精品解析：四川广安加德学校2022-2023学年高一下学期第一次月考物理试题

广安加德学校2022-2023学年度下期高2022级第一次月考 物理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于运动的性质，以下说法中正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变加速运动 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 做曲线运动的物体某段时间内的位移可能为零 D. 加速度不变的运动一定是直线运动 2. 在我国古代就广泛运用了齿轮传动装置，我国古代的指南车便是利用了齿轮来指引方向，指南车某部分结构如图所示，在三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和齿轮C在同一转动轴上，已知齿轮B的半径r2大于齿轮A的半径r1大于齿轮C的半径r3，则（　　） A. 1和3的线速度： B. 1和2的角速度： C. 1和3的周期： D. 1和2的向心加速度： 3. 如图，一体积较小的星体A正在“吸食”另一颗体积较大的星体B的表面物质，达到质量转移的目的，且在“吸食”过程中两者质心之间的距离保持不变。当星体A与星体B的质量分别为m、时，两者之间的万有引力大小为F，则当星体A与星体B的质量之比为时，两者之间的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖击中P点所需的时间为 B. 圆盘的半径为 C. 圆盘转动角速度的最小值为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 5. 如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为v，则A的速度大小为（  ） A. v B. C. D. 6. 金星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、金星、太阳会在一条直线上，这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“金星凌日”，假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动，则（　　） A. 地球公转的周期小于金星公转的周期 B. 地球公转的线速度大于金星公转的线速度 C. 地球公转的角速度大于金星公转的角速度 D. 地球公转的加速度小于金星公转的加速度 7. 在地球表面用一根轻绳拴一小球（可视为质点），轻绳的上端固定在O点，在最低点给小球一水平初速度），使其绕O点在竖直平面内做圆周运动，测得轻绳的拉力F的大小随时间t的变化规律如图所示。已知，G为小球的重力，忽略各种阻力，若小球在最高点的速度大小为，则（　　） A. B. C. D. 8. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示. 游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，然后落在倾角的斜面上的B点. 不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 游客在空中运动的时间为0. 3s B. A、B两点的水平距离为 C. 游客在B点的速度大小为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为60° 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分；有选错的得0分． 9. 如图所示，一轻杆长为L，杆的一端与一小球相连，另一端绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，则以下说法正确的是（　　） A. 小球通过圆周最高点的最小速度是 B. 小球通过最高点时，杆对小球的作用力可能竖直向下 C. 小球通过最低点时，杆对小球的作用力一定竖直向上 D. 小球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 10. 将一质量为m的小球（可视为质点）放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动。已知漏斗壁的倾角为，不考虑漏斗与小球间的摩擦，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球受重力、支持力和向心力三个力作用 B. 小球所受的支持力大小大于其重力大小 C. 小球做匀速圆周运动的线速度为 D. 小球做匀速圆周运动的角速度为 11. 如图所示，在水平转台上放置有质量之比为的滑块P和Q（均视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数之比，P到转轴的距离为，Q到转轴的距离为rQ，且，转台绕转轴匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. P、Q所受的摩擦力大小相等 B. P、Q的线速度大小相等 C. 若转台转动的角速度缓慢增大，则Q一定比P先开始滑动 D. 若转台转动的角速度缓慢增大，则在任一滑块滑动前，P能达到的最大向心加速度为 三、实验探究题：本题共2小题，共15分。 12. 如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为，g取，则： （1）闪光周期______s； （2）小球运动的初速度______m/s； （3）小球过B点的速度______m/s。 13. 某同学利用如图所示的装置探究“向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”，转动手柄，可使变速轮塔、长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为小球所受的向心力的比值，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速轮塔自上而下有三层，每层左、右圆盘半径比分别为、和。 （1）在这个实验中，利用了________来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系（填正确答案标号）。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法 D．微小量放大法 （2）探究向心力的大小与小球质量的关系时，应选用两个质量________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板A与挡板C处，传动皮带应连接变速轮塔_________（填“最上层”“中间层”或“最下层”）左右两圆盘。 （3）将两个质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C处，将传动皮带连接变速轮塔最下层左右两圆盘，则左、右两边轮塔的角速度之比为__________，转动时左、右标尺露出的红白相间的等分格数之比为，实验说明_______________。 四、计算题：本题共3小题，共38分．解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的，不能得分． 14. 套圈是一种趣味游戏．如图，在水平地面上将被套玩具放在距游客水平距离为处，游客将套圈从距水平地面高度为处以初速度水平抛出，恰好套中玩具。已知重力加速度大小为，套圈直径略大于玩具大小，套圈和玩具均可视为质点，不计空气阻力，求： （1）套圈的初速度的大小； （2）套圈落地前瞬间的速度大小。 15. 游乐场中有一种叫魔盘的娱乐设施，游客（可视为质点）坐在转动的圆锥形魔盘上，当魔盘转动的角速度增大到一定值时，游客就会滑向魔盘边缘，其装置简化结构如图所示。已知盘面倾角为，游客与盘面之间的动摩擦因数为，游客到盘面顶点O的距离为，游客的质量为，重力加速度大小为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，求： （1）若盘面静止，游客受到盘面的摩擦力大小； （2）若游客随魔盘以角速度匀速转动，游客的向心力大小； （3）要使游客相对盘面不滑动，魔盘转动角速度的最大值。 16. AB是高、倾角的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一小段圆弧，且紧靠桌子边缘。桌面距地面的高度。一个质量的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点。滑块与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力。，， （1）小滑块在斜面上运动的加速度； （2）小滑块落地点C距桌面的水平距离； （3）小滑块落地时的速度大小； （4）滑块落地后，竖直速度突然变为0，水平速度不变，滑块与水平地面的动摩擦因数也是0.5，求滑块落地后还能运动多长时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安加德学校2022-2023学年度下期高2022级第一次月考 物理 考试时间：75分钟 满分：100分 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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. 关于运动的性质，以下说法中正确的是（　　） A. 曲线运动一定是变加速运动 B. 变速运动一定是曲线运动 C. 做曲线运动的物体某段时间内的位移可能为零 D. 加速度不变的运动一定是直线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动，故A错误； B．变速运动不一定是曲线运动，如加速直线运动，故B错误； C．位移为初位置指向末位置的有向线段，做曲线运动的物体一段时间内如果初末位置重合位移为零，故C正确； D．平抛运动加速度不变，但是曲线运动，故D错误。 故选C。 2. 在我国古代就广泛运用了齿轮传动装置，我国古代的指南车便是利用了齿轮来指引方向，指南车某部分结构如图所示，在三个齿轮的边缘上分别取1、2和3三点，齿轮B和齿轮C在同一转动轴上，已知齿轮B的半径r2大于齿轮A的半径r1大于齿轮C的半径r3，则（　　） A. 1和3的线速度： B. 1和2的角速度： C. 1和3的周期： D. 1和2的向心加速度： 【答案】D 【解析】 【详解】A．齿轮A与齿轮B边缘点线速度相等，根据得， ，所以，A错误； B．根据得，，B错误； C．因为 ，所以 ，根据得，，C错误； D．根据 得，，D正确。 故选D。 3. 如图，一体积较小的星体A正在“吸食”另一颗体积较大的星体B的表面物质，达到质量转移的目的，且在“吸食”过程中两者质心之间的距离保持不变。当星体A与星体B的质量分别为m、时，两者之间的万有引力大小为F，则当星体A与星体B的质量之比为时，两者之间的万有引力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】当星体A与星体B的质量分别为m、时，根据万有引力定律可得，引力大小为 当两者的质量之比为时，由于两者的质量之和不变，则星体A与星体B的质量均为，引力大小为 对比可得 故选A。 4. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L。当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（　　） A. 飞镖击中P点所需的时间为 B. 圆盘的半径为 C. 圆盘转动角速度的最小值为 D. P点随圆盘转动的线速度可能为 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，因此 选项A错误； B．飞镖击中P点时，P恰好在最下方，则 解得圆盘的半径为 选项B错误； C．飞镖击中P点，则P点转过的角度满足 1， 故 则圆盘转动角速度的最小值为，选项C正确； D．P点随圆盘转动的线速度为 P点随圆盘转动的线速度不可能为，选项D错误。 故选C。 5. 如图所示，有一竖直放置的“T”形架，表面光滑，滑块A、B分别套在水平杆与竖直杆上，A、B用一不可伸长的轻细绳相连，A、B质量相等，且可看作质点，开始时细绳水平伸直，A、B静止。由静止释放B后，已知当细绳与竖直方向的夹角为60°时，滑块B沿着竖直杆下滑的速度大小为v，则A的速度大小为（  ） A. v B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】将A、B的速度分解为沿绳的方向和垂直于绳子的方向，两物体沿绳子方向的速度相等，有 所以的速度大小为 故选B。 6. 金星轨道在地球轨道内侧，某些特殊时刻，地球、金星、太阳会在一条直线上，这时从地球上可以看到金星就像一个小黑点一样在太阳表面缓慢移动，天文学称之为“金星凌日”，假设地球和金星都绕太阳做匀速圆周运动，则（　　） A. 地球公转的周期小于金星公转的周期 B. 地球公转的线速度大于金星公转的线速度 C. 地球公转的角速度大于金星公转的角速度 D. 地球公转的加速度小于金星公转的加速度 【答案】D 【解析】 【详解】A．地球到太阳的距离大于金星到太阳的距离，万有引力提供向心力，可得 解得 可知地球公转的周期大于金星公转的周期，A错误； BC．由万有引力提供向心力，可得 解得 ， 可知地球公转的线速度小于金星公转的线速度，地球公转的角速度小于金星公转的角速度，BC错误； D．由万有引力提供向心力可得 解得 可知地球公转的加速度小于金星公转的加速度，D正确。 故选D。 7. 在地球表面用一根轻绳拴一小球（可视为质点），轻绳的上端固定在O点，在最低点给小球一水平初速度），使其绕O点在竖直平面内做圆周运动，测得轻绳的拉力F的大小随时间t的变化规律如图所示。已知，G为小球的重力，忽略各种阻力，若小球在最高点的速度大小为，则（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据图像可得，小球在最高点时，绳子的拉力刚好为零，则 在最低点时 联立得 故选C。 8. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示. 游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，然后落在倾角的斜面上的B点. 不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（　　） A. 游客在空中运动的时间为0. 3s B. A、B两点的水平距离为 C. 游客在B点的速度大小为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为60° 【答案】C 【解析】 【详解】D．A到B过程中，位移偏转角为，由平抛运动推论得速度偏转角的正切值 游客从A运动到B过程中的速度偏转角小于60°。D错误； AB．由平抛运动推论有 又 解得 A、B错误； C．游客在B点的速度大小 解得 C正确。 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分；有选错的得0分． 9. 如图所示，一轻杆长为L，杆的一端与一小球相连，另一端绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，则以下说法正确的是（　　） A. 小球通过圆周最高点的最小速度是 B. 小球通过最高点时，杆对小球的作用力可能竖直向下 C. 小球通过最低点时，杆对小球的作用力一定竖直向上 D. 小球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心 【答案】BC 【解析】 【详解】A．因小球是通过轻杆相连接，故通过圆周最高点的最小速度为零，故A错误； B．当小球通过最高点时，杆对小球的作用力可能竖直向下，也可能竖直向上，还可能为零，与小球通过最高点的速度大小有关，故B正确； C．小球通过最低点时，向心力向上指向圆心，而重力竖直向下，故杆对小球的作用力一定竖直向上，故C正确； D．小球做变速圆周运动，最高点和最低点合力方向指向圆心，在其它点上时合力不指向圆心，故D错误。 故选BC。 10. 将一质量为m的小球（可视为质点）放在玻璃漏斗中，晃动漏斗，可以使小球在短时间内沿漏斗壁在某一水平面内做半径为r的匀速圆周运动。已知漏斗壁的倾角为，不考虑漏斗与小球间的摩擦，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（　　） A. 小球受重力、支持力和向心力三个力作用 B. 小球所受的支持力大小大于其重力大小 C. 小球做匀速圆周运动的线速度为 D. 小球做匀速圆周运动的角速度为 【答案】BC 【解析】 【详解】A．对小球进行受力分析，如下图所示 小球受到重力和支持力两个力作用，故A错误； B．根据几何知识可得 解得，小球所受的支持力为 故B正确； CD．合力提供向心力，可得 解得，小球做匀速圆周运动的线速度为 小球做匀速圆周运动的角速度为 故C正确，D错误。 故选BC。 11. 如图所示，在水平转台上放置有质量之比为的滑块P和Q（均视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数之比，P到转轴的距离为，Q到转轴的距离为rQ，且，转台绕转轴匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ） A. P、Q所受的摩擦力大小相等 B. P、Q的线速度大小相等 C. 若转台转动的角速度缓慢增大，则Q一定比P先开始滑动 D. 若转台转动的角速度缓慢增大，则在任一滑块滑动前，P能达到的最大向心加速度为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．P、Q随圆盘转动过程，静摩擦力提供向心力，则根据 角速度相同，，，可知，P、Q所受的摩擦力大小相等，故A正确； B．根据 角速度相同，，可知，P、Q的线速度大小不相等，故B错误； C．由题意可知P、Q最大静摩擦力关系为 若转台转动的角速度缓慢增大，滑块需要的向心力增大，P、Q受到的摩擦力均增大，滑块Q受到的摩擦力先达到最大静摩擦力，则Q一定比P先开始滑动，故C正确； D．若转台转动的角速度缓慢增大，P、Q受到的摩擦力均增大，Q比P先开始滑动，Q滑动时受到的摩擦力为最大静摩擦力。此时P受到的摩擦力和Q受到的最大静摩擦力大小相等，则Q滑动前P能达到的最大向心加速度为 故D错误。 故选AC。 三、实验探究题：本题共2小题，共15分。 12. 如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为，g取，则： （1）闪光周期______s； （2）小球运动的初速度______m/s； （3）小球过B点的速度______m/s。 【答案】（1）0.05 （2）0.75 （3）1.25 【解析】 【小问1详解】 根据题意，竖直方向上由逐差法有 代入数据解得 【小问2详解】 根据题意，水平方向上有 代入数据解得 【小问3详解】 小球过B点的竖直分速度为 则小球过B点的速度 13. 某同学利用如图所示的装置探究“向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”，转动手柄，可使变速轮塔、长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂的挡板对小球的压力提供，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为小球所受的向心力的比值，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为，变速轮塔自上而下有三层，每层左、右圆盘半径比分别为、和。 （1）在这个实验中，利用了________来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系（填正确答案标号）。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想化模型法 D．微小量放大法 （2）探究向心力的大小与小球质量的关系时，应选用两个质量________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板A与挡板C处，传动皮带应连接变速轮塔_________（填“最上层”“中间层”或“最下层”）左右两圆盘。 （3）将两个质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C处，将传动皮带连接变速轮塔最下层左右两圆盘，则左、右两边轮塔的角速度之比为__________，转动时左、右标尺露出的红白相间的等分格数之比为，实验说明_______________。 【答案】 ①. B ②. 不同 ③. 最上层 ④. ⑤. 在质量和转动半径一定时，向心力的大小与转动角速度的平方成正比 【解析】 【详解】（1）[1]探究一个物理量与多个物理量之间的关系，应采用控制变量法。 故选B。 （2）[2][3]探究向心力的大小与小球质量的关系时，需控制转动半径和转动角速度一定，改变小球的质量，则选用质量不同的小球，由于皮带传动线速度大小相等，根据可知，要使转动角速度一定，传动皮带应连接左右两边半径相等的轮塔，则应连接最上层的左右两圆盘。 （3）[4][5]由于皮带传动线速度大小相等，左、右两边轮塔半径之比为，根据可知，左、右两边轮塔的角速度之比为；转动时左、右标尺露出的红白相间的等分格数之比为，实验说明在质量和转动半径一定时，向心力的大小与转动角速度的平方成正比。 四、计算题：本题共3小题，共38分．解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤．只写出最后答案的，不能得分． 14. 套圈是一种趣味游戏．如图，在水平地面上将被套玩具放在距游客水平距离为处，游客将套圈从距水平地面高度为处以初速度水平抛出，恰好套中玩具。已知重力加速度大小为，套圈直径略大于玩具大小，套圈和玩具均可视为质点，不计空气阻力，求： （1）套圈的初速度的大小； （2）套圈落地前瞬间的速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）套圈水平抛出后在空中做平抛运动，竖直方向上可得 水平方向上可得 （2）套圈落地前瞬间，水平方向上，水平分速度为 竖直方向上，竖直分速度为 套圈落地前瞬间的速度大小 15. 游乐场中有一种叫魔盘的娱乐设施，游客（可视为质点）坐在转动的圆锥形魔盘上，当魔盘转动的角速度增大到一定值时，游客就会滑向魔盘边缘，其装置简化结构如图所示。已知盘面倾角为，游客与盘面之间的动摩擦因数为，游客到盘面顶点O的距离为，游客的质量为，重力加速度大小为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，，求： （1）若盘面静止，游客受到盘面的摩擦力大小； （2）若游客随魔盘以角速度匀速转动，游客的向心力大小； （3）要使游客相对盘面不滑动，魔盘转动角速度的最大值。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）若盘面静止，游客的受力分析如答图1所示 游客受盘面的最大静摩擦力为 假设游客处于平衡状态 解得 所以盘面静止时游客受到盘面的摩擦力大小为。 （2）若游客随魔盘以角速度匀速转动，根据向心力公式 解得 （3）当游客与盘面间的摩擦力刚好达到最大静摩擦力时，有魔盘转动角速度的最大值，游客的受力分析如答图2所示 解得 16. AB是高、倾角的斜面，放置在水平桌面上，斜面下端是与桌面相切的一小段圆弧，且紧靠桌子边缘。桌面距地面的高度。一个质量的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑，运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面，落到水平地面上的C点。滑块与斜面间的动摩擦因数，不计空气阻力。，， （1）小滑块在斜面上运动的加速度； （2）小滑块落地点C距桌面的水平距离； （3）小滑块落地时的速度大小； （4）滑块落地后，竖直速度突然变为0，水平速度不变，滑块与水平地面的动摩擦因数也是0.5，求滑块落地后还能运动多长时间。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由牛顿第二定律有 代入数据解得 【小问2详解】 根据题意，小滑块在斜面上运动，由运动学公式有 小滑块从沿水平方向离开斜面做平抛运动，则有， 联立解得， 【小问3详解】 小滑块落在时的竖直分速度为 则小滑块落地时的速度大小 【小问4详解】 滑块在水平面上滑动，由牛顿第二定律有 解得 则滑块落地后运动时间为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $