广东省广州市2024-2025学年高一下学期月考物理练习卷1

2024-2025学年广东省广州市高一下月考练习卷1（范围：曲线运动，圆周运动） 本试卷共4页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题：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．如下图所示为一种常见的皮带传动装置的示意图，皮带传动后无打滑现象。已知A、B是轮子边缘的点，C是大轮子上点。已知正常稳定转动时，小轮子的转速是大轮子的三倍，则A、C两质点的各物理量之比正确的是（　　） A．A、B两质点的线速度大小之比为 B．A、B两质点的加速度大小之比为 C．A、C两质点的角速度之比为 D．A、C两质点的转速之比为 2．如图所示，滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动，滚筒上有很多漏水孔，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。某一阶段，认为湿衣服（较小可视为质点）在竖直平面内做匀速圆周运动，已知滚筒半径为R，重力加速度为g，下列说法正确的是 （　　） A．衣服在最高点A处时脱水效果最好 B．衣服在B、D两处所受摩擦力方向相反 C．衣服在C点时，地面对洗衣机的支持力最小 D．要保证衣服能始终贴着筒壁，滚筒匀速转动的角速度不得小于 3．一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，周期为4s，则（　　） A．角速度大小为0.5rad/s B．转速为0.25r/s C．运动轨迹的半径为1m D．运动轨迹的半径为0.5m 4．如图所示，小球以初速度水平抛出后落在倾角为的斜面上，小球从抛出点到达斜面的位移最小，不计空气阻力，重力加速度为g，小球的飞行时间为（    ） A． B． C． D． 5．投掷飞镖是一种常见的娱乐活动。如图所示，圆形靶盘竖直放置，其中心为O点。在P点正对靶盘将飞镖以一定速度水平投出，经击中O点正下方的A点。已知P、O两点等高且相距，则（　　） A．飞镖水平投出的速度为 B．O点和A点间距为 C．投出速度足够大就可击中O点 D．投出速度越小则飞行时间越短 6．某质点在平面上运动，时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A．质点做直线运动 B．质点做匀变速曲线运动 C．时质点速度为 D．时质点的位置坐标为 7．如图所示，在水平圆台的转轴上的O点固定一根结实的细绳，细绳长度为l，细绳的一端连接一个小木箱，木箱里坐着一只玩具小熊，此时细绳与转轴间的夹角为，且处于恰好伸直的状态。已知小木箱与玩具小熊的总质量为m，木箱与水平圆台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，重力加速度为g，不计空气阻力。在可调速电动机的带动下，让水平圆台缓慢加速运动下列说法中不正确的是（　　） A．当圆台的角速度时，细绳中无张力 B．当圆台的角速度时，细绳中有张力 C．当圆台的角速度时，圆台对木箱无支持力 D．当圆台的角速度时，圆台对木箱有支持力 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．下面四幅图用曲线运动知识描述正确的是（     ） A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为受到离心力而被甩出去 B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度越小，对轨道磨损不一定越小 C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力不变 D．图丁，在一座凹形桥的最低点，同一辆车子速度越大，对桥面压力就越大 9．如图所示，倾角为45°的斜面末端与水平地面相连，在斜面AB上距水平面BC高h=5.0m的P处将小球以不同大小的初速度水平抛出，第一次初速度为v=2m/s，若小球着陆斜面或者地面时不反弹，不计空气阻力，小球可看成质点。则下列说法正确的是（　　） A．第一次小球在空中的运动时间为1s B．若初速度为2v，小球着陆时的速度方向与第一次相同 C．若初速度为2v，小球着陆时的速度大小为2m/s D．若初速度为3v，0.6s时小球距离斜面AB最远 10．一条小船在静水中的速度为4m/s，它要渡过一条宽为40m的河，河水流速恒为3m/s，则这条船（　　） A．过河的时间不可能小于10s B．过河的最小位移是40m C．不可能渡过这条河 D．若水速大于船在静水中的速度，渡河最小位移为40m 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．用图甲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与质量、角速度和半径之间的关系，图乙是变速塔轮的原理示意图。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，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，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 (1)下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是_____。 A．探究平抛运动的特点；B．探究加速度与力、质量的关系；C．探究两个互成角度的力的合成规律 (2)某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。 A． B． C． D．4：1 (3)其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数 （选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值 。（选填“变大”“变小”或“不变”） 12．学校物理兴趣小组用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。 (1)关于本实验，下列说法或操作正确的是________。 A．通过调节，使木板保持竖直 B．通过调节，使斜槽末端切线水平 C．尽可能减小斜槽与小球之间的摩擦 D．每次都需要从不同位置由静止释放小球 (2)某同学在白纸上记录的小球做平抛运动的轨迹的一部分如图乙所示，轴沿水平方向，轴沿竖直方向，则图乙中的坐标原点 （填“是”或“不是”）抛出点。若取重力加速度大小，则小球从点运动到点所用的时间为 ，小球水平抛出时的初速度大小为 。（计算结果均保留两位有效数字） 13．长为L=2.0m的细线，拴一质量为m=1.0kg的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g=10m/s2），如图所示，当细线与竖直方向的夹角是α=37°时，求 （1）线的拉力F大小 （2）小球运动的线速度的大小 （3）小球运动的角速度是多少 14．如图所示，长度为L=0.4m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5kg，小球半径不计，g取10m/s2，求： （1）小球刚好通过最高点时的速度大小； （2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，绳的拉力大小； （3）若轻绳能承受的最大张力为45N，小球运动到最低点的最大速度为多少？ 15．如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧轨道，其半径为，平台与轨道的最高点等高，一质量的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，A、P两点间的竖直高度，轨道半径与竖直线的夹角为53°，已知，，g取，求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距离L； （3）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时的速度，则小球对轨道的内壁还是外壁有弹力？并求出该弹力的大小和方向？ 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．BC【详解】AB．A、B两质点是同皮带传送，线速度大小之比1:1，根据加速度公式可知，A、B两质点的加速度大小之比为，故A错误，B正确； CD．B、C两质点是同轴转动，角速度之比为1:1，根据可知，B、C两质点的转速之比为1:1； A、B两质点是同皮带传送，根据可知A、B两质点的角速度之比为3:1，则A、C两质点的角速度和转速之比都为3:1，故C正确，D错误；故选BC。 2．D【详解】A．当衣物做匀速圆周运动时，衣物上的水由于所受合外力不足以提供向心力而做离心运动，在最高点时在最低点时 可知衣物转动到最低点时水滴更容易被甩出，A错误； B．做匀速圆周运动，衣服在B、D两处竖直方向合力为零，所以所受摩擦力方向相同，均为竖直向上，B错误； C．衣服在C点时，竖直向上加速度最大，根据牛顿第二定律可知，此时地面对洗衣机的支持力最大，C错误； D．为了保证衣物在脱水过程中能做完整的圆周运动始终贴着筒壁，则在最高点由牛顿第二定律得 可知滚筒转动的角速度至少为，D正确；故选D。 3．B【详解】A．质点做匀速圆周运动，角速度故A错误； B．转速故B正确；CD．运动轨迹的半径故CD错误；故选AB。 4．B【详解】小球从抛出点到达斜面的位移最小，此时位移方向与斜面方向垂直，则有 解得小球的飞行时间为故选B。 5．B【详解】飞镖做平抛运动，则有，可解得， 因为存在竖直位移，不可能击中O点，水平长度恒定，速度越小时间越长。故选B。 6．B【详解】AB．质点沿x轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为， 沿y轴负方向做匀速直线运动，速度为合初速度为 合初速度与加速度方向不在同一直线，质点匀变速曲线运动，故A错误，B正确； C．时质点在x轴的分速度为 合速度大小为故C错误； D．质点第1s内在x轴、y轴的分位移为， 此时位置坐标为（5.0m，5.0m），故D错误。故选B。 7．D【详解】AB．细绳中恰好无张力时，静摩擦力达到最大，由静摩擦力提供向心力，有 解得可得当时绳子无张力，时绳子有张力，故AB正确； CD．圆台对木箱恰好无支持力时，有解得 当时，圆台对木箱无支持力，故C正确，D错误。本题选不正确的，故选D。 8．BD【详解】A．图甲，制作棉花糖时，糖水因为离心运动而被甩出去，不是受到了离心力的作用，A错误； B．图乙，火车轨道的外轨略高于内轨，火车拐弯时速度较小时，会内轨挤压内侧轮缘，火车速度越小，内轨和内侧轮缘之间的挤压力越大，故火车轮与轨道磨损不一定越小，B正确； C．图丙，该自行车在赛道上做匀速圆周运动，所受的合外力方向改变，C错误； D．在一座凹形桥的最低点，由 可知，同一辆车子速度越大，桥面对车子的支持力越大，即车对桥面的压力越大，D正确。故选BD。 9．BD【详解】A．若当小球落在斜面底端时，解得v0=5m/s 则当第一次初速度为v=2m/s时，物体落在斜面上，解得t=0.4s选项A错误； BC．若初速度为2v=4m/s<5m/s，可知小球仍落在斜面上，小球着陆时的速度方向与第一次相同，均满足 小球着陆时的速度大小为选项B正确，C错误； D．若初速度为3v=6m/s>5m/s，则小球落在水平面上，落地时间 当小球距离斜面AB最远时速度方向与斜面平行，此时小球的竖直速度 解得t=0.6s选项D正确。故选BD。 10．AB【详解】A．当船头始终垂直河岸时，过河时间最短为 故过河的时间不可能小于10s，故A正确； B C．根据平行四边形定则，由于船在静水中的速度大于水流速，因此合速度可以垂直于河岸，当合速度垂直于河岸时过河的位移最小，为40m，故B正确，C错误； D．若水速大于船在静水中的速度，合速度不可以垂直于河岸，渡河最小位移大于40m，故D错误。故选AB。 11．(1)B(2)B(3) 变多 不变【详解】（1）探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用等效思想，故A错误； B．探究加速度与力和质量的关系实验采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，故C错误。故选B。 （2）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，根据可知，变速塔轮相对应的角速度之比为；根据，由于变速塔轮边缘处的线速度大小相等，则与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为。故选B。 （3）[1]其他条件不变，若增大手柄的转速，则角速度增大，根据可知，左、右两标尺的格数变多； [2]增大手柄的转速，由于与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比不变，角速度之比不变，则向心力之比不变，所以两标尺格数的比值不变。 12．(1)AB(2) 不是 0.10 4.0【详解】（1）A．实验中，木板需保持竖直，选项A正确； B．为了使小球离开斜槽后做平抛运动，需要使斜槽末端切线水平，选项B正确； CD．要使小球每次离开斜槽后的速度相同，只需将小球从同一位置释放，无须减小小球与斜槽之间的摩擦，选项CD错误。故选AB。 （2）[1]小球抛出后在竖直方向上做自由落体运动，在相等时间内的竖直位移大小之比为，题图乙中小球从点运动到点、从点运动到点、从点运动到点的竖直位移大小之比为，则点不是抛出点。[2]根据可得 小球从点运动到点所用的时间为。 [3]小球水平抛出时的初速度大小 13．（1）12.5N；（2）3m/s；（3）2.5rad/s【详解】（1）竖直方向根据平衡条件得解得 （2）根据牛顿第二定律得解得 （3）根据牛顿第二定律得解得 14．（1）2m/s；（2）15N；（3） 【详解】（1）小球刚好能够通过最高点时，恰好只由重力提供向心力，故有解得 （2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，拉力和重力的合力提供向心力，则有解得 （3）分析可知小球通过最低点时绳张力最大，速度最大，在最低点由牛顿第二定律得 其中解得即小球的速度的最大值为。 15．（1）3m/s；（2）1.2m；（3）外壁，6.4N，竖直向上 【详解】（1）小球从A到P根据可得时间为 从A到P是平抛运动，小球恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧，则有解得 （2）从A到P是平抛运动，水平方向做匀速直线运动，有联立解得 （3）小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时的速度 在Q点根据牛顿第二定律有解得 根据牛顿第三定律可知小球对外壁有压力，方向竖直向上，大小为6.4N。 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$