四川省南充市白塔中学2023-2024学年高一下学期第一次月考（3月）物理试题

第 1页 /共 10页 白塔中学高 2023 级高一（下）第一次考试 物理试卷 时间：90 分钟 满分：100 分 一、单项选择题（本题包括 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，每小题只有一个选项符合题意。） 1. 如图所示，一个钢球从一斜面上滑下后在水平桌面上做直线运动，现在其运动路线的一侧放一块磁铁， 小钢球做曲线运动。下列说法正确的是（ ） A. 钢球的运动轨迹为抛物线 B. 钢球所受合力为零时也可以做曲线运动 C. 钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向必须垂直 D. 钢球做曲线运动的条件是所受的合力方向与运动方向不在同一直线上 2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 M向 N行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时加 速度 a的四种方向，你认为正确的是（ ） A． B． C． D． 3. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球 A、B，分别落在地面上的 M、N点，两球运动的最大高度相 同。空气阻力不计，则（ ） A. B 的飞行时间比 A 的长 B. 两物体在最高点时速度相同 C 根据对称性，同一物体在抛出点和落地点速度相同 D. B 在落地时的速度比 A 在落地时的大 4．如图所示绳子通过固定在天花板上的定滑轮，左端与套在固定竖直杆上的物体 A连接，右端与放在水 平面上的物体 B相连，到达如图所示位置时，绳与水平面的夹角分别为夹角为37、53，两物体的速率分 别为 Av 、 Bv ，且此时 20 m / s 3 + =A Bv v ， 3 sin 37 5  = 、 4 cos37 5  = ，则 Av 的大小为（ ） 第 2页 /共 10页 A． 10 m/s 3 B． 4 m/s 3 C． 2m/s D．4m/s 5．如图所示，从足够高的 A B、两点先后平抛两个小球，之后两球在空中的C 点相碰，测得从 A B、两点平抛 出的小球在C 点时速度与水平方向的夹角分别为 60°、30°。已知 A B、两点在同一竖直线上，C 点到 A B、点 的水平距离为d ，重力加速度为 g ，不计空气阻力，则 A B、两点间的竖直距离为（ ） A． 2 d B． 3 2 d C． 3 3 d D． 3 1 2 d − 6．如图，倾角为37的斜面足够长，从斜面上 A点正上方10m 处的 B点以 4m/s的速率抛出一个小球， 方向不定，且小球的轨迹与 ABO在同一竖直平面内，则小球落回斜面的最长时间为（不计空气阻力，取 210m/s=g sin37 0.6 = ）（ ） A. 2s B. 1.5s C. 1s D. 0.5s 7. 对于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（ ） A 其角速度与转速成反比，与周期成正比 B. 运动的快慢可用线速度描述，也可用角速度来描述 C. 匀速圆周运动是匀速运动，因为其速度保持不变 D. 做匀速圆周运动的物体，所受合力为零 8. 某同学以变速自行车 齿轮传动作为研究性课题，他通过查阅相关资料了解变速自行车的变速原理，测 得图示后小齿轮组中最小，最大齿轮半径分别为 1r 、 2r ，前大齿轮半径为 3r 、后轮半径为 R。若该自行车 前大齿轮每秒匀速转动 1 圈，则后轮的最大线速度为（ ） . 的 第 3页 /共 10页 A. 3 1 2 r R r  B. 2 1 2 r R r  C. 3 2 2 r R r  D. 1 2 2 r R r  9.长度为 1.0mL = 的轻质细绳 OA，A端有一质量为 2.0kgm = 的小球，如图所示。若小球通过最高点时绳 上的拉力大小为 20N ，则通过最高点时小球的速率是（g取 210m/s ）（ ） A. 2 5m/s B. 10m/s C. 4 5m/s D. 3 5m/s 10．图甲是正在做送餐工作的“机器人服务员”，该机器人正在沿图乙中 ABCD曲线给 16 号桌送餐，已知弧 长和半径均为 4m的圆弧 BC与直线路径 AB、CD相切，AB段长度也为 4m，CD段长度为12m，机器人从 A 点由静止匀加速出发，到达 B点时速率恰好达到 1m/s，接着以 1m/s 的速率匀速通过 BC弧段，通过 C点以 1m/s 的速率匀速运动到某位置后开始做匀减速直线运动，最终停在 16 号桌旁的 D点。已知餐盘与托盘间的 动摩擦因数 0.2 = ，关于该机器人送餐运动的说法正确的是（ ） A．从 B运动到 C过程中机器人的向心加速度 20.5m/sa = B．为防止餐盘与水平托盘之间发生相对滑动，机器人在 BC段运动的最大速率为 4m/s C．从 A点运动到 B点过程中机器人的加速度 20.125m/sa = 且餐盘和水平托盘不会发生相对滑动 第 4页 /共 10页 D．餐盘和水平托盘不发生相对滑动的情况下，机器人从 C点到 D点的最短时间 12t = 秒 二、多项选择题（本题共 5 个小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中有多 项符合题目要求。选对得 4 分，选不全得 2 分，选错不得分。） 11. 下列说法中，正确的是（ ） A. 做匀速圆周运动的物体，向心力一定由合外力提供。 B. 做平抛运动的物体，在任意相等时间内速率的变化量相等 C. 物体受到几个恒力的作用处于平衡状态，若再对物体施加一个恒力，则物体不一定做匀变速直线运动 D. “探究平抛物体的运动”实验中，建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 12. 有一个质量为 4kg 的质点在 xOy平面上运动，在 x方向的速度图像和 y方向的位移图像分别如图甲、 乙所示，下列说法正确的是（ ） A. 质点做匀变速直线运动 B. 质点所受的合外力大小为 6N C. 0 时刻质点速度方向与合外力方向垂直 D. 2s 末质点的速度大小为 2 13m / s 13. 如图所示，水平地面上放置一个直径 d=1.2m、高 h=0.25m 的无盖薄油桶，沿油桶底面直径距左桶壁 s=1.8m 处的正上方有一 P点，P点的高度 H=0.45m，从 P点沿直径方向水平抛出一小球，不考虑小球的反 弹，下列说法正确的是（取 210m / sg = ，不计空气阻力，小球可视为质点）（ ） A．小球的速度范围为10m / s 15m / sv  时，小球击中油桶的内壁 B．小球的速度范围为6m / s 10m / sv  时，小球击中油桶的下底 C．小球的速度范围为6m / s 9m / sv  时，小球击中油桶外壁 D．小球的高度低于 25 m 64 ，无论怎么样也击不中下底 14. 如图所示，两根长度相同的细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O 点，设法让两个小 球均在水平面上做匀速圆周运动。已知 1 L 跟竖直方向的夹角为 60°， 2 L 跟竖直方向的夹角为 30°，下列说 法正确的是（ ） A. 细线 1L 和细线 2L 所受的拉力之比为 3 :1 B. 小球 1m 和 2m 的角速度大小之比为 3 :1 C. 小球 1m 和 2m 的向心力大小之比为1: 3 第 5页 /共 10页 D. 小球 1m 和 2m 的线速度大小之比为 3 3 :1 15. 如图所示的光滑斜面长为 L，宽为 s，倾角 30 = ，一小球（可视为质点）沿斜面右上方顶点 A处水 平射入，恰好从底端 B点离开斜面，重力加速度为 g。下列说法正确的是（ ） A．小球做非匀变速曲线运动 B．小球由 A运动到 B所用的时间为 2 L g C．小球由 A点水平射入时初速度 0v 的大小为 2 g s L D．小球离开 B点时速度的大小为 ( )2 24 4 g s L L + 三、实验题（本题共 2 个小题，每空 2 分，共 14 分。） 16．小锐同学用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A 、B 处于同一 高度时，用小锤轻击弹性金属片使A 球水平飞出，同时B 球被松开。 （1）他观察到的现象是：小球A 、B ___________填（“同时”或“先后”）落地； （2）如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是___________ A．调节斜槽使其末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次释放小球的速度可以不同 D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （3）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，小方格的边长均为5cm g， 取 210m/s ，则 小球水平抛出的初速度的大小为___________ m / s ，若 A点坐标为（0 cm，0 cm），则小球抛出点的坐标 为___________ cm（以 为单位）。 17.白塔中学高 2023 级学生利用如图甲所示的向心力演示器探究小球做圆周运动所需的向心力 F与小球质 量 m、运动半径 r和角速度之间的关系。左右塔轮自上而下有三层，每层半径之比由上至下分别是 第 6页 /共 10页 1∶1，2∶1 和 3∶1（如图乙所示），它们通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来 改变左右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽的 C处和长槽的 A（或 B）处，A、C分别 到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是 A到左塔轮中心距离的 2 倍，转动手柄使长槽和短 槽分别随变速塔轮一起匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球 对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格 显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题： （1）本实验采用的主要实验方法为________ A.等效替代法 B.控制变量法 C.放大法 D.理想实验法 （2）若要探究向心力的大小 F与半径 r的关系，可以将相同的钢球分别放在挡板 C和挡板 B处，将传动 皮带置于第________层（填“一”、“二”或“三”）。 （3）某次实验时，将质量为 1m 和 2m 的小球分别放在 B、C位置，传动皮带位于第三层，转动手柄，则当 塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比 1∶3，由此可知 1 2:m m = ________。 四、计算题（本题共 3 个小题，第 18 题 12 分，第 19 题 9 分，第 20 题 15 分。要求写出必要 的公式、文字叙述。） 18. 如图，河宽 d=20m，小船要行驶到河对岸，P处为小船的正对岸位置，已知小船的划行速度 1 5m / sv = ， 水流速度 2 3m / sv = 。试求： （1）小船如何渡河时间最短？最短时间 1t 是多少？发生位移 1x 是多少？ （2）小船如何渡河位移最小？最小位移 2x 是多少？所用时间 2t 是多少？ 第 7页 /共 10页 19. 汽车转弯时如果速度过大，容易发生侧滑。因此，汽车转弯时不允许超过规定的速度。如图所示，一 辆质量 m=2.0×103kg 的汽车（可视为质点）在水平公路的弯道上行驶，速度的大小 v=10m/s，其轨迹可视 为半径 r=50m 的圆弧。求： （1）这辆汽车转弯时需要向心力的大小 F； （2）这辆汽车转弯时需要向心加速度的大小 an； （3）在冬天如果路面出现结冰现象，为防止汽车侧滑而发生危险，请给汽车驾驶员提出一条驾驶建议。 20．随着生活水平提高，网上购物逐渐增多，为提高效率，快递公司引进了包裹自动分捡设备。如图所 示，传送带为自动分捡的一部分，其长度为 l＝14.5m，倾斜角为 α＝37°，以 v＝9m/s 顺时针转动。传送带 与包裹之间的动摩擦因数为 μ＝0.25，可视为质点的包裹由传送带左上方以一定的速度水平抛出，抛出点 与传送带顶部的高度差 h＝0.45m，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，之后沿传送带运动。不计空气阻 力，重力加速度 g取 210m / s 。求： （1）包裹做平抛运动的水平分位移大小； （2）包裹落在传送带顶端时的加速度大小； （3）包裹从抛出到传送带底端的总时间。 第 8页 /共 10页 物理月考试题答案 一、单项选择题（本题包括 10 小题，每小题 3 分，共 30 分，每小题只有一个选项符合题意。） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D A D A C A B A A C 二、多项选择题（本题共 5 个小题，每小题 4 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中有多 项符合题目要求。选对得 4 分，选不全得 2 分，选错不得分。） 题号 11 12 13 14 15 答案 AC BD ACD AD BD 三、实验题（本题共 2 个小题，每空 2 分，共 14 分。） 16 (1). B (2). 一 (3). 3：2 17. (1). 同时 (2). A (3). 1.5 (4). ( 15cm− ， 5cm− ) 四、计算题（本题共 3 个小题，第 18 题 12 分，第 19 题 9 分，第 20 题 15 分。要求写出必要 的公式、文字叙述。） 18. 【答案】（1）船头垂直河岸， 1 4s=t ， 1 4 34mx = ； （2）船头指向上游，且与河岸夹角为 53 = 时， 2 20mx = ， 2 5st = （1）船头垂直河岸，渡河时间最短┄┄┄┄┄┄(1 分) 1 1 d t v = （1）┄┄┄┄┄┄(1 分) 得： 1 4s=t ┄┄┄┄┄┄(1 分) 合速度： 2 2 1 2v v v= + 1 4s=t （2）┄┄┄┄┄┄(1 分) 又： 1 1x vt= 1 4s=t （3）┄┄┄┄┄┄(1 分) 由（2）（3）得： 1 4 34mx = 1 4s=t ┄┄┄┄┄┄(1 分) （2）船头指向上游，且与河岸夹角为 时，渡河位移最短 2 1 3 cos 5 v v  = = （4）┄┄┄┄┄┄(1 分) 得 53 = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 第 9页 /共 10页 最小位移为： 2 20mx d= = （5）┄┄┄┄┄┄(1分) 合速度： 2 2 1 2v v v= − （6）┄┄┄┄┄┄(1 分) 又： 2 d t v = （7）┄┄┄┄┄┄(1 分) 由（6）（7）得： 2 5st = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 19．【答案】（1）4000N ;（2） 22m/s ;（3）转弯时要减速 【详解】（1）汽车转弯时需要向心力的大小 2 3 22.0 10 10 N 4000N 50 mv F r   = = = ┄┄┄┄┄┄(3 分) （2）由牛顿第二定律，这辆汽车转弯时需要向心加速度的大小 2 2 n 3 4000 m/s 2m/s 2 10 F a m = = =  ┄┄┄┄┄┄(3 分) （3）从驾驶员的角度：汽车在水平道路上转弯时，向心力由静摩擦力提供，为了防止最大静摩擦力小于所 需的向心力，发生侧滑，转弯时要减速。┄┄┄┄┄┄(3 分) 20.【答案】（1）1.2m；（2）8m/s2；（3）1.8s 【详解】（1）包裹做平抛运动，恰好可以无碰撞地进入传送带顶端，可知包裹在进入传送带顶端时竖直方向 的速度为： 2 2yv gh= 代入数据解得： 2 2 10 0.45 m s 3m syv gh= =   = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 由几何关系可知： 0 3 tan 37 4 yv v = = 可得： 0 3 m s 4m s 3tan 37 4 yv v = = = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 包裹在竖直方向做自由落体运动，由下落高度与时间关系公式 21 2 h gt= ，可得包裹下落的时间 1 2 2 0.45 s 0.3s 10 h t g  = = = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 包裹在水平方向做匀速直线运动，则有包裹做平抛运动的水平分位移大小为 第 10页 /共 10页 0 1 4 0.3m 1.2mx v t= =  = ┄┄┄┄┄┄(1 分) （2）包裹刚上传送带时的速度大小为 2 2 2 2 1 0 4 3 m s 5m syv v v= + = + = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 可知包裹刚上传送带时的速度小于传送带的速度，则包裹在传送带上做加速运动，设其加速度为 a1，由牛 顿第二定律可得： 1sin 37 cos37mg mg ma+ = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 解得： 2 1 8m / sa = ┄┄┄┄┄┄(2 分) （3）设包裹从传送带顶端到与传送带达到共同速度所用时间为 t2，则有： 1 1 2v v a t= + 解得： 1 2 1 9 5 s 0.5s 8 v v t a − − = = = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 包裹从传送带顶端到与传送带共速做加速运动的位移 2 1 0 2 1 2 1 3.5m 2 x v t a t= +  = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 包裹与传送带共速后，由于： sin 37 cos37mg mg 则包裹继续沿传送带向下做匀加速运动，设加速度为 a2，由牛顿第二定律可得 2sin 37 cos37mg mg ma− = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 解得： 2 2 sin 37 cos37 4m / sa g g= − = ┄┄┄┄┄┄(1 分) 设包裹与传送带共速后到滑到传送带底端所用时间为 t3，则有 2 1 3 2 3 1 2 l x vt a t− = + ┄┄┄┄┄┄(1 分) 代入数据则有 2 3 32 9 11 0t t+ − = 解得： 3 1st = ， 3 5.5st = − （舍去）┄┄┄┄┄┄(1 分) 则有包裹从抛出到传送带底端的总时间： 1 2 3 0.3s 0.5s 1s 1.8st t t t= + + = + + = ┄┄┄┄┄┄(1 分)