河北元氏县一中2019-2020高一物理下学期第一次月考试题（Word版带答案）

高一下学期第一次月考物理试题 一单选题（每题 4 分，共 60 分。） 1．物体做曲线运动时，下列情况不可能的是 ( ) A．速度的大小不变而方向改变 B．速度的大小改变而方向不变 C. 加速度的大小和方向都不变 D．加速度的大小不变而方向改变 2．对于匀速圆周运动的物体，下列说法不正确的是(　　) A．线速度不变　　　　　 B．角速度不变 C．速率不变 D．周期不变 3．关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是(　　) A．开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B．开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C．开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D．开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律 4．发现行星运动规律的天文学家是(　　) A．第谷　　　　　　　 B．哥白尼 C．牛顿 D．开普勒 5．一质点做圆周运动，在时间 t 内转动 n 周，已知圆周半径为 R，则该质点的线速度大 小为(　　) A．2πR nt B．2πRn t C．nR 2πt D．2πt nR 6．甲、乙两个物体都做匀速圆周运动，转动半径之比为 3∶4，在相同的时间里甲转过 60 圈时，乙转过 45 圈，则它们的向心加速度之比为(　　) A．3∶4　　　　　　　 B．4∶3 C．4∶9 D．9∶16 7．如图所示，A、B 为咬合传动的两齿轮，RA＝2RB，则 A、B 两轮边缘上两点的关系正 确的是(　　) A．角速度之比为 2∶1 B．向心加速度之比为 1∶2 C．周期之比为 1∶2 D．转速之比为 2∶1 8 如图所示，小物体 A 与圆盘保持相对静止，跟着圆盘一起做 匀 速 圆周运动，则 A 的受力情况是(　　) A．受重力、支持力 B．受重力、支持力和指向圆心的摩擦力 C．重力、支持力、向心力、摩擦力 D．受重力、支持力和与运动方向相反的摩擦力 9 下列说法正确的是(　　) A．物体做离心运动时，将离圆心越来越远 B．物体做离心运动时，其运动轨迹是半径逐渐增大的圆 C．做离心运动的物体，一定不受到外力的作用 D．做匀速圆周运动的物体，因受合力大小改变而不做圆周运动时，将做离心运动 10．某实心均匀球半径为 R，质量为 M，在距离球面 h 高处有一质量为 m 的质点，则两 者间的万有引力大小为(　　) A．GMm R2 B．G Mm (R＋h)2 C．GMm h2 D． Mm R2＋h2 11．如图所示，质量为 m 的小球固定在长为 l 的细轻杆的一端，绕细杆 的另一端 O 在竖直平面内做圆周运动．球转到最高点 A 时，线速度的大小 为 gl 2，此时(　　) A．杆受到mg 2 的拉力 B．杆受到mg 2 的压力 C．杆受到 3 2mg 的拉力 D．杆受到 3 2mg 的压力 12．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为 θ，如 图所示，弯道处的圆弧半径为 R，若质量为 m 的火车转弯时速度等于 gRtan θ，则(　　) A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C．这时铁轨对火车的支持力等于 mg cos θ D．这时铁轨对火车的支持力大于 mg cos θ 13 如图所示,轻绳的上端系于天花板上的 O 点,下端系有一只小球。将小球拉离平衡位置一 个角度后无初速释放。当绳摆到竖直位置时,与钉在 O 点正下方 P 点的钉子相碰。在绳与钉子 相碰瞬间前后,以下说法正确的是() A. . 小球的线速度大小变大 B. 小球的角速度大小不变 C 小球的向心加速度大小不变 D. 小球所受拉力的大小变大14 如图所示，两个质量相等的小球，被长度不等的细线悬挂在同一点，并在同一水平面 内做匀速圆周运动．则两个小球的( ) A．运动周期相等 C．运动角速度不相等 B．运动线速度相等 D．向心加速度相等 15 如 图 所 示 , 已 知 mA=2mB=3mC, 它 们 之 间 距 离 的 关 系 是 rA=rC=1/2rB 三物体与转盘表面的动摩擦因数相同,当转盘的转速逐渐增大 时() A. 物体 A 先滑动 B. 物体 B 先滑动 C. 物体 C 先滑动 D. B 与 C 同时开始滑动 二多选题（每题 4 分，共 20 分。少选得 2 分，错选多选不得分） 16 下列关于向心力的说法正确的是(　　) A．做匀速圆周运动物体所受的合外力提供向心力 B．匀速圆周运动的向心力是恒力 C．匀速圆周运动向心力的大小一直在变化 D．向心力只改变物体运动的方向 17．质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是(　　) A．因为 v＝ωr，所以线速度 v 与轨道半径 r 成正比 B．因为 ω＝v r，所以角速度 ω 与轨道半径 r 成反比 C．因为 ω＝2πn，所以角速度 ω 与转速 n 成正比 D．因为 ω＝2π T ，所以角速度 ω 与周期 T 成反比 18 如图所示，一个球绕中心轴线 OO′以角速度 ω 做匀速圆周运动，则(　　) A．a、b 两点线速度相同 B．a、b 两点角速度相同 C．若 θ＝30°，则 a、b 两点的速度之比 va∶vb＝ 3∶2 D．若 θ＝30°，则 a、b 两点的向心加速度之比 aa∶ab＝ 3∶2 19．如图所示，表演“飞车走壁”的杂技演员骑着摩托车飞驶在圆台形筒壁内，圆台筒固定 不动，其轴线沿竖直方向，演员驾驶摩托车先后在 M 和 N 两处紧贴着内壁分别在图中虚线所示的水平面内做匀速圆周运动，如果此时不计车轮与筒壁的摩擦力，则 ( ) A．M 处的线速度一定大于 N 处的线速度 B．M 处的角速度一定小于 N 处的角速度 C．M 处的运动周期一定等于 N 处的运动周期 D.M 处对筒壁的压力一定大于 N 处对筒壁的压力 20 ．城市中为了解决交通问题，修建了许多立交 桥．如图所示，桥面是半径为 R 的圆弧形的立交桥 AB 横跨在水平路面上，一辆质量为 m 的 小汽车，在 A 端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为 v1，若小汽车在上桥过程中 保持速率不变，则 (　　) A．小汽车通过桥顶时处于失重状态 B．小汽车通过桥顶时处于超重状态 C．小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为 N＝mg－mv21 R D．小汽车到达桥顶时的速度必须不大于 gR 三 计算题 （每题 10 分，共 20 分。要求：写出主要方程和重要演算步骤） 21．如图所示，轻质杆长为 3L，在杆的两端分别固定质量均为 m 的球 A 和球 B，杆上距 球 A 为 L 处的小孔穿在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动．当球 B 运动到最低点 时，杆对球 B 的作用力大小为 2mg，已知当地重力加速度为 g，求此 时： (1)球 B 转动的角速度大小； (2)球 A 对杆的作用力大小以及方向； 22、如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心 OO′转动，筒内 壁 粗 糙，筒壁与中心轴 OO′的夹角 θ＝60°，筒内壁上的 A 点有一质量为 m 的 小 物块，A 离中心轴 OO′的距离为 R． 求：(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁 A 点受到的摩擦力和 支持力的大小； (2)当物块在 A 点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零 时，筒转动的角速度．高一下学期第一次月考物理试题答案 1 B 2 解析：答案：A 本题考查匀速圆周运动的性质及特点，匀速圆周运动是一种匀速率曲线运动，其线速度 的方向在时刻改变，故选项 A 错误，选项 C 正确．匀速圆周运动的转速、周期和角速度不变， 故选项 B、D 正确． 3 答案：B 4 D 5 解析：答案：B 质点转动一周的时间即为周期，即周期 T＝t n.由关系式 v＝2πR T ，得 v＝2πR t n ＝2πnR t ，由此 知选项 B 正确． 6 解析：答案：B 根据公式 a＝ω2r 及 ω＝2π T 有a 甲 a 乙＝r 甲 r 乙·T 2乙 T 2甲.因为 T 甲＝t π 3 ，T 乙＝t π 4 ，即 T 甲∶T 乙＝4∶ 3，所以a 甲 a 乙＝3 4×42 32＝4 3，选项 B 正确． 7 解析：答案：B 根据两轮边缘线速度大小相等，由 ω＝v r知角速度之比为 1∶2，选项 A 错误；由 an＝v2 r 得向心加速度之比为 1∶2，选项 B 正确；由 T＝2πr v 得周期之比为 2∶1，选项 C 错误；由 n＝ v 2πr得转速之比为 1∶2，故选项 D 错误． 8 解析：答案：B 物体 A 在竖直方向上受重力和支持力平衡，水平方向上静摩擦力沿半径向里指向圆心， 提供向心力，故选项 B 正确． 9 解析：．答案：A 离心运动指离圆心越来越远的运动，选项 A 正确．物体做离心运动时， 运动轨迹可能是直线，也可能是曲线，但不是圆，选项 B 错误．当物体的合外力突然为零或 小于向心力时，物体做离心运动；当合外力大于向心力时，物体做近心运动，选项 C、D 错误 10 解析：答案：B 依据万有引力定律 F＝G m1m2 r2 可知，如果 m1、m2 分别是一个球体和一个质点，则 r 是 质点到球体球心的距离，依据题意可知 r＝R＋h，所以 M 与 m 之间的万有引力为 F＝GMm R＋h2，所以选项 B 正确． 11 解析：答案：B v< gl，故杆给小球提供支持力． 设杆对小球支持力为 FN，则 mg－FN＝mv2 l ，解得 FN＝1 2mg 根据牛顿第三定律，球对杆的压力为 1 2mg，故选项 B 正确． 12 解析：答案：C 由牛顿第二定律 F 合＝mv2 R ，解得 F 合＝mgtan θ，此时火车受重力 G 和轨 道的侧压力 FN′和铁路轨道的支持力 FN 作用，如图所示，FNcos θ＝mg，FNsin θ－FN′＝F 合，以上各式联解得 FN＝ mg cos θ，FN′＝0，内、外轨道对火车均无侧 压力，故选项 C 正确，选项 A、B、D 错误． 13 答案 D A. 细线与钉子碰撞的瞬间，小球的线速度大小不变，故 A 错误 B. 根据 v=rω 知，与钉子碰撞后，半径减小，则角速度增大，故 B 错误。 C. 根据 a=v2r 知，半径减小，则向心加速度增大，故 C 错误。 D. 根据牛顿第二定律得,F−mg=mv2r，半径减小，拉力增大，故 D 正确。 14 解答：答案 A 对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆 周运动，故合力提供向心力； 将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：F=mgtanθ①； 由向心力公式得到，F=mω2r②； 设球与悬挂点间的高度差为 h，由几何关系，得：r=htanθ③； 由①②③三式得，ω=gh−−√，与绳子的长度和转动半径无关，故 C 不正确； 又由 T=2πω，故 A 正确； 由 v=wr，两球转动半径不等，故 B 错误； 由 a=ω2r，两球转动半径不等，故 D 错误；15 答案 :B 当静摩擦力达到最大静摩擦力时,角速度达到最大值,根据 μmg=mrω2 解得 ω=μgr−−−√，B 的半径最大，则 B 的临界角速度最小，所以物体 B 先滑动。故 B 正确，A. C. D 错误。 16 答案：AD 匀速圆周运动物体所受的合外力等于向心力，选项 A 正确．匀速圆周运动的向心力大小 不变，方向时刻改变，选项 B、C 错误．向心力只改变线速度的方向，不改变其大小，选项 D 正确． 17 解析：答案：CD 公式 v＝rω 是三个物理量的关系式，要正确理解，如线速度 v 由 r 和 ω 共同决定，当半径 r 一定时，线速度 v 才与角速度 ω 成正比，当角速度 ω 一定时，线速度 v 才与半径 r 成正 比．故选项 A、B 错误． 18 解析：：BCD 由于 a、b 两点在同一球体上，因此 a、b 两点的角速度 ω 相同，选项 B 正确．而据 v＝ωr 可知 va＜vb，选项 A 错误；由几何关系有 ra＝rb·cos θ，当 θ＝30°时，ra＝ 3 2 rb，则 va∶vb＝ 3∶2，选项 C 正确，由 a＝ω2r，可知 aa∶ab＝ra∶rb＝ 3∶2，选项 D 正 确． 19 AB 解析 A. 小球 M 和 N 紧贴着内壁分别在水平面内做匀速圆周运动。由于 M 和 N 的 质量相同，小球 M 和 N 在两处的合力相同，即它们做圆周运动时的向心力是相同的。 由向心力的计算公式 F=mv2r，由于球 M 运动的半径大于 N 球的半径，F 和 m 相同时，半 径大的线速度大，故 A 正确。 B. 又由公式 F=mω2r，由于球 M 运动的半径大于 N 球的半径，F 和 m 相同时，半径大的角 速度小，故 B 正确。 C. 由周期公式 T=2πω，所以球 M 的运动周期大于球 N 的运动周期，故 C 错误。 D. 球 M 对筒壁的压力等于球 N 对筒壁的压力，故 D 错误。 20 答案 AD 由圆周运动知识知，小汽车通过桥顶时，其加速度方向向下，由牛顿第二定 律得 mg－N＝mv21 R ，解得 N＝mg－mv21 R