河南省信阳高级中学2017-2018学年高一4月月考物理试题一、选择题1.下列关于运动和力的叙述中，正确的是（ ）A. 做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的B. 物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心C. 物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动D. 物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同【答案】C【解析】曲线运动是变速运动，但加速度可能是恒定的，如平抛运动，A错误；物体做变速圆周运动时，合力既改变速度方向，又改变速度大小，合力不指向圆心，B错误；运动速率增加，只能说明合力在平行速度方向的分力与速度同向，D错误；合力(加速度)与速度共线，物体做直线运动，不共线则做曲线运动2.如图，光滑固定斜面的倾角为30，A、B两物体的质量之比为41，B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同。在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为（ ）A. 1：1B. 2：1C. 1：3D. 1：2【答案】D【解析】设B距地面的高度为h，剪断轻绳后，B做自由落体运动，A沿斜面向下做匀加速运动，故对B有：，解得：，下落时间；对A沿斜面下滑，加速度为，B落地时A获得的速度，则，故选D.3.用两段等长的轻质细线将a、b两个小球连接并悬挂于O点，如图甲所示，球a受到水平向右的力3F的作用，小球b受到水平向左的力F的作用，平衡时细线都被拉紧，则系统平衡时两球的位置情况如图乙所示，球b位于O点正下方，则a、b两球质量之比为（ ）A. 1：1B. 1：2C. 2：1D. 2：3【答案】A【解析】试题分析：运用整体法研究Oa绳与竖直方向的夹角；再隔离B研究，分析ab绳与竖直方向的夹角；由几何关系得到两夹角相等，判断两个质量的关系a受到3F水平向右的力，b受到F的水平向左的力，以整体为研究对象，分析受力如图：设Oa绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得，以b球为研究对象，受力如图设ab绳与竖直方向的夹角为，则由平衡条件得，由几何关系得到：，联立解得，故A正确4.某投掷游戏可简化为如图所示的物理模型，投掷者从斜面底端A正上方的某处将小球以速度v0水平抛出，小球飞行一段时间后撞在斜面上的P点，该过程水平射程为x，飞行时间为t，有关该小球运动过程中两个物理量之间的图像关系如a、b、c所示，不计空气阻力的影响，下面叙述正确的是 （ ）A. 直线a是小球的竖直分速度随离地高度变化的关系B. 曲线b可能是小球的竖直分速度随下落高度变化的关系C. 直线c是飞行时间t随初速度v0变化的关系D. 直线c是水平射程x随初速度v0变化的关系【答案】B【解析】试题分析:A、设离地的高度为h，抛出点的高度H，根据）得，竖直分速度，知竖直分速度与离地的高度h不是一次函数关系故A错误B、设下落的高度为h，则，可知曲线b可能是小球竖直分速度随下落高度变化的关系故B正确C、设抛出点的高度为H，则，可知飞行时间与初速度的关系不是线性关系故C错误D、根据知，因为小球落在斜面上的时间不是定量，则水平射程与初速度的关系不是线性关系故D错误故选B考点：平抛运动、图像【名师点睛】解决本题关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合水平位移和竖直位移的关系分析求解5.如图所示，中间有孔的物块A套在光滑的竖直杆上，通过滑轮用不可伸长的轻绳将物体拉着匀速向上运动，则关于拉力F以及拉力作用点的移动速度v的下列说法正确的是()A. F不变，v不变B. F增大，v减小C. F增大，v增大D. F增大，v不变【答案】B【解析】试题分析：设绳子与竖直方向上的夹角为，因为A做匀速直线运动，在竖直方向上合力为零，有：，因为增大，则F增大，物体A沿绳子方向上的分速度，因为增大，则减小，故B正确，ACD错误。考点：运动的合成和分解、物体的弹性和弹力【名师点睛】解决本题的关键抓住A在竖直方向上平衡判断出拉力的变化，以及注意拉力的功率不能写成，因为绳子末端速度大小与A上升的速度大小不等，A速度沿绳子方向上的分速度等于绳子末端速度的大小。6.质量为2 kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法中不正确的是( )A. 质点的初速度大小为5m/sB. 质点所受的合外力为3N，做匀变速曲线运动C. 2s内质点的位移大小约为12mD. 2s末质点速度大小为6m/s【答案】B【解析】【详解】A项：由x方向的速度图象可知，初速度为3m/s，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，速度为vy4 m/s，由平行四边形定则可知，质点的初速度为，故A正确；B项：由x方向速度图象可知，在x方向的加速度为1.5 m/s2，受力Fx3 N，由y方向的位移图象可知在y方向做匀速直线运动，受力Fy0，所以质点的合力为3N，由于质点的初速度方向与合外力方向不在一条直线上，所以质点做匀加速曲运动，故B正确；C项：2s末x轴方向的速度为：，y轴方向的速度为：，所以质点在2s末的速度为：，故C错误；D项：2s内x轴方向的位移为：，y轴方向的位移为：，所以质点在2s末内的位移为：，故D正确。本题选错误的，故应选C。7.质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示；当轻杆绕轴AB以角速度匀速转动时，绳a与水平方向成角，绳b处于水平方向且长为L，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（）A. a绳的张力随角速度的增大而增大B. 当角速度 时，b绳开始出现弹力C. 只要a、b绳夹角不变，a绳上张力一定不变D. 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化【答案】C【解析】A、小球做匀速圆周运动，在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，所以a绳在竖直方向上的分力与重力相等，解得，可知a绳的拉力不变，故A错误，C正确；B、当b绳拉力为零时，有，解得，可知当角速度时，b绳出现弹力，故B错误；D、由于b绳可能没有弹力，故b绳突然被剪断，a绳弹力可能不变，故D错误；故选C。【点睛】关键知道小球做圆周运动向心力的来源分析，知道小球竖直方向合力为零，这是解决本题的关键。8.一辆汽车运动原来的速度是v1一段时间t后的速度是 v2用v表示这一过程中的速度的变化量，则下面四图中能正确表示这三个物理量关系的是（ ）A. B. C. D. 【答案】BC【解析】选项分析：速度是矢量，速度变化量，用从矢量 到矢量 的有向线段表示，A项与D项中速度变化量的方向表示反了，故A项、D项错误，B项、C项正确。综上所述本题正确答案为BC。9.某物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为，其正切值tan随时间t变化的图象如图所示，(g取10m/s2)则 ()A. 第1s物体下落的高度为5mB. 第1s物体下落的高度为10mC. 物体的初速度为5m/sD. 物体初速度为10m/s【答案】AD【解析】【详解】设物体水平抛出时的初速度为，平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动，所以水平方向的速度保持不变，而竖直方向的速度，第1s物体下落的高度,A正确,B错误；它的速度的方向和水平方向间的夹角的正切，由这个表达式可以知道tan与时间t成正比,图象的斜率为，所以,D正确,C错误。10.如图所示，有一固定的且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，有两个可视为质点且质量相同的小球A和B，在球面内壁两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面，A、B两球与O点的连线与竖直线OC间的夹角分别为a=53和=37，则(sin37=0.6)（ ）A. A、B两球所受支持力的大小之比为B. A、B两球运动的周期之比为C. A、B两球的角速度之比为D. A、B两球的线速度之比为【答案】CD【解析】【详解】A、由于小球在运动的过程中受到的合力沿水平方向，且恰好提供向心力，根据平行四边形定则得，小球受到的支持力FN=，所以A、B两球所受支持力的大小之比=，故A错误；B、小球在水平面内做匀速圆周运动，小球受到的合外力充当向心力：mg=mr，r=R，解得小球运动的周期T=，所以A、B两球运动的周期之比=，故B错误；C、根据mg=mr，得小球运动的角速度=，所以A、B两球运动的角速度之比=，故C正确；D、根据mg=m，得小球运动的线速度v=，所以A、B两球运动的线速度之比=，故D正确。二、实验题11.在“研究平抛物体的运动规律”的实验中:(1)在安装实验装置的过程中，斜槽末端的切线必须是水平的，这样做的目的是_A、保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小B、保证小球飞出时，初速度水平C、保证小球在空中运动的时间每次都相等D、保证小球运动的轨迹是一条抛物线(2)如果小球每次从斜槽滚下的初始位置不同，则下列说法中正确的是_A.小球平抛的初速度不同B.小球每次的运动轨迹不同C.小球在空中运动的时间均不同D.小球通过相同的水平位移所用时间可能相同(3)研究平拋物体运动实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L=1.6cm,若小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球在b点的速率为_m/s。(取两位有效数字，g取10m/s2)【答案】 (1). B; (2). AB; (3). 1.0;【解析】(1)研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时小球才做平抛运动，故ACD错误，B正确；(2)A、根据功能关系可知，小球从斜槽滚下的初始位置不同，则平抛的初速度就不同，故A正确；B. 由于平抛的初速度不同，因此平抛运动的轨迹也不同，故B正确；C. 由于平抛的出位置相同，因此竖直高度相同，根据自由落体运动规律可知，平抛的时间是相同的，故C错误；D. 平抛运动水平方向是匀速直线运动，由于初速度不同，因此小球通过相同的水平位移所用的时间均不同，故D错误；故选AB。(3)在竖直方向上，根据得，则小球平抛运动的初速度 b点竖直方向的速度 ,12.在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图（a）所示，悬点刚好与一个竖直的刻度尺零刻度线对齐将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心正上方用手带动钢球，设法使它在空中做匀速圆周运动，通过俯视观察发现其做圆周运动的半径为r，钢球的质量为m，重力加速度为g（1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动中需要的向心力表达式为：F=_；（2）通过刻度尺测得小球轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为：F=_；（3）改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图（b）所示的 关系图象，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为_【答案】 (1). ； (2). ； (3). ；【解析】（1）根据向心力公式： ，而 ，得： ；（2）如图由几何关系可得： ；（3）由上面分析得： ，整理得： ；故斜率表达式为： ；故本题答案是：(1). (2).