，下列说法正确的是()。 A. C的边缘线速度为2nrcB. A、B的角速度大小相等，均为2n，且A、B沿顺时针方向转动，C沿逆时针方向转动C. A、B、C的角速度大小相等，均为2n，且均沿顺时针方向转动D. B、C的角速度之比为 二、多选
5、题(共4题；共16分)9、(4分)对于平抛运动的认识，下列说法正确的是（ ）A. 平抛运动中物体的速度不断增大B. 平抛运动中物体的速度方向不断改变C. 平抛运动中物体的加速度不断改变D. 平抛运动是匀变速曲线运动10、(4分)如图所示，一个匀速转动的半径为r的水平圆盘上放着木块M和N，木块M放在圆盘的边缘处，木块N放在离圆心 r的地方，它们都随圆盘一起运动。比较两木块的线速度、角速度和向心加速度的大小，下列说法正确的是（ ） A. 两木块的线速度相等B. 两木块的角速度相等C. M的向心加速度是N的向心加速度的2倍D. M的向心加速度是N的向心加速度的4倍11、(4分)如图所示，一个球绕中心
6、轴线OO以角速度做匀速圆周运动，则()。 A. a、b两点的线速度相同B. a、b两点的角速度相同C. 若=30，则a、b两点的线速度大小之比vavb= 2D. 若=30，则a、b两点的周期之比TaTb= 212、(4分)如图所示为某人练习打靶时的情境,枪口到水平地面的距离为h,瞄准同一高度到枪口距离为L处的小物体射击,子弹以速度v0射出枪口的同时物体自由下落,若不计空气阻力,子弹、物体均可视为质点,重力加速度为g.下列说法正确的是 A. 子弹击中小物体之前,子弹与小物体始终在同一高度 B. 小物体比子弹下落得快 C. v0L时,子弹可以击中物体三、实验题(共2题；共14分)13、(8分)某同
7、学做验证向心力与速度关系的实验，装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球，钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：用游标卡尺测出钢球直径d。将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出细线长度L。将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2。已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示下列物理量。(1)钢球经过光电门时的线速度v=，向心力F向=m =。(2)钢球经过光电门时所受合力F合=。(3)若在误差允许的范围内F向=F合，则验证了向心力与线速度的关系。该实验可能出现的误差有(写出一条即可)。1
8、4、(6分)为了研究平抛物体的运动，可做下面的两个实验。先做如图甲所示实验，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，该实验说明；再做如图乙所示的实验，将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，该实验说明。 四、解答题(共4题；共46分)15、(10分)如果飞船以0.75c的速度从你身边飞过，飞船上的人看飞船上的一个灯亮了10 min，你观测到这个灯亮的时间约为多少?16、(10分)宇航员在某星球表面，将一小球
9、从离地面为h高处以初速度v0水平抛出，测出小球落地点与抛出点间的水平位移为s，若该星球的半径为R，引力常量为G，则该星球的质量多大? 17、(12分)如图所示，起重机将重物吊到高处的过程中，重物经过A、B两点，A、B间的水平距离d=8 m。重物自A点起沿水平方向做vx=1 m/s的匀速运动，同时沿竖直方向做初速度为零、加速度a=0.25 m/s2 的匀加速运动，忽略吊绳的质量及空气阻力，取重力加速度g=10 m/s2，求: (1)重物由A点运动到B点的时间。(2)重物经过B点时的速度大小。(3)重物由A点运动到B点的位移大小。18、（14）现有一根长的刚性轻绳，其一端固定于点，另一端系着质量的
10、小球（可视为质点），将小球提至点正上方的点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示不计空气阻力，（，）则：（1）为保证小球能在竖直面内做完整的圆周运动，在点至少应施加给小球多大的水平速度？（2）在小球以速度水平抛出的瞬间，绳中的张力为多少？（3）小球以速度水平抛出，试求绳子再次伸直时所经历的时间物理试卷答案1、B在最高点时，速度为零的瞬间的加速度只起到改变大小的作用，故没有向心加速度，故加速度沿切线方向2、C由题意知F+mg=2mg=m ，故速度大小v= ，C正确。3、A在骑车人脚蹬车轮转速一定的情况下，据公式v=r知，轮子半径越大，车轮边缘的线速度越大，车行驶得也就越快，A项正确。4、B根据相对
11、论理论，沿相对运动方向的长度缩短，所以地球上的观测者测得该飞船的长度小于30 m，飞船上的人测量飞船的长度等于30 cm，所以A错误，B正确；根据光速不变原理，飞船上、地球上测量光的速度都等于c，故C、D错误。5、D上抛运动的加速度是重力加速度，所以加速度是不变的，速度是先变小再变大，所以选项A、B均错。物体在最高点的速度不为零且沿水平方向，所以选项C错，D对。6、A本题分析星球内部及空中对物体的万有引力,考查万有引力定律的应用。设地球的密度为,则在地面以下 深处,铁球受到地球对它的万有引力F1=G m;在地面上方 高处,铁球受到地球对它的万有引力F2=G m,可得 = ,故A项正确。7、C由
12、x=vxt1可得t1= s,选项A错误;子弹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,即子弹做平抛运动,选项B错误;题图乙中vy1=gt1= m/s,选项C正确;射击时枪口与命中点之间的竖直高度差y=g= m0.56 cm,选项D错误.8、B由v=2nR可知B轮边缘的线速度vb=2nrb，B、C边缘的线速度相同，即C边缘的线速度vc=vb=2nrb，A项错误。B、C边缘的线速度相同，B、C角速度之比为半径的反比，D项错误。A、B同轴转动，A、B角速度相等，为2n，C的角速度为 ，与A、B不相等，A、B为主动轮，C为从动轮，A、B顺时针转动，C逆时针转动，B项正确，C项错误。9、A
13、BD本题考查对平抛运动的认识。平抛运动是匀加速曲线运动，在运动过程中，其速度大小不断增大，其运动方向不断改变，A、B、D项正确。10、BC本题考查线速度、角速度和向心加速度的计算。由圆周运动知识得，M、N两木块有相同的角速度;由v=r及rN= r、rM=r知，木块M的线速度是木块N的线速度的2倍;由a=2r得，M的向心加速度是N的向心加速度的2倍。故B、C项正确。11、BC球绕中心轴线OO以角速度做匀速圆周运动，球上的质点a、b 两点的角速度相同，半径不同，由v=r知，两点的线速度不同，A项错误，B项正确;a、b 两点的角速度相同，由v=r知，线速度大小之比等于半径之比， = =cos 30=
14、 ，C项正确;a、b 两点的角速度相同， 根据公式T= 知，周期相等，D项错误。12、AD根据平抛运动规律,子弹在竖直方向上做自由落体运动,小物体与子弹在竖直方向上的运动相同,则子弹击中小物体之前,子弹与小物体始终在同一高度,选项A正确,B错误;要使子弹击中物体,则有v0tL,h=gt2,解得v0L,选项D正确,C错误.13、(1) ； (2)F2-F1；(3)测量摆线长度时存在误差(1)钢球的直径为d，遮光时间为t，所以钢球通过光电门的速度v= ，根据题意知，钢球做圆周运动的半径R=L，钢球质量m= ，向心力F向=m = 。(2)钢球经过光电门时只受重力和绳的拉力，所受合力F合=F2-F1。
15、(3)根据向心力表达式知，可能在测量摆线长度时存在误差。14、平抛运动在竖直方向做自由落体运动；平抛运动在水平方向做匀速直线运小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，知B球竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动竖直方向上做自由落体运动；把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板平滑连接，则将观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。15、约15 min设观测灯亮的时间为，则= min=15 min。16、设该星球表面重力加速度为g，物体水
16、平抛出后经时间t落地，则h= gt2s=v0t又由于g= 由式得m星= 。17、（1）8 s （2） m/s （3）8 m(1)重物在水平方向上做匀速运动从A点运动到B点的时间t= =8 s。(2)重物在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，所以重物经过B点时的竖直分速度vy=at=2 m/s故重物经过B点时的合速度大小v= = m/s。(3)重物的水平位移x=d=8 m竖直位移y= at2=8 m重物由A点运动到B点的位移大小xAB= =8 m。18、【答案】（1） （2） （3）【解析】试题分析：小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，由重力作为向
17、心力可以求得最小的速度；根据第一问的判断可以知道v1v0，故绳中有张力，由向心力的公式可以求得绳的拉力的大小；由于v2v0，故绳中没有张力，小球将做平抛运动，根据平抛运动的规律可以求得运动的时间。（1）要使小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时重力恰好提供的向心力，根据牛顿第二定律可得：，代入数据解得：（2）因为，所以绳中有张力，根据牛顿第二定律得：代入数据解得：即绳中的张力大小为（3）小球将做平抛运动，经时间绳拉直，如图所示：在竖直方向有：在水平方向有：由几何知识得：，联立并代入数据解得：点睛：本题主要考查了小球在竖直面内能够做完整的圆周运动，在最高点时至少应该是重力作为所需要的向心力，这是本题中的一个临界条件。
