云南省红河哈尼族彝族自治州石屏县第一中学2021-2022学年高一（下）3月月考物理试题（解析版）

云南省石屏县一中2021-2022学年3月份考试高一物理本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间90分钟。学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________分卷I一、单选题（共10小题，每小题3.0分，共30分）1.若已知物体运动的初速度的方向及它受到的合力F的方向，图中a、b、c、d表示物体运动的轨迹，其中正确的是（）A. B. C. D.【1题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】如果受力方向与初速度方向不在一条直线上，物体将做曲线运动，并且向力的方向弯曲。故选B。2.如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是（）A.因为它的速率恒定不变，故做匀速运动B.该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力一定等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上【2题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A．物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，物体运动的轨迹为曲线，曲线运动的速度方向时刻改变，不是匀速运动，故A错误；BC．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，受到的合外力一定不等于0，故B正确，C错误；D．所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上，或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上，故D错误。故选B。3.在河面上方20m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°．人以恒定的速率v=3m/s拉绳，使小船靠岸，那么()A.5s时绳与水面的夹角为60°B.5s时小船前进了15mC.5s时小船的速率为5m/sD.5s时小船到岸边距离为10m【3题答案】【答案】C【解析】【详解】AD．由几何关系可知，开始时河面上的绳长为此时船离岸的距离5s时，绳子向左移动了河面上绳长为小船离河边的距离船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，5s后，由几何关系可知绳与水面的夹角是53°，故AD错误；B．5s时刻小船前进的距离为故B错误；C．船的速度为合速度，由绳收缩的速度及绳摆动的速度合成得出，则由几何关系可知故C正确。故选C。4.如图是做斜抛运动物体的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述中正确的是（不计空气阻力）（）

A.物体在C点速度为零B.物体在A点速度与物体在B点速度相同C.物体在A点、B点的水平速度均大于物体在C点的速度D.物体在A、B、C各点的加速度都相同【4题答案】【答案】D【解析】【分析】【详解】AC．斜抛运动在水平方向是匀速直线运动，即水平速度不变，物体在C点具有水平速度，物体在A点、B点的水平速度均等于物体在C点的速度，AC错误；B．由斜抛运动的对称性可知A、B两点的速度大小相等，方向不同，B错误；D．斜抛运动的加速度恒为g，D正确。故选D。5.如图所示,从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同，空气阻力不计，则（）A.B的加速度比A的大B.B的飞行时间比A的长C.B在落地时的速度比A在落地时的大D.B在最高点的速度与A在最高点的速度相等【5题答案】【答案】C【解析】【分析】由运动的合成与分解规律可知，物体在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做竖直上抛运动，两球的加速度相同，由竖直高度相同，由运动学公式分析竖直方向的初速度关系，即可知道水平初速度的关系．两球在最高点的速度等于水平初速度．由速度合成分析初速度的关系，即可由机械能守恒知道落地速度的大小关系.【详解】A和B的加速度均等于重力加速度，即B的就速度等于A的加速度，故A错误；两球都做斜抛运动，竖直方向的分运动是竖直上抛运动，根据运动的对称性可知，两球上升和下落的时间相等，而下落过程，根据，知下落时间相等，则两球运动的时间相等．故B错误．两球的竖直高度相等，时间相等，A的水平位移小于B的水平位移，A的水平速度小，最高点只有水平速度，故最高点A的速度比B的小，故D错误；落地时根据，竖直分速度一样大，水平分速度B大，所以B落地时的速度比A落地时的速度大，故C正确；故选C．【点睛】本题考查运用运动的合成与分解的方法处理斜抛运动的能力，对于竖直上抛的分速度，可根据运动学公式和对称性进行研究.6.如图所示，A、B是两个摩擦传动的靠背轮，A是主动轮，B是从动轮，它们的半径RA=2RB，a和b两点在轮的边缘，c和d在各轮半径的中点，下列判断正确的是（）A.va=2vb B.ωb=2ωaC.vc=va D.ωb=ωc【6题答案】【答案】B【解析】【分析】【详解】A.由于A、B两轮之间通过摩擦传动，故A、B两轮的边缘的线速度大小相同，故va=vb，故A错误．B.根据v=ωR可得，ωaRA=ωbRB，有ωa：ωb=RB：RA=1：2即ωb=2ωa，故B正确；C.由于a与c在同一个圆上，故ωa=ωc，va：vc=2：1即va=2vc，故C错误;D.有上分析可知，ωb=2ωa，又因为a、c两点角速度相等，所以ωb=2ωc，故D错误；故选B。7.如图所示，在水平冰面上，狗拉着雪橇做匀速圆周运动，O点为圆心。能正确表示雪橇受到的牵引力F及摩擦力Ff的图是（）A. B. C. D.【7题答案】【答案】C【解析】分析】【详解】A．因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心。故摩擦力的合力和牵引力的合力应该竖直向上，根据力的合成遵循平行四边形定则，可知牵引力的方向斜向右上方，由此可知，A错误；B．由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向B错误；

C．因雪橇做匀速圆周运动，合力一定指向圆心。故摩擦力的合力和牵引力的合力应该竖直向上，根据力的合成遵循平行四边形定则，可知牵引力的方向斜向右上方，由此可知，C正确；D．由于雪橇在冰面上滑动，其滑动摩擦力方向必与运动方向相反，即沿圆的切线方向D错误。故选C。8.如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R=3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（）A.角速度之比ωA：ωB=3：1B.向心加速度之比aA：aB=1：3C.速率之比υA：υB=1：3D.在相同的时间内通过的路程之比sA：sB=3：1【8题答案】【答案】B【解析】【详解】A．由于AB的线速度大小相等，由v=ωr知，，所以ω于r成反比，所以角速度之比为1：3，故A错误；B．由可知，an于r成反比，所以向心加速度之比aA：aB=1：3，故B正确；C．两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，说明它们边缘的线速度相等，所以C错误；D．由于AB的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：sB=1：1，故D错误。故选B。9.如图所示，长为L的细绳一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个光滑的小钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，钉子的位置距小球，则细绳碰到钉子前、后瞬间（）A.绳对小球的拉力大小之比为1∶4B.小球所受合外力大小之比为1∶4C.小球做圆周运动的线速度大小之比为1∶4D.小球做圆周运动的角速度之比为4∶1【9题答案】【答案】B【解析】【详解】CD．细绳碰到钉子前、后瞬间线速度大小不变，即线速度大小之比为1∶1；半径变小，根据v＝ωr得知，角速度大小之比为1∶4，故CD错误；B．根据F合＝F－mg＝则合外力大小之比1∶4，选项B正确；A．拉力F＝mg＋可知拉力大小之比选项A错误；故选B。10.有一圆弧面，其半径为R0，质量为m的物体在拉力作用下沿圆弧面以恒定的速率v滑行，拉力的方向始终保持与物体的速度方向一致。已知物体与圆弧之间的滑动摩擦因数为µ，则物体通过圆弧面最高点P位置时拉力的大小为()A.µmg B.C. D.【10题答案】【答案】B【解析】【详解】因为物体以恒定的速率v滑行，所以拉力与摩擦力相等。物体通过圆弧面最高点P位置时，根据牛顿第二定律有此时拉力选项B正确，ACD错误。故选B。二、多选题（共4小题，每小题4.0分，共16分）11.在一条宽200m的河中，水的流速v1=1m/s，一只小船要渡过河至少需要100s的时间．则下列判断正确的是（）A.小船相对于静水的速度为2m/sB.无论小船怎样渡河都无法到达正对岸C.若小船以最短时间渡河，到达对岸时，距正对岸100mD.若小船航向（船头指向）与上游河岸成60°角，则小船渡河位移最短【11题答案】【答案】ACD【解析】【详解】AB．据题意，已知河宽d=200m，小船渡河的最短时间为t=100s，当小船垂直对岸行驶渡河时间最短，则小船的速度为所以A选项正确，而B选项错误；C．如果小船以最短时间渡河，小船被冲向下游的距离为x=v1t=100m所以C选项正确；D．由于船速大于水速，小船可以垂直驶向对岸，但合速度必须垂直对岸，所以船头指向为θ=60°（θ为船头指向与河岸的夹角），所以D选项正确．故选ACD。12.如图所示，在网球的网前截击练习中，若练习者在球网正上方距地面H处，将球以速度ν沿垂直球网的方向击出，球刚好落在底线上，已知底线到网的距离为L，重力加速度取g，将球的运动视作平抛运动，下列表述正确的是（）

A.球的速度v等于B.球从击出至落地所用时间为C.球从击球点至落地点的位移等于LD.球从击球点至落地点的位移与球的质量有关【12题答案】【答案】AB【解析】【分析】【详解】AB．由平抛运动的规律可得联立可得，球从击出至落地所用时间为球的速度v等于AB正确；CD．球从击球点至落地点的位移s等于故球从击球点至落地点的位移与球的质量无关，CD错误。故选AB。13.如图所示，A、B两球穿过光滑水平杆，两球间用一细绳连接，当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球恰好不发生滑动。若两球质量之比，那么关于A、B两球的下列说法中正确的是（）A.A、B两球受到的向心力之比为2∶1B.A、B两球角速度之比为1∶1C.A、B两球运动半径之比为1∶2D.A、B两球线速度之比为1∶2【13题答案】【答案】BCD【解析】【详解】A．当该装置绕竖直轴OO′匀速转动时，两球恰好不发生滑动，则A、B两球受到的向心力为绳子的拉力，故A、B两球受到的向心力之比为1∶1，故A错误；B．A、B两球为同轴转动，则A、B两球角速度之比为1∶1，故B正确；C．根据题意有可知，A、B两球运动半径之比为故C正确；D．根据可知，A、B两球线速度之比为故D正确。故选BCD。14.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g，则（）A.小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝B.小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用C.小球A受到的合力大小为D.小球A受到的合力方向垂直于筒壁斜向上【14题答案】【答案】AC【解析】【详解】小球A受到重力、支持力两个力作用，合力的方向水平且指向转轴，则（设漏斗内壁倾角为θ），半径解得小球A受到的合力大小为角速度AC正确，BD错误。故选AC。分卷II三、实验题（共2小题，共15分）15.南宁三中物理兴趣小组的阳阳同学为了测玩具电动机的转速，设计如图（甲）所示的装置．钢质L字形型直角架竖直杆穿过带孔轻质薄硬板，然后与电动机转子相固连，水平横梁末端与轻细绳上端栓接，绳下端栓连一小钢球，测量仪器只有直尺．实验前细绳竖直，小球静止，薄板在小球下方，用直尺测出水平横梁的长度d=4．00cm．现接通电源，电动机带动小球在水平面上做匀速圆周运动，待小球稳定转动时，缓慢上移薄板，恰触碰到小球时，停止移动薄板，用铅笔在竖直杆上记下薄板的位置，在薄板上记录下触碰点，最后测量出薄板到横梁之间的距离h=20.00cm，触碰点到竖直杆的距离r=20.00cm，如图（乙）所示．（1）为了实验更精确，上移薄板时要求薄板始终保持________（2）重力加速度用g表示，利用测得的物理量，写出转速n的表达n=__________（用d，h，r，g表示），用测得的数据计算得n=_________r/s（计算时取，最后结果取三位有效数字）【15题答案】【答案】①.（1）水平②.（2）③.（3）1.00【解析】【详解】（1）小球在水平面上做匀速圆周运动，故缓慢移动薄板时要求薄板始终水平；（2）对小球，匀速圆周运动，由，得，而，代入可得，把数据代入计算可得16.用如图甲所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。

(1)下列实验条件必须满足的有____________；A．斜槽轨道光滑B．斜槽轨道末段水平C．挡板高度等间距变化D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球(2)为定量研究，建立以水平方向为轴、竖直方向为轴的坐标系；a．取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的_______（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定轴时_______（选填“需要”或者“不需要”）轴与重锤线平行；b．若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则_______（选填“大于”、“等于”或者“小于”）。可求得钢球平抛的初速度大小为_______（已知当地重力加速度为，结果用上述字母表示）。

(3)为了得到平拋物体的运动轨迹，同学们还提出了以下三种方案，其中可行的是_______；A．从细管水平喷出稳定的细水柱，拍摄照片，即可得到平抛运动轨迹B．用频闪照相在同一底片上记录平抛小球在不同时刻的位置，平滑连接各位置，即可得到平抛运动轨迹C．将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，将会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹(4)伽利略曾研究过平抛运动，他推断：从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样。这实际上揭示了平抛物体_______。A．水平方向上做匀速直线运动B．在竖直方向上做自由落体运动C．在下落过程中机械能守恒【16题答案】【答案】①BD②.球心③.需要④.大于⑤.⑥.AB⑦.B【解析】【详解】(1)[1]因为本实验是研究平抛运动，只需要每次实验都能保证钢球做相同的平抛运动，即每次实验都要保证钢球从同一高度处无初速度释放并水平抛出，没必要要求斜槽轨道光滑，因此A错误，BD正确；挡板高度可以不等间距变化，故C错误。故选BD。(2)a．[2][3]因为钢球做平抛运动的轨迹是其球心的轨迹，故将钢球静置于Q点，钢球的球心对应的白纸上的位置即为坐标原点(平抛运动的起始点)；在确定轴时需要轴与重锤线平行。b．[4][5]由于平抛的竖直分运动是自由落体运动，故相邻相等时间内竖直方向上的位移之比为1:3:5：…，故两相邻相等时间内竖直方向上的位移之比越来越大，因此大于；由，联立解得(3)[6]将铅笔垂直于竖直的白纸板放置，笔尖紧靠白纸板，铅笔以一定初速度水平抛出，由于铅笔受摩擦力作用，且不一定能保证铅笔水平，铅笔将不能始终保持垂直白纸板运动，铅笔将发生倾斜，故不会在白纸上留下笔尖的平抛运动轨迹，故C不可行，AB可行。(4)[7]从同一炮台水平发射的炮弹，如果不受空气阻力，可认为做平抛运动，因此不论它们能射多远，在空中飞行的时间都一样，这实际上揭示了平抛物体在竖直方向上做自由落体运动，故选项B正确。四、计算题17.如图所示，一小球从平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度取g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力，求：(1)小球水平抛出时的初速度大小v0；(2)斜面顶端与平台边缘的水平距离x；(3)若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端？【17题答案】【答案】(1)3m/s；(2)1.2m；(3)2.4s【解析】【详解】（1）由题意可知，小球落到斜面顶端并刚好沿斜面下滑，说明此时小球速度方向与斜面平行，如图所示解得根据解得（2）根据得斜面顶端与平台边缘的水平距离x（3）小球沿斜面做匀加速直线运动的加速度解得在斜面顶端时的速度根据解得或(舍去)，所以18.已知排球场总长为18m，设网的高度为2m，运动员站在离网3m远的线上正对网前竖直跳起，把球垂直于网水平击出。（取'，不计空气阻力）(1)设击球点的高度为2.5m，球被水平击出时的速度在什么范围内才能使球既不触网也不出界？(2)若击球点的高度小于某个值，那么无论球被水平击出时的速度多大，球不是触网就是出界，试求出此高度。【18题答案】【答案】(1)；(2)【解析】【分析】【详解】(1)如图所示，球恰好触网时，其运动轨迹为Ⅰ，球恰好出界时，其运动轨迹为Ⅱ．根据平抛物体的运动规律和可得，当球恰好触网时，有

已知联立解得。当球恰好出界时有已知联立解得。所以球既不触网也不出界的速度范围是．(2)如图所示为球恰不触网也恰不出界的临界轨迹．设击球点的高度为，根据平抛运动的规律有且联立解得所求高度。

19.如图所示，已知绳长为L=20cm，水平杆长为L′=0.1m，小球质量m=0.3kg，整个装置可绕竖直轴转动。g取10m/s2，要使绳子