【文档说明】山东省嘉祥县第一中学2020-2021学年高一下学期第一次月考物理试题含答案.docx，共(12)页，927.853 KB，由小赞的店铺上传

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嘉祥县第一中学2020-2021学年高一下学期第一次月考物理一、单项选择题：（本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．如图所示，游乐园的游戏项目——旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，坐在飞椅上的游客的

运动可以看作匀速圆周运动．整个装置可以简化为如图所示的模型．忽略转动中的空气阻力．设细绳与竖直方向的夹角为θ，则()A．飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用B．θ角越大，小球的向心加速度就越大C．只要线速度足够大，θ角可以达到90°D．飞椅运动的周期随着角θ的增大而增大2

．洗衣机的甩干桶匀速转动时有一衣物附在筒壁上，下列不正确的是()A．筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速的增大而增大B．筒壁对衣服的弹力随筒的转速的增大而增大C．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是由所受的合力提供D．衣服受到重力、筒壁的弹力、摩擦力3．如图所示，天车下吊着两个质量都是m的工件A和B，整

体一起向左匀速运动．系A的吊绳较短，系B的吊绳较长，若天车运动到P处突然停止，重力加速大小为g，则两吊绳所受瞬间拉力FA、FB的大小是()A．FA>FB>mgB．FA<FB<mgC．FA＝FB＝mgD．FA＝FB>mg4．如图所示，一长为L的轻质细杆一端与质量为m的小球(

可视为质点)相连，另一端可绕O点转动，现使轻杆在同一竖直面内做匀速转动，测得小球的向心加速度大小为2g(g为当地的重力加速度)，下列说法正确的是()A．小球的线速度大小为2gLB．小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力向上C．杆在匀速转动过程中，轻杆对小球作用力的最大值为2mgD．

当轻杆转到水平位置时，轻杆对小球作用力方向指向圆心O5．如图所示，“旋转秋千”中的两个座椅A、B质量相等，通过相同长度的缆绳悬挂在旋转圆盘上．不考虑空气阻力的影响，当旋转圆盘绕竖直的中心轴匀速转动时，下列说法正确的是()A．A的速度比B

的大B．A与B的向心加速度大小相等C．悬挂A、B的缆绳与竖直方向的夹角相等D．悬挂A的缆绳所受的拉力比悬挂B的小6.如图所示,一半径为R的半圆形轨道竖直固定放置,轨道两端等高;质量为m的质点自轨道端点P由静止开始滑下,滑到最低点Q时,对轨道

的正压力为2mg,重力加速度大小为g。质点自P滑到Q的过程中,克服摩擦力所做的功为()A.mgRB.mgRC.mgRD.mgR7．一辆汽车在平直的公路上由静止开始启动。在启动过程中，汽车牵引力的功率及其瞬时速度随时间的变化情况分别如图甲、乙所示。已知

汽车所受阻力恒为重力的15，重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是()A．该汽车的质量为3000kgB．v0＝6m/sC．在前5s内，阻力对汽车所做的功为25kJD．在5～15s内，汽车的位移大小约为67.19m8．如

图，竖直平面内放一直角杆MON，OM水平，ON竖直且光滑，用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上，B球的质量为2kg，在作用于A球的水平力F的作用下，A、B两球均处于静止状态，此时OA＝0.3m，OB＝0.4m，改变水平力F的大小，使A球向右加速运动，已知A球向右运动

0.1m时速度大小为3m/s，则在此过程中绳的拉力对B球所做的功为(取g＝10m/s2)()A．11JB．16JC．18JD．9J二、多项选择题：（本题共4小题，每小题4分，共16分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得4分，选对但不全的得2

分，有选错的得0分）9．如图所示，两个圆锥内壁光滑，竖直放置在同一水平面上，圆锥母线与竖直方向夹角分别为30°和60°，有A、B两个质量相同的小球在两圆锥内壁等高处做匀速圆周运动．下列说法正确的是()A．A、B球受到的

支持力之比为3∶3B．A、B球的向心力之比为3∶1C．A、B球运动的角速度之比为3∶1D．A、B球运动的线速度之比为1∶110．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b

在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是()A．a绳的张力不可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度ω>gcotθl时，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发

生变化11．物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律分别如图甲、乙所示。取g＝10m/s2，则下列说法正确的是()A．物体的质量m＝0.5kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4C．第2s内物体克服摩擦力

做的功W＝2JD．前2s内推力F做功的平均功率P＝3W12．如图所示，某人将质量为m的石块从距地面高h处斜向上方抛出，石块抛出时的速度大小为v0，由于空气阻力作用石块落地时速度大小为v，方向竖直向下。已知重力加速度为g，下列说法正确的是()A．刚抛出时

重力的瞬时功率为mgv0B．落地时重力的瞬时功率为mgvC．石块在空中飞行过程中合外力做的功为12mv02－12mv2D．石块在空中飞行过程中阻力做的功为12mv2－12mv02－mgh三、填空题（每空3分，共15

分）13．(10分)下图是“DIS向心力实验器”，研究向心力与哪些因素有关．当质量为m的物体随旋转臂一起做半径为r的圆周运动时，同时获得一组向心力F和角速度ω的数据后，连成平滑的曲线，经验证为一条抛物线，改变实验条件重复三次实验(三次实验的条件见表)，得到的抛物线分别如图中的①、②、③所示．实

验次数123半径r/m0.10.10.1质量m/kg0.0220.0440.066(1)实验中，若挡光片的挡光宽度为Δs，某次挡光片经过传感器时的遮光时间为Δt，则计算机计算角速度的计算式为ω＝________.(2)分析比较表格和图像可得到的结论为()A．匀速圆周运动物体

所受向心力与质量成正比B．匀速圆周运动物体所受向心力与角速度的平方成正比C．半径相同，一定质量的物体做圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比D．在质量相同的情况下，圆周运动物体所受向心力与半径成正比14.如图所示为一小球做平抛运动的频闪照相照片的一部分,A、B、C三点是连

续相等时间间隔拍摄的,图中背景方格的边长均为5cm,如果取g=10m/s2,那么:(1)照相机的闪光频率是____________Hz;(2)小球运动中水平分速度的大小是____________m/s;(3)小球经过B点时的竖直分速度大小是__

__________m/s。四.计算题（共4个小题共37分，15题6分，16题9分，17题10分、18题12分）15．(6分)如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动．当小球经过最

高点时，杆对球产生向下的拉力，拉力大小等于球的重力．求：(1)小球到达最高点时速度的大小．(2)当小球经过最低点时速度为6gL，杆对球的作用力的大小．16．(9分)如图所示，A在光滑的水平面上做匀速圆周运动，B在水平向右的外力F

作用下，从静止开始沿圆的直径方向向A靠近．A、B两物体同时分别从P、Q位置开始运动，初始时A、B间距为d.当A运动两周时，恰好与B相遇；当A再绕半周时，又与B相遇．已知A、B两物体质量都为m，求：(1)A物体做匀速圆周运动的周期．(2)A物体做匀速圆周运动的旋转半径．(3)若已

知m＝1kg，F＝4N，则A做匀速圆周运动所需的向心力大小为多少？（用π表示）17.（10分）如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处平滑连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计)从A处由静止开始受水平力F作用而运动,F随位移变化的关系如图乙所示

(水平向右为正),滑块与AB间的动摩擦因数为μ=0.25,与BC间的动摩擦因数未知,(g取10m/s2)(1)求滑块到达B处时的速度大小。(2)若到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能到达最高点C

,则滑块在半圆弧轨道上克服摩擦力所做的功是多少?18.(12分)．如图所示，光滑圆弧AB在竖直平面内，圆弧B处的切线水平，A、B两端的高度差为h1＝0.2m，B端高出水平地面h2＝0.8m，O点在B点的正下方，将一确定的滑块从A端由静止释放，落在水平面上的C点处。取g＝10m/s2。求：(1)落

地点C到O的距离xOC；(2)在B端平滑连接一水平固定放置长为L＝1.0m的木板MN，滑块从A端释放后正好运动到N端停止，求木板MN与滑块间的动摩擦因数u；(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段，滑块从A端释放后将滑离木

板落在水平面上P点处，要使落地点P距O点的距离最远，则ΔL应为多少？距离s的最大值为多少？答案：1.【答案】B【解析】飞椅受到重力和绳子的拉力作用，二者的合力提供向心力，故A错误；根据牛顿第二定律可知mgtanθ＝man，则向心加速度为大小为an＝gtanθ，可知θ角越大，小球的向心加速度就

越大，故B正确；若夹角可以达到90°，则在水平方向绳子的拉力提供向心力，竖直方向合力为零，但是竖直方向只有重力作用，合力不可能为零，故C错误；设绳长为L，则根据牛顿第二定律可知mgtanθ＝m2πT2(Lsinθ＋d)，整理可以得到T＝4π2Lsinθ＋dg

tanθ，当θ增大则T减小，故D错误．2【答案】A【解析】衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力，在竖直方向上，衣服所受的重力和摩擦力平衡，所以摩擦力不变，因弹力提供向心力，由F＝mω2r

知，当转速增大，向心力增大，则弹力F增大，故A错误，B、D正确；衣服做匀速圆周运动，向心力是由所受的合力提供，故C正确．3【答案】A【解析】当天车突然停止时，A、B工件均绕悬点做圆周运动．由F－mg＝mv2r，得拉力F＝mg＋mv2r，因为m相等，A的绳长小于B的绳长

，即rA>rB，则A的拉力大于B的拉力，即FA>FB>mg，故A正确．4【答案】A【解析】根据向心加速度a＝v2r＝2g，得v＝2gL，故A正确；小球在最高点的加速度为2g，设轻杆对小球作用力F向上，根据牛顿第二定

律，F＋mg＝man，得F＝－mg，所以轻杆对小球作用力F向下，故B错误；在最低点轻杆对小球的作用力最大，即F－mg＝m×2g，解得F＝3mg，故C错误；当轻杆转到水平位置时，杆子和重力的合力指向圆心，重力方向竖直向下，若轻杆对小球的作用力方

向指向圆心O，则合力不能指向圆心，故D错误．5【答案】D【解析】在转动过程中，A、B两座椅的角速度相等，但由于B座椅的半径比较大，故B座椅的速度比较大，向心加速度也比较大，A、B错误；A、B两座椅所需向心力不等，而重力相同，故缆绳与竖直方向

的夹角不等，C错误；根据F＝mω2r判断A座椅的向心力较小，所受拉力也较小，D正确．6【答案】选C。在Q点,质点受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,两力的合力充当向心力,所以有FN-mg=m,FN=2mg,联立解得v=,下落过程中重力做正功,摩擦力做负功,根据动能

定理可得mgR-Wf=mv2,解得Wf=mgR,所以克服摩擦力做功mgR,C正确。7【答案】D解析：由图像可得，汽车匀加速阶段的加速度a＝ΔvΔt＝1m/s2，汽车匀加速阶段的牵引力为F＝Pv＝3000N，在匀加速阶段，由牛顿第二定律得F－0.2mg＝ma，解得m＝1000kg，

A错误；牵引力功率为15kW，汽车所受阻力F1＝0.2mg＝2000N时，汽车行驶的速度最大，为v0＝PF1＝7.5m/s，B错误；前5s内，汽车的位移x＝12at2＝12.5m，阻力做的功WF1＝－0.2mgx＝－25kJ，C错误；

5～15s内，由动能定理得Pt－0.2mgs＝12mv20－12mv2，解得s≈67.19m，D正确。8．【答案】C【解析】A球向右运动0.1m时，vA＝3m/s，OA′＝0.4m，OB′＝0.3m，设此时∠B′A′O＝α，则有tanα＝

34。由运动的合成与分解可得vAcosα＝vBsinα，解得vB＝4m/s。以B球为研究对象，此过程中B球上升高度h＝0.1m，由动能定理，W－mgh＝12mvB2，解得轻绳的拉力对B球所做的功为W＝mg

h＋12mvB2＝2×10×0.1J＋12×2×42J＝18J，选项C正确。9【答案】CD设小球受到的支持力为FN，向心力为F，则有FNsinθ＝mg，FNA∶FNB＝3∶1，A错误；F＝mgtanθ，FA∶FB＝3∶1，B错误；小球运动轨道高度相同

，则半径R＝htanθ，RA∶RB＝1∶3，由F＝mω2R，得ωA∶ωB＝3∶1，C正确；由v＝ωR，得vA∶vB＝1∶1，D正确．10【答案】AC【解析】对小球受力分析，可得a绳的弹力在竖直方向的分力平衡了小球的重力，解得Ta＝mgsinθ为定值，A正确，B错误；当Tacosθ＝mω

2l，即ω＝gcotθl时，b绳的弹力为零，若角速度大于该值，则b绳将出现弹力，C正确；由于绳b可能没有弹力，故绳b突然被剪断，则a绳的弹力可能不变，D错误．11．【答案】ABC【解析】由题图甲、乙可知，在1～2s，推力F2＝3N，

物体做匀加速直线运动，其加速度a＝2m/s2，由牛顿运动定律可得，F2－μmg＝ma；在2～3s，推力F3＝2N，物体做匀速直线运动，由平衡条件可知，μmg＝F3；联立解得物体的质量m＝0.5kg，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，选项A、B正确；由速度—时间图象所围的面积表示位移

可得，第2s内物体位移x＝1m，克服摩擦力做的功Wf＝μmgx＝2J，选项C正确；第1s内，由于物体静止，推力不做功；第2s内，推力做功W＝F2x＝3J，即前2s内推力F做功为W′＝3J，前2s内推力F做功的平均功率P＝W′t＝32W＝

1.5W，选项D错误。12【答案】BD解析：设石块刚抛出时的速度方向与竖直方向的夹角为α，则刚抛出时重力的瞬时功率为P＝－mgv0cosα，选项A错误；落地时重力的瞬时功率为mgv，选项B正确；根据动能定理，石块在空中飞行过程中合外力做的功为W

＝12mv2－12mv20，选项C错误；设石块在空中飞行过程中阻力做的功为Wf，由动能定理得mgh＋Wf＝12mv2－12mv20，解得Wf＝12mv2－12mv20－mgh，选项D正确。13【答案】(1)ΔsrΔt(

2)C【解析】(1)物体转动的线速度v＝ΔsΔt，根据ω＝vr，解得ω＝ΔsrΔt.(2)图中抛物线说明向心力F和ω2成正比，再结合表格数据可知：在半径相同的情况下，一定质量的物体做圆周运动，物体所受向心力与角速度的平方成正比，故C正

确，A、B、D错误．14【解析】(1)在竖直方向上,根据Δy=2L=gT2得相等的时间间隔:T==s=0.1s,则闪光的频率:f==Hz=10Hz(2)小球运动的水平分速度:vx==m/s=1.5m/s(3)B点的竖直分速度:vBy==m/s=2m/s答案:(1)10(2)1.5(3)

215(6分)【答案】(1)2gL(2)7mg【解析】(1)小球A在最高点时，对球做受力分析，如图所示．根据小球做圆周运动的条件，合外力等于向心力，即mg＋F＝mv2L，①F＝mg.②联立①②式，可得v＝2gL.(2)小球A在最低点时，对球做

受力分析，如图所示．重力mg、拉力F，设向上为正，根据小球做圆周运动的条件，合外力等于向心力F－mg＝mv′2L，F＝mg＋mv′2L＝7mg.16．(12分)【答案】(1)dm2F(2)932d(3)9π2N【解析】(1)物体B做匀加速运动，有F＝ma，

d＝12at2，解得AB相遇经过的时间t＝2dmF.因当A运动两周时，恰好与B相遇，可知A的周期为TA＝12t＝dm2F.(2)物体B与A相遇时的速度v1＝2ad＝2Fdm.设圆周的半径为R，则由题意可知2R＝v1·TA2＋12aTA22，解得

R＝932d.(3)若已知m＝1kg，F＝4N，则A做匀速圆周运动所需的向心力F向心＝m4π2T2R＝9π2N.17.（12分）【解析】(1)对滑块从A到B的过程,由动能定理得F1x1-F3x3-μmgx=m得vB=2m/s。(2)当滑块恰好能到达最高点C时,有mg=m对滑块从B到C的过

程,由动能定理得W-mg·2R=m-m代入数值得W=-5J即克服摩擦力做的功为5J。18.(12分)【解析】(1)滑块从光滑圆弧AB下滑过程中，根据动能定理得：mgh1＝12mvB2－0得vB＝2gh1＝2m/s滑块离开B点后做平抛运

动，则：竖直方向：h2＝12gt2水平方向：x＝vBt联立得到x＝vB2h2g代入数据解得x＝0.8m。(2)滑块从B端运动到N端停止的过程，根据动能定理得：－μmgL＝0－12mvB2代入数据解得μ＝0.2。(3)若将木板右

端截去长为ΔL的一段后，设滑块滑到木板最右端时速度为v，由动能定理得：－μmg(L－ΔL)＝12mv2－12mvB2滑块离开木板后仍做平抛运动，高度不变，运动时间不变，则落地点距O点的距离：s＝L－ΔL＋vt联立整理得：s＝1＋0.8ΔL

－ΔL＝－(0.4－ΔL)2＋1.16所以当ΔL＝0.4即ΔL＝0.16m时，s最大，且最大值smax＝1.16m。