精品解析：福建省三明市尤溪县第七中学2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试题

尤溪七中2023-2024学年高一下学期第一次月考质量检测 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题（共4小题），满分4分 1. 已知物体运动初速度​方向及它受到恒定合外力​的方向，图​、​、​、d​表示物体运动的轨迹，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】做曲线运动的物体，其速度沿轨迹上某点的切线方向，合力指向轨迹凹的一侧，且速度方向与合力方向夹着轨迹。故ABC错误；D正确。 故选D。 2. 从高空中水平方向飞行的飞机上，每隔分钟投一包货物，忽略空气阻力，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是（　　） A. 倾斜直线 B. 平滑直线 C. 竖直直线 D. 抛物线 【答案】C 【解析】 【详解】飞机沿水平方向匀速直线运动时，重物投下后由于惯性在水平方向上会保持原来的运动状态做匀速直线运动，同时它们在地球引力的作用下，同时向下做自由落体运动，故重物下落时，在竖直方向上呈上下排列，故选C。 3. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴。A、B、C分别是三个轮边缘的质点且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比aA∶aB∶aC等于（　　） A. 4∶2∶1 B. 2∶1∶2 C. 1∶2∶4 D. 4∶1∶4 【答案】A 【解析】 【详解】由题意可知ωA=ωB，vB=vC，则根据 a=ω2r 可得 根据 可得 所以aA∶aB∶aC=4∶2∶1，故选A。 4. 洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附着在筒壁上，以下说法正确的是（　　） A. 衣服受重力、向心力、筒壁的弹力和摩擦力 B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力 C. 筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大 D. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】AB．衣物受到重力、筒壁的弹力和摩擦力的作用，靠弹力提供向心力，分析受力时，不单独分析向心力，AB错误； C．因弹力提供向心力，由 当转速增大，向心力增大，则弹力F增大， C正确。 D．筒壁对衣服的摩擦力等于重力，不随的转速增大而改变，D错误。 故选C。 二、多选题（共4小题），满分6分 5. 如图所示，河宽为1km，水流速度为3km/h，船在静水中的航行速度是12km/h。当船头与河岸垂直渡河时，下列说法正确的是（　　） A. 船实际渡河的速度大小为 B. 船渡河所用的时间为5min C. 船渡河所用的时间为 D. 船渡河过程位移大小为1km 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A．船实际渡河的速度大小为 选项A正确； BC．船渡河所用的时间为 选项B正确，C错误； D．船渡河过程位移大小为 选项D错误。 故选AB。 6. 高速公路拐弯处的路面通常都是外高内低。如图所示，在某路段质量为m的汽车向左拐弯，其运动可视为半径为R的圆周运动，汽车左侧的路面比右侧的路面低一些，高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为l。已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则正确的是（　　） A. 汽车运动的速度 B. 汽车运动的速度 C. 汽车转弯时做圆周运动的向心力大小为 D. 汽车转弯时做圆周运动的向心力大小为 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】根据合力提供向心力，由几何关系得 又 解得 故AD正确，BC错误。 故选AD。 7. 如图所示为甲、乙两球在不同轨道上做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，由图像可知（　　） A. 甲球运动时，线速度大小保持不变 B. 甲球运动时，角速度大小保持不变 C. 乙球运动时，线速度大小保持不变 D. 乙球运动时，角速度大小保持不变 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．根据 可知，v不变时，a与R成反比，图像为双曲线的一支，A正确，B错误； CD．根据 a=ω2R 可知，ω不变时，a与R成正比，图像为过原点的倾斜直线，C错误，D正确。 故选AD。 8. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动，设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为θ，则（　　） A. vA=vBcosθ B. vB=vAcosθ C. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能 D. 当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 【答案】BD 【解析】 【详解】将物块A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子的方向，在沿绳子方向的分速度等于B的速度．在沿绳子方向的分速度为，所以．故A错误，B正确；A、B组成的系统只有重力做功，系统机械能守恒，系统重力势能的减小量等于系统动能的增加量，则小球重力势能的减小等于系统动能的增加和B的重力势能的增加．故C错误．除重力以外其它力做的功等于机械能的增量，物块A上升到与滑轮等高前，拉力做正功，机械能增加，物块A上升到与滑轮等高后，拉力做负功，机械能减小．所以A上升到与滑轮等高时，机械能最大．故D正确． 故选BD． 考点：考查了机械能守恒定律和运动的分解与合成的应用 【点睛】解决本题的关键会对速度进行分解，以及掌握机械能守恒的条件，会利用系统机械能守恒解决问题． 三、填空题（共3小题），满分12分 9. 用高压水枪喷出的水流研究在初设速度大小一定时，射高​、射程​与射角（初设速度与水平方向的夹角）的关系，由实验情景在坐标纸上画出的模拟轨迹如图所示。由此可得出结论： （1）射角等于___________时，射程最大； （2）两次的射角互余，则两次的___________相等。 【答案】（1）45° （2）射程 【解析】 【小问1详解】 由图可知，射角等于45°时，射程最大。 【小问2详解】 由图可知当两次的射角分别为60°和30°时，或者75°和15°时，射程相等，即两次的射角互余，则两次的射程相等； 10. 一质量为m汽车通过半径为R的拱形桥，以速度v经过最高点时，向心加速度大小________，汽车对桥面的压力大小N________（重力加速度为g）。 【答案】 ①. ②. 【解析】 【分析】 【详解】[1]向心加速度大小 [2]由牛顿第二定律 解得汽车对桥面的压力大小 11. 如图所示，小球质量为m，在竖直放置的半径为r光滑圆形轨道内做圆周运动，当地重力加速度为g，则小球通过最高点的最小速度是___________，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管道壁对小球___________（填“一定有”或“可能有”或“一定没有”）弹力的作用。 【答案】 ①. 0 ②. 一定有 【解析】 【详解】[1]因为内壁有支撑，所以小球通过最高点的最小速度是0； [2]小球在水平线ab以下管道中运动时，小球做圆周运动，外侧管道壁对小球一定有弹力。 四、实验题（共2小题），满分12分 12. 某同学在做“测量平抛运动的初速度”的课题研究时，得到小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示，图中每个方格边长为1.25 cm，g取10 m/s2，则频闪频率是_______Hz，小球做平抛运动的初速度是_______m/s． 【答案】 ①. 20 ②. 1 【解析】 【详解】第一空．在竖直方向上，△y=2L=gT2，解得： ，则闪光的频率 ． 第二空．平抛运动的初速度 ． 13. 如图为《探究影响向心力大小的因素》的实验装置。利用该装置可研究小球做圆周运动向心力与小球质量、运动的半径以及角速度的关系；实验中要采用控制变量法。 （1）若研究圆周运动向心力与半径之间的关系，则要将传动皮带套在半径相等的变速塔轮的圆盘上；并取质量相等的两个钢球外别放在挡板的________处（选填“A和B”或“A和C”）。然后转动手柄，即可探究小球向心力F与转动半径r之间的关系。 （2）若将传动皮带套在变速塔轮不同的圆盘上，左右塔轮圆盘半径分别为和，现将质量相同的两个钢球分别放在挡板B和C处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出n格，右侧标尺露出m格，并把数据记录在如右表格中。从表格数据中可以得出小球做匀速圆周运动的向心力与________成正比。（选填“角速度”、“角速度的平方”、“小球做圆周运动的半径”或“小球做圆周运动的半径的平方”） 次数 1 1∶1 1 1 2 2∶1 1 4 3 3∶1 1 9 【答案】 ①. A和C ②. 角速度的平方 【解析】 【详解】(1)[1]研究圆周运动向心力与半径之间的关系，则需要控制质量、角速度相同，则将质量相等的两个钢球分别放在挡板的和处，使小球做同轴转动，角速度相等。 (2)[2]将质量相等的两个钢球分别放在挡板和处，线速度相等，左右塔轮半径之比为 根据 可得角速度之比为 则结合表中数据可知，小球做匀速圆周运动的向心力与角速度的平方成正比 五、计算题（共2小题），满分36分 14. 如图所示，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力。进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°。小球到达A点时的速度v=4m/s。（g取10m/s2）试求： (1)小球做平抛运动的初速度； (2)P点与A点的水平距离和竖直高度； 【答案】(1)2m/s；(2)0.6m； 0.69m 【解析】 【详解】(1)小球到A点的速度如图所示 由图可知 =2m/s (2)由平抛运动规律得 竖直方向有 m/s 水平方向有 解得 h=0.6m 15. 为了研究过山车的原理，某同学设计了如下模型：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的．其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个质量m=2 kg小物块，当从A点以初速度v0=6 m/s沿倾斜轨道滑下，到达C点时速度vC=4 m/s．取g=10 m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80． （1）小物块到达C点时，求圆轨道对小物块支持力的大小； （2）求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功； （3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA． 【答案】(1) N=180 N (2) Wf=−50 J (3) m/s 【解析】 【详解】（1）在C点时，设圆轨道对小物块支持力的大小为N，则： 解得： N=180 N （2）设A→B过程中摩擦力对小物块所做的功为Wf，小物块A→B→C的过程，有： 解得： Wf=−50 J． （3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，设在最高点的速度最小为vm，则： 小物块从A到竖直圆弧轨道最高点的过程中，有： 解得 m/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 尤溪七中2023-2024学年高一下学期第一次月考质量检测 物理试卷 （考试时间：75分钟 满分：100分） 一、选择题（共4小题），满分4分 1. 已知物体运动初速度​方向及它受到恒定合外力​的方向，图​、​、​、d​表示物体运动的轨迹，其中正确的是（　　） A. B. C. D. 2. 从高空中水平方向飞行的飞机上，每隔分钟投一包货物，忽略空气阻力，则空中下落的许多包货物和飞机的连线是（　　） A. 倾斜直线 B. 平滑直线 C. 竖直直线 D. 抛物线 3. 如图所示的皮带传动装置中，轮A和B同轴。A、B、C分别是三个轮边缘的质点且RA=RC=2RB，则三质点的向心加速度之比aA∶aB∶aC等于（　　） A. 4∶2∶1 B. 2∶1∶2 C. 1∶2∶4 D. 4∶1∶4 4. 洗衣机的甩干筒在转动时有一衣物附着在筒壁上，以下说法正确的是（　　） A. 衣服受重力、向心力、筒壁的弹力和摩擦力 B. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力是摩擦力 C. 筒壁的弹力随筒的转速的增大而增大 D. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 二、多选题（共4小题），满分6分 5. 如图所示，河宽为1km，水流速度为3km/h，船在静水中的航行速度是12km/h。当船头与河岸垂直渡河时，下列说法正确的是（　　） A. 船实际渡河的速度大小为 B. 船渡河所用的时间为5min C. 船渡河所用的时间为 D. 船渡河过程位移大小为1km 6. 高速公路拐弯处的路面通常都是外高内低。如图所示，在某路段质量为m的汽车向左拐弯，其运动可视为半径为R的圆周运动，汽车左侧的路面比右侧的路面低一些，高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为l。已知重力加速度为g，要使车轮与路面之间的横向（即垂直于前进方向）摩擦力等于零，则正确的是（　　） A. 汽车运动的速度 B. 汽车运动的速度 C. 汽车转弯时做圆周运动的向心力大小为 D. 汽车转弯时做圆周运动的向心力大小为 7. 如图所示为甲、乙两球在不同轨道上做匀速圆周运动的向心加速度随半径变化的图像，由图像可知（　　） A. 甲球运动时，线速度大小保持不变 B. 甲球运动时，角速度大小保持不变 C. 乙球运动时，线速度大小保持不变 D. 乙球运动时，角速度大小保持不变 8. 如图所示，一轻绳通过无摩擦的小定滑轮O与小球B连接，另一端与套在光滑竖直杆上的小物块A连接，杆两端固定且足够长，物块A由静止从图示位置释放后，先沿杆向上运动，设某时刻物块A运动的速度大小为vA，小球B运动的速度大小为vB，轻绳与杆的夹角为θ，则（　　） A. vA=vBcosθ B. vB=vAcosθ C. 小球B减小的重力势能等于物块A增加的动能 D. 当物块A上升到与滑轮等高时，它的机械能最大 三、填空题（共3小题），满分12分 9. 用高压水枪喷出的水流研究在初设速度大小一定时，射高​、射程​与射角（初设速度与水平方向的夹角）的关系，由实验情景在坐标纸上画出的模拟轨迹如图所示。由此可得出结论： （1）射角等于___________时，射程最大； （2）两次的射角互余，则两次的___________相等。 10. 一质量为m汽车通过半径为R的拱形桥，以速度v经过最高点时，向心加速度大小________，汽车对桥面的压力大小N________（重力加速度为g）。 11. 如图所示，小球质量为m，在竖直放置的半径为r光滑圆形轨道内做圆周运动，当地重力加速度为g，则小球通过最高点的最小速度是___________，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管道壁对小球___________（填“一定有”或“可能有”或“一定没有”）弹力的作用。 四、实验题（共2小题），满分12分 12. 某同学在做“测量平抛运动的初速度”的课题研究时，得到小球做平抛运动的频闪照片的一部分如图所示，图中每个方格边长为1.25 cm，g取10 m/s2，则频闪频率是_______Hz，小球做平抛运动的初速度是_______m/s． 13. 如图为《探究影响向心力大小的因素》的实验装置。利用该装置可研究小球做圆周运动向心力与小球质量、运动的半径以及角速度的关系；实验中要采用控制变量法。 （1）若研究圆周运动向心力与半径之间的关系，则要将传动皮带套在半径相等的变速塔轮的圆盘上；并取质量相等的两个钢球外别放在挡板的________处（选填“A和B”或“A和C”）。然后转动手柄，即可探究小球向心力F与转动半径r之间的关系。 （2）若将传动皮带套在变速塔轮不同的圆盘上，左右塔轮圆盘半径分别为和，现将质量相同的两个钢球分别放在挡板B和C处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出n格，右侧标尺露出m格，并把数据记录在如右表格中。从表格数据中可以得出小球做匀速圆周运动的向心力与________成正比。（选填“角速度”、“角速度的平方”、“小球做圆周运动的半径”或“小球做圆周运动的半径的平方”） 次数 1 1∶1 1 1 2 2∶1 1 4 3 3∶1 1 9 五、计算题（共2小题），满分36分 14. 如图所示，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力。进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°。小球到达A点时的速度v=4m/s。（g取10m/s2）试求： (1)小球做平抛运动的初速度； (2)P点与A点的水平距离和竖直高度； 15. 为了研究过山车的原理，某同学设计了如下模型：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.5 m的粗糙倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与半径为R=0.2 m的竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的．其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示．一个质量m=2 kg小物块，当从A点以初速度v0=6 m/s沿倾斜轨道滑下，到达C点时速度vC=4 m/s．取g=10 m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80． （1）小物块到达C点时，求圆轨道对小物块支持力的大小； （2）求小物块从A到B运动过程中，摩擦力对小物块所做的功； （3）小物块要能够到达竖直圆弧轨道的最高点，求沿倾斜轨道滑下时在A点的最小初速度vA． 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $