广东省广州市第四中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

广州市第四中学2024学年第二学期3月月考 高一物理 本试卷共6页，15小题，满分100分，考试用时75分钟: 一、项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的． 1．如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（　　） A．将击中P点，t大于 B．将击中P点，t等于 C．将击中P点上方，t大于 D．将击中P点下方，t等于 2．如图，潜艇从海水的高密度区驶入低密度区过程称为“掉深”。图a，某潜艇在高密度区水平向右匀速航行； t=0时，该捞艇开始“掉深”， 图b为其竖直方向的速度时间图像，水平速度v保持不变。若以水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则带艇“掉深”后的0~30s内。能大致表示其运动轨迹的图形是（　　） A．B． C． D． 3．如图所示，从固定斜面顶端A处水平抛出一个小球，经过一段时间后小球落在斜面上的B点。当把小球的初速度变为原来的两倍后，依然从顶端A处水平抛出，小球落在斜面上的C点，则下列说法正确的是（　　） A． B． C．小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的 D．小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的 4．如图所示，长为L的细绳一端固定，另一端系一质量为m的小球．若给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆．设细绳与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　） A．小球受重力、绳的拉力和向心力作用 B．小球的向心加速度 C．小球的线速度 D．小球的角速度 5．解放军某部在某次登岛演习过程中，要渡过一条宽度为d的小河。现有甲、乙两个战斗小组分别乘两只小船渡河，船头朝向如图所示，渡河时两小船船头与河岸夹角都是θ角，两船在静水中的速率都为v，水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则（    ） A．甲船渡河时间为 B．乙船比甲船更早到达对岸 C．如果河水流速增大，甲船不改变船头方向也能到达A点 D．靠岸时两船间距大于渡河前的间距 6．2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，舞者巧借威亚展现别样东方美，寓意鱼跃龙门好运连连。如图所示，图甲为吊威亚表演者的照片，图乙为其简化示意图，工作人员 A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，表演者B在空中升起，则在此过程中（　　） A．表演者B匀速上升 B．表演者B匀加速上升 C．表演者B处于超重状态 D．当时， A与B的速度大小之比为 7．如图是某自行车的传动结构示意图，其中Ⅰ 是半径的牙盘（大齿轮），Ⅱ是半径的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径的后轮。若某人在匀速骑行时每分钟踩脚踏板转30圈，取π=3，下列判断正确的是（　　） A．脚踏板的周期为 B．牙盘转动的角速度为6 rad/s C．飞轮边缘的线速度大小为3 m/s D．自行车匀速运动的速度大小为1.8 m/s 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8．如图，某同学用玻璃杯扣住乒乓球快速摇晃，使球在杯壁内侧转动而不掉下来。若乒乓球近似在水平面上做匀速圆周运动，杯子侧壁与竖直方向的夹角约为，忽略摩擦力和空气阻力，则乒乓球（　　） A．所需的向心力大小不变 B．所需的向心力方向不变 C．所需的向心力大于弹力 D．所需的向心力小于弹力 9．水车是我国劳动人民利用水能的一项重要发明。下图为某水车模型，从槽口水平流出的水初速度大小为，垂直落在与水平面成角的水轮叶面上，落点到轮轴间的距离为R。在水流不断冲击下，轮叶受冲击点的线速度大小接近冲击前瞬间水流速度大小，忽略空气阻力，有关水车及从槽口流出的水，以下说法正确的是（    ） A．水流在空中运动时间为 B．水流在空中运动时间为 C．水车最大角速度接近 D．水车最大角速度接近 10．在第19届杭州亚运会女子排球决赛中，中国女排以3：0战胜日本女排，以六战全胜且一局未失的战绩成功卫冕冠军，如图所示为发球员在底线中点距离地面高h1处将排球水平击出，已知排球场的长为l1，宽为l2，球网高为h2。为使排球能落在对方球场区域，则发球员将排球击出后，排球初速度的最小值vmin和最大值vmax分别是（　　） A． B． C． D． 三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。 11．用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，小球做圆周运动的向心力与标尺露出的格数成正比，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1 (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪些实验是相同的 。 A．探究平抛运动的特点 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第 （填“一”、“二”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在 （填“A和B”、“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，如图丙所示，左侧标尺露出2格，右侧标尺露出1格，则左右两球所受向心力大小之比为 。 12．在“探究平抛运动的特点”实验中，某学习小组用如图所示装置研究平抛运动。在白纸上将留下一系列痕迹点。 (1)下列实验条件必须满足的有__________。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同位置无初速度释放钢球 D．图中档条MN每次必须等间距下移 (2)在某次实验中，甲同学每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出，先后将水平板依次放在如图中1、2、3的位置完成实验，且1与2的间距等于2与3的间距。若三次实验中，小球从抛出点到落点的水平位移依次为、、，忽略空气阻力的影响，下面分析正确的是__________。 A． B． C． D．无法判断 (3)乙同学利用频闪仪和照相机对做平抛运动的小球进行拍摄，频闪仪每隔发出一次闪光，某次拍摄后得到的照片如图所示（图中未包括小球刚离开轨道的影像）。图中坐标纸上每个方格的边长为，各点位置的高度差已经在图中标出。则小球运动到图中位置A时，其速度的水平分量大小为 ；当地重力加速度的大小为 。（结果均保留两位有效数字） 13．短道速滑世界纪录由我国运动员武大靖创造并保持。在其创造纪录的比赛中： （1）武大靖从静止出发，先沿直道加速滑行，前用时。该过程可视为匀加速直线运动，求此过程加速度大小； （2）武大靖途中某次过弯时的运动可视为半径为的匀速圆周运动，速度大小为。已知武大靖的质量为，求此次过弯时所需的向心力大小； （3）武大靖通过侧身来调整身体与水平冰面的夹角，使场地对其作用力指向身体重心而实现平稳过弯，如图所示，某次过弯时，武大靖身体与水平面的夹角为，求场地对其作用力F的大小。（不计空气阻力，重力加速度大小取，结果可保留根号） 14．图a是我国传统农具——风鼓车，图b是其工作原理示意图．转动摇柄，联动风箱内的风叶，向车斗内送风，入料仓漏口H漏出的谷物经过车斗，质量大于的谷粒为饱粒，落入第一出料口；质量为的谷粒为瘪粒，落入第二出料口；质量小于的草屑被吹出出风口。已知、B、三点在同一水平线上，的宽度为；在H正下方，的高度为；质量为的谷粒从H漏出，恰好经B点落入，设谷物从H漏出时速度为零；谷粒在车斗内所受水平风力恒定且相等，只考虑其所受重力和水平风力作用，取重力加速度g为。 （1）判断谷粒的运动性质（选填“直线运动”或“曲线运动”，无需说明原因）； （2）求谷粒从H落到出料口所经历的时间； （3）求谷粒所受水平风力的大小； （4）若瘪粒恰好能全部落入，求的宽度。 15．1942年11月发生在淄川的马鞍山保卫战是鲁中抗日战场的重要战役。在保卫战中，驻守峰顶的战士们利用石头、器具等击退了敌人10余次进攻，图甲为马鞍山保卫战遗址。图乙为攀登峰顶处的陡坡侧视图，斜坡PA高h=45m，长，其下端点A与一长的平台AB相连，C为AB中点。某战士将石块从斜坡顶端P点以的初速度水平抛出，恰好落到平台中点C。已知重力加速度，，，忽略空气阻力，石块在竖直平面内运动，石块与敌人均看作质点。 (1)求石块从P点抛出到落到平台C点所用时间t； (2)若将石块从P点水平抛出，要使石块能够落到平台AB上，求石块水平初速度大小的范围； (3)若某战士发现一敌人正从坡底端A点沿斜坡方向匀速向上运动，同时该战士立即从P点以与水平方向成斜向上的初速度抛出石块，经过时间恰好击中敌人， 求击中敌人位置距A点的距离s。 《广州市第四中学2024学年第二学期3月月考》参考答案 1．B 【解析】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据 可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有 故选B。 2．A 【解析】根据题意可知，潜艇在轴方向上做匀速直线运动，轴方向上先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，则运动轨迹的图形，在轴上取相邻距离相等的几段距离，则时间相等，轴上下降的距离先增大后减小。 故选A。 3．C 【解析】设小球的初速度为，斜面的倾角为，竖直方向上有 水平方向上有 根据几何关系 联立可得 说明小球的飞行时间与初速度成正比，所以 即 根据可得小球做平抛运动落在B点的时间是落在C点时间的。 故选C。 4．B 【解析】A．小球只受重力和绳的拉力，向心力是根据力的作用效果命名的，不是实际受到的力，故A不符合题意； B．小球做匀速圆周运动，向心加速度为 故B符合题意。 CD．小球做匀速圆周运动，有 可解得小球的线速度和角速度分别为 故CD不符合题意； 故选B。 5．D 【解析】AB．将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，根据分运动和合运动具有等时性，可知甲、乙两船到达对岸的时间均为 故两船同时到达对岸，故AB不符合题意； C．水流速率为v0，此时甲船恰好能到小河正对岸的A点，则 故如果河水流速增大，要使甲船到达A点，小船船头与河岸夹角应减小，故C不符合题意。 D．靠岸时两船间距增大了 故D符合题意； 故选D。 6．C 【解析】ABC．工作人员A以速度v沿直线水平向左匀速拉轻绳，角变小，则变大，即B向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故AB不符合题意，C符合题意。 D．根据沿绳方向速度大小相等可知 当时，A与B的速度大小之比为：1，故D不符合题意； 故选C。 7．D 【解析】A．脚踏板每分钟转30圈，则周期为 A不符合题意； B．牙盘转动的角速度 B不符合题意； C．飞轮边缘的线速度与牙盘边缘的线速度大小相等，即 C不符合题意； D．后轮的角速度与飞轮的角速度相等，则后轮边缘各点的线速度大小为 自行车匀速运动的速度大小为1.8 m/s，D符合题意。 故选D。 8．AD 【解析】AB．对小球进行受力分析，如图所示 则小球的向心力为 可知向心力的大小不变，方向时刻变化，故B不符合题意， A符合题意； CD．由受力分析，可得小球受到的弹力为 因，所以所需的向心力小于弹力，故D符合题意，C不符合题意。 故选AD。 9．BC 【解析】AB．水流垂直落在与水平面成30°角的水轮叶面上，水平方向速度和竖直方向速度满足 解得 故A不符合题意，B符合题意； CD．水流到水轮叶面上时的速度大小为 根据 解得 可知水车最大角速度接近，故C符合题意，D不符合题意。 故选BC。 10．AD 【解析】AB．排球水平击出后，在空中做平抛运动，排球恰好从球网中点过去落在对方球场区域时排球初速度最小，根据平抛运动规律，可得 联立解得排球初速度最小值为 故A符合题意，B不符合题意； CD．排球恰好落在对方球场区域左边两个边角中的其中一个时排球初速度最大，根据平抛运动规律，可得 联立解得排球初速度最大值为 故C不符合题意，D符合题意。 故选AD。 11．(1)C (2) 一 B和C 【解析】（1）在该实验中，通过控制质量、半径、角速度中两个物理量相同，探究向心力与另外一个物理量之间的关系，采用的科学方法是控制变量法： A．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故A不符合题意； B．探究两个互成角度的力的合成规律，应用了等效替代法，故B不符合题意； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，应用了控制变量法，故C符合题意。 故选C。 （2）变速塔轮边缘处的线速度相等，根据 在探究向心力大小与半径的关系时，需控制小球质量、角速度相同，运动半径不同，故需要将传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置。 根据题意可知左右两球所受向心大小之比为。 12．(1)BC (2)C (3) 1.0 9.7 【解析】（1）AC．为了获得相同的初速度，需要每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，斜槽轨道不需要光滑，故A不符合题意，C符合题意； B．为保证小球飞出时速度水平，所以斜槽轨道末段需要水平，故B符合题意； D．挡板只要能记录下小球在不同高度时的不同位置，不需要等间距变化，故D不符合题意。 故选BC。 （2）因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，下落的速度越来越快，则下落相等位移的时间越来越短，水平方向上做匀速直线运动，所以 故选C。 （3）由题意，根据图中数据可得，小球运动到图中位置A时，水平方向上有 可得其速度的水平分量大小为 根据图中数据可得在竖直方向上，根据逐差法可得 13．（1）；（2）750N；（3） 【解析】（1）设武大靖运动过程的加速度大小为a，根据 解得 （2）此次过弯时所需的向心力大小为 （3）设场地对武大靖的作用力大小为F，受力如图所示： 由几何关系可得 14．（1）直线运动 （2）0.3s；（3）；（4）0.18m 【解析】（1）谷粒从H落到出料口的过程，初速为零，所受重力和水平风力的合力为恒力，因此谷粒会做沿着合力方向的匀加速直线运动。 （2）谷粒从H落到出料口的过程，竖直方向和水平方向都是初速为零的匀加速直线运动，竖直方向上有 将h=0.45m带入可得 t=0.3s （3）对质量为的谷粒，从H漏出恰好经B点，水平方向有 设风力大小为F，由牛顿第二定律 将x1=0.27m、t=0.3s、m=带入，联立可解得 F= （4）对质量等于的瘪粒，恰好落到A2点，设宽度为x2，则有 将=、x1=0.27m、t=0.3s、F=带入可得 x2=0.18m 15．(1)3s； (2)；方向与水平方向成 (3) 【解析】（1）根据石块在竖直方向做自由落体运动有 解得t=3s （2）石块落在A点时速度最小，落在B点时速度最大，根据平抛运动规律可得， 所以石块水平初速度大小的范围为 解得              （3）设石块斜抛初速度大小为v，则石块在水平方向的位移大小为 石块在竖直方向的位移大小为 根据图中几何关系有 则 代入数据解得 学科网（北京）股份有限公司 $$