内容正文:
2026高一下学期第一次月考
一、单选题(7道单选,每题4分)
1. 汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向加速行驶。如图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
2. 如图甲所示为某电影公司拍摄武打片时演员吊威亚(钢丝)的场景,可以简化为如图乙所示,轨道车通过细钢丝跨过滑轮拉着演员竖直上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。某次拍摄时轨道车沿水平地面以的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角,已知,则下列说法正确的是( )
A. 演员正匀速上升
B. 演员正减速上升
C. 该时刻演员的速度大小为
D. 该时刻演员的速度大小为
3. 一质量为的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的最大静摩擦力为,当汽车经过半径为100m的弯道时,下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为30m/s时所需的向心力为
C. 汽车转弯的速度为30m/s时汽车不会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过
4. 如图所示,a、b是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,两卫星运动轨道在同一平面内,且绕地球做圆周运动的绕行方向相同,a、b绕行的周期分别为和T,已知a、b卫星最近距离为d,地球半径为R,引力常量为G,忽略地球的自转,下列说法正确的是( )
A. a、b两卫星的半径之比为
B. a、b两卫星的线速度之比为
C. a、b两卫星的角速度之比为
D. a、b两卫星的万有引力之比为
5. 一艘小船在静水中的速度是5m/s,一条河宽为,河水流速是,下列说法正确的是( )
A. 小船渡过这条河的最短时间是20s
B. 小船在这条河中运动的最小速度是3m/s
C. 小船渡过这条河的最小位移是100m
D. 小船渡过这条河的最小位移是80m
6. 某质点在平面上运动,时,质点位于轴上。它在方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在方向的位移—时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 质点做直线运动
B. 质点做变加速曲线运动
C. 时质点速度为
D. 时质点的位置坐标为(5.0m,10.0m)
7. 有一质量为、半径为、密度均匀的球体,在距离球心为的地方有一质量为的质点,两者之间的万有引力大小为。现从球体中挖去一个半径为的小球体,如图所示,剩余球体部分对质点的万有引力大小为,则的值为( )
A. B. C. D.
二、多选题(3道多选,每道6分)
8. 已知月球半径为R,地心与月球中心之间的距离为r,月球绕地球公转周期为T1,嫦娥4号飞船绕月球表面的运行周期为T2,万有引力常量为G,由以上条件可知正确的选项是( )
A. 地球质量为 B. 月球质量为
C. 地球的密度为 D. 月球的密度为
9. 如图,洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上,此时( )
A. 衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用
B. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C. 筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大
D. 筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大
10. 如图所示,分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为和。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,三点( )
A. 角速度大小关系是 B. 线速度大小关系是
C. 线速度之比是 D. 角速度之比是
三、实验题
11. 如图,用向心力演示器探究向心力大小的表达式,已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为。
(1)在探究影响向心力大小的因素时,用到的实验方法是___________。
(2)在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时,应让质量相同的小球分别放在___________处(填“、”或“、”)。
(3)某同学把两个质量相等的钢球放在、位置,匀速转动手柄时,左边标尺露出9格,右边标尺露出1格,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,两标尺示数的比值___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
12. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明( )
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动
B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹,下列说法不正确的是( )
A. 需要调节装置的底座螺丝,使背板竖直
B. 上下移动倾斜挡板时必须等间距下移
C. 斜槽可以不光滑,但斜槽轨道末端必须保持水平
D. 为了得到小球的运动轨迹,需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
(3)如图丙所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置,每个正方形小格的边长为取,以点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系,则该小球做平抛运动在点的速度大小___________。
四、解答题
13. 光滑半圆形轨道竖直固定,半径为,与地面相切于点。一质量为的小球冲上轨道,从轨道最高点水平飞出,落地点与点距离,重力加速度为。取,求:
(1)小球从点飞出到落地时经历的时间;
(2)小球经过点时速度大小;
(3)小球经过点时轨道对小球作用力的大小。
14. 如图所示,一质量为的小球(可视为质点),用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动,取,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为时,轻绳对小球的拉力多大?
(3)若轻绳改成轻杆,当小球在最高点的速度为时,求小球对轻杆的作用力?
15. 如图所示,跳台滑雪时,运动员踏着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度v0=20m/s,落点在斜坡上的B点,斜坡倾角θ取37°,斜坡可以看成一斜面,不计空气阻力。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)A、B间的距离;
(3)运动员从A点飞出后,经多长时间离斜坡的距离最远?
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2026高一下学期第一次月考
一、单选题(7道单选,每题4分)
1. 汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向加速行驶。如图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向,你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车从M点向N点加速行驶,汽车做曲线运动,所以合外力F的方向应指向曲线的内侧,且F和速度方向成锐角。
故选C。
2. 如图甲所示为某电影公司拍摄武打片时演员吊威亚(钢丝)的场景,可以简化为如图乙所示,轨道车通过细钢丝跨过滑轮拉着演员竖直上升,便可呈现出演员飞檐走壁的效果。某次拍摄时轨道车沿水平地面以的速度向左匀速运动,某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角,已知,则下列说法正确的是( )
A. 演员正匀速上升
B. 演员正减速上升
C. 该时刻演员的速度大小为
D. 该时刻演员的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB.将轨道车的速度分解为沿绳方向的速度和垂直绳方向的速度,则演员的速度等于沿绳方向的速度,则,因v不变,θ减小,则v1增大,即演员正加速上升,AB错误;
CD.该时刻演员的速度大小为,C正确,D错误。
故选C。
3. 一质量为的汽车在水平公路上行驶,路面对轮胎的最大静摩擦力为,当汽车经过半径为100m的弯道时,下列判断正确的是( )
A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力
B. 汽车转弯的速度为30m/s时所需的向心力为
C. 汽车转弯的速度为30m/s时汽车不会发生侧滑
D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过
【答案】D
【解析】
【详解】A.汽车在水平路面上转弯时,受重力、支持力(弹力)和静摩擦力作用。向心力是效果力,由静摩擦力提供,不是物体实际受到的力,故A错误;
BC.当汽车转弯速度为 时,所需的向心力为
当速度为 时,所需向心力 大于最大静摩擦力,静摩擦力不足以提供向心力,汽车将发生侧滑,故BC错误;
D.汽车安全转弯时,静摩擦力提供向心力,且静摩擦力不能超过最大静摩擦力。根据牛顿第二定律,最大向心加速度 ,即汽车能安全转弯的向心加速度不超过,故D正确。
故选D。
4. 如图所示,a、b是绕地球做匀速圆周运动的两颗卫星,两卫星运动轨道在同一平面内,且绕地球做圆周运动的绕行方向相同,a、b绕行的周期分别为和T,已知a、b卫星最近距离为d,地球半径为R,引力常量为G,忽略地球的自转,下列说法正确的是( )
A. a、b两卫星的半径之比为
B. a、b两卫星的线速度之比为
C. a、b两卫星的角速度之比为
D. a、b两卫星的万有引力之比为
【答案】A
【解析】
【详解】A.绕同一中心天体运动,由开普勒第三定律,得
变形得
代入、,得
解得,故A正确;
B.卫星做圆周运动,万有引力提供向心力,得
解得
因此
即线速度之比为,故B错误;
C.角速度,因此
即角速度之比为,故C错误;
D.万有引力,题目未给出两颗卫星的质量关系,无法计算万有引力之比,故D错误。
故选A。
5. 一艘小船在静水中的速度是5m/s,一条河宽为,河水流速是,下列说法正确的是( )
A. 小船渡过这条河的最短时间是20s
B. 小船在这条河中运动的最小速度是3m/s
C. 小船渡过这条河的最小位移是100m
D. 小船渡过这条河的最小位移是80m
【答案】D
【解析】
【详解】A.垂直渡河时,小船渡过这条河的时间最短则有
所以A错误;
B.小船在这条河中运动的合速度大小范围为1m/s~9m/s,所以B错误;
CD.因为船速大于水速,所以小船可以垂直河岸到达对面,则小船渡过这条河的最小位移是80m,所以C错误;D正确;
故选D。
6. 某质点在平面上运动,时,质点位于轴上。它在方向运动的速度—时间图像如图甲所示,它在方向的位移—时间图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A. 质点做直线运动
B. 质点做变加速曲线运动
C. 时质点速度为
D. 时质点的位置坐标为(5.0m,10.0m)
【答案】C
【解析】
【详解】AB.由题图可知,质点沿x轴做匀加速直线运动,沿y轴负方向做匀速直线运动,则质点的合运动为匀变速曲线运动,故AB错误;
C.质点沿x轴做匀加速直线运动,初速度和加速度分别为,
沿y轴负方向做匀速直线运动,速度大小为
时质点在x轴的分速度为
则时质点速度为,故C正确;
D.质点第1s内在x轴、y轴的位移大小分别为,
由于时,质点位于y轴处,则时质点的位置坐标为(5.0m,5.0m),故D错误。
故选C。
7. 有一质量为、半径为、密度均匀的球体,在距离球心为的地方有一质量为的质点,两者之间的万有引力大小为。现从球体中挖去一个半径为的小球体,如图所示,剩余球体部分对质点的万有引力大小为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由公式和
解得挖去的小体质量
由题意及万有引力公式,可知
挖去的小球体与质点间的万有引力大小
则剩余球体部分对质点的万有引力大小
可知
故选C。
二、多选题(3道多选,每道6分)
8. 已知月球半径为R,地心与月球中心之间的距离为r,月球绕地球公转周期为T1,嫦娥4号飞船绕月球表面的运行周期为T2,万有引力常量为G,由以上条件可知正确的选项是( )
A. 地球质量为 B. 月球质量为
C. 地球的密度为 D. 月球的密度为
【答案】AD
【解析】
【详解】AB.月球绕地球公转,万有引力提供向心力
解得地球的质量
A正确,B错误;
C.地球的半径未知,所以无法求解地球的密度,C错误;
D.飞船绕月球运行,万有引力提供向心力
解得月球的质量
则月球的密度
D正确。
故选AD。
9. 如图,洗衣机的脱水筒在转动时有衣物附在圆筒内壁上,此时( )
A. 衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力和向心力的作用
B. 衣物随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供
C. 筒壁对衣物的弹力随筒的转速增大而增大
D. 筒壁对衣物的摩擦力随筒的转速增大而增大
【答案】BC
【解析】
【详解】A.衣物受到重力、筒壁的弹力、摩擦力的作用,向心力是效果力,并非物体所受的力,故A错误;
BCD.对衣物研究,竖直方向f=mg
水平方向弹力提供向心力
可知当角速度增大时,摩擦力f不变,弹力N增大,故BC正确,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点,到各自转动轴的距离分别为和。支起自行车后轮,在转动踏板的过程中,三点( )
A. 角速度大小关系是 B. 线速度大小关系是
C. 线速度之比是 D. 角速度之比是
【答案】AC
【解析】
【详解】大齿轮与小齿轮是同缘传动,边缘点线速度相等,则有
根据
则有
小齿轮与后轮是同轴传动,角速度相等,则有
根据
则有
所以角速度大小关系是
即
线速度大小关系是
即
故选AC。
三、实验题
11. 如图,用向心力演示器探究向心力大小的表达式,已知小球在挡板、、处做圆周运动的轨迹半径之比为。
(1)在探究影响向心力大小的因素时,用到的实验方法是___________。
(2)在利用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时,应让质量相同的小球分别放在___________处(填“、”或“、”)。
(3)某同学把两个质量相等的钢球放在、位置,匀速转动手柄时,左边标尺露出9格,右边标尺露出1格,则皮带连接的左、右塔轮半径之比为___________;其他条件不变,若增大手柄转动的速度,两标尺示数的比值___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】(1)控制变量法
(2)A、C (3) ①. 1:3 ②. 不变
【解析】
【小问1详解】
探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法。
【小问2详解】
用该装置做探究向心力与角速度之间的关系时,为保证半径相同,应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C处。
【小问3详解】
[1]两个小球所受的向心力的比值为9:1,根据公式
可得角速度之比为3:1。传动皮带线速度大小相等,由
可知,塔轮的半径之比为1:3
[2]其他条件不变,若增大手柄转动的速度,角速度之比不变,则向心力之比不变,即两标尺示数的比值不变。
12. 某小组在“研究平抛运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平抛出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明( )
A. 平抛运动竖直方向是自由落体运动
B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹,下列说法不正确的是( )
A. 需要调节装置的底座螺丝,使背板竖直
B. 上下移动倾斜挡板时必须等间距下移
C. 斜槽可以不光滑,但斜槽轨道末端必须保持水平
D. 为了得到小球的运动轨迹,需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
(3)如图丙所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置,每个正方形小格的边长为取,以点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系,则该小球做平抛运动在点的速度大小___________。
【答案】(1)A (2)BD
(3)2.5
【解析】
【小问1详解】
在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,说明A球竖直方向上的运动与B球相同,即平拋运动竖直方向是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
A.平抛运动是在竖直平面内的运动,背板要竖直,否则小球在打到挡板前会撞到背板,故A正确;
B.上下移动倾斜挡板N时不需要等间距移动,故B错误;
C.实验需要保证小球飞出斜槽M的初速度方向为水平方向,大小一致,所以斜槽M可以不光滑,但斜槽轨道末端必须保持水平,故C正确;
D.由于打出的点存在偶然误差,有个别偏离轨迹太远的点要舍弃,其余的点尽量分布在光滑曲线的两侧,以减小误差,故D错误。
本题选不正确的,故选BD。
【小问3详解】
[1]根据题意,由图可知,A和B、B和C水平距离相等,则运动时间相等,设为t,竖直方向上由逐差法有
代入数据解得
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,小球做平抛运动在B点的竖直分速度为
水平方向上有
代入数据解得
则小球做平抛运动在B点的速度为
四、解答题
13. 光滑半圆形轨道竖直固定,半径为,与地面相切于点。一质量为的小球冲上轨道,从轨道最高点水平飞出,落地点与点距离,重力加速度为。取,求:
(1)小球从点飞出到落地时经历的时间;
(2)小球经过点时速度大小;
(3)小球经过点时轨道对小球作用力的大小。
【答案】(1)0.2s
(2)2m/s (3)3N
【解析】
【小问1详解】
小球从A点飞出后做平抛运动,则由
可得落地的时间
【小问2详解】
水平方向,有
解得
【小问3详解】
在A点时,根据牛顿第二定律,有
解得F=3N
14. 如图所示,一质量为的小球(可视为质点),用长为的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动,取,求:
(1)小球要做完整的圆周运动,在最高点的速度至少为多大?
(2)当小球在最高点的速度为时,轻绳对小球的拉力多大?
(3)若轻绳改成轻杆,当小球在最高点的速度为时,求小球对轻杆的作用力?
【答案】(1)3m/s
(2)15N (3) 方向向下
【解析】
【小问1详解】
轻绳模型的临界条件:最高点重力恰好提供向心力,此时拉力为0,速度最小。 由牛顿第二定律
代入数据得
【小问2详解】
最高点拉力与重力的合力提供向心力
整理代入数据
【小问3详解】
设杆对小球的作用力向下(指向圆心)为正,合力提供向心力
代入数据得
负号说明杆对小球是向上的支持力,大小约4.4N,根据牛顿第三定律可得小球对轻杆的作用力大小约,方向向下,是压力。
15. 如图所示,跳台滑雪时,运动员踏着专用滑雪板,不带雪杖在助滑路上(未画出)获得一速度后水平飞出,在空中飞行一段距离后着陆,这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度v0=20m/s,落点在斜坡上的B点,斜坡倾角θ取37°,斜坡可以看成一斜面,不计空气阻力。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)运动员在空中飞行的时间;
(2)A、B间的距离;
(3)运动员从A点飞出后,经多长时间离斜坡的距离最远?
【答案】(1)3s (2)75m
(3)1.5s
【解析】
【小问1详解】
运动员由A点到B点做平抛运动,水平方向的位移x=v0t
竖直方向的位移
又
联立以上三式得运动员在空中的飞行时间t=3 s。
【小问2详解】
由题意知
得A、B间的距离s=75 m
【小问3详解】
当运动员的速度与斜坡平行时,运动员离斜坡最远,此时竖直速度vy1=v0tan37°
设所用时间为t1,则vy1=gt1
所以t1=1.5 s
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