20172018学年江西抚州市临川区第一中学高一下学期第一次月考物理试题（解析版） 13页

江西省抚州市临川区第一中学2017—2018学年高一下学期第一次月考物理试题 一、选择题(1-6题单选，7-10题多选)‎ ‎1. 西成高速铁路、简称“西成高铁”，文称“西成客专”，是国家八纵八横高铁网络规划中“京昆通道”的重要组成部分。高铁自西安北站引出，自北向南穿越关中平原、泰岭山脉、汉中平原、巴山山脉进入四川盆地，与成绵乐城际铁路相连，接入成都东站。西成高铁企线于2017年1 2月6日开同运营，其设计时速为250km/h，西安至成都的运行时间将由普快11个小时缩短为4小时左右。下表为其中一趟成都到西安的D1919次列车的时刻表.‎ 成都出发时间 西安到达时间 历时 里程（大约)‎ ‎09：12‎ ‎13：13‎ ‎04：20‎ ‎650km 依据该表，下列判断正确的是 A. D1919次列车从成都至西安的位移大约为650km B. D1919次列车从成都出发时间09:12为时间 C. D1919次列车从成都至西安的平均速率大约为150km/h D. 计算D1919次列车通过汉中火车站站台的时间时，能将其看成质点 ‎【答案】C ‎【解析】D1919次列车从成都至西安的路程大约为650km，选项A错误；D1919次列车从成都出发时间09:12为时刻，选项B错误；D1919次列车从成都至西安的平均速率大约为，选项C正确；计算D1919次列车通过汉中火车站站台的时间时，列车的大小不能忽略，不能将其看成质点，选项D错误；故选C.‎ ‎2. 如图是在同一直线上运动的物体甲、乙的位移图象。由图象可知 A. 甲和乙从同一地方同时出发 B. 甲和乙的运动方向相同 C. 甲乙的速度都随时间增大且时刻速度相等 D. 甲的出发点在乙后面处 ‎【答案】B ‎【解析】A、D、由图知：乙从原点出发，而甲从距原点正方向上S0处出发，即甲的出发点在乙前面S0处。故A、D错误。B、位移时间图象的斜率等于速度，两位移时间图象的斜率均为正，则知速度方向相同，即运动方向相同，故B正确。C、当t=t0时，两个物体到达同一位置，但乙的速度较大，故C错误.故选B。‎ ‎【点睛】本题是位移时间图象问题，关键要直接读出质点开始运动的时刻和位置，明确斜率表示质点的速度大小．‎ ‎3. 如图所示，重为12N的木块静止在倾角为θ=30°的斜面上，若用平行于斜面沿水平方向大小等于8N的力推木块，木块仍能保持静止，则此时木块所受的前摩擦力的大小等于 A. 6N B. 8N C. 12N D. 10N ‎【答案】D ‎【解析】对滑块受力分析，受推力F、重力G、支持力N和静摩擦力f，将重力按照作用效果分解为沿斜面向下的分力F′=Mgsinθ=6N和垂直斜面向下的分力；在与斜面平行的平面内，如图：‎ 有：，故选D.‎ ‎【点睛】本题的难点在于物体受到的力不在一个平面内，需要将重力按照作用效果进行分析，根据静摩擦力的产生特点和共点力平衡条件列式求解静摩擦力．‎ ‎4. 如图所示，一辆汽车在公路上转弯，沿曲线由M向N行驶、速度逐渐减小，下面四幅图中分别画出了汽车转弯时所受合力f的四种方向，你认为正确的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】C ‎【解析】汽车从M点运动到N,曲线运动,必有力提供向心力,向心力是指向圆心的；汽车同时加速,所以沿切向方向有与速度相同的力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于90∘，所以选项ACD错误，选项B正确。‎ 故选：B.‎ ‎5. 如图所示，一小球(可视为质点)从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动，运动轨迹恰好与半圆轨道相切于B点。半圆轨道圆心为O，半径的R，且OB与水平方向夹角为53°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】A ‎【解析】飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点，知速度与水平方向的夹角为37°，设位移与水平方向的夹角为θ，则有：，因为，则竖直位移，，所以，则有:，故A正确，B、C、D错误.故选A.‎ ‎【点睛】解决本题的关键掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住速度方向，结合位移关系、速度关系进行求解．‎ ‎6. ‎ 在研究天体运动的规律时，我们得出了一些关系式，有的关系式可以在实验室中验证，有的则不能，下列等式中无法在实验室中得到验证的是 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】B ‎7. 如图所示，质量分别为、的两个物块间用一轻弹簧连接，放在倾角为θ的粗糙斜劈上，物块与斜劈间的动摩擦因数均为μ，用平行于斜面、大小为F的拉力作用在上，使、一起向上作匀加速度运动，斜劈始终静止在水平地面上，则 A. 弹簧的弹力为 B. 弹簧的弹力为 C. 地面对斜劈的摩擦力水平向左 D. 地面对斜劈的摩擦力水平向右 ‎【答案】AC ‎【解析】A、B、根据牛顿第二定律得： 对m1、m2整体：F-μ（m1+m2）gcosθ-（m1+m2）gsinθ=（m1+m2）a，对m2：F弹-μm2gcosθ-m2gsinθ=m2a，联立上两式得：.故A正确，B错误.C、D、以斜面为研究对象，分析受力情况：重力G、m1、m2的压力N1和滑动摩擦力f1、地面的支持力N2，如图所示：‎ 则由平衡条件可知，地面对斜面的摩擦力f2必定水平向左，斜面才能保持平衡。故C正确，D错误。故选AC.‎ ‎【点睛】本题解题关键是研究对象的选择，采用整体法和隔离法相结合的方法求解弹簧的弹力，运用隔离法分析，地面对斜面的摩擦力的方向．‎ ‎8. 太阳系八大行星几乎是在同一平面内沿同一方向绕太阳做圆周运动，当地球恰好运行到土星和太阳之间，且三者几乎成一条直线的现象，天文学称为“土星冲日”，据报道，土星最近一次冲日是在2017年6月15日。已知土星绕太阳运动的轨道半径为地球绕太阳运动的轨道半径的9.5倍，则下列判断正确的是 A. 土星绕太阳运行速度约为地球绕太阳运行速度的三倍 B. 在2018 年会再次出现土星冲日现象 C. 土星绕太阳公转周期约为30年 D. 土星相邻两次冲日的时间间隔小于一年 ‎【答案】BC ‎【解析】根据可得，则因土星的轨道半径大于地球的轨道半径，可知土星绕太阳运行速度小于地球绕太阳运行速度，选项A错误；根据开普勒第三定律可得 解得，选项C错误；根据圆周运动的规律，设经过时间t年再次出现土星冲日，则，解得，则土星相邻两次冲日的时间间隔大于一年，在2018年会再次出现土星冲日现象，选项B正确，D错误；故选B.‎ 点睛：本题关键是结合开普勒第三定律分析（也可以运用万有引力等于向心力列式推导出），找到土星的周期与地球周期的最小公倍数是关键，难度不大，属于基础题．‎ ‎9. 如图所示，河的宽度为L，河水流速为，甲、乙两船均以相同的静水中速度同时渡河。出发时两船相距，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。则下列判断正确的是 A. 甲船正好也在A点靠岸 B. 甲船在A点左侧靠岸 C. 甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇 D. 甲、乙两船同时到达对岸 ‎【答案】AD ‎【解析】D、乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，知.将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等.渡河的时间,甲乙两船到达对岸的时间相等，故D正确.A、B、C、甲船沿河岸方向上的位移,可知甲船刚好在A点靠岸，甲乙两船不可能在未到达对岸前相遇.故A、D错误，B正确.故选AD.‎ ‎【点睛】解决本题的关键灵活运用运动的合成与分解，知道合运动与分运动的等时性。‎ ‎10. 长为L的轻杆，一端固定一个小球，另一端连接在光滑的铰链上，使小球在竖直平面内做圆周运动，最高点的速度为v.则在最高点处，下列说法正确的是 A. v的最小值为 B. 当v逐渐增大时，向心力也增大 C. 当v由逐渐减小时，杆对小球的弹力也逐渐诚小 D. 当v由逐渐增大时，杆对小球的弹力也逐渐增大 ‎【答案】BD ‎【解析】A、由于轻杆能支撑小球，则小球在最高点的最小速度为零，故A错误。B、在最高点，根据得速度增大，向心力也逐渐增大。故B正确。C、在最高点，若速度，杆子的作用力为零，当，杆子表现为拉力，速度增大，向心力增大，则杆子对小球的拉力增大。故C正确。D、当时，杆子表现为支持力，速度减小，向心力减小，则杆子对小球的支持力增大。故D正确。故选BD。‎ ‎【点睛】解决本题的关键搞清小球向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，以及知道杆子可以表现为拉力，也可以表现为支持力．‎ 二、实验题(2小题)‎ ‎11. 在做“研究平抛物体的运动”实验时：‎ ‎①除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、重垂线之外，下列器材中还需要的是________.‎ A.刻度尺 B.秒表 C.天平 D.弹簧秤 ‎②实验中，下列说法错误的是________.‎ A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下 B.斜槽轨道可以不光滑 C.斜槽轨道末端必须水平 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 E.为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条平滑的曲线把所有的点连接起来 ‎③某同学通过描点法画出小球平抛运动轨迹和所测数据如图所示，则物体平抛运动的初速度_____m/s.(保 留小数点后一位) ‎ ‎【答案】 (1). A (2). E (3). 1.0‎ ‎【解析】（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，故C正确；‎ ‎（2）为了能画出平抛运动轨迹，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，让小球总是从同一位置释放，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，不是把所有的点连接起来.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A、D正确，BCE错误.‎ 故选：AD。‎ ‎（3）设相邻两点间的时间间隔为T ，竖直方向：△y=gT2 ‎ ‎ 得到 则 故答案为：（1）C；（2）AD；（3）1‎ ‎12. 如图甲所示，打点计时器固定在斜面的某处，让一滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下.图乙是某同学实验时打出的某条纸带的一段，已知重力加速度为g.‎ ‎(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，利用该纸带中测出的数据可得滑块下滑的加速度大小a=__m/s².(保留两位有效数字)‎ ‎(2)打点计时器打C点时，滑块的速度大小=______m/s.(保留两位有效数字)‎ ‎(3)为测量动摩擦因数，需要测量木板的]长度L，下列物理量中还应测量的有_______.(填入所选物理量前的字母)‎ A.木板的末端被垫起的高度h ‎ B.木板的质量 C.滑块的质量 ‎ D.滑块运动的时间t ‎(4)滑块与木板间的动摩擦因数μ=________.(用题中所给和测量出的物理量字母表示)‎ ‎【答案】 (1). 4.1 (2). 2.3 (3). A (4). ‎ ‎【解析】（1）由纸带知，计数点之间的时间间隔为0.04s，根据 得 ‎ ‎（2）利用中点时刻的速度等于平均速度 ‎ ‎ ‎（3）滑块下滑时： ，要求出摩擦因数，则需要知道斜面与地面成的角度，而角的正弦和余弦可以用长度来表示，所以需要测量的物理量为木板的长度L 和木板的末端被垫起的高度h，和滑块的质量无关，故AB正确 ‎（4）把加速度代入公式可以求得： ‎ 综上所述本题答案是：(1). 4.13m/s2 (2). 2.32m/s (3). AB (4). ‎ 三、计算题(5小题)‎ ‎13. 一物体做匀变速直线运动，它在前5s内通过的路程是10m，在接下来的相同的时间内通过的路程是16m.‎ ‎(1)求全程的平均速度；‎ ‎(2)物体的加速度.‎ ‎【答案】(1) 2.6m/s，(2).‎ ‎【解析】(1)根据平均速度的定义可知，全程平均速度 ‎(2)根据匀变速直线运动的判别式：‎ 得： ‎ ‎【点睛】该题考查对平均速度的理解与判别式的应用，要注意求解平均速度时，要使用位移与时间的比值，不能把各段的速度直接平均．‎ ‎14. 如图所示，质量为m=1.0kg的光滑小球被细线系住，放在倾角为α=37°的斜面上。已知线与竖直方向夹角β=37°，斜面质量为M=3kg，整个装置静置于粗糙水平面上。求：‎ ‎(1)悬线对小球拉力的大小；‎ ‎(2)地面对斜面的摩擦力的大小和方向。‎ ‎【答案】(1)6.25N，(2) 3.75N，方向水平向左.‎ ‎【解析】(1)对小球进行受力分析如图所示：‎ 根据平衡条件得： 在水平方向有：FN sin37°=Tsin37°‎ 在竖直方向有：FNcos37°+Tcos37° =mg 联立解得： T=6.25N ‎(2) 对斜面进行受力分析，由平衡条件得地面对斜面的摩擦力 f=FNsin37°=3.75N 方向水平向左 ‎15. 如图所示，质量M=0.2kg的长薄板BC静置于倾角为37°的光滑斜面上，在距上端B水平距离为1.2m的A处，有一个质量m=0.1kg的小物体，以一定的初速度水平抛出，恰好以平行于斜面的速度落在薄板BC的最上端B点并在薄板上开始向下运动，当小物体落在薄板BC上的B端时，薄板无初速释放并开始沿斜面向下运动，当小物体运动到薄板的最下端C点时，与薄板BC的速度恰好相等。小物体与薄板之间的动摩擦因数为0.5，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s²，求：‎ ‎(1)小物体在A点的初速度；‎ ‎(2)薄板BC的长度。‎ ‎ ‎ ‎【答案】(1)4m/s,(2).‎ ‎【解析】（1）根据平抛运动的规律，结合平抛运动的速度方向与斜面平行，结合平行四边形定则求出时间，从而得出A与B点的水平距离．（2）根据牛顿第二定律分别求出小物体和薄板的加速度，结合运动学公式求出两者速度相等经历的时间，通过两者的位移求出薄板的长度．‎ ‎（1）小物体从A到B做平抛运动，下落时间为，水平位移为x，根据平抛运动规律有：，‎ 联立解得：‎ ‎（2）设小物体落到B点的速度为v，根据平抛运动规律，则有：‎ 小物体在薄板上运动，根据牛顿第二定律有：‎ 薄板在光滑斜面上运动，根据牛顿第二定律有：‎ 小物体从落到薄板到两者速度相等用时t，则速度相等有：‎ 则小物体的位移 薄板的位移 薄板的长度 联立解得L=2.5m ‎16. 如图所示，两个星球A和B在引力作用下都绕O点做周期为T的匀速圆周运动，星球A和B两者中心之间距离为R。己知A、B的中心和O三点始终共线，A和B分别在O的两侧。引力常数为G.‎ ‎(1)求两星球质量之和；‎ ‎(2)在地月系统中，若忽略其他星球的影响，可以将月球和地球看成上述星球A和B，月球绕其轨道中心运行的周期记为。但在近似处理问题时，常常认为月球是绕地心做圆周运动的，这样算得的运行周期记为。己知地球和月球的质量分别为和.求与两者平方之比。(结果保留三位有效数字)‎ ‎【答案】16. (1),(2) 1.01.‎ ‎【解析】设AB的质量分别为m1、m2‎ ‎(1)由万有引力定律和牛二得： ‎ 且有：‎ 联立解得：‎ ‎(2) 设地球和月球的质量分别为M、m 周期为T1时为上述系统： 由(1)得： ‎ 周期为T2时：‎ 解得：‎ 则：‎ ‎【点睛】对于双星问题，我们要抓住它的特点，即两星球的万有引力提供各自的向心力和两星球具有共同的周期．‎ ‎17. 如图所示，水平放置的圆盘半径为R=1m，在其边缘C点固定一个高度不计的小桶，在圆盘直径CD的正上方放置一条水平滑道AB，滑道与CD平行。滑道右端B与圆盘圆心O在同一竖直线上，其高度差为h=5m. 在滑道左端静止放置质量为m=0.4kg的物块(可视为质点)，物体与滑道的动摩擦因数为μ=0.2.当用一大小为F=4N的水平向右拉力拉动物块的同时，圆盘从图示位置以角速度ω=4rad/s，绕穿过圆心O的竖直轴匀速转动，拉力作用一段时间后撤掉，物块在滑道上继续滑行，由B点水平拋出，恰好落入小桶内，重力加速度取10m/s².‎ ‎(1)物块离开B点水平抛出的初速度.‎ ‎(2)调整拉力的作用时间和滑道的长度，物块仍恰好落入小桶内，求拉力作用的最短时间。‎ ‎【答案】 (1) ,(2) 0.2s.‎ ‎【解析】（1）物块平抛运动，在竖直方向有：h=gt2‎ 解得：t=1.0s 物块离开滑道时的速度： ‎ ‎（2）拉动物块时的加速度为a1，由牛顿第二定律： F-μmg=ma1‎ 代入数据得：a1=8m/s²‎ 撤去拉力后，由牛顿第二定律得：-μmg=ma2代入数据得：a2=2m/s²‎ 盘转过三圈时落入，拉力时间最短： 盘转过一圈时间为： ‎ 物块在滑道上先加速后减速，有：v=a1t1+a2t2‎ 物块滑行时间、抛出在空中时间与圆盘周期关系：t+t1+t2=3T 由上两式得：t1=0.2s.‎ 点睛：解决本题的关键知道物块整个过程的运动：匀加速直线运动、匀减速直线运动和平抛运动，知道三个过程的运动时间与圆盘转动的时间相等．以及熟练运用运动学公式.‎ ‎ ‎