2022-2022学年山东省聊城市冠县一中高一（下）月考物理试卷B（4月份）一、选择题（本题包括l2小题．每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分．）1．（4分）（2022春•防城港期末）关于运动的性质，以下说法中正确的是（ ） A．曲线运动一定是变速运动 B．变速运动一定是曲线运动 C．曲线运动一定是变加速运动 D．物体加速度大小、速度大小都不变的运动一定是直线运动考点：曲线运动；物体做曲线运动的条件．版权所有专题：物体做曲线运动条件专题．分析：物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，但合外力方向、大小不一定变化；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．变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变．解答：解：A、无论是物体速度的大小变了，还是速度的方向变了，都说明速度是变化的，都是变速运动，做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，所以A正确；B、变速运动也可以是平时所学的匀加速直线运动或匀减速直线运动，并不一定是曲线运动，所以B错误；C、变加速运动是指加速度变化的运动，曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动就是加速度恒定的匀变速运动，所以C错误；D、物体做曲线运动的条件是合力的方向与速度方向不在同一条直线上，但合外力不一定变化，加速度也不一定变化，可以是匀变速运动，如平抛运动．所以D错误．故选：A．点评：本题关键是对质点做曲线运动的条件的考查，还有对匀变速运动的理解，但只要掌握了物体做曲线运动的条件，本题基本上就可以解决了． 2．（4分）（2022春•冠县校级月考）关于平抛运动，下列说法正确的是（ ） A．由t=可知，物体平抛的初速度越小，飞行时间越长 B．由t=可知，物体下落的高度越低，飞行时间越短 C．任意连续相等的时间内，物体运动速度的改变量相等 D．任意连续相等的时间内，物体下落高度之比为1：3：5…-12-\n考点：平抛运动．版权所有专题：平抛运动专题．分析：平抛运动是加速度不变的匀变速曲线运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移．解答：解：A、根据h=知，t=，知高度越低，飞行时间越短，与初速度无关．故A错误，B正确．C、平抛运动做加速度不变的匀变速曲线运动，知相等时间内速度的变化量相同．故C正确．D、因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，从初始时刻开始，连续相等时间内下落的高度之比为1：3：5：…，故D错误．故选：BC．点评：解决本题的关键知道平抛运动的特点，以及知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道合运动与分运动具有等时性． 3．（4分）（2022春•冠县校级月考）下列说法中正确的是（ ） A．向心加速度总是与速度方向垂直 B．向心加速度是描述线速度大小变化的快慢的 C．向心加速度是描述角速度变化的快慢的 D．向心加速度只改变速度的方向考点：向心加速度．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，从而产生指向圆心的向心加速度，向心加速度的大小不变，方向时刻改变．解答：解：做匀速圆周运动的物体要受到指向圆心的向心力的作用，向心力大小不变，方向时刻变化，所以向心加速度的方向始终指向圆心，在不同的时刻方向是不同的，而大小不变；A、向心加速度总是与线速度方向垂直，故A正确；B、向心加速度是描述线速度方向变化的快慢的物理，故BC错误；D、向心加速度只改变速度的方向，故D正确；故选：AD．点评：匀速圆周运动要注意，其中的匀速只是指速度的大小不变，合力作为向心力始终指向圆心，合力的方向也是时刻在变化的． 4．（4分）（2022春•冠县校级月考）对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是（ ） A．根据公式a=，可知其向心加速度a与半径r成反比 根据公式a=ω2r，可知其向心加速度a与半径r成正比-12-\nB． C．根据公式ω=2πn，可知其角速度ω与转数n成正比 D．根据公式ω=，可知其角速度ω与半径r成反比考点：向心加速度；线速度、角速度和周期、转速．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：根据匀速圆周运动的角速度的公式和牛顿第二定律逐项分析即可得出结论．解答：解：A、由牛顿第二定律可知，向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，与速度和半径无关，所以A错误．B、由A的分析可知，B错误．C、因为2π是恒量，所以角速度与转速成正比，所以C正确．D、由ω=，可知角速度与转动半径、线速度都有关，在线速度不变时角速度才与转动半径成反比，所以D错误．故选：C．点评：向心加速度是由向心力的大小和物体的质量决定的，不能简单由向心加速度的公式来分析，这是本题中最容易出错的地方． 5．（4分）（2022春•城厢区校级期末）如图所示，两轮用皮带传动，皮带不打滑，图中有A、B、C三点，这三点所在处半径rA＞rB=rC，则这三点的向心加速度aA、aB、aC的关系（ ） A．aA=aB=aCB．aC＞aA＞aBC．aC=aB＞aAD．aC＜aA＜aB考点：线速度、角速度和周期、转速．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：两轮通过皮带传动，边缘的线速度相等；A、C两点共轴传动，角速度相等；再结合和，可比较三质点的向心加速度的大小．解答：解：两点通过同一根皮带传动，线速度大小相等，即vA=vB，A、C两点绕同一转轴转动，有ωA=ωC，而，由于rA＞rB，可知aA＜aB，又因为a=ω2r，由于rA＞rC，可知aC＜aA，所以aC＜aA＜aB所以D正确，故选：D．-12-\n点评：本题关键抓住公式和a=ω2r，两两比较，得出结论！要注意不能三个一起比较，不少同学往往容易将三个一起比较，从而得不出结论！ 6．（4分）（2022春•冠县校级月考）小金属球质量为m，用长为L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后瞬间（设线没有断）（ ） A．小球的线速度突然减小到零B．小球的角速度突然增大 C．小球的线速度突然增大D．小球的向心加速度突然增大考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；向心力．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变，半径发生变化，根据v=rω，a=判断角速度、向心加速度大小的变化．解答：解：A、C、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于惯性，线速度大小不变，故A错误，C错误；B、根据v=rω，知线速度大小不变，半径变小，则角速度突然增大，故B正确；D、根据a=，线速度大小不变，半径变小，则向心加速度突然增大，故D正确；故选：BD．点评：解决本题要掌握线速度、角速度、向心加速度之间的关系，关键要明确悬线碰到钉子的前后瞬间，线速度大小不变． 7．（4分）（2022春•秦州区校级期末）火车转弯做圆周运动，如果外轨和内轨一样高，火车能匀速通过弯道做圆周运动，下列说法中正确的是（ ） A．火车通过弯道向心力的来源是内轨的水平弹力，所以内轨容易磨损 B．火车通过弯道向心力的来源是外轨的水平弹力，所以外轨容易磨损 C．火车通过弯道向心力的来源是火车的重力，所以内外轨道均不磨损 D．以上三种说法都是错误的考点：向心力．版权所有分析：-12-\n火车做匀速圆周运动，合力提供向心力，对火车受力分析，结合车轮的构造，可知向心力由外轨的水平弹力提供．解答：解：火车车轮构造如图；内轨的水平弹力指向圆外，外轨的水平弹力指向圆内（通过圆心），火车重力竖直向下，支持力竖直向上；要做圆周运动，必须有一个向心力．而向心力必须是要指向圆心的；所以只可能由外轨的水平弹力提供；故选B．点评：关键要明确向心力的方向和火车车轮的构造！ 8．（4分）（2022春•醴陵市校级期末）如图所示，洗衣机脱水桶在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服（ ） A．受到4个力的作用 B．所需的向心力由弹力提供 C．所需的向心力由重力提供 D．所需的向心力由静摩擦力提供考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：衣服随脱水桶一起做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，在水平方向上的合力提供向心力，竖直方向合力为零．根据牛顿第二定律进行分析．解答：解：衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力的作用，共3个力作用，由于衣服在圆筒内壁上不掉下来，竖直方向上没有加速度，重力与静摩擦力二力平衡，靠弹力提供向心力．故ACD错误，B正确．故选B．点评：解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解． 9．（4分）（2022春•冠县校级月考）绳子的一端拴一重物，用手握住另一端，使重物在光滑的水平面内做匀速圆周运动，下列判断正确的是（ ） 每秒转数相同，绳短时易断-12-\nA． B．线速度大小一定，绳短时易断 C．运动周期相同，绳长时易断 D．线速度大小一定，绳长时易断考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：绳子的一端拴一重物，以手握住绳子另一端，使重物在水平面内做匀速圆周运动，靠拉力提供向心力，根据F==mrω2进行判断．解答：解：A、每秒转数相同，知角速度相等，根据F=mrω2知，绳越短向心力越小，绳的拉力越小，越不容易断．故A错误．BD、线速度大小相等，根据F=知，绳越短，向心力越大，则绳子的拉力越大，绳子越容易断．故B正确，D错误．C、转动的周期相同，则角速度相等，根据F=mrω2知，绳越长向心力越大，绳的拉力越大，越容易断．故C正确．故选：BC．点评：解决本题的关键知道重物做圆周运动向心力的来源，结合牛顿第二定律进行分析． 10．（4分）（2022春•五华区校级期末）如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（ ） A．小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力 B．小球在最高点时绳子的拉力可能为零 C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为 D．小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：对小球在不同位置时分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程即可解答．解答：解：A、小球在圆周最高点时，向心力可能等于重力也可能等于重力与绳子的拉力之和，取决于小球的瞬时速度的大小，故A错误；-12-\nB、小球在圆周最高点时，满足一定的条件可以使绳子的拉力为零，故B正确；C、小球刚好能在竖直面内做圆周运动，则在最高点，重力提供向心力，v=，故C正确；D、小球在圆周最低点时，具有竖直向上的向心加速度，处于超重状态，拉力一定大于重力，故D正确；故选：BCD．点评：圆周运动问题重在分析向心力的来源，利用牛顿第二定律列方程，不难． 11．（4分）（2022春•冠县校级月考）游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度达到30m/s2，（g取10m/s2）那么此位置座椅对游客的作用力相当于游客重力的（ ） A．1倍B．2倍C．3倍D．4倍考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：游客在竖直平面内作匀速圆周运动，经过最低点时，游客受到重力G，座椅的支持力F，根据牛顿第二定律分析这两个力的大小．解答：解：游客在竖直平面内作匀速圆周运动，经过最低点时，游客受到竖直向下的重力G，座椅的竖直向上的支持力F，它们的合力提供向心力，加速度方向竖直向上，合力方向竖直向上，根据牛顿第二定律分析得知，F﹣G=man．所以F=mg+3mg=4mg；故选：D．点评：对于圆周运动中涉及力的问题，常常要分析物体的受力情况，运用向心力知识进行研究． 12．（4分）（2022春•冠县校级月考）如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述不正确的是（ ） A．a、b和c三点的线速度大小相等 B．b、c两点的线速度始终相同 C．a、b和c三点的角速度相等 D．b、c两点的加速度比a点的大考点：线速度、角速度和周期、转速．版权所有专题：匀速圆周运动专题．分析：-12-\n如图所示是一个玩具陀螺，a、b和c是陀螺表面上的三个点．当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，下列表述不正确的是解答：解：A、B、C、当陀螺绕垂直于地面的轴线以角速度ω稳定旋转时，a、b和c三点的角速度相同，a半径小，线速度要比b、c的小，b、c的半径相等，线速度大小相等，但是方向不同．故A、B错误，C正确；D、由a=ω2r可得b、c两点的加速度比a点的大，故D正确．本题选错误的，故选：AB．点评：解决本题的关键知道共轴转动的点，角速度大小相等，知道线速度、角速度、向心加速度之间的联系． 二、实验﹑填空题：本题共2小题，每空3分，共l2分．13．（6分）（2022春•冠县校级月考）一小船渡河，河宽d=180m，水充速度v1=2.5m/s．若船在静水中的速度为v2=6m/s，欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？考点：运动的合成和分解．版权所有专题：运动的合成和分解专题．分析：当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直时，渡河航程最短，结合运动学公式与平行四边形定则，即可求解．解答：解：欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向．当船头垂直河岸时，如图甲所示．合速度为倾斜方向，垂直分速度为v2=6m/s．t==s=30s答：使船在最短的时间内渡河，船头应垂直河岸方向，用30s时间．点评：解决本题的关键知道合运动与分运动具有等时性，当静水速与河岸垂直，渡河时间最短；当合速度与河岸垂直，渡河航程最短． 14．（6分）（2022春•肃南裕县校级期末）如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=2.5cm，g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：①小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间 相等 （填“相等”或“不相等”）．②平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据题意，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是 0.05 s．③再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0= 1.0 m/s．-12-\n考点：研究平抛物体的运动．版权所有专题：实验题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，结合水平位移的大小比较经历的时间；根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出相等的时间间隔；根据水平位移和时间求出平抛运动的初速度．解答：解：①小球从a→b、b→c、c→d水平位移相等，因为水平方向上做匀速直线运动，所以经历的时间相等．②根据△y=L=gT2得，T=；③平抛运动的初速度．故答案为：①相等②0.05s③1.0m/s点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解． 三、解答题（共4小题，满分40分）15．（10分）（2022春•冠县校级月考）如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从O点水平飞出，经3.0s落到斜坡上的A点．已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=30°，运动员的质量m=50kg．不计空气阻力．（取sin30°=0.50，cos30°=0.87，g取10m/s2）求：（1）A点与O点的距离L；（2）运动员离开O点时的速度大小．考点：平抛运动．版权所有专题：平抛运动专题．分析：平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据时间求出竖直高度差，从而得出A、O点的距离．根据水平位移和时间求出运动员离开O点的速度大小．解答：解：（1）根据h=得，h==45m．-12-\n则L=．（2）运动员平抛运动的水平位移m，则运动员离开O点的速度大小v=．答：（1）A点与O点的距离L为90m；（2）运动员离开O点时的速度大小为m/s．点评：解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解． 16．（8分）（2022春•冠县校级月考）在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h，汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍．如果汽车在这种高速公路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？事实上在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，路面与水平面间的夹角为θ，且tanθ=0.3125；而拐弯路段的圆弧半径R=200m．若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则车速v应为多少？（g=10m/s2）考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，写出运动学方程，即可求得结果．若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式列式即可求解．解答：解：（1）汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力是车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，由向心力公式可知这时的半径最小，有：Fm=0.5mg≥由速度v=108km/h=30m/s，解得弯道半径为：r≥180m；（2）若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式得：mgtanθ=解得：=25m/s答：假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是180m，若要使车轮与路面之间的侧向摩擦力等于零，则车速v应为25m/s．点评：该题考查汽车在水平面内的转弯问题及在外高内低路面上转弯的问题，知道合外力提供向心力，找出向心力的来源，属于向心力的基本应用，中档题目． 17．（10分）（2022春•冠县校级月考）如图所示，在光滑水平面上竖直固定一直径为D的光滑半圆槽轨道，其底端恰与水平面相切．质量为m的小球以大小为2v0-12-\n的初速度经半圆槽轨道最低点滚上半圆槽，小球恰能通过最高点B后落回到水平面上的C点．（不计空气阻力，重力加速度为g）求：（1）小球通过A点时半圆槽对球的支持力大小；（2）AC两点间的距离．考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：（1）对小球在A点时受力分析，根据牛顿第二定律求A受到的支持力；（2）小球恰能通过最高点B，即重力提供向心力，根据牛顿第二定律求出小球在B点的速度，小球离开B点后作平抛运动，根据平抛运动的特点求出AC两点间的距离．解答：解：（1）对小球在B点时受力分析，根据牛顿第二定律：F﹣mg=m得：F=mg+（2）球恰能通过最高点B，即重力提供向心力，则有：mg=m得：vB=由B到C做平抛运动：D=gt2得：t=则AC的距离x=vBt==D答：（1）小球通过A点时半圆槽对球的支持力大小为mg+；（2）AC两点间的距离为D．点评：本题关键是明确小球的运动情况，然后分过程运用平抛运动的分位移公式和向心力公式列式求解． 18．（12分）（2022春•冠县校级月考）一辆质量m=1.0t的小轿车，驶过半径R=100m的一段圆弧形桥面，重力加速度g=10m/s2．求：-12-\n（1）若桥面为凹形，汽车以20m/s的速度通过桥面最低点时，对桥面压力是多大？（2）若桥面为凸形，汽车以10m/s的速度通过桥面最高点时，对桥面压力是多大？（3）汽车以多大速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力？（=3.16）考点：向心力；牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿第二定律在圆周运动中的应用．分析：汽车受重力和向上的支持力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解出支持力，压力与支持力是作用力与反作用力，大小相等；当对桥面刚好没有压力时，只受重力，重力提供向心力，根据牛顿第二定律列式即可求解．解答：解：（1）过凹形桥时，根据牛顿第二定律得：N﹣G=m得N=G+m=（1×103×10+1×103×）N=1.4×104N．根椐牛顿第三定律，车对桥的压力大小N'=4×104N．（2）过凸形桥：G﹣N1=m得N1=G﹣m=（1×103×10﹣1×103×）N=9×103N．由牛顿第三定律，车对桥顶的压力大小为9×103N．（3）当对桥面刚好没有压力时，只受重力，重力提供向心力，根据牛顿第二定律得：mg=mv=m/s=31.6m/s答：（1）对桥面压力是1.4×104N；（2）对桥面压力是9×103N；（3）汽车以31.6m/s的速度通过凸形桥面顶点时，对桥面刚好没有压力．点评：汽车过拱桥关键在于找到向心力来源，然后根据合力等于向心力列式求解． -12-
