【文档说明】黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2020-2021学年高一下学期4月月考试题 物理答案.docx，共(6)页，362.916 KB，由小赞的店铺上传

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哈师大附中2020级高一下4月月考——物理试题一、选择题（每小题3分，共36分，其中第1到第8小题为单选题，第9到第12题为不定项选择题，全部正确得3分，漏选得2分，错选得0分）1．以下说法正确的是（C）A.做曲线运动的物体加速度一定时刻变化B.做圆周运动的物体所受合力一定指向

圆心C.做平抛运动的物体速度方向不可能竖直向下D.变速圆周运动一定不具有周期性2．如图所示，在河岸上通过轮轴(轮套在有一定大小的轴上，轮与轴绕共同的中轴一起转动)用细绳拉船，轮与轴的半径比R：𝑟=2：1.轮上细绳的速度恒为�

�绳=4𝑚/𝑠，当轴上细绳拉船的部分与水平方向成60°角时，船的速度是BA.2𝑚/𝑠B.4𝑚/𝑠C.8𝑚/𝑠D.16𝑚/𝑠3．如图所示，一个质量均匀分布的半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F。如果在球体中央挖

去半径为r的一部分球体，且r=2R，则原球体剩余部分对质点P的万有引力大小变为（C）A．14FB．18FC．78FD．14F4．如图所示，某中学足球球门宽(两根竖直立柱之间的距离)𝑎=6𝑚，在一次

对抗赛中，红队进攻队员在球门中心点Q的正前方距离球门线𝑏=4𝑚的R处高高跃起，用头将处于ℎ=2.5𝑚高的O点的足球水平击出，结果足球越过防守队员的头顶划出一道美丽的弧线飞入绿队球门的左下方死角，即刚好越过球门线紧靠左边立柱的P点，假设足球做平抛运动，重力加速度为𝑔=10𝑚/𝑠

2，那么足球在此次平抛运动过程中（C）A.位移的大小𝑠=5𝑚B.位移大小s=5√32mC.初速度的大小𝑣0=5√2𝑚/𝑠D.初速度的大小𝑣0=4√2𝑚/𝑠5．如图所示，火车转弯轨道外高内低。某同学在车厢内研究列车

的运动情况，他在车厢顶部用细线悬挂一个重为G的小球。当列车以恒定速率通过一段圆弧形弯道时，发现悬挂小球的细线与车厢侧壁平行，已知列车与小球做匀速圆周运动的半径为r，重力加速度大小为g。则BA.细线对小球的拉力的大小为GB.列车

恒定速率为√𝑔𝑟𝑡𝑎𝑛𝜃C.外侧轨道与轮缘间有侧向挤压作用D.放在桌面上的手机所受静摩擦力不为零6．如图所示，一根长为L的轻杆OA，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个质量为M、高为h的物块上．若物块与地面摩擦不计，

则当物块以速度v向右运动至杆与水平方向夹角为θ时，小球A的线速度大小为(A)A.𝑣𝐿𝑠𝑖𝑛2𝜃ℎB.2𝑣𝐿𝑠𝑖𝑛𝜃ℎC．𝑣𝐿𝑐𝑜𝑠2𝜃ℎD．𝑣𝑐𝑜𝑠𝜃ℎ7．如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头方向与河岸均成θ角，且恰好对准对岸边C点。若

两船同时开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达正对岸的D点。若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是(C)A．两船在静水中的划行速率不同B．甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小C．两船

同时到达D点D．河水流速为dtanθt8．如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L，重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，

两根轻绳的拉力恰好均为0，改变小球运动的速度，当小球在最高点时，每根轻绳的拉力大小为3mg，则此时小球的速率为（C）A．2vB．3vC．2vD．22v9．从水平面上方O点水平抛出一个初速度大小为v0的小球，小球与水平面发生一次碰撞后恰能击中竖直墙壁上与O等高的A点，小球与水平面碰撞

前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，不计空气阻力。若只改变初速度大小，使小球击中A点正下方墙角的B点，则初速度大小可能为（）A．3v0B．2v0C．23𝑣0D．03v【答案】BC10．如图所示，从地面上同一位置A抛出两个小球甲、乙，且都落在同一点B，甲球运动最高点比乙球高，不计阻

力，下列说法正确的是（）A．甲乙两球运动时加速度相同B．甲乙两球运动时间相同C．甲乙两球在最高点速度相同D．甲乙两球初速度大小可能相同【答案】AD【详解】A．两球抛出后，只受重力作用，其加速度相同，故A正确；B．从两球轨迹，可看出甲球初速度的竖直分量较大，说明抛出时，初速度的竖

直分量较大，根据公式0yvtg=可知，甲球运动时间大于乙球，故B错误；C．两球在最高点时，只具有初速度的水平分量，依题意有0xxvt=因两球的水平位移相同，而甲球所用时间更长，故甲球的初速度的水平分量较小，故甲球在最高点速度较小。故C错误；D．根据以上选项分析，可知两球的初速度两个分量均不相同，

但初速度夹角具体的数值没有给出，故有可能出现两球初速度大小相同，故D正确。故选AD。11．质量为2kg的质点在x－y平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是(AB)A．质点的初速度为5m/sB．质点所受的合力为3NC

．质点初速度的方向与合外力方向垂直D．2s末质点速度大小为6m/s12．如图所示,物体m用两根长度相等,不可伸长的绳系在竖直杆上,它们随竖直杆转动,当转动角速度变化时,各力变化的情况是(ABC)A.只有ω超过某一数值,绳AC的张力才出现B.绳BC的张力随

ω的增大而增大C.不论ω如何变化,绳BC的张力总大于绳AC的张力D.当ω增大到某个值时,就会出现绳AC的张力大于绳BC的张力的情况[答案]ABC二、实验题（共15分）13．（8分）某同学在做平抛运动实得出如图8所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出．

则：(g取10m/s2)(1)小球平抛的初速度为________m/s.(2)小球开始做平抛运动的位置坐标为________cm.y＝________cm.(3)小球运动到b点的速度为________m/s.【答案】：(1)2m/s...

.......2分(2)-10..........2分-1.25..........2分(3)2.5..........2分14．（7分）向心力演示器如下图所示．匀速转动手柄1可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转

动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动.使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供．球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8．已知测力套筒的弹簧相同，根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出

两个球所受向心力的比值．①若放在长短槽内的三个小球的质量相等，皮带所在左右塔轮的半径也相等，在匀速转动的过程中，左右标尺红白标记之比为________．如果缓慢增加手柄转速，两边红白等分标记之比会_______（填“变大”、“不变”、“变

小”）②若将变速塔轮2、3上的皮带共同往下移动一级，则长槽和短槽的角速度之比会_____（填“变大”、“不变”、“变小”）③你认为本实验中产生误差的原因有_________（写出一条即可）。【答案】3:1..........2分不

变..........2分；变小..........2分；小球转动半径引起的误差；弹黃测力套筒的读数引起的误差；皮带打滑引起的误差..........1分三、计算题（共37分，写出必要的过程）15．（11分）如图，在竖直平面内，一半径

为R的光滑圆弧轨道ABC和长度为x的水平轨道PA在A点相切，BC为圆弧轨道的直径。O为圆心，OA和OB之间的夹角为α，sinα=35，一质量为m的小球在一水平恒力的作用下沿PA运动，经沿圆弧轨道最终通过C点；已知在PA段

小球受到的阻力恒为重力的14，且小球在C点所受合力的方向指向圆心，此时小球对轨道的压力恰好为零。重力加速度大小为g。求：（1）水平恒力的大小和小球到达C点时速度的大小；（2）小球到达A点（认为是圆轨道的一部分）对轨道的压力大小。【答案】(1)034Fmg=，52cgRv=；(

2)()NmgRxFR+=【详解】(1)设水平恒力的大小为F0，小球到达C点时所受合力的大小为F，由力的合成法则有0tanFmg=..........1分所以03tan374Fmgmg==.........

.1分设小球到达C点时的速度大小为v，此时合力2205=()4FFmgmg+=合..........1分由牛顿第二定律得2=cvFmR合..........1分所以52cgRv=..........1分(2)在PA段，小球做匀加速直线运动，受力分析得0311=442FFfmgmgm

g−=−=合..........1分由牛顿第二定律=Fma合，可求得2Fgam==合..........1分由运动学公式2202tvvax−=..........1分可求得2Avaxgx==..........1分在A点物体

的向心力由支持力FN跟重力的合力来提供，所以2ANvFmgmR−=..........1分可求得22()()ANgxvmgRxFmgmmgmRRR+=+=+=..........1分16．（13分）如图，质量分别为m和1.5m的两个可视为质点的小球A、B通过一条不计长度的轻绳连在一

起，轻绳能承受的最大拉力为5mg。球B通过长度为R=0.4m的细轻杆与O点连接，O点离地面的竖直高度为H=1.6m。整个系统在竖直平面内绕O点做圆周运动，且系统的角速度从零开始以极缓慢的速度增加。在同一竖直平面内，地面上有一小车，小

车上安装有一倾斜角度θ=45°的滑槽，该滑槽可沿竖直导轨上下滑动。忽略空气阻力，g=10m/s2。(1)若在系统转动角速度逐渐缓慢增加的过程中，连接两球的轻绳在轨道最高点时一直无拉力，求系统转动角速度的变化范围；(2)若系统转动角速度

逐渐缓慢增加（每一圈视为匀速圆周运动）直到A、B之间绳断裂，A球刚好沿倾斜滑槽的方向落入滑槽顶端P，求P点距地面的高度h及其与O点的水平距离l。【答案】(1)05rad/s；(2)0.4m，1.6

m【详解】(1)在最高点由牛顿第二定律有角速度较小时B球对A有支持力，此时两球的轻绳没有拉力2mgNmR−=..........1分由上式可知随角速度增大，支持力越来越小，角速度最大时支持力为0，则有2mmgmR=.....

.....1分解得=5rad/smgR=..........1分系统转动角速度的变化范围05rad/s..........1分(2)在最低点时AB之间绳子的拉力最大，最容易断裂，则刚好断裂时有5mFmg=，2mFmgmR−=..........1分解得=2gR..

........1分在最低点飞出的速度为2vRgR==..........1分在最低点飞出后A球做平抛运动由平抛运动规律有𝑣𝑦=𝑔𝑡..........1分tanyxvv=..........1分水平方向有lvt=..........1分=1.6lm..........1分竖直方向有2

12HRhgt−−=..........1分0.4mh=..........1分17．(13分)正式的场地赛车快速通过水平弯道时，在轮胎不打滑的前提下总是尽可能地找到一条最佳的行车路线。如图所示为一段赛

道的示意图，赛道参数如图中标注。假设赛车可视为质点，转弯时行车速率保持不变，在直道上加速和减速过程可视为匀变速运动。已知赛车在直道上加速或减速的最大加速度均为10𝑚/𝑠2，最高时速为216km/h。若赛车沿着弯道内侧行驶时，其行车轨迹如图中路线1所

示，它转弯时的最大速率𝑣1为36𝑘𝑚/ℎ。(可能用到的数据：√2=1.41，𝜋=3.14)(1)求该赛车沿着弯道外侧的路线2行驶转弯时的最大速率𝑣2；(结果保留2位有效数字)(2)为了快速过弯，赛车实际行车按照路线3的“外−内−外”的走法。赛车从直道上的E点开始转弯，沿着半径

𝑅3=40𝑚的圆弧EFG通过弯道，求赛车以最高时速通过B点并沿着路线3到达D处所需的最短时间。(结果保留1位小数)解：(1)赛车做圆周运动时，地面对赛车的摩擦力f提供向心力；路线1时，赛车以𝑅1=10𝑚为半径做圆周运动，速度𝑣1=36𝑘𝑚/ℎ=10�

�/𝑠，则有𝑓=𝑚𝑣12𝑅1=10𝑚；..........1分路线2时，赛车以𝑅2=20𝑚为半径做圆周运动，则有𝑓=𝑚𝑣22𝑅2，..........1分解出速度𝑣2=10√2𝑚=14𝑚/𝑠；.....

.....1分(2)赛车按路线3过弯，则有𝑓=𝑚𝑣32𝑅3，..........1分解得过弯速度𝑣3=20𝑚/𝑠..........1分则过弯时间𝑡3=12𝜋𝑅3𝑣3=3.14𝑠；..........1分

已知赛车最大速度𝑣𝑚=216𝑘𝑚/ℎ=60𝑚/𝑠，赛车在BE直线段先以最大速度匀速行驶，再减速进弯，则减速位移𝑠2=𝑣32−𝑣𝑚22𝑎=160𝑚，..........1分减速所用时间𝑡2=𝑣𝑚−𝑣0𝑎=4𝑠；..........1分由图知，𝐵

𝐸=180𝑚，则BE段匀速距离𝑠1=20𝑚，..........1分则匀速运动时间𝑡1=𝑠1𝑣𝑚=0.33𝑠；..........1分出弯GD段先以最大加速度加速至最大速度，再匀速行驶，可以看

成入弯的逆向过程，即出弯加速时间𝑡4=𝑡2=4𝑠，..........1分出弯匀速运动时间𝑡5=𝑡1=0.33𝑠..........1分故总过弯时间𝑡=𝑡1+𝑡2+𝑡3+𝑡4+𝑡5=11.8𝑠。..........1分