四川省资阳市资阳中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理 Word版含解析.docx

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资阳中学高2022级第二学期4月月考物理试卷一、单选题（每题4分，共28分）1.关于曲线运动的叙述正确的是（　　）A.曲线运动不一定都是变速运动B.物体在一个恒力作用下有可能做曲线运动C.物体只有受到方向时刻变化的力的作用下才可能做曲线运动D.做曲线运动的物体，速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动【答案】B【解析】【详解】A．曲线运动的速度方向时刻改变，因此一定是变速运动，故A错误；BC．物体做曲线运动的条件是力与速度不共线，可以是恒力，例如平抛运动，故B正确，C错误；D．受恒力作用的曲线运动是匀变速曲线运动，故曲线运动可能是匀变速运动，故D错误。故选B2.河宽160米，船在静水中的航速是8m/s，水流速度为6m/s，则（）A.若小船以最短时间渡河，渡河时间为20sB.若小船以最短时间渡河，渡河时间为16sC.小船渡河的最短位移为200mD.小船渡河的最短位移为400m【答案】A【解析】【详解】AB．当船在静水中的速度垂直与河岸过河时渡河时间最短，则故A正确，B错误；CD．船在静水中的速度大于水流速度，该船的合速度垂直于河岸时渡河距离最短，即为河宽，所以小船渡河的最短位移为160m，故CD错误。故选A。3.如图所示，一根长为L的直杆一端抵在墙角，一端倚靠在物块的光滑竖直侧壁上，物块向左以速度大小v运动时，直杆绕O点做圆周运动且始终与物块间有弹力。当直杆与水平方向的夹角为θ 时，直杆上与物块接触的A点线速度大小（  ）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】直杆与箱子接触点的实际运动即合运动，方向垂直于杆指向左下方，沿水平方向的速度为，即解得故选A。4.如图所示，滑道ABC为四分之一圆弧，半径为2m，O为其圆心，C为圆弧最低点，与地面相切，在和O点等高的某位置水平抛出一个小球，垂直击中圆弧上的B点。弧AB的长度是弧BC的长度的2倍。忽略空气阻力，g取10m/s2，则抛出点与O点水平距离是（　　）A.1mB.2mC.D.【答案】A【解析】【详解】垂直击中圆弧上的B点，速度反向延长线过圆心，由弧AB的长度是弧BC的长度的2倍，可得根据数学关系，可得小球在竖直方向做自由落体运动，则竖直分速度 根据几何关系，在D点，水平方向上的分速度可得小球由抛出点运动到D点所用的时间为则抛出点与O点水平距离故选A。5.如图所示，某小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动。关于小球下列说法正确的是（　　）A.小球受到重力、漏斗壁的支持力、摩擦力B.小球受到重力、漏斗壁的支持力、向心力C.小球运动的向心力由重力和漏斗壁的支持力的合力提供D.小球运动速度越大，越接近漏斗底部【答案】C【解析】【详解】由小球在内壁光滑的漏斗中做匀速圆周运动可知，小球受重力、漏斗壁的支持力这两个力，而做圆周运动的向心力由这两个力的合力提供，设漏斗壁与水平方向的夹角为，则可知小球做圆周运动的向心力为可知，合力为恒力，则当小球运动速度越大，越远离漏斗底部。故选C。6. 如图甲所示，生活中我们常看见在时钟表盘出现分针和时针相遇的情景，其中的物理关系可以简化成图乙模型，有A、B两质点绕同一点O做匀速圆周运动，运动方向相同。已知A的周期为，B的周期为，且，若设A、B运动到图示位置为第一次相遇，则两质点下一次相遇所用的时间为（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【分析】【详解】由题设情景分析可知，A、B下一次相遇的条件为即解得ABC错误；D正确。故选D。7.如图所示，轻杆一端固定有质量为的小球，另一端安装在水平转轴上，转轴到小球的距离为1m，转轴固定在带电动机（电动机没画出来）的三角形支架上（支架放在水平地面上且始终保持静止），在电动机作用下，小球在竖直面内做匀速圆周运动。若小球的转速为n且运动到最高点时，杆受到小球的压力为2N（重力加速度g取），则（） A.小球运动时需要向心力大小为22NB.小球运动的线速度大小为2m/sC.小球运动到图示水平位置时，地面对支架的摩擦力大小为18ND.把杆换成轻绳，同样转速的情况下，小球仍能通过图示的最高点【答案】C【解析】【详解】A．小球做匀速圆周运动，向心力大小不变，在最高点，杆对小球的支持力为2N，根据题意可得故A错误；B．根据解得故B错误；C．小球运动到图示水平位置时，杆对小球水平方向的分力大小为18N，对支架水平方向由平衡条件可知地面对支架的摩擦力大小为18N，故C错误；D．把杆换成轻绳，轻绳无法给小球支持力，同样转速的情况下，小球不能通过图示的最高点，故D错误。故选B。二、多选题（每题4分，选不全得2分，共12分）8.关于下列四幅图说法正确的是（　　） A.图甲：水平管中喷出的水柱显示了平抛运动的轨迹B.图乙：汽车过凸形桥最高点时速度越大，对桥面的压力越小C.图丙：汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力、向心力四个力的作用D.图丁：洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中，衣服始终做离心运动【答案】AB【解析】【详解】A．水平管中喷出的水柱显示的是平抛运动的轨迹，故A正确；B．汽车过凸形桥最高点时，由圆周运动规律知汽车速度v越大，受到桥面的支持力FN越小，由牛顿第三定律知车对桥面的压力越小，故B正确；C．汽车在水平路面转弯时只受三个力，为重力、支持力、摩擦力，是这三个力的合力提供向心力，而物体不受向心力，故C错误；D．洗衣机脱水筒从静止开始到完成脱水的过程中，开始阶段做离心运动，衣服附着在桶壁上后做圆周运动，故D错误。故选AB。9.现有一根长0.4m的刚性轻绳，其一端固定于O点，另一端系着质量为1kg的小球（可视为质点），将小球提至O点正上方的A点处，此时绳刚好伸直且无张力，如图所示。不计空气阻力，g=10m/s2，则（　　）A.为保证小球在竖直平面内做完整圆周运动，A点至少应该给小球水平速度为2m/sB.小球以4m/s的速度水平抛出的瞬间，绳中的张力为30NC.小球以1m/s的速度水平抛出的瞬间，绳子的张力不为0D.小球以1m/s的速度水平抛出到绳子再次伸直时所经历的时间为0.2s 【答案】AB【解析】【详解】A．要使小球竖直平面内做完整圆周运动，在最高点时重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律可得代入数据计算得出故A正确；B．当小球以4m/s的速度水平抛出的瞬间，设绳的张力为T，由牛顿第二定律可知解得故B正确；C．当小球以1m/s的速度水平抛出的瞬间，因为，故绳子没有张力，故C错误；D．小球以1m/s速度水平抛出，经时间t绳拉直，如图所示在竖直方向有在水平方向有由几何知识得 联立并代入数据计算得出故D错误；故选AB。10.如图所示（俯视图），用自然长度为L0劲度系数为k的轻质弹簧，将质量均为m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2L0的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（　　）A.当圆盘的角速度为时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小B.当圆盘的角速度为时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小C.当物块P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度D.当圆盘的角速度为时，圆盘对P的摩擦力最小【答案】BD【解析】【详解】AB．根据胡克定律，弹簧的弹力大小为当圆盘的角速度为时，向心力的大小为 根据三角形定则，摩擦力大小为A错误，B正确。C．当物块P、Q刚要滑动时，摩擦力达到最大值，摩擦力的方向垂直于PQ，如图所示，根据牛顿第二定律得解得C错误；D．当摩擦力与OQ垂直时，摩擦力最小，如图所示，根据牛顿第二定律得解得D正确。 故选BD。三、实验题（每空2分，共16分）11.在研究平抛运动的实验中，让小球从斜槽上滚下，用闪光照相的方法依次记下小球的位置。（1）图1是某次实验中的照片，从图中实验现象明显看出造成图1的原因是________。（2）图2是调整后小球做平抛运动时的照片，图中背景方格的边长为5cm，g＝10m/s2，则①闪光照相的曝光时间为______s。②小球平抛的初速度v0＝______m/s。③小球过B点的速率vB＝______m/s。【答案】①.槽底末端不水平②.0.1③.1.5④.2.5【解析】【详解】(1)[1]从图甲中实验现象可以明显看出造成甲图的原因是斜槽末端不水平，导致小球做斜上抛运动；(2)[2]图2中竖直方向是匀加速直线运动，根据A点到B点，B点到C点的竖直距离求出闪光时间间隔为[3][4]分析小球在水平方向的运动，相邻两张照片之间的时间为0.1s，x＝v0t 可解得vB＝2.5m/s12.为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为。滑块随杆做匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和___________保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度ω=___________；（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为___________（用k、r、d表示），图线不过坐标原点的原因是___________。【答案】①.旋转半径②.③.④.滑块受到摩擦力【解析】【详解】（1）[1]根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转半径不变。[2]根据 又解得（2）[3]根据联立解得由于则滑块的质量为[4]由图线可知，当F=0时，不为零，所以图线不过原点的原因是滑块受到摩擦力的原因。四、解答题（13题12分，14题14分，15题18分，共44分）13.第二次世界大战期间，在h=500m的高空，以大小为v0=100m/s的速度水平飞行的轰炸机，释放一枚炸弹，轰炸一艘静止的鱼雷艇，如图所示。不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2求(1)炸弹在空中的运动时间t多长？(2)飞行员应在离鱼雷艇水平距离x为多少米时投弹？(3)击中鱼雷艇时炸弹的速度v为多大？（结果可保留根号）【答案】(1)10s；(2)1000m；(3)【解析】 【分析】详解】(1)根据代入数据解得t=10s(2)炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为x1=v1t=100×10m=1000m所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为1000m(3)炸弹落到水平面时，竖直方向的速度为vy=gt=10×10=100m/s所以落到水平面时的速度为14.如图所示，质量为的小球在竖直平面内的光滑圆形轨道内侧运动，小球经过最高点时恰好不脱离轨道的速度，重力加速度大小为。求：（1）圆形轨道半径r。（2）若小球经过轨道最高点时对轨道的压力为60N，此时小球的速度。（3）若小球以经过轨道最低点时，小球对轨道的压力。【答案】（1）0.4m；（2）4；（3）120N【解析】【详解】（1）小球经过最高点时恰好不脱离轨道，重力提供向心力，根据牛顿第二定律有代入数据解得（2）若小球经过轨道最高点时对轨道的压力为60N时，根据牛顿第二定律有 代入数据解得（3）若小球以经过轨道最低点时，根据牛顿第二定律有代入数据解得根据牛顿第三定律可知小球对轨道的压力大小为120N，方向竖直向下。15.如图所示，倾角为的斜面体固定放置在水平地面上，在斜面上固定放置一个半圆管轨道AEB，圆管的内壁光滑，半径为r，最低点A、最高点B的切线水平，AB是半圆管轨道的直径，现让质量为m的小球（视为质点）从A点以一定的水平速度滑进圆管，圆管的内径略大于小球的直径，重力加速度为g，、，求：（1）若小球在A的加速度大小为4.4g，到达B时的加速度大小为2g，则A点对小球沿斜面向上弹力大小与B点对小球沿斜面向下的弹力大小之差为多少；（2）若小球到达B点时沿斜面上下侧受到的弹力刚好为0，则小球的落地点与B点间的距离为多少；（3）若小球到达B点受到的弹力大小为0.4mg，则在此弹力作用下的两种平抛运动的水平位移之差的绝对值为多少。【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）小球在A的加速度大小为4.4g时到达B时的加速度大小为2g时 解得（2）小球到达B点时沿斜面上下侧受到的弹力刚好为0，则有小球从B点飞出后有，小球的落地点与B点间的距离为解得（3）小球到达B点受到的弹力大小为0.4mg，当该弹力方向沿斜面向下时当该弹力方向沿斜面向上时由于平抛高度一定，此两种情况下小球飞出至落地时间与（2）中相同，则水平位移之差的绝对值为解得