1、- 1 -山西省阳高县一中 2017-2018 学年高一下学期第一次月考物理试题一、单项选择题：本大题共 10 小题，每小题 4 分，共 40 分在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卷中相应位置选对的得 4 分，选错或不答的得 0 分1.冬奥会上,进行短道速滑时,滑冰运动员要在弯道上进行速滑比赛,如图为某运动员在冰面上的运动轨迹,图中关于运动员的速度方向、合力方向正确的是( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】曲线运动中某点的速度方向沿该点的切线方向，并且其运动轨迹将向 F 方向偏转，故选项 D正确2.关于向心加速度的说法正确的是(
2、 )A. 向心加速度越大,物体速率变化越快B. 向心加速度的大小与轨道半径成反比C. 向心加速度的方向始终与线速度方向垂直D. 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量【答案】C【解析】试题分析：A、向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，所以向心加速度越大，表示物体速度方向变化越快，故 A 错误；B、根据向心加速度公式 a= = 2R，当线速度一定时，向心加速度大小与轨道半径成反比，当角速度一定时，向心加速度大小与轨道半径成正比，所以 B 错误C、向心加速度只改变物体的速度的方向不改变速度的大小，即向心加速度的方向始终与速度方向垂直，即方向始终指向圆心，所以 C 正确D、做匀速圆周运动的物
3、体，要受到始终指向圆心的力的作用来做为向心力，力的大小不变，- 2 -但方向时刻在变，所以向心加速度也是变化的，是变加速运动，所以 D 正确故选：CD3.如图所示,小物块从半球形碗边的 a 点下滑到 b 点,碗内壁粗糙。物块下滑过程中速率不变,下列说法中正确的是( ) A. 物块下滑过程中,所受的合力为 0B. 物块下滑过程中,所受的合力越来越大C. 物块下滑过程中,加速度的大小不变,方向时刻在变D. 物块下滑过程中,摩擦力大小不变【答案】C【解析】由题意知小物块做匀速圆周运动,合力大小不变,方向时刻改变,总是沿半径方向指向圆心,故A、B 错,C 对。在滑块下滑过程中滑块对碗内壁的压力大小是时
4、刻改变的,则摩擦力大小也是改变的,故 D 错。综上所述本题答案是：C4.如图所示，斜面 ABC 放在水平面上，斜边 BC 长为 l，倾角为 30，在斜面的上端 B 点沿水平方向抛出一小球，结果小球刚好落在斜面下端 C 点，重力加速度为 g，则小球初速度 v0的值为( ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】- 3 -根据 ，得 ，则初速度为 ，C 正确5.山城重庆的轻轨交通颇有山城特色，由于地域限制，弯道半径很小，在某些弯道上行驶时列车的车身严重倾斜。每到这样的弯道乘客都有一种坐过山车的感觉，很是惊险刺激。假设某弯道铁轨是圆弧的一部分，转弯半径为 R，重力加速度为 g，列车转弯过程中倾角
5、(车厢地面与水平面夹角)为 ，则列车在这样的轨道上转弯行驶的安全速度(轨道不受侧向挤压)为( ) A. B. C. D. 【答案】C【解析】列车在这样的轨道上转弯安全行驶，此时列车受到的支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律得： ,解得： ，故 C 正确，ABD 错误。6.游乐场内两支玩具枪在同一位置先后沿水平方向各射出一颗子弹，打在远处的同一个靶上，A 为甲枪子弹留下的弹孔，B 为乙枪子弹留下的弹孔，两弹孔在竖直方向上相距高度为 h，如图所示，不计空气阻力，关于两枪射出的子弹初速度大小，下列判断正确的是( )A. 甲枪射出的子弹初速度较大B. 乙枪射出的子弹初速度较大C. 甲、乙两枪
6、射出的子弹初速度一样大D. 无法比较甲、乙两枪射出的子弹初速度的大小【答案】A【解析】试题分析：将运动分解到水平方向和竖直方向，在竖直方向上，由于 B 下落的距离大，根据- 4 -可知，B 子弹下落的时间长，A 下落的时间短，在水平方向上，根据 可知，由于两个水平位移相同，因此甲枪子弹的初速度大，A 正确，BCD 错误考点：平抛运动7.某行星绕太阳运行的椭圆轨道如图所示,F 1和 F2是椭圆轨道的两个焦点,行星在 A 点的速率比在 B 点的大,则太阳位于( ) A. F2 B. A C. F1 D. B【答案】A【解析】行星在 A 点的速度比在 B 点的速度大，说明 A 点为近地点，所以太阳位
7、于 E 点8.已知下面的哪组数据,可以算出地球的质量 M(引力常量 G 为已知)( )A. 月球绕地球运行的周期 T1及月球到地球中心的距离 R1B. 地球绕太阳运行的周期 T2及地球到太阳中心的距离 R2C. 地球绕太阳运行的速度 v3及地球到太阳中心的距离 R3D. 地球表面的重力加速度 g 及地球到太阳中心的距离 R4【答案】A【解析】根据万有引力提供向心力： ，解得： ，可求出地球的质量 M 地 ，故 A 正确；已知地球绕太阳运行周期 T2及地球到太阳中心的距离 R2，能求出太阳的质量，不能求出地球的质量，故 B 错误；对于人造卫星，由万有引力提供向心力： ，解得： ，可知能求出地球的
8、质量 M 地 ，故 C 正确。地球绕太阳运行的速度 v4及地球到太阳中心的距离 R4，能求出太阳的质量，不能求出地球的质量，故 D 错误。所以 AC 正确，BD 错误。9.太阳质量是地球质量的 33 万倍,若太阳对地球的引力大小为 F,则地球对太阳的引力大小为( )- 5 -A. 33F B. F C. 9F D. 81F【答案】B【解析】地球对太阳的引力与太阳对地球的引力是一对相互作用力，等值、反向、共线，与发生相互作用的两个物体的质量是否相等无关，所以地球对太阳的引力的大小为 F，故 B 正确，ACD错误。10.有一星球的密度与地球的密度相同，但它表面处的重力加速度是地面上重力加速度的 4
9、倍，则该星球的质量将是地球质量的( )A. B. 4 倍 C. 16 倍 D. 64 倍【答案】D【解析】由 mg 得 M ， ，R ， 4，结合题意，该星球半径是地球半径的 4 倍根据 M ， 64二、多项选择题：本大题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求请把符合题目要求选项的字母代号填写在答题卷中相应位置全部选对的得 4 分，只选 1 个且正确的得 2 分，有选错或不答的得 0 分11.如图,一个匀速转动的圆盘上有 a、 b、 c 三点,已知 Oc=Oa,则下面说法中正确的是( ) A. a、 b 两点线速度大小相等B. a、 b、 c
10、 三点的角速度相同C. c 点的线速度大小是 a 点线速度大小的 2 倍D. a、 b、 c 三点的运动周期相同- 6 -【答案】ABD【解析】A：a，b 两点线速度方向不同，故 A 项错误。B：a、b、c 三点在同一个匀速转动的圆盘上，a、b、c 三点的角速度相同。故 B 项正确。C：a、c 的角速度相同， 且 ，c 点的线速度大小是 a 点线速度大小的一半。故 C项正确。D：a、b、c 三点在同一个匀速转动的圆盘上，a、b、c 三点的运动周期相同。故 D 项正确。选错误的，本题答案为 A。点睛：同轴传动：被动轮和主动轮的中心在同一根转轴上，主动轮转动使轴转动进而带动从动轮转动，两轮等转速及
11、角速度。皮带传动：两轮在同一平面上，皮带绷紧与两轮相切，主动轮转动使皮带动进而使从动轮转动，两轮边缘线速度相等。12.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的,圆锥固定,有质量相同的两个小球 A 和 B 贴着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动,如图所示, A 的运动半径较大,则( )A. A 球的角速度必小于 B 球的角速度B. A 球的线速度必小于 B 球的线速度C. A 球运动的周期必大于 B 球运动的周期D. A 球对筒壁的压力必大于 B 球对筒壁的压力【答案】AC【解析】对 A 有 mgcotm m RA对 B 有 mgcotm m RB由图知 RARB得 vAvB， ATB，又由受力情况知
12、FNAF NB- 7 -，故 BCD 错误13.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为 m，水的阻力恒为 F 阻，当轻绳与水面的夹角为 时，船的速度为 v，人的拉力大小为 F，则此时( )A. 人拉绳行走的速度为 vcosB. 人拉绳行走的速度为C. 船的加速度大小为D. 船的加速度大小为【答案】AC【解析】AB、船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解如图所示，人拉绳行走的速度 ，故 A 正确，B 错误；CD、绳对船的拉力等于人拉绳的力，即绳的拉力大小为 F，与水平方向成 角，因此，得 ，故 C 正确，D 错误；故选 AC。14.假如地球
13、自转角速度增大,关于物体的万有引力及物体重力,下列说法正确的是( )A. 放在赤道地面上物体的万有引力不变B. 放在两极地面上物体的重力不变C. 放在赤道地面上物体的重力减小D. 放在两极地面上物体的重力增大- 8 -【答案】ABC【解析】试题分析：地球对物体的万有引力一方面表现为物体的重力，另一方面提供物体随地球自转的向心力由此分析即可放在赤道地面上物体的万有引力 与自转速度无关，故不变，A 正确；地球绕地轴转动，在两极点，物体转动半径为 0，转动所需向心力为 0，此时物体的重力与万有引力相等，故转速增加两极点的重力保持不变，故 B 正确 D 错误；赤道上的物体重力和向心力的合力等于物体受到
14、的万有引力，而万有引力不变，转速增加时所需向心力增大，故物体的重力将减小，故 C 正确三、实验题 ,本题共 1 题，每空 2 分，共 10 分，把答案填在题中的横线上或按题目的要求作答.15.在做“研究平抛物体的运动”实验时（1）除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要的是_ （填写选项序号）A斜槽 B秒表 C弹簧秤 D天平（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由静止滑下B斜槽轨道光滑与否对实验没有影响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（3）实验时某同学得到了如图实所示的物体运动轨迹，在研究平抛物体
15、运动的实验中,用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长 L=1.6 cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的 A、B、C、D 点所示,则小球平抛的初速度的计算式为 v0=_(用 L、g 表示),其值是_(g 取 10 m/s2)。小球在 B 点的速率为_。(取两位有效数字) 【答案】 (1). A (2). ABD (3). (4). 0.80m/s (5). 1.0m/s- 9 -【解析】【详解】 （1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、钢球、坐标纸、铅笔、重锤线、图钉之外，下列器材中还需要斜槽，确保小球抛出是在竖直面内做平抛运动。故 A 正确，BCD 错误。（2）为了能画出
16、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静止释放，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，故 ABD 正确，C 错误。（3）竖直方向，根据匀变速直线运动的推论： y=gT2，即： L=gT2，可得： ，水平方向： ，代入数据可得： v0=0.80m/s； B 点竖直方向分速度： ，代入数据可得 B 点的合速度为： 。四、计算题：本题 3 小题，共 34 分解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中
17、必须明确写出数值和单位16.河宽 60 m，水流速度 v16 m/s，小船在静水中的速度 v23 m/s，求：(1)它渡河的最短时间；(2)它渡河的最短航程。【答案】 （1）20s （2）120m【解析】【详解】 （1）当船头垂直河岸渡河时，渡河时间最短故最短渡河时间： =20s（2）由于水流速度大于船速，故当船头与合速度垂直渡河时，航程最短即最短渡河位移为：其中 为实际航线与河岸的夹角。【点睛】 （1）由合运动和分运动具有等时性可知，当船头方向的分位移最小时，渡河时间最短，故当船头垂直河对岸航行时，渡河时间最短；（2）根据矢量合成的三角形定则，可以确定，当船速和实际速度垂直时，合位移最小。-
18、 10 -17.用长 L 0.6 m 的绳系着装有 m 0.5 kg 水的小桶，在竖直平面内做圆周运动，成为“水流星” 。 G 10 m/s 2。求：(1) 最高点水不流出的最小速度为多少？(2) 若过最高点时速度为 3 m/s，此时水对桶底的压力多大？【答案】 （1）2.45m/s （2）2.5 N 方向竖直向上【解析】（1）水与水桶一起做圆周运动，要让水不流出水桶，设运动的最小速率为 ，则在最高点处有： ，代入数据解得： 。（2）设桶底对水的支持力为 F，根据牛顿第二定律有： ，代入数据解得： 由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力为 ，方向竖直向下。点睛：本题关键在于分析水的受力情况，确定其
19、向心力的来源，应用牛顿第二定律破解水流星节目成功的奥秘。18.宇航员站在一星球表面上的某高处，沿水平方向抛出一个小球经过时间 t，小球落到星球表面，测得抛出点与落地点之间的距离为 L.若抛出时的初速度增大到 2 倍，则抛出点与落地点之间的距离为 .已知两落地点在同一水平面上，该星球的半径为 R，万有引力常数为G.求该星球的质量 M.【答案】【解析】试题分析：设抛出点的高度为 ，第一次平抛的水平射程为 x 则有： 由平抛动能的规律得知，当初速度增大到 2 倍，其水平射程也增大到 2x，可得：- 11 -联立解得： 设该星球上的重力加速度为 g，由平抛运动的规律得 由万有引力定律与牛顿第二定律得：
20、 （式中 m 为小球的质量） 联立以上各式得：考点：平抛运动、万有引力定律附加题一、单选择题19.如图所示，轻杆长 3L，在杆两端分别固定质量均为 m 的球 A 和 B，光滑水平转轴穿过杆上距球 A 为 L 处的 O 点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球 B 运动到最高点时，杆对球 B 恰好无作用力。忽略空气阻力。则球 B 在最高点时( ) A. 球 B 的速度为零B. 球 A 的速度大小为C. 水平转轴对杆的作用力为 1.5mgD. 水平转轴对杆的作用力为 2.5mg【答案】C【解析】试题分析：球 B 运动到最高点时，球 B 对杆恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，有解得 ,
21、故 A 错误；由于 A、B 两球的角速度相等，则球 A 的速度大小 ，故B 错误；- 12 -B 球到最高点时，对杆无弹力，此时 A 球受重力和拉力的合力提供向心力，有 解得：F=1.5mg故 C 正确，D 错误故选 C.考点：圆周运动；牛顿第二定律的应用.20.在斜面顶端的 A 点以速度 v 平抛一小球，经 t1时间落到斜面上 B 点处，若在 A 点将此小球以速度 0.5v 水平抛出，经 t2时间落到斜面上的 C 点处，以下判断正确的是( ) A. AB AC21 B. AB AC41C. t1 t241 D. t1 t2 1【答案】B【解析】试题分析：小球落在斜面上时，平抛运动竖直方向上的
22、位移和水平方向上的位移的比值为：，则 知运动的时间与初速度成正比，所以t1：t 2=3：1竖直方向上下落的高度为 h= gt2，知竖直方向上的位移之比为 9：1斜面上的距离为： ，知 AB：AC=9：1故 B 正确，A 错误故选 B考点：平抛运动21.如图所示，物体 A、 B 经无摩擦的定滑轮用细线连在一起， A 物体受水平向右的力 F 的作用，此时 B 匀速下降， A 水平向左运动，可知( ) A. 物体 A 做匀速运动B. 物体 A 做加速运动C. 物体 A 所受摩擦力逐渐增大- 13 -D. 物体 A 所受摩擦力不变【答案】B【解析】B 匀速下降，A 沿水平面向左做运动，如图 1，V B
23、是 VA在绳子方向上的分量，V B是恒定的，随着 VB与水平方向的夹角增大，V A增大，所以 A 在水平方向上向左做加速运动。选项 A 错误，B 正确；因为 B 匀速下降，所以 B 受力平衡，B 所受绳拉力 T=GB，A 受斜向上的拉力等于 B 的重力，在图 2 中把拉力分解成竖着方向的 F2和水平方向的 F1，在竖直方向上，有 N+F2=GA绳子与水平方向的夹角增大，所以有 F2增大，支持力 N 减小，所以摩擦力减小，选项 C 错误、D 正确。故选 BD。点睛：该题既考查了力的合成与分解，又考察了运动的合成与分解，是一道质量较高的题该题在对 A 的运动的分解时，要明确谁是合速度，谁是分速度，
24、注意物体实际运动的速度为合速度此种情况是把合速度沿绳子收缩的方向和绳子摆动的方向进行正交分解22.将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直墙面上，如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是( )A. 从抛出到撞墙，第二次球在空中运动的时间较短B. 篮球两次抛出时速度的竖直分量第一次小于第二次C. 篮球两次撞墙的速度可能相等D. 抛出时的速度大小，第一次一定比第二次小【答案】A- 14 -【解析】试题分析：由于两次篮球垂直撞在竖直墙面上，因为在两次中，篮球被抛出后的运动可以看作是平抛运动的逆反运动加速度都为 g在竖直方向上：h= gt2，因为 h1h 2，则 t1t 2，因为水平位
25、移相等，根据 x=v0t 知，撞墙的速度 v01v 02即第二次撞墙的速度大两次抛出时速度的竖直分量 vy=gt 可知第一次大于第二次，故 AB 正确C 错误；根据平行四边形定则知，抛出时的速度 ，第一次的水平初速度小，而上升的高度大，则无法比较抛出时的速度大小故 D 错误故选 AB考点：平抛运动【名师点睛】本题采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律。23.银河系的恒星中大约四分之一是双星某双星由质量不等的星体 S1和 S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点 C 做匀速圆周运动由天文观测得其周期为T， S1到 C 点的距离为
26、 r1， S1和 S2的距离为 r，已知万有引力常量为 G.由此可求出 S2的质量为( )A. B. C. D. 【答案】D【解析】设星体 S1和 S2的质量分别为 m1、 m2，星体 S1做圆周运动的向心力由万有引力提供得即：，解得： ，故 D 正确，ABC 错误。二、计算题24.如图所示，在竖直平面内的 xOy 坐标系中，Oy 竖直向上，Ox 水平。设平面内存在沿 x 轴正方向的恒定风力。一小球从坐标原点沿 Oy 方向竖直向上抛出，初速度为 v04 m/s，不计空气阻力，到达最高点的位置如图中 M 点所示，(坐标格为正方形，g 取 10 m/s2)求：- 15 -(1)小球在 M 点的速度
27、 v1；(2)在图中定性画出小球的运动轨迹并标出小球落回 x 轴时的位置 N；(3)小球到达 N 点的速度 v2 的大小。【答案】 （1）6 m/s （2） （3） m/s【解析】试题分析：（1）设正方形的边长为 ，竖直方向做竖直上抛运动， ， ，水平方向做匀加速直线运动， ，解得 。（2）由竖直方向的对称性可知，小球再经过 到 轴，水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，所以回到 x 轴时落到 处，位置 N 的坐标为（12，0） 。（3）物体从 O 到 M 的时间与 M 到 N 的时间相等，因此此运动可看成水平方向做初速度为零的匀加速直线运动，竖直方向可看成竖直上抛运动，所以物体到达 N 点水
28、平方向的速度为v，则 ，所以 ，而竖直方向 N 点的速度为 ，那么 N 点的速度为 。考点：运动的合成和分解【名师点睛】考查运动学公式，掌握运动的合成与分解的应用，注意竖直上抛的对称性，理解牛顿第二定律的应用。25.如图所示，半径为 R 的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心 O 的对称轴 OO重合，转台以一定角速度 匀速旋转，一质量为 m 的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和 O 点的连线与OO之间的夹角 为 60已知重力加速度大小为 g，小物块与陶罐之间的最大静摩擦力- 16 -大小为 （1）若小物块受到的摩擦力恰好为
29、零，求此时的角速度 0；（2）若小物块一直相对陶罐静止，求陶罐旋转的角速度的取值范围【答案】 （1） （2）【解析】试题分析：（1）当摩擦力为零，支持力和重力的合力提供向心力，有：解得： 。（2）当 时，重力和支持力的合力不够提供向心力，当角速度最大时，摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值，设此最大角速度为 ，由牛顿第二定律得，联立以上三式解得： ；当 时，重力和支持力的合力大于所需向心力，摩擦力方向沿罐壁切线向上，当角速度最小时，摩擦力向上达到最大值，设此最小角速度为 ，由牛顿第二定律得，联立三式解得： ，综述，陶罐旋转的角速度范围为：- 17 -考点：向心力、牛顿第二定律【名师点睛】解决本题的关键搞清物块做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律，抓住竖直方向上合力为零，水平方向上的合力提供向心力进行求解。
