内容正文:
物理
第一次月考检测
(满分100分,时间50分钟)
、选择题(本题共13小题,合计49分。1~8小题只有一个正确选项,每小题3分;9~13小题有
多个正确选项,每小题5分,选不全得3分,选错得0分。)
1.关于曲线运动,下列说法正确的是
A.曲线运动可能不是变速运动
B.曲线运动不可能是匀变速运动
C.做曲线运动的物体速度大小可能不变
数
TTTTTTTTTTITITII
D.做曲线运动的物体可能没有加速度
2.一户外健身器材如图所示,当器材上轮子转动时,轮子上A、B两点的
A.转速nB>nA
邻
城
B.周期TB>TA
C.线速度vg>VA
盟
D.角速度wB>wA
3.如图所示,小球沿半径为R的光滑竖直固定圆环从底端向上运动,若小球恰能到达最高点,已知
重力加速度为g,则小球在最高点的速度大小为
A.2gR
B.√gR
C.VgR
D.0
2
4.如图所示,有两条位于同一竖直平面内的水平轨道,轨道上有两个物体A和B,它们通过一根绕
过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接,物体A以v=20m/s的速度匀速向右运动,在绳子与轨
道成α=30°角时,物体B的速度大小B为
8.如图,可视为质点的小球位于半径为√3的半圆柱体左端点A的正上方某处,以一定的初速度
水平抛出小球,其运动轨迹恰好能与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向
的夹角为60°,则初速度为(不计空气阻力,g取10m/s2)
()
5609
A.m/s
B.4 m/s
C.3√5m/s
D.5 m/s
9.(多选)长为L的细绳,一端系一质量为的小球,另一端固定于某点。当绳竖直时小球静止,再
给小球一水平初速度,使小球在竖直平面内做圆周运动。关于小球的运动,下列说法正确的
是
0
<
A.小球过最高点时的最小速度为零
B.小球过最高点时最小速度大小√gL
C.小球开始运动时绳对小球的拉力大小为m
L
D.小球在最低点时处于超重状态
10.(多选)图为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图,已知在B点的速度与加速度相互垂
直,则下列说法中正确的是
B
E
A.D点的速率比C点的速率大
B.B点的速率比A点的速率大
C.A点的加速度比D点的加速度大
D.从B点到E点,加速度与速度的夹角一直减小
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无敌原创·单元卷物理·必修第二册
二、实验题(本题共2小题,合计18分。)
14.(9分)如图是探究向心力的大小F与质量m、角速度w和半径r之间关系的实验装置图,匀速
转动手柄1,可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和
3上的不同圆盘上,可使两个槽内的小球分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运
动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供,球对挡板的反作用力通过横臂6的杠杆作用
使弹簧测力筒7下降,从而露出标尺8,标尺8露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向
心力的比值。那么:
(1)现将两小球分别放在两边的槽内,为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系,下列
器
说法正确的一项是
南
A.在小球运动半径相等的情况下,用质量相同的小球做实验
烘
B.在小球运动半径相等的情况下,用质量不同的小球做实验
C.在小球运动半径不等的情况下,用质量相同的小球做实验
(2)在该实验中应用了
(填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”)来探究向心
力的大小与质量m、角速度w和半径r之间的关系。
(3)当用两个质量相等的小球做实验,且左边的小球的轨道半径为右边小球轨道半径的2倍
时,转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边的2倍,那么,左边轮塔与右边
轮塔之间的角速度之比为
15.(9分)为了研究平抛运动,某学习小组的同学设计了如图甲所示的实验装置进行探究。
h
7T7
甲
乙
丙
17.(12分)在用高级沥青铺设的高速公路上,对汽车的设计限速是30m/s。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号。(g取10m/s)
(1)如果汽车在这种高速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?
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥,要使汽车能够安全通过(不起飞)圆弧拱桥,这个
圆弧拱桥的半径至少是多少?
(3)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低),弯道半径为120,要使汽车通过此弯道时不产生
侧向摩擦力,则弯道路面的倾斜角度是多少?
18无敌原创·单元卷物理·必修第二册圆轨道的压力大小为FN'=(7-√2)mg,方向竖直向下。
第一次月考检测
1.C[解析:A.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,故A错误:B.在恒力作
用下,物体做匀变速曲线运动,如平抛运动,故B错误;C.做曲
线运动的物体,速度大小可能不变,比如匀速圆周运动,故C
正确;D.做曲线运动的物体一定具有加速度,因为合外力不为
零,故D错误。故选C。】
2.C【解析:由于同轴转动,轮上各个点的角速度相同(圆心
除外),所以A、B两点的角速度相同,转速相同,周期相同,A、
B、D错误;由v=wr,得线速度g>vA,C正确。故选C。]
3.B[解析:小球恰能到达最高点,重力提供向心力,即mg=
mR,解得=VgR。故选B.】
4.B[解析:将B的速度分解,如图所示,则有A=c0s30°,
解得-可0/.故选B.】
3
1
B
30o0
0
A
VA
77777777777777777777777777777
5.B[解析:小球做平抛运动,根据分速度与合速度的关系可
得an30-票,解得-号,根据速度位移公式,得抛出点
距地面的高度为h=2g一6g
故选B。】
6B【解析:在P点,有y=受,x=w,而AP是速度方向,
设与水平方向的夹角为a,tana==义,则OA等于0.5x.
2
故选B。]
7.D[解析:由于船速大于水速,当船头偏向上游,与河岸的
夹角满足©s0=号=号,小船能垂直河岸渡过此河,最小位
移为225m,A、B错误;由运动的独立性可知小船渡河过程中
保持船头方向不变,若水流速度变大,则渡河时间不变,C错
误;船头垂直过河时,渡河时间为1==45s,D正确。故
选D。]
8.C[解析:飞行过程中恰好与半圆轨道相切于B点,知速度
与水平方向的夹角为30°,设位移与水平方向的夹角为0,则有
mg=nD=停。因为ang=之=之,则竖直位移为
2
yR,6=2gy号R,所以am30=兴联立以上各式,
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解得-√R-√×10x万-35m/.故选C】
9.BD[解析:根据题意,可知在最高点时,当绳子的拉力为零
时,速度最小,由牛顿第二定律有mg=m艺,解得%
√gL,故A错误,B正确;根据题意,在最低点时,设绳对小球
的拉力为F,由牛顿第二定律有F一mg=m艺,解得F=
mg十m艺,即小球处于超重状态,故C错误,D正确,
选BD。】
10.AD[解析:A.由题意,质点运动到B点时速度方向与加
速度方向恰好互相垂直,速度沿B点轨迹的切线方向,则知加
速度方向向下,合外力也向下,质点做匀变速曲线运动,合外
力恒定不变,质点由C到D过程中,合外力做正功,由动能定
理可得D点的速率比C点速率大,故A正确;B.质点由A到
B过程中,合外力做负功,由动能定理可得B点的速率小于A
点的速率,故B错误;C.质点做匀变速曲线运动,加速度不变,
合外力也不变,故C错误;D.由A的分析可知质点由B到E
过程中,受力的方向向下,速度的方向从水平向右变为斜向
下,加速度与速度的夹角逐渐减小,故D正确。故选AD。】
11.AD[解析:将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳
子方向,沿绳子方向的速度等于重物的速度大小,从而判断出
重物的运动规律,以及绳的拉力与B的重力关系。设斜拉绳
子与水平面的夹角为0,由几何关系可得阳=Acos0,所以
>;故A正确,B错误;因小车做匀速直线运动,而0逐渐
变小,故逐渐变大,物体有向上的加速度,绳的拉力大于B
的重力,故C错误,D正确。故选AD,】
LLMK1
7☑
B
0
12.BD[解析:A、B两点所在的轮,属于皮带传动模式,则
=,根据a,-兰,可知会-只-子A结误,B正确:B.C
az r
两点所在的轮,属于同轴传动模式,则ws=wc,根据an=wr,
知2=2=1
a=片=乞,C错误,D正确。放选BD】
13.CD[解析:由于平抛运动的竖直分运动是自由落体运动,
若同时抛出小球,由于a处小球(或c处小球)与b处小球做平
抛运动的高度不同,在任何情况下二者不可能在空中相遇,A
错误,D正确;若a、b处两球能在地面相遇,高度之比为2:1,
根据=分g可知两球运动时间之比为巨:1,B错误;若a,c
处两球在点相遇,由于水平分运动是匀速直线运动,水平分
位移相等,时间也相等,故水平分速度相等,即初速度相等,则
一定满足a=c,C正确。故选CD。】
14.(1)A(2)控制变量法(3)1:2
[解析:(1)根据F=mrw知要研究小球受到的向心力大小与
角速度的关系,需控制小球的质量和半径不变,故选A。
2
(2)该实验需要控制小球的质量和半径不变,来研究向心力大
小与角速度的关系,所以采用的是控制变量法。(3)标尺格子
数与向心力成正比,右边标尺上露出的红白相间的等分格数
为左边的2倍,有F左:F右=1:2,左边小球的轨道半径为右
边小球的2倍时,即r左:r右=2:1,根据F=mw2r可得w=
(3)设小船避开危险区合速度与水流方向的夹角为α,则
1
1
m。一兰-号。=0。当船头分运动与合运动垂直时,取科
15.(1)A(2)BC(3)0.98
最小值,如图所示。最小速度2mn=sina=2m/s。
[解析:(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动,这三段水
2下
平位移相等,所以时间相等,在竖直方向上做自由落体运动,
相邻的相等时间内的位移之差是个定值,则有(h2一h1)一h1=
(h3一h2)一(h2一h1),解得h3=3h2一3h1,故选A。(2)小锤打
击弹性金属片后,A球做平抛运动,B球做自由落体运动。A
第二次月考枪测
球在竖直方向上的运动情况与B球相同,做自由落体运动,因
此两球同时落地。实验时,需A、B两球从同一高度开始运动,
1.D[解析:物体做曲线运动,物体的速度的方向是沿着轨迹
对质量没有要求,但两球的初始高度及打击力度应该有变化,
的切线方向的,所以A错误;物体受到的合力应该指向运动轨
进行3~5次实验得出结论。本实验不能说明A球在水平方
迹的弯曲的内侧,并且合力的方向和加速度的方向是相同的,
向上的运动性质,故选BC。(3)照相机的拍摄频率为20Hz,
所以加速度的方向也是指向运动轨迹的弯曲的内侧,由此可
所以相邻点间隔时间为0.05s,水平相邻的距离为1=
以判断B、C错误,D正确。故选D。】
2.D[解析:A.飞船在轨道Ⅲ上运动时万有引力提供向心
0.049m,故初速度大小为==0.98m/s1
t
力,处于失重状态,故A错误;B.飞船从轨道I变至轨道Ⅱ时
需要在A点减速,所以飞船在轨道I上通过A点的速率大于
16,解:1对A,由y=7s得到1=3s
在轨道Ⅱ上通过A点的速率,故B错误;C.飞船在轨道Ⅱ上从
(2)运动的水平位移为sa=bt=10X3m=30m。
A点运行到B点过程中,月球对飞船的引力做正功,故C错
误;D.飞船无论在何种轨道上,经过同一点时所受万有引力相
3)对B,因为a=g=5m/s,减速到零的时间为4=号=
等,所以飞船在轨道Ⅱ上通过B点时的加速度等于在轨道Ⅲ
2s<t=3s,所以当小球A运动3s时,物体B已经停止运
上通过B点时的加速度,故D正确。故选D】
3.C[解析:小物体做平抛运动,恰好擦着窗子上沿穿过时)
动,得到B的位移为0=号=10m,A,B间的水平间距为
最大。此时有L=x4,h=分g,代入数据解得x=
5A-5B=30-10=20m。
7m/s,恰好擦着窗下沿时速度v最小,则有L十d=Vain t',
17.解:(1)汽车在水平路面上拐弯,或视为汽车做匀速圆周运
H+么=之g,代入数据解得咖=3m/s,放口的取值范围是
动,其向心力是车与路面间的最大静摩擦力,有吧<号mg。
3m/s<w<7m/s,故选C.]
由速度=30m/s,得弯道半径r≥150m。
4.A[解析:根据平行四边形定则知小球通过B点时竖直方
(2)汽车过拱桥,看作在竖直平面内做匀速圆周运动,到达最
向上的分速度u,=tan a,则运动的时间t=之=5tang,则
g
高点时,有紧=mg一下,为了保证安全,车对路面的压力R
AB间的水平距离x=t=6tane。故选A.】
g
必须大于等于零,有紧<m,则R之90m,
→0
(3)设弯道倾斜角度为0,汽车通过此弯道时向心力由重力及
支持力的合力提供,有mgan0=m号,解得an0=子,故弯
0
道路面的倾斜角度0=37°。
18.解:1)当船头与河岸垂直时,时间最短,4=总=20s
(2)设船头与河岸的夹角为0,渡河时间为t2,合成图如图。可
知cos0=4,解得0=37°,t2=。
d
2
2=100s=33.3s
2v√6-话3
.0