河南省南阳市第一中学校2023-2024学年高一下学期第四次月考（6月）物理试题

南阳一中高一年级2024年春期第四次月考 物理试题 一、单选题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题只有一个选项符合题意） 1,如图所示的曲线MN是某一质点的运动轨迹，AA'为曲线上A点处的切线。质点从B点运动 到A点所发生的位移为x,所用时间为t。下列说法不正确的是( A.二表示质点从B点运动到A点过程的平均速度 B.质点从B点运动到A点的过程，平均速度的方向由B点指 向A点 C.若B点越接近A点，则越接近质点在A点时的瞬时速度 D.质点经过A点时所受合力可能沿着AA'的方向 2.在水平面上有一个U形滑板A,A的上表面有一个静止的物体B, 左侧用轻弹簧连接在滑板A的左侧，右侧用一根细绳连接在滑板B的 右侧，开始时弹簧处于拉伸状态，各表面均光滑，剪断细绳后，则( A.弹簧原长时物体动量最大B.压缩最短时物体动能最大 wB C.系统动量变大 D,系统机械能变大 3.如图所示，小球A以速率向右运动时跟静止的小球B发 生碰撞，碰后A球速度大小变为原来的；，而B球以兰的速率 3 AO OB 7777Ti77W7 向右运动，则A、B两球的质量之比可能为() A.号 B c D. 6 4.如图所示，A、B两球分别用长度均为L的轻杆通过光滑较链与C球连接，通过外力作用使 两杆并拢，系统竖直放置在光滑水平地面上。某时刻将系统由静止释放，A、B两球开始向左右 两边滑动。已知A、B两球的质量均为m,C球的质量为2m,三球体积相同， C 且均在同一竖直面内运动，忽略一切阻力，重力加速度为8。系统从静止释放到 C球落地前的过程，下列说法正确的是() A、A、B、C三球组成的系统动量守恒B.C球的机减能先增加后减少 C.C球落地前瞬间的速度大小为2gLD.A球的最大速度大小为3g 5.2021年6月17日，神舟十二号载人飞船与天和核心舱完成对接，航天员聂海胜、刘伯明、 汤洪波进入天和核心舱，标志着中国人首次进入了自己的空间站。对接过程的示意图如图所示， 天和核心舱处于半径为方的圆轨道Ⅲ；神舟十二号飞船处于半径为的圆轨道1，运行周期为T, 通过变轨操作后，沿椭圆轨道运动到B点与天和核心舱对接。则下列说法正确的是() 轨道 轨道 轨道砂天和核心舱 A.神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上运动时经A、B两点速率v4:Va=:5 高一物理 。夸克扫描王 ▣▣ 极速扫描，就是高效 B.神舟十二号飞船沿轨道Ⅱ运行的周期为工，=T 2 C.神舟十二号飞船沿轨道运行的周期大于天和核心舱沿轨道Ⅲ运行的周期 D.正常运行时，神舟十二号飞船在轨道Ⅱ上经过B点的加速度大于在轨道Ⅲ上经过B点的 加速度 6.某质量为3kg的木块在喷泉的作用下静止在距某喷口1m的位置，喷口的圆形内径约为2cm, 若喷出的水全部撞击木块且冲击后水的速度变为零，则驱动该喷口喷水的水泵功率最接近( (不计空气阻力。重力加速度g取10m/s2)。 A.100W B.200W C.300W D.400W 二、多选题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符 合题意，全部选对得5分，选对但不全得3分，有选错或不选得0分) 7.新能源汽车的发展为了减少对传统燃料的依赖，减少环境污染和减少温室气体的排放。如图 所示为某一型号汽车某次测试行驶时的加速度α和车速倒数二的关 a/(m-s) 系图像，若汽车质量为2.1×10kg,它由静止开始沿平直公路行驶， 且行驶中阻力恒定，最大车速为40m/s,下列说法正确的是( A.汽车匀加速所需时间为5s 40 (m's) B.汽车牵引力的额定功率为.5.6×104W C.汽车车速为5m/s时，功率为3.2×10W D.汽车所受阻力为14×10N 8.如图所示，小物块套在固定竖直杆上，用轻绳连接后跨过小定滑轮与小球相 连，开始时物块与定滑轮等高。已知小球质量是物块质量的2倍，杆与滑轮间 的距离为d,重力加速度为g,绳及杆足够长，不计一切摩擦。现将物块由静止 释放，在物块向下运动的过程中，下列说法正确的的是() A.刚释放时物块的加速度为0B.物块重力的功率先增大后减小 C.物块下降的最大距离为d D.物块速度最大时，绳子的拉力一定小于物块的重力 9.如图所示，将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，槽的左侧有一固定在水平面上的物块。今 让一小球自左侧槽口A的正上方从静止开始下落，与圆弧槽相切自 A点进入槽内，并从C点飞出，则以下结论中正确的是() A.小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功 B.小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与半圆槽在水平方向 动量守恒 C.小球自半圆槽的最低点B向C点运动的过程中，小球与半 圆槽在水平方向动量守恒 7777777777777777777777T77 D.小球离开C点以后，将做斜上抛运动 10.如图所示，物块A通过一不可伸长的轻绳悬挂在天花板下初始时静止。从发 射器（图中未画出）射出一个弹丸B,弹丸以速度ⅴ沿水平方向射入物块A并留 在其中（作用时间极短）随后轻绳摆过的最大角度为0，该过程中系统损失的机 械能为△E.不计空气阻力，关于轻绳摆过最大角度的余弦值©os和系统损失的 机械能△E随弹丸的入射速度v(v)变化关系图像，下列图中正确的是() B cos ◆cosθ ◆△E △E 高一物理 。夸克扫描王 极速扫描，就是高效 三、实验题（本题共2小题，共14分。） 11.用如图所示的装置可以验证动量守恒定律。 (1)实验中质量为m的入射小球和质量为m2的被碰小球 的质量关系是m m2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。 (2)图中O点是小球抛出点在地面上的投影实验时，先让 入射小球m,多次从斜轨上S位置静止释放，找到其平均落地点 的位置P,测量平抛射程OP然后，把被碰小球m2静置于轨道 的水平部分，再将入射小球m从斜轨上$位置静止释放，与小 7777777i777777777777777 球m2相碰，并多次重复本操作。接下来要完成的必要步骤是 。 (填选项前的字母)》 A.用天平测量两个小球的质量m、m2 B.测量小球m开始释放的高度h C.测量抛出点距地面的高度H D.分别通过画最小的圆找到m、m2相碰后平均落地点的位置M、N E.测量平抛射程OM、ON (3)若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 (用 (2)中测量的量表示)。 (4)用如图装置也可以验证碰撞中的动量守恒，实验步骤与上述 △X D 实验类似，图中D、E、F到抛出点B的距离分别为Lo,Le,Le。若 两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为 A.mLe =m Lo+mzLe B.m Ls =m Lo+mLg C.L:=L+mLe D.Lg =Le-Lp 12.图为某实验小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律的装置，实验的主要步骤有： 个L 光电门 骨块 6 砝码及托盘 a 2 A.将气垫导轨放在水平桌面上并调至水平： B.测出挡光条的宽度d: C.分别测出滑块与挡光条的总质量M及托盘与砝码的总质量m: D.将滑块移至图示位置，测出挡光条到光电门的距离L: E.由静止释放滑块，读出挡光条通过光电门的时间： F改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E,测出多组L和t。己知重力加速度为g,请 回答下列问题： (1)本实验中 (填“需要”或“不需要”)满足m远小于M。 (2)若某次测得挡光条到光电门的距离为L,挡光条通过光电门的时间为，滑块由静止释放 至光电门的过程，系统的重力势能减少了 一；若系统机械能守恒，应满 足 。(用实验步骤中各测量量符号表示) (③)多次改变挡光条到光电门的距离，重复步骤D、E,测出多组L和，作出L随的变化 图像如图所示，图线为过坐标原点的直线，如果在误差允许的范围内当地的重力加速度大小为 8- 时，可以判断槽码带动滑块运动过程中机械能守恒。（用题中已知量和测得的物理 高一物理 3 ▣g▣ 。夸克扫描王 极速扫描，就是高效奇书 量符号表示》 四、解答题（本题共3小题，共42分。） 13.(12分)如图所示，一滑环套在水平光滑杆上，杆上P点处固定一挡板（挡板厚度不计）。 长度为L的轻绳一端连接半径不计的小滑环，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球，轻绳 能承受的最大拉力Fx=5mg。水平面上固定有一倾角B=37°的斜面AB,斜面底端A点与P点 在同一竖直线上。初始时，轻绳保持竖直，滑环和小球一起水平向右做匀速直线运动，一段时间 后滑环与挡板碰撞，滑环立刻停止，小球的速度在滑环碰撞瞬间未受影响，轻绳恰好达到最大拉 力而绷断，小球水平飞出，刚好能垂直打到斜面AB上的Q点（未画出）。不计空气阻力，重力 加速度大小为g,sin37°=0.6，cos37°=0.8，求： (1)滑环和小球一起做匀速直线运动的速度大小，： 滑环具挡板 P (2)轻绳绷断后小球在空中的运动时间t: (3)Q点与A点之间的距离d。 小球@ gininandvi 14.(14分)如图所示，一根L型轻质细杆abc可绕过b点水平转轴（垂直于纸面）在竖直面内 转动，ab长度r=0.6m,bc长度52=0.8m,ab垂直于bc。a、c两端分别固定两个大小可忽略、 质量均为m=0.25kg的小球。不计空气阻力和转轴的摩擦，取重力加速度g=10m/s2。现将轻质 细杆由图示位置(ac连线水平)无初速度的释放，当c端的小球到达 最低点时，求：（结果均保留一位小数） (1)c端小球的动能： (2)此过程中杆ab对a端小球做的功W。及杆bc对c端小球做 的功W。。 15.(16分)如图所示，半径R=4m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点A和 圆心0的连线与水平方向的夹角0=30，另一端点B为轨道的最低点，其切线水平。一质量 M=2kg、板长L=2.0m的滑板静止在光滑水平地面上，右端紧靠B点，滑板上表面与圆弧轨 道B点和左侧固定平台C等高。光滑水平面EF上静止一质量为m=1kg的物体P(可视为质点)， 物体Q以-)m/s的速度向右运动，与P发生弹性正碰，P随后水平抛出，恰好从A 碰撞进入圆弧轨道，且在A点对轨道无压力，此后沿圆弧轨道滑下，经B点滑上滑板。滑板运 动到与平台C接触时立刻被粘住。己知物体P与滑板间动摩擦因数4=0,5，滑板左端到平台C 右侧的距离为s。取g=10m/s2,求： (I)物体P经过A点时的速度； (2)物体Q的质量m。: (3)物体P刚滑上平台C时的动能Ekc与s的关系 的表达式。 7 7777777777 777777 高一物理 。夸克扫描王 极速扫描，就是高效 ▣ 南阳一中高一年级2024年春期第四次月考物理答案 1.D【详解】A.因x为由B到A的位移，则二表示质点从B点运动到A点过程的平均速度， 故A正确，不符合题意； B.质点从B点运动到A点的过程，平均速度方向与位移方向相同，则平均速度的方向由B点指 向A点，故B正确，不符合题意： C.若B点越接近A点，则t越短，则三越接近质点在A点时的瞬时速度，故C正确，不符合题 意； D.AA'的方向是质点在A点的瞬时速度方向，质点做曲线运动，则速度方向与合力方向不共线， 则质点经过A点时所受合力不可能沿着AA的方向，故D错误，符合题意。故选D。 2.A【详解】对整个系统分析可知合外力为0，A和B组成的系统动量守恒，得ma"a=m,s 设弹簧的初始弹性势能为E,,整个系统只有弹簧弹力做功，机械能守恒，当弹簧原长时得 名以+，联立得5 1(m+me 2 mA 哈故可知弹簧原长时物体速度最大，此时动量最 大，动能最大。故选A。 3.C【详解】以A、B组成的系统为研究对象，以A球的初速度方向为正方向，若碰撞后，A 球的速度仍然向右，则A球的速度大于B球的速度，显然不合理，故碰后小球A的速度方向变 伪向左，由动量守恒定律得m出=m,+m停解得=号故选C 4.C【详解】A.A、B、C三球组成的系统水平方向上合力为零，动量守恒，竖直方向上合力 不为零，动量不守恒，故A错误： B.小球A、B先加速后减速，动能先增加后减少，A、B、C三球组成的系统机械能守恒，C球 的机械能先减少后增加，故B错误： C.C球落地前瞬时，A、B两球的速度为零，A、B、C三球组成的系统机械能守恒，有 2mgL=。×2mv2可得v=√2gZ故C正确： D.当两杆与水平面成B角时，根据A、C两球沿杆方向的分速度相等可知VACOS8='csin8 根据机械能守恒有2mgL-sin）-=mx2+2mv2解得，=V2gL6如g-sn可】 2 当sn9-子时，A球速度有最大值，最大，则以弓6L放D错误。故选C心 5.B【详解】A.根据开普勒第二定维得，4如=如，解得%，=：行故A错误： 日.根器开首粉第三定#得牙一号又a=士少我立解得万- + 故B正确： 2 C.根据GMm=m4z2 2=m r得T=2rG 可知神舟十二号飞船沿轨道运行的周期小于天和核心舱 沿轨道Ⅲ运行的周期，故C错误； D.根据G=m得a-可知正常运行时，神舟十二号飞船在轨道上经过B点的加速度 等于在轨道Ⅲ上经过B点的加速度，故D错误。故选B。 6.B【详解】设喷出水的速度为v0,与木块相撞击的速度为，则每△t时间内喷出的水的质量 答案第1页，共4页 Q夸克扫描王 极速扫描，就是高效 m=Ps。·△t由于全部撞到木块上，因此每△时间内，撞到木块上的水的质量也为m,经这些 水为研究对象，木块对这些撞到木块上的水的作用力大小等于木块的重量，根据动量定理 MgN=m叫，=pvyM而s=π（根据位移与速度的关系-=2gh 而水泵功率P-光方Pm代入煮裙，可得P:197WB正确，ACD错说.故选B 7,AB【详解】A.由图可知，汽车在速度等于10m/s前，加速度不变为a=2m/s2,汽车是匀加 速启动的，根据匀变速直线运动的基本规律v=at可得t=5s故A正确： BD.由图可知，速度由10m/s到40s,加速度减小，汽车以额定功率行驶。汽车的最大速度为 40ms,之后汽车做匀速直线运动，此时F=fP篇=Fv。=凡 当v=10ms时，汽车的加速度a=2ms',根据牛顿第二定律可得题-f=ma 解得f=14×103N,P=5.6×10W故B正确，D错误： C.汽车在车速为5m/s时，汽车处于匀加速阶段，加速度a=2m/s2,有F-f=ma P=Fv 解得P=2.8x10W故C错误。故选AB。 8.BC【详解】A.刚开始释放时，物块水平方向受力平衡，竖直方向只受重力，根据牛顿第二 定律可知其加速度为g,故A错误： B.刚释放时物块的速度为零，小球重力的功率为零。物块下降到最低点时小球的速度为零，小 球重力的功率又为零，所以小球重力的功率先增大后减小，故B正确： C,物块下降的最大距离为5，物块的质量为m。根据系统机械能守恒定律，有 mg-2mg+g-d)=0解得s=4d故C正确： D.物块的合力为零时速度最大，则绳子拉力的竖直向上的分力一定大于物块的重力，所以绳子 的拉力一定大于物块的重力，故D错误。故选BC。 9.CD【详解】ABC.小球在半圆槽内由A向B运动时，由于槽的左侧有一固定在水平面上的 物块，槽不会向左运动，则只有重力对小球做功，小球的机械能守恒；从A到B做圆周运动， 小球和槽组成的系统在水平方向上所受合外力不为零，水平方向动量不守恒：小球从B到C运 动的过程中，槽向右运动，系统在水平方向上合外力为零，水平方向动量守恒，槽的支持力对小 球做功，小球的机械能不守恒，故AB错误，C正确： D. 小球离开C点时，既有竖直向上的分速度，又有水平分速度，小球做斜上抛运动，故D正 确。故选CD。 10.AC【详解】设物块的质量为M,子弹的质量为m,绳长为L,子弹射入物块的过程中，水 平方向满足动量守恒mv=(M+m)y AB.上升的过程中满足机械能守恒(M+m)Y=(M+m)gL(1-cos) m 整理得cos0=1 2M+cos8与Y是一次函数的关系，A正确，B错误 CD.子弹射入物块的过程中，系统损失的机械能△E=mv2-M+m)州 2 2 整理得△E= Mm一y'AE与y成正比，C正确，D错误。故选AC 2(M+m) 11. 大于(1分) ADE(2分) m,OP=m,OM+m,ON(2分) C(2分) 【详解】(1)[1]为了防止入射球反弹，必须用质量较大的球撞击质量较小的球。 (2)[2]为了验证动量守恒，即m4=my+m2 答案第2页，共4页 ▣▣ Q夸克扫描王 极速扫描，就是高效 小球离开轨道后做平抛运动，抛出点的高度相同，运动时间相等，上式两边同时乘以，得 mvit=mvat +mv t m OP =mOM +m,ON 需要测量两球的质量、两球落点和水平位移。故要完成的必要步骤是ADE。 (3)[3]由(2)可知，实验需验证的表达式为m,OP=m,OM+m2OW (4)[4]设斜面倾角为日，小球离开水平轨道后做平抛运动。 1 水平方向Lcos0=w竖直方向Lsin0=gt则小球平抛运动的初速度为v= gl 2sin0 cos0 则y= gLE cose,V2= gLe -cos0 V2sin0 gLp cose,v3 2sine V2sin 由动量守恒my=my+m,得mVLE=m,VLo+mVL故选C。 12.(1)不需要(1分)(2)mgL(2分) mgL=M+m号2分）w+m证2分) 2mb 【详解】(1)实验中需验证砝码及托盘减少的重力势能与系统增加的动能是否相等，并不需要测 量拉力，故不需要满足m远小于M。 (2)[1]滑块由静止释放至光电门的过程，系统的重力势能减少了△E。=mgL [2]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，滑块通过光电门时速度大小为v= t 系统动能增加了4-0+m一W+网)号系统机减能守恒有△识，=4C 1 d 则系统机械能守恒成立的表达式是mg=M+m)子 ③)由(2)可知系统机械能守恒成立的表达式是mgL=(M+m写 2 整理得L=M+m)d21 2mg 图像的斜率为k=M+m)d2b 2mg a 解得当地的重力加速度大小为g=a(M+m)d 2mb 3g:3)d-20 13.1)%=2g:(2)t=8E, 3 【详解】(1)轻绳绷断前瞬间，对小球有F一mg=Fa其中F。=m解得=2√g (2)轻绳绷断后，小球做平抛运动，竖直方向上有”，=g 小球垂直打到解面上。有如8号解得%学1-后 3Vg (3)小球在空中的水平位移大小x=W根据题图中几何关系有d=,”。解得d-”L cos0 14.(1)2.8J:(2)0.4J,-0.4J 【详解】(1)在转动过程中系统机械能守恒 gros0+mgs+sin)=m+方m 其中兰=1s0=的=0.6此时c端小球的动能=2m=2.8J Ve r2 ac 答案第3页，共4页 ▣ Q夸克扫描王 极速扫描，就是高效 ▣ ②)对a端的小球，根据动能定理mg5cos0+形，m 解得形=041对c端的小球，根据动能定理mg5+s血0)+形-号m心 解得W。=0.4J或：根据系统机械能守恒W。=-W。=-0.4J 15.02m/5:20.5kg:（6)当≥28m时，Ec=8:当s<2m时，Ee=4-59J 45 45 【详解】(I)设P到A点时的速度为'4。由P从A点无碰撞进入圆弧轨道，且在A点对轨道无压 力可知，P在A点，由重力指向圆心的分力提供其所需要的向心力，有 mgsin0=m兰解得y,=2m/s R (2)对P在A点的速度进行分解可知，其水平分速度y=vsin8=2×0.5m/s=lm/s 所以P水平抛出的速度为v.=lm/s Q与P发生弹性正碰，取水平向右为正方向，由动量守恒定律得mo。=m2'。+mv, 由机板能守恒定律得-+m联立解得%=05g (3)P从A点沿圆弧轨道滑至B点的过程中，由机械能守恒定律得 mg(R+Rsin8)+mY=m解得y=27m/s 2 P滑上滑板后，带动滑板运动，设P与滑板能达到共同速度，此过程滑板向左运动的位移为xM。 对P与滑板组成的系统，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有mVg=(M+m)y共 解得头=子7m1s对滑板，由动能定理得mgu=Mw解得w-2。 m 3 45 ①当2w=28。 m时，P刚滑上平台C时的动能Ec与s无关，对P和滑板，由能量守恒定律有 Bem听-Q-A正其中0=mgL△正-M解得5c- 9 =花m时，滑板与平台相碰时，P与滑板末共速，对滑板，由动 mgs=MW对P和滑板，由能量关系有Exc=m哈-一Mw-卫 2 2 其中2=4mgL解得Ekc=(4-5s)J 答案第4页，共4页 ▣▣ 。夸克扫描王 极速扫描，就是高效 ▣6