精品解析：广西贵港市桂平市金田中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题

2024年春季学期高一物理月考试卷 一、单选题（每题4分共24分） 1. 在2023年珠海航展上，我国自主研制的“威龙”J-20高性能五代歼击机在空中表演时做了连续的开普勒抛物线飞行，飞机从左向右运动的飞行轨迹如图所示，图中各点瞬时速度与飞机所受合力的方向可能正确的（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】B 【解析】 【详解】当物体的速度的方向和合力方向不在一条直线上时，物体做曲线运动，因此d点不符合，物体做曲线运动时，速度为某点的切线方向，是正确的速度方向，曲线运动的运动轨迹弯向受力的一侧，只有点的速度方向和所受合力方向符合实际情况。 故选B。 2. 天宫二号空间实验室在轨飞行时，可以认为它绕地球做匀速圆周运动。下列描述天宫二号运动的物理量，恒定不变的是（ ） A. 线速度 B. 向心力 C. 向心加速度 D. 周期 【答案】D 【解析】 【详解】A．天宫二号空间实验室在轨做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆周切线方向，时刻改变，A错误； BC．向心力、向心加速度大小均不变，方向均指向地球球心，时刻改变，BC错误； D．周期是标量，做匀速圆周运动时，周期保持不变，D正确。 故选D。 3. 小朋友在玩丢沙包游戏时，同一竖直线上不同高度处水平抛出A、B两沙包，两沙包击中水平地面上同一位置，如图所示。若A、B两沙包质量之比为1∶3，A、B两沙包的抛出点距水平地面高度之比为4∶1，两沙包均可视为质点，忽略一切阻力，则A、B两沙包（ ） A. 在空中运动时间之比为1∶3 B. 水平抛出时速度大小之比为4∶1 C. 从抛出到落地过程中，加速度大小之比为1∶1 D. 从抛出到落地过程中，速度变化量大小之比为4∶1 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据 可知，A、B在空中运动时间之比为2∶1，选项A错误； B．根据 可知，水平抛出时速度大小之比为1∶2，选项B错误； C．从抛出到落地过程中加速度均为g，即加速度大小之比为1∶1，选项C正确； D．根据 可知，从抛出到落地过程中，速度变化量大小之比为2∶1，选项D错误。 故选C。 4. 对于常见的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 车辆在经过拱形桥时，对桥的压力大于自身重力 B. 洗衣机脱水时，利用的是离心现象 C. 汽车通过水平弯道时，由重力提供向心力 D. 若火车大于规定速度通过外轨高于内轨的弯道，则内轨对火车有压力 【答案】B 【解析】 【详解】A．通过桥面时，对桥面的压力为 A错误； B．离心现象是圆周运动的物体，在所受向心力突然消失，或者不足以提供圆周运动所需要的向心力，产生的逐渐远离圆心的物理现象，B正确； C．汽车通过水平弯道时是地面的摩擦力提供向心力，C错误； D．当火车高速通过弯道时，有离心运动的趋势，外轨对火车有向内的压力，D错误。 故选B。 5. 如图所示，当吊车以速度沿水平直线匀速行驶，同时匀加速收拢绳索向上提升物体时，某时刻速度为，下列表述正确的是(　　) A. 此时物体的实际运动速度为 B. 物体相对地面做直线运动 C. 在运动的过程中绳索不会倾斜一定的角度 D. 在运动的过程中绳索拉力等于物体重力 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据平行四边形定则，可知合速度为 A错误； B．沿水平直线匀速行驶，同时匀加速收拢绳子向上提升物体，依据运动的合成法则，物体相对地面做匀变速曲线运动，B错误； C．因为物体在水平方向做匀速直线运动，则动的过程中绳索保持竖直状态，不会倾斜一定的角度，C正确； D．因为物体在竖直方向上做匀加速直线运动，由此可知物体所受的重力小于拉力，D错误 故选C。 6. 做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径间的关系如图所示，其中N的图线为双曲线的一支，则由图像可知（　　） A. 物体M、N的线速度大小均不变 B. 物体M、N的角速度均不变 C. 物体M的角速度不变，N的线速度大小不变 D. 物体N的角速度不变，M的线速度大小不变 【答案】C 【解析】 【详解】M为过原点的倾斜直线，说明M的向心力与半径成正比，根据知，M的角速度不变；N为双曲线的一个分支，知N的向心力与半径成反比，根据知，N的线速度大小不变。 故选C。 二、多选题（每题6分共24分） 7. 2023年8月1日，受连续多日强降雨影响，北京永定河水位高涨，漫过河堤，全国各地救援队集中到北京进行救援。在抗洪抢险中，救援队员驾驶冲锋舟救人，假设河岸是平直的，洪水沿河自上游而下，水流速度，冲锋舟在静水中的航速，救援队员救人的地点、离岸边最近点的距离为。则将人从点救上岸（　　） A. 需要的最短时间为 B. 需要的最短时间为 C. 若想通过最短的航程将人送上岸，需要的时间为 D. 若想通过最短的航程将人送上岸，需要的时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．若救援队员想通过最短的时间将人送上岸，则船头应该指向正对岸，则最短时间为 B正确，A错误； CD．若救援队员想通过最短的航程将人送上岸，则合速度方向指向正对岸，设船头与上游河岸夹θ角，则 得 ， 即船头与上游河岸夹53°角。 战士由A点至岸上的时间 C正确，D错误。 故选BC。 8. 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB：RC=3：2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的（　　） A. 线速度大小之比为3：3：2 B. 角速度之比为3：3：2 C. 转速之比为2：3：2 D. 向心加速度大小之比为9：6：4 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．A、B通过摩擦传动，边缘线速度大小相等，B、C同轴转动，角速度相等，由 可知，B、C的线速度之比为3：2，故三点的线速度大小之比为3：3：2，由 可知，A、B的角速度之比为3：2，故三点的角速度之比为3：2：2，选项A正确，B错误； C．由 可知，转速与角速度成正比，故转速之比为3：2：2，选项C错误； D．由 结合AB解析中的结论可得，向心加速度大小之比为9：6：4，选项D正确。 故选AD。 9. 如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道．已知重力加速度为g，则A、B间的高度h及水平距离xAB为（ ） A. h＝ B. h＝ C. xAB＝ D. xAB＝ 【答案】AC 【解析】 【详解】 根据平行四边形定则知，小球通过B点时竖直方向上的分速度 则运动的时间 则小球下落的高度 则AB间的水平距离 故选AC。 【点睛】根据小球恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道，说明小球的末速度应该沿着B点切线方向，再由圆的半径和角度的关系，可以求出B点切线的方向，即平抛末速度的方向，从而可以求得竖直方向分速度，进而求出运动的时间，根据竖指方向做自由落体运动求出小球下落的高度，根据水平方向上的运动规律求出AB间的水平距离． 10. 如图所示，质量相等的两个小球A和B紧贴倒圆锥筒的光滑内壁各自做水平面内的匀速圆周运动，则（　　） A. A球受到的支持力较大 B. A球与B球向心加速度大小相同 C. A球与B球线速度大小相同 D. A球运动的角速度较小 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析如图所示 小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力 F=mgtanθ 筒对小球的支持力 与轨道半径无关，故A错误； B．根据牛顿第二定律，有 可知向心加速度与轨道半径也无关，B正确； C．根据牛顿第二定律，有 解得 由于A球的转动半径较大，A线速度较大，故C错误； D．根据牛顿第二定律，有 F=mgtanθ=mω2r 解得 由于A球的转动半径较大，A角速度较小，故D正确。 故选BD。 三、实验题（共17分） 11. 在“研究平抛运动”的实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置，其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l，重力加速度为g，则 （1）小球在水平方向做___________直线运动，竖直方向做___________直线运动（均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）； （2）小球做平抛运动的初速度大小为___________。 （3）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用___________； A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以 （4）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上___________； A. 调节斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降 E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 【答案】（1） ①. 匀速 ②. 匀加速 （2） （3）A （4）ACE 【解析】 【小问1详解】 [1]由题图可知，小球在水平方向有 即在相等时间内通过的位移相等，因此小球在水平方向做匀速直线运动。 [2]小球在竖直方向有 由匀变速直线运动的推论可知，小球竖直方向做匀加速直线运动。 【小问2详解】 由匀变速直线运动的推论可得 小球做平抛运动的初速度大小为 【小问3详解】 在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用实心小铁球，实心小铁球体积较小，质量较大，受空气阻力的影响相对较小。 故选A。 【小问4详解】 ABC．在做“探究平抛运动”的实验时，要确保小球的初速度水平，且每次抛出初速度要相同，则调节斜槽的末端保持水平，每次释放小球的位置必须相同，每次必须由静止释放小球，AC正确，B错误； D．记录小球位置用的木条（或凹槽）每次不必严格地等距离下降，D错误； E．确保小球运动时不会受到摩擦力作用，则小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触，E正确； F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，将点连成平滑的曲线，F错误。 故选ACE。 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，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。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m　　 B．角速度ω　　 C．半径r （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______； （4）在（2）的实验中, 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______ A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 【答案】 ①. D ②. B ③. 2∶1 ④. B 【解析】 【详解】解：（1）[1] 在探究向心力大小F与半径r、质量m、角速度ω的关系时，需要先控制某些量不变，探究其中的两个物理量的关系，即用控制变量法，ABC错误，D正确。 故选D。 （2）[2] 两个钢球的质量相等，转动的半径相同，此时可研究向心力的大小与角速度ω的关系，AC错误，B正确。 故选B。 （3）[3] 由可知，两球的向心力之比为1∶4，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为1∶2，因用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，由v=ωr可知，左、右塔轮半径之比为2∶1。 （4）[4]其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则有两钢球所需的向心力都增大，左右两标尺的示数将变大，可是向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变，因此ACD错误，B正确。 故选B。 四、计算题（共35分） 13. 如图所示，小球从平台上抛出，正好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面上，且速度方向恰好沿斜面，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，重力加速度取，，，求 （1）小球水平抛出后经过多长时间落到斜面的顶端？ （2）小球水平抛出的初速度是多少？ （3）平台与斜面之间的水平距离s是多少？ （4）若斜面顶端高，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 【答案】（1）；（2）；（3）；（4） 【解析】 【详解】（1）小球从平台上水平抛出后，做平抛运动，在竖直方向则有 解得落到斜面的顶端所用时间 （2）小球在竖直方向由速度时间公式可得 小球在斜面顶端由速度之间的关系可得 解得 （3）小球在水平方向做匀速直线运动，则有平台与斜面之间的水平距离s是 （4）小球在斜面顶端沿斜面方向的速度为 小球在斜面上的加速度 由位移时间公式可得小球到达斜面底端时则有 解得小球在斜面上所用时间 则小球离开平台后到达斜面底端所用时间 14. 如图所示是离心试验器的原理图，测试人的抗荷能力。被测者坐在椅子上随平台做匀速圆周运动，已知人的质量为m，图中的直线AB的长度为L，与竖直方向成30°角，AC的长度为r，求：（重力加速度为g） （1）向心加速度和角速度； （2）人对椅子的压力。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）以人为研究对象，因为人做匀速圆周运动，所以人所受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示 由图可知，向心力为 再由牛顿第二定律可得 解得 根据 联立两式并代入数据解得 （2）以人为研究对象，因为人做匀速圆周运动，所以人所受重力和支持力的合力提供向心力，如图所示 由图可知 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024年春季学期高一物理月考试卷 一、单选题（每题4分共24分） 1. 在2023年珠海航展上，我国自主研制的“威龙”J-20高性能五代歼击机在空中表演时做了连续的开普勒抛物线飞行，飞机从左向右运动的飞行轨迹如图所示，图中各点瞬时速度与飞机所受合力的方向可能正确的（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 2. 天宫二号空间实验室在轨飞行时，可以认为它绕地球做匀速圆周运动。下列描述天宫二号运动的物理量，恒定不变的是（ ） A. 线速度 B. 向心力 C. 向心加速度 D. 周期 3. 小朋友在玩丢沙包游戏时，同一竖直线上不同高度处水平抛出A、B两沙包，两沙包击中水平地面上同一位置，如图所示。若A、B两沙包质量之比为1∶3，A、B两沙包的抛出点距水平地面高度之比为4∶1，两沙包均可视为质点，忽略一切阻力，则A、B两沙包（ ） A. 在空中运动时间之比为1∶3 B. 水平抛出时速度大小之比为4∶1 C. 从抛出到落地过程中，加速度大小之比为1∶1 D. 从抛出到落地过程中，速度变化量大小之比为4∶1 4. 对于常见的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 车辆在经过拱形桥时，对桥的压力大于自身重力 B. 洗衣机脱水时，利用的是离心现象 C. 汽车通过水平弯道时，由重力提供向心力 D. 若火车大于规定速度通过外轨高于内轨的弯道，则内轨对火车有压力 5. 如图所示，当吊车以速度沿水平直线匀速行驶，同时匀加速收拢绳索向上提升物体时，某时刻速度为，下列表述正确的是(　　) A. 此时物体的实际运动速度为 B. 物体相对地面做直线运动 C. 在运动的过程中绳索不会倾斜一定的角度 D. 在运动的过程中绳索拉力等于物体重力 6. 做圆周运动的两个物体M和N，它们所受的向心力F与轨道半径间的关系如图所示，其中N的图线为双曲线的一支，则由图像可知（　　） A. 物体M、N的线速度大小均不变 B. 物体M、N的角速度均不变 C. 物体M的角速度不变，N的线速度大小不变 D. 物体N的角速度不变，M的线速度大小不变 二、多选题（每题6分共24分） 7. 2023年8月1日，受连续多日强降雨影响，北京永定河水位高涨，漫过河堤，全国各地救援队集中到北京进行救援。在抗洪抢险中，救援队员驾驶冲锋舟救人，假设河岸是平直的，洪水沿河自上游而下，水流速度，冲锋舟在静水中的航速，救援队员救人的地点、离岸边最近点的距离为。则将人从点救上岸（　　） A. 需要的最短时间为 B. 需要的最短时间为 C. 若想通过最短的航程将人送上岸，需要的时间为 D. 若想通过最短的航程将人送上岸，需要的时间为 8. 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为RB：RC=3：2，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在转动过程中的（　　） A. 线速度大小之比为3：3：2 B. 角速度之比为3：3：2 C. 转速之比为2：3：2 D. 向心加速度大小之比为9：6：4 9. 如图所示，B为竖直圆轨道的左端点，它和圆心O的连线与竖直方向的夹角为α.一小球在圆轨道左侧的A点以速度v0平抛，恰好沿B点的切线方向进入圆轨道．已知重力加速度为g，则A、B间的高度h及水平距离xAB为（ ） A. h＝ B. h＝ C. xAB＝ D. xAB＝ 10. 如图所示，质量相等的两个小球A和B紧贴倒圆锥筒的光滑内壁各自做水平面内的匀速圆周运动，则（　　） A. A球受到的支持力较大 B. A球与B球向心加速度大小相同 C. A球与B球线速度大小相同 D. A球运动的角速度较小 三、实验题（共17分） 11. 在“研究平抛运动”的实验中，根据频闪照片得到小球的运动轨迹如图所示。a、b、c、d为连续拍照记录下的四个位置，其中a为抛出点。已知坐标纸上每个小正方形的边长为l，重力加速度为g，则 （1）小球在水平方向做___________直线运动，竖直方向做___________直线运动（均选填“匀速”、“匀加速”或“匀减速”）； （2）小球做平抛运动的初速度大小为___________。 （3）在研究平抛运动实验中，为减小空气阻力对小球运动的影响，应采用___________； A. 实心小铁球 B. 空心小铁球 C. 实心小木球 D. 以上三种小球都可以 （4）在做“探究平抛运动”的实验时，让小球多次从同一高度释放沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上___________； A. 调节斜槽的末端保持水平 B. 每次释放小球的位置必须不同 C. 每次必须由静止释放小球 D. 记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降 E. 小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触 F. 将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 12. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，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。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是______。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。 A．质量m　　 B．角速度ω　　 C．半径r （3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______； （4）在（2）的实验中, 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是______ A. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C. 左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D. 左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 四、计算题（共35分） 13. 如图所示，小球从平台上抛出，正好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面上，且速度方向恰好沿斜面，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差，重力加速度取，，，求 （1）小球水平抛出后经过多长时间落到斜面的顶端？ （2）小球水平抛出的初速度是多少？ （3）平台与斜面之间的水平距离s是多少？ （4）若斜面顶端高，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 14. 如图所示是离心试验器的原理图，测试人的抗荷能力。被测者坐在椅子上随平台做匀速圆周运动，已知人的质量为m，图中的直线AB的长度为L，与竖直方向成30°角，AC的长度为r，求：（重力加速度为g） （1）向心加速度和角速度； （2）人对椅子的压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $