精品解析：辽宁省朝阳市建平县实验中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

建平县实验中学2023-2024学年度下学期高一第二次月考物理试卷 （时间90分钟，满分100分） 一、单项选择题（本题有8小题，每小题4分，共32分） 1. 在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉．高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点．关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是 A. 经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下 B. 只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下 C. 只有经过b、d两个点速度方向可能竖直向下 D. 只有经过c点的速度方向可能竖直向下 2. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，质点从A运动到E。已知在B点时质点的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法正确的是（　　） A. 质点在A点时，加速度方向与速度方向的夹角小于90° B. 质点在D点时的速率比在C点时的速率大 C. 质点在A点时的加速度比在D点时的加速度大 D. 质点从A到D，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 3. 如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（ ） A. B. C. D. 4. 如图所示为某公园的喷水装置，若水从喷水口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，下列说法中正确的是（　　） A. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短 B. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近 C 喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越近 D. 喷水口高度一定，无论喷水速度多大，水从喷出到落入池中的时间都相等 5. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴传动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A. A、B、C三点的线速度 B. A、B、C三点的线速度 C. A、B、C三点角速度 D. A、B、C三点的角速度 6. 如图所示是游乐园转盘游戏，游客坐在匀速转动的水平转盘上，与转盘相对静止，关于他们的受力情况和运动趋势，下列说法中正确的是（） A. 游客在匀速转动过程中处于平衡状态 B. 受到重力、支持力、静摩擦力和向心力作用 C. 游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心 D. 游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反 7. 如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g取10 m/s2）（　　） A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 8. 如图所示,竖直固定的锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球做圆周运动时的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的说法正确的是( ) A. vA>vB B. ωA>ωB C. aA>aB D. FNA>FNB 二、多项选择题（本题有4小题，每小题4分，选对而不全得2分，共16分） 9. 质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度—时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 2s末物体速度大小为7m/s B. 物体所受的合力大小为1.5N C. 物体的初速度大小为5m/s D. 物体初速度的方向与合力方向垂直，做匀变速曲线运动 10. 如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则 B. 若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则 C. 小球A、B在空中运动时间之比为 D. 小球A、B在空中运动的时间之比为 11. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r。下列说法正确的是（　　） A. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 B. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D. 小球通过最高点时的最小速度 12. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带，如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（　　） A. 路面外侧低内侧高 B. 车速只要低于vc，车辆一定会向内侧滑动 C. 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值不变 三、实验题（每空3分，共18分） 13. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律．他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点．则根据平抛运动规律分析下列问题： (1)乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为________[选填“(a)”或“(b)”]． (2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm，(b)中OP距离为30 cm，g取10 m/s2则平抛物体的初速度大小应为________m/s，P点速度大小应为________m/s. 14. 图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时 （1）两槽转动的角速度_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2：1，则钢球1、2的线速度之比为_________；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为_________时，向心力公式得到验证。 四、计算题（15题10分，16题12分，17题12分，共34分） 15. 如图所示，一条小河两岸的高度差是h，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车(可视为质点)以v0＝20m/s的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。取g＝10m/s2，求： （1）摩托车在空中的飞行时间； （2）小河的宽度。 16. 如图所示，质量的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和拱形桥面，两桥面的圆弧半径为20m。如果桥面承受的压力不得超过，则： （1）汽车通过凹形桥面时，允许的最大速度是多少？ （2）若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？（g取10） 17. 如图所示，装置可绕竖直轴O＇O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角。已知小球的质量m＝1kg，细线AC长l＝1m。重力加速度g取10，，。 （1）若装置匀速转动的角速度为时，细线AB上的拉力为0，而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度的大小； （2）若装置匀速转动的角速度为时，求此时两细线中拉力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 建平县实验中学2023-2024学年度下学期高一第二次月考物理试卷 （时间90分钟，满分100分） 一、单项选择题（本题有8小题，每小题4分，共32分） 1. 在2016年的夏季奥运会上，我国跳水运动员获得多枚奖牌，为祖国赢得荣誉．高台跳水比赛时，运动员起跳后在空中做出各种动作，最后沿竖直方向进入水中．若此过程中运动员头部连续的运动轨迹示意图如图中虚线所示， a、b、c、d为运动轨迹上的四个点．关于运动员头部经过这四个点时的速度方向，下列说法中正确的是 A. 经过a、b、c、d四个点的速度方向均可能竖直向下 B. 只有经过a、c两个点的速度方向可能竖直向下 C. 只有经过b、d两个点的速度方向可能竖直向下 D. 只有经过c点的速度方向可能竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】试题分析：由于曲线运动的速度方向为该点轨迹的切线方向，所以在图中的点a点速度方向竖直向下，b点的方向向上，c点的方向竖直向下，d点的速度方向竖直向上，故B正确． 考点：考查了曲线运动 【名师点睛】本题主要考查了曲线运动瞬时速度的方向，知道任一点的切线方向为速度方向，难度不大，属于基础题． 2. 如图所示为一个做匀变速曲线运动的质点的轨迹示意图，质点从A运动到E。已知在B点时质点的速度方向与加速度方向相互垂直，则下列说法正确的是（　　） A. 质点在A点时，加速度方向与速度方向的夹角小于90° B. 质点在D点时的速率比在C点时的速率大 C. 质点在A点时的加速度比在D点时的加速度大 D. 质点从A到D，加速度方向与速度方向的夹角先增大后减小 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题意可知，质点加速度方向竖直向下，A点速度方向斜向右上方，则质点在A点时，加速度方向与速度方向的夹角大于90°，A错误； B．C到D过程中，合力方向与速度方向夹角为锐角，质点做加速曲线运动，则质点在D点时的速率比在C点时的速率大，B正确； C．质点做匀变速曲线运动，则加速度保持不变，C错误； D．由轨迹弯曲特点和题意可推知合力（加速度）方向竖直向下，质点从A到D，速度方向由斜向上逐渐变为斜向下，则加速度方向与速度方向的夹角一直减小，D错误。 故选B。 3. 如图所示，一个长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动，当AB杆和墙的夹角为时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为，B端沿地面的速度大小为，则、的关系是（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】将A点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度为 v1∥=v1cosθ 将B点的速度分解为沿杆子方向和垂直于杆子方向，在沿杆子方向上的分速度 v2∥=v2sinθ 由于 v1∥=v2∥ 所以 v1=v2tanθ 故C正确ABD错误。 故选C。 4. 如图所示为某公园的喷水装置，若水从喷水口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，下列说法中正确的是（　　） A. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短 B 喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近 C. 喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越近 D. 喷水口高度一定，无论喷水速度多大，水从喷出到落入池中的时间都相等 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】ABD．水水平喷出后，做平抛运动，其运动时间有高度决定，所以高度一定时，落地时间相等，水速越大，水喷得越远。AB错误，D正确； C．喷水速度一定，喷水口高度越高，落地时间越长，水喷得越远。C错误。 故选D。 5. 如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，小齿轮和后轮同轴传动，小齿轮与大齿轮通过链条传动。架起后轮，使大齿轮匀速转动时，关于图中A、B、C三点的运动情况，下列说法中正确的是（ ） A. A、B、C三点的线速度 B. A、B、C三点的线速度 C. A、B、C三点角速度 D. A、B、C三点的角速度 【答案】C 【解析】 【详解】由图可知，B点和C点为同轴传动，所以 A点和B点为皮带传动，所以 根据 又因为 则 故选C。 6. 如图所示是游乐园转盘游戏，游客坐在匀速转动的水平转盘上，与转盘相对静止，关于他们的受力情况和运动趋势，下列说法中正确的是（） A. 游客在匀速转动过程中处于平衡状态 B. 受到重力、支持力、静摩擦力和向心力的作用 C. 游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心 D. 游客相对于转盘的运动趋势与其运动方向相反 【答案】C 【解析】 【详解】游客做匀速圆周运动，合力指向圆心，不为零，故不是处于平衡状态，A错误；对游客受力分析，重力G与支持力N二力平衡，合力等于摩擦力f，充当向心力，在这向心力是一个力或者几个力的合力，不能与它们同时分析，B错误；摩擦力f，充当向心力，游客受到的静摩擦力方向沿半径方向指向圆心，C正确；游客相对于转盘的运动趋势和其受到的摩擦力方向相反，故是背离圆心，而游客是做圆周运动，所以两者是垂直关系，D错误． 【点睛】游客做圆周运动，合力指向圆心，充当向心力，对游客受力分析，可按照重力、弹力、摩擦力的顺序，防止漏力、多力、重复，向心力是按照力的作用效果命名的，在匀速圆周运动中是由合力提供，不能重复受力． 7. 如图所示，将完全相同的两小球A、B用长L=0.8 m的细绳悬于以v=4 m/s向右匀速运动的小车顶部，两球分别与小车前后壁接触。由于某种原因，小车突然停止运动，此时悬线的拉力之比FB∶FA为（g取10 m/s2）（　　） A. 1∶1 B. 1∶2 C. 1∶3 D. 1∶4 【答案】C 【解析】 【分析】根据题中物理情景描述可知，本题考查圆周运动，根据圆周运动的规律，运用向心力公式、平衡条件等，进行分析推断。 【详解】设两小球A、B的质量均为m。小车突然停止运动时，小球B由于受到小车前壁向左的弹力作用，相对于小车静止，竖直方向上受力平衡，则有 小球A绕悬点以速度v做圆周运动，此时有 得 故选C。 8. 如图所示,竖直固定锥形漏斗内壁是光滑的,内壁上有两个质量相等的小球A和B,在各自不同的水平面内做匀速圆周运动.以下关于A、B两球做圆周运动时的速度(vA、vB)、角速度(ωA、ωB)、加速度(aA、aB)和对内壁的压力(FNA、FNB)的说法正确的是( ) A. vA>vB B. ωA>ωB C. aA>aB D. FNA>FNB 【答案】A 【解析】 【详解】CD．对小球受力分析如图所示， 由于两个小球的质量相同，并且都是在水平面内做匀速圆周运动，所以两个小球的受力相同，它们的向心力的大小和受到的支持力的大小都相同， 所以有 NA=NB，aA=aB，故C、D错误； A．由于它们的受力相同，向心力的大小也相同，由向心力的公式 Fn=m可知，半径大的，线速度大，所以vA＞vB，故A正确； B．由向心力的公式 Fn═mrω2 可知，半径大的，角速度小，所以ωA＜ωB，故B错误． 故选：A． 【点睛】对物体受力分析，找出物体的向心力的来源和大小，再根据匀速圆周运动的向心力的公式分析线速度和角速度与半径的关系，可以得出结论． 二、多项选择题（本题有4小题，每小题4分，选对而不全得2分，共16分） 9. 质量为1kg的物体在水平面内做曲线运动，已知该物体在两个互相垂直方向上的分运动的速度—时间图像分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是（　　） A. 2s末物体速度大小为7m/s B. 物体所受的合力大小为1.5N C. 物体的初速度大小为5m/s D. 物体初速度的方向与合力方向垂直，做匀变速曲线运动 【答案】BD 【解析】 【详解】A．2s末物体速度大小为 A错误； B．物体的两个加速度分量分别为 ， 则物体的加速度为 物体所受的合力大小为 B正确； C．由图可知，物体初速度为4m/s，C错误； D．由图可知，物体初速度方向沿y方向，合力方向沿x方向，且合力不变，则物体初速度的方向与合力方向垂直，做匀变速曲线运动，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，一固定斜面倾角为θ，将小球A从斜面顶端以速率v0水平向右抛出，小球击中了斜面上的P点；将小球B从空中某点以相同速率v0水平向左抛出，小球恰好垂直斜面击中Q点．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A. 若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角为φ，则 B. 若小球A击中P点时速度方向与水平方向所夹锐角φ，则 C. 小球A、B在空中运动的时间之比为 D. 小球A、B在空中运动的时间之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．对小球A，有 得 则 所以A错误，B正确； CD．对小球B，有 得 所以小球A、B在空中运动得时间之比 所以C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r。下列说法正确的是（　　） A. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 B. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D. 小球通过最高点时的最小速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球在水平线ab以上的管道中运动时，由于小球重力向下，所需向心力也向下，则内外壁对小球都可能有作用力，A错误， BC．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于小球重力向下，所需向心力向上，则外侧管壁对小球一定有作用力，内侧管壁对小球一定无作用力，BC正确； D．小球在最高点时速度为零时，重力等于支持力，则球通过最高点时的最小速度为0，D错误。 故选BC。 12. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带，如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vc时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（　　） A. 路面外侧低内侧高 B. 车速只要低于vc，车辆一定会向内侧滑动 C. 车速虽然高于vc，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，vc的值不变 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】A．路面应建成外高内低，此时重力和支持力的合力指向内侧，可以提供圆周运动向心力，A错误； B．车速低于vc，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，减小提供的力，车辆不会向内侧滑动，B错误； C．车速若高于vc，所需的向心力增大，此时摩擦力可以指向内侧，增大提供的力，车辆不会向外侧滑动， C正确； D．当路面结冰时与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则vc的值不变。故D正确。 故选CD。 三、实验题（每空3分，共18分） 13. 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段．在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置．某物理小组利用图甲所示装置探究平抛运动规律．他们分别在该装置正上方A处和右侧正前方B处安装了频闪仪器并进行了拍摄，得到的频闪照片如图乙，O为抛出点，P为运动轨迹上某点．则根据平抛运动规律分析下列问题： (1)乙图中，摄像头A所拍摄的频闪照片为________[选填“(a)”或“(b)”]． (2)测得图乙(a)中OP距离为45 cm，(b)中OP距离为30 cm，g取10 m/s2则平抛物体的初速度大小应为________m/s，P点速度大小应为________m/s. 【答案】 ①. 选(b)图 ②. 1m/s ③. 【解析】 【详解】试题分析：小球做平抛运动，摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动，摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动，分别在水平方向和竖直方向上列式求解． （1）小球做平抛运动，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，摄像头A拍摄的是水平方向上的运动，故应该是间距相等的点．故摄像头A所拍摄的频闪照片为b图． （2）摄像头A拍摄小球水平方向上的匀速直线运动，摄像头B拍摄小球竖直方向的自由落体运动，根据测得图乙（a）OP距离为，则， 解得． 由（b）中OP距离为s=30cm，则， 解得平抛物体的初速度大小为． P点竖直速度大小为， 所以P点的速度大小，由勾股定理得． 14. 图中A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带动下匀速转动时 （1）两槽转动的角速度_________（填“>”“=”或“<”）。 （2）现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2：1，则钢球1、2的线速度之比为_________；当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为_________时，向心力公式得到验证。 【答案】 ①. = ②. 2：1 ③. 2：1 【解析】 【详解】（1）[1]由于a、b轮半径相同，通过皮带传动线速度大小相同，故两槽转动的角速度满足 （2）[2]现有两个质量相同的钢球，球1放在A槽的横臂挡板处，球2放在B槽的横臂挡板处，它们到各自转轴的距离之比为2：1，由可知，钢球1、2的线速度之比为2：1。 [3]由向心力表达式可知，两钢球质量相同、转动角速度相同，则向心力大小与轨道半径成正比，故钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之比为2：1。 四、计算题（15题10分，16题12分，17题12分，共34分） 15. 如图所示，一条小河两岸的高度差是h，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车(可视为质点)以v0＝20m/s的水平速度向河对岸飞出，恰好越过小河。取g＝10m/s2，求： （1）摩托车在空中的飞行时间； （2）小河的宽度。 【答案】（1）1s；（2）20m 【解析】 【详解】（1）设摩托车在空中的飞行时间为t，根据平抛运动规律有 联立解得 t=1s （2）小河的宽度为 16. 如图所示，质量的汽车以不变的速率先后驶过凹形桥面和拱形桥面，两桥面的圆弧半径为20m。如果桥面承受的压力不得超过，则： （1）汽车通过凹形桥面时，允许的最大速度是多少？ （2）若以所求速度行驶，汽车对桥面的最小压力是多少？（g取10） 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）汽车驶至凹形桥面的底部时，根据牛顿第三定律可知，桥对车的最大支持力等于桥面承受的最大压力，此时 由牛顿第二定律得 代入数据解得 （2）汽车驶至拱形桥面的顶部时，桥对汽车的支持力最小，设此支持力为，由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律知，汽车对桥面的最小压力等于桥面对汽车的支持力为。 17. 如图所示，装置可绕竖直轴O＇O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角。已知小球的质量m＝1kg，细线AC长l＝1m。重力加速度g取10，，。 （1）若装置匀速转动角速度为时，细线AB上的拉力为0，而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°，求角速度的大小； （2）若装置匀速转动的角速度为时，求此时两细线中拉力的大小。 【答案】（1）；（2）， 【解析】 【详解】（1）细线AB拉力为0，设AC线上拉力为T1，则根据平衡条件 解得 （2）当时，设AB、AC线上拉力分别为T2、T3，则根据平衡条件 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$