内蒙古集宁一中2020届高三上学期第一次月考物理试题 13页

内蒙古集宁一中（西校区)2019-2020学年高三上学期第一次月考理综物理试题 一、选择题 ‎1.如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为（　　）‎ A. B. v0sinθ C. v0cosθ D. v0‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v0cosθ=v绳，‎ 而货物的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度。则有v货cosα=v绳 由于两绳子相互垂直，所以α=θ，则由以上两式可得，货物的速度就等于小车的速度。故ABC错误，D正确。‎ ‎2.如图所示，一物块在一个水平力F作用下沿斜面匀速运动，此力F的方向与斜面平行，某时刻将力F撤除，下列对撤除力F后物块运动的描述正确的是（　　）‎ A. 物块仍沿斜面匀速运动 B. 物块沿原方向做减速运动 C. 物块将做非匀变速曲线运动 D. 物块将做匀变速曲线运动 ‎【答案】C ‎【解析】‎ ‎【详解】物体受重力、支持力、拉力及摩擦力而处于平衡，重力可分解为垂直于斜面及沿斜面的两个力；垂直斜面方向受力平衡，而沿斜面方向上有拉力、重力的分力及摩擦力而处于平衡；故摩擦力应与拉力与重力分力的合力平衡，运动方向与f的方向相反；如图所示：‎ 当F撤去后，合力方向与F方向相反，与v的方向由一定的夹角，所以物体做曲线运动，速度的方向改变后，f的方向也改变，所以合力的方向也改变，故将做非匀变速曲线运动。故选C。‎ ‎3.有一条两岸平直、河水均匀流动、流速恒为v的大河，小明驾着小船渡河，去程时船头指向始终与河岸垂直，回程时行驶路线与河岸垂直，去程与回程所用时间的比值为k，船在静水中的速度大小相同，则小船在静水中的速度大小为 A. B. C. D. ‎ ‎【答案】D ‎【解析】‎ ‎【详解】设船在静水中的速度为，当船头指向始终与河岸垂直，则有： ，当回程时行驶路线与河岸垂直，则有： ，而回头时的船的合速度为： ，由于去程与回程所用时间的比值为k，所以小船在静水中的速度大小为： ，故D正确，ABC错误；‎ 故选：D ‎【点睛】根据船头指向始终与河岸垂直，结合运动学公式，可列出河宽与船速的关系式，当路线与河岸垂直时，可求出船过河的合速度，从而列出河宽与船速度的关系，进而即可求解。‎ ‎4. 如图所示，几条足够长的光滑直轨道与水平面成不同角度，从P点以大小不同的初速度沿各轨道发射小球，若各小球恰好在相同的时间内达到各自的最高点，则各小球最高点的位置( )‎ A. 在同一水平线上 B. 在同一竖直线上 C. 在同一圆周上 D. 在同一抛物线上 ‎【答案】C ‎【解析】‎ 试题分析：‎ 角度为的轨道上，小球沿轨道上滑的加速度为上滑的距离，‎ 上升高度 水平移动距离，‎ 简化为，（为定值）‎ 所以 所以 故小球是在同一圆周上，圆半径为.‎ 考点：牛顿定律，云变速执行运动规律 点评：注意培养和锻炼应用数学知识解决物理问题的能力。‎ ‎5.一架飞机以‎200m/s的速度在高空沿水平方向做匀速直线运动，每隔1s先后从飞机上自由释放A、B、C三个物体，若不计空气阻力，则（ 　）‎ A. A、B、C落地前在空中排列成一条竖直线 B. A、B、C落地前在空中排列成一条抛物线 C. 在运动过程中A在B前‎200m，B在C前‎200m D. 落地后A、B、C在地上排列成水平线且间距不等 ‎【答案】A ‎【解析】‎ ‎【详解】ABC.三球均从匀速飞行的飞机上下落，均做平抛运动，水平方向都做匀速直线运动，速度大小都等于飞机的速度，则落地前三个均在飞机的正下方，所以A、B、C在空中排成一条竖直线，则A正确，BC错误；‎ D.小球水平方向是匀速运动，速度为‎200m/s，前一个小球落地，再过1s，后一个小球落地，故间距为△x=v0t=‎200米，恒定，故D错误。‎ ‎6. A、D分别是斜面的顶端、底端，B、C是斜面上的两个点，AB＝BC＝CD，E点在D点的正上方，与A等高．从E点以一定的水平速度抛出质量相等的两个小球，球1落在B点，球2落在C点，关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程( )‎ A. 球1和球2运动时间之比为2∶1‎ B. 球1和球2动能增加量之比为1∶2‎ C. 球1和球2抛出时初速度之比为2∶1‎ D. 球1和球2运动时的加速度之比为1∶2‎ ‎【答案】BC ‎【解析】‎ 试题分析：作出辅助线如图，由几何知识可得出两小球竖直方向的位移比是，水平位移比是，由得运动时间比，故A选项错；由动能定理可知B选项正确；水平方向匀速运动，由可知C选项正确；它们运动的加速度是重力加速度，所以D选项错。‎ 考点：本题考查了平抛运动规律及动能定理的应用。‎ ‎7.轻杆一端固定在光滑水平轴O上，另一端固定一质量为m的小球，如图所示．给小球一初速度，使其在竖直平面内做圆周运动，且刚好能通过最高点P，下列说法正确的是（　　）‎ A. 小球在最高点时对杆的作用力为零 B. 小球在最高点时对杆的作用力为mg C. 若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力一定增大 D. 若增大小球的初速度，则在最高点时球对杆的力可能为零 ‎【答案】BD ‎【解析】‎ 以小球为研究对象，设在最高点时杆对小球的作用力大小为F，方向竖直向上。小球刚好能通过最高点P，速度为零，根据牛顿第二定律得：，即有F=mg，再由牛顿第三定律得到，小球在最高点时对杆的作用力也为mg，方向竖直向下。故A错误，B正确。对于球，在最高点时：若时，杆对球的作用力方向竖直向上时，由，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F减小，则球对杆的力减小，若，由 ，得，增大小球的初速度，杆对球的作用力F增大，则球对杆的力增大，故C错误，D正确；故选BD。‎ ‎【点睛】小球刚好能通过最高点P 时，速度为零，根据牛顿第二定律研究杆对小球的作用力，再由牛顿第三定律研究小球对杆作用力．由牛顿第二定律讨论增大小球的初速度时，在最高点杆对球的作用力变化情况．‎ ‎8.如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为μ，A的质量为‎2m，B、C质量均为m，A、B离轴心距离为R，C离轴心2R，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（ 　）‎ A. 物体C的向心加速度最大 B. 物体B受到的静摩擦力最大 C. ω=是C开始滑动的临界角速度 D. 当圆台转速增加时，C比A先滑动 ‎【答案】ACD ‎【解析】‎ ‎【详解】A.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，有a=ω2r，由于C物体的转动半径最大，故向心加速度最大，故A正确；‎ B.物体绕轴做匀速圆周运动，角速度相等，静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律可得，f=mω2r，故B的摩擦力最小，故B错误；‎ C.对C分析可知，当C物体恰好滑动时，静摩擦力达到最大，有 μmg=m•2Rω2‎ 解得：‎ ‎，‎ 故临界角速度为，故C正确；‎ D.由C的分析可知，转动半径越大的临界角速度越小，越容易滑动，与物体的质量无关，故物体C先滑动，物体A、B将一起后滑动，故D正确。‎ 二、填空题 ‎9.在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_____。‎ A．通过调节使斜槽的末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次必须由静止释放小球 D．记录小球位置用的木条(或凹槽)每次必须严格地等距离下降 E．小球运动时不应与木板上的白纸(或方格纸)相接触 F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 ‎【答案】ACE ‎【解析】‎ ‎【详解】A、通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动；故A正确.‎ B、C、因为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度；故B错误，C正确.‎ D、记录小球经过不同高度的位置时，保证点适当多且分布散开，而每次不必严格地等距离下降；故D错误.‎ E、小球运动时不应与木块上的白纸(或方格纸)相接触，为了防止摩擦改变小球的运动轨迹；故E正确；‎ F、将球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故F错误；‎ 故选ACE.‎ ‎10.某同学在做平抛运动实验时得到了如图所示的物体运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出（g取‎10m/s2），则：‎ ‎(1)小球平抛的初速度为________m/s.‎ ‎(2)小球在B点瞬时速度vB=________m/s.‎ ‎(3)小球开始做平抛运动的位置坐标为：x=________cm，y=________cm.‎ ‎【答案】 (1). 2 (2). 2 (3). -20 (4). -5‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)[1].竖直方向上△y=△h=gT2得：‎ 则小球平抛运动的初速度：‎ ‎(2)[2].B点在竖直方向上的分速度：‎ 小球在B点瞬时速度：‎ ‎(3)[3][4].小球运动到B点的时间：‎ 因此从平抛起点到O点时间为：‎ ‎△t=t-T=0.2s-0.1s=0.1s 因此从开始到O点水平方向上的位移为：‎ x1=v△t=‎2m/s×0.1s=‎0.2m=‎‎20cm 竖直方向上的位移：‎ 所以开始做平抛运动的位置坐标为：‎ x=‎-20cm，y=‎‎-5cm ‎11.如图甲所示，一质量为m=‎‎1 kg 的物体置于水平面上，在水平外力的作用下由静止开始运动，水平外力随时间的变化情况如图乙所示，物体运动的速度随时间变化的情况如下图丙所示，4 s后图线没有画出。g取‎10 m/s2。求：‎ ‎（1）物体在第3 s末的加速度大小；‎ ‎（2）物体与水平面间的动摩擦因数；‎ ‎（3）物体在前6 s内的位移。‎ ‎【答案】（1）‎1 m/s2 （2）04 （3）‎‎12 m ‎【解析】‎ 解：‎ ‎（1）由v﹣t图象可知，物体在前4s做匀变速直线运动，所以物体在第3s末的加速度a1等于前4s内的加速度，‎ 根据v﹣t图象和加速度定义式：‎ 得，‎ ‎（2）在0﹣4s内，在水平方向：F1﹣μmg=ma1‎ 解出：μ=0.4‎ ‎（3）设前4 s位移为x1，由位移公式：x1==1×16=‎8m；‎ 设4 s后物体运动时的加速度为a2，则：‎ F2﹣μmg=ma2‎ 解得，a2=﹣‎2 m/s2‎ 物体在4s末时的速度为v′="4" m/s，设物体从4s末后运动时间t2速度减为0，则：‎ ‎0=v′+a2t2‎ 解得：t2="2" s 所以，物体在6s末速度恰好减为0．‎ 故后2s内的位移：‎ 代入数据，解得，x2=‎‎4m 所以物体在前6s内的位移x=x1+x2="8+4=12" m 答：（1）物体在第2s末的加速度为‎1m/s2；‎ ‎（2）物体与水平面间的摩擦因数μ为0.4；‎ ‎（3）物体在前6s内的位移为‎12m．‎ ‎【点评】本题考查牛顿第二定律的应用问题，要注意明确受力分析、明确运动过程，要注意正确应用图象分析以及注意运动学公式的选择．‎ ‎12.如图为一条平直公路，其中A点左边的路段为足够长的柏油路面，A点右边路段为水泥路面。已知汽车轮胎与柏油路面的动摩擦因数为μ1，与水泥路面的动摩擦因数为μ2。当汽车以速度v0沿柏油路面行驶时，若刚过A点时紧急刹车后(车轮立即停止转动)，汽车要滑行一段距离到B处才能停下；若该汽车以速度2v0在柏油路面上行驶，突然发现B处有障碍物，需在A点左侧的柏油路段上某处紧急刹车，若最终汽车刚好撞不上障碍物，求：(重力加速度为g)。‎ ‎(1)水泥路面AB段的长度；‎ ‎(2)在第二种情况下汽车刹车后运动了多长时间才停下？‎ ‎【答案】(1) (2)‎ ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)汽车在水泥路面上的加速度为a2，则有：‎ μ2mg=ma2‎ 又v02＝‎2a2x2解得：‎ ‎(2)根据题意，汽车如果不撞上障碍物B，则在A点的速度应为v0，在柏油路面上，‎ μ1mg=ma1，‎ 在柏油路面上运动的时间为t1，则 ‎2v0-v0=a1t1‎ 解得：‎ 水泥路面上，有：‎ μ2mg=ma2‎ 运动时间为t2，则 ‎0-v0=-a2t2‎ 解得：‎ 所以汽车运动的时间 ‎13.如图所示，传送带长L=‎5m，匀速运动的速度v0=‎4m/s，质量为‎1kg的小物块轻轻放在传送带左端P点，小物块传送带运动到Q点后恰好能冲上光滑圆孤轨道的最高点M点，之后再次落回至传送带上N点。小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g=‎10m/s2。求：‎ ‎(1)经过多长时间小物块与传送带速度相同；‎ ‎(2)圆弧轨道的半径；‎ ‎(3)再次落回到传送带上N点距P点的距离。‎ ‎【答案】（1）1s （2）‎0‎‎32m （3）‎‎4.36m ‎【解析】‎ ‎【详解】(1)根据牛顿第二定律，可得小物块的加速度 a=μg=0.4×‎10m/s2=‎4m/s2‎ 小物块加速至‎4m/s的时间 物块相对传送带移动的距离 则以后物块随传送带匀速运动到达Q端；‎ ‎(2)根据题意物块恰能到达M点，则 得物块到达M点的速度 ‎        ‎ 物块到达Q端的速度为vQ=v0=‎4m/s；取Q点重力势能为0，小物块自Q到达M点过程中机械能守恒：‎ 联立得圆弧轨道半径为 r=‎‎0.32m ‎ (3)小物块M点做平抛运动至传送带上，根据竖直方向做自由落体运动有：‎ 得平抛运动的时间 所以小物块做平抛运动的水平位移 落回到传送带上N点距P点的距离为 NP=PQ-x3=5‎-0.64m=‎4.36m．‎