甘肃省白银市靖远县四中2022-2023学年高一4月月考物理Word版含解析.docx

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靖远四中2022-2023学年高一第二学期月考试卷物理试题一、单选题1．某道闸杆上的甲、乙、丙、丁四处各固定一个质量相同的螺栓。则在抬起道闸杆过程中，所需向心力最大的螺栓是（　　）A．甲B．乙C．丙D．丁2．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其沿竖直方向的速度-时间（vy-t）图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的位移-时间（x-t）图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（　　）。A．t=0时，猴子的速度大小为8m/sB．猴子在0~2s内的加速度大小为4m/s2C．猴子在0~2s内做非匀变速曲线运动D．t=1s时猴子的速度大小为6m/s3．如图所示，一个大小可忽略，质量为的模型飞机，在距水平地面高为的水平面内以大小为的线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影点。某时刻有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的阻力，取。下列说法正确的是（　　） A．模型飞机做匀速圆周运动时空气对其的作用力大小为B．小螺丝在空中的运动时间为C．小螺丝的着地点到的距离为D．小螺丝着地时的速度大小为4．在紧张的学习之余，班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为h、到靶面的水平距离为L处，将质量为m的飞镖以大小为v0的速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正下方。不计空气阻力。只改变h、L、m、v0四个物理量中的一个.可使飞镖投中靶心的是（　　）A．适当减小LB．适当减小C．适当减小hD．适当减小m5．如图所示，两个相对斜面的倾角分别为和，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。不计空气阻力，。则A、B两个小球从抛出到落到斜面的运动时间之比为（    ）A．1∶1B．4∶3C．16∶9D．9∶166．如图所示，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，该工人的两手与树苗的接触位置（树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h，树苗与地面的夹角为α时，该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为（　　） A．B．C．D．7．如图甲，一长为R且不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端系住一小球，使小球在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　）A．绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大B．利用该装置可以得出小球的质量C．小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置不变D．利用该装置可以得出重力加速度8．如图所示，可视为质点的、质量的小球，在半径的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，。下列有关说法中正确的是（　　）A．小球在圆心上方管道内运动时，对外壁一定有作用力B．小球能够到达最高点时的最小速度为2m/sC．小球达到最高点的速度为2m/s时，球受到的合外力为零D．若小球在最高点的速度大小为4m/s，则此时小球对管道外壁的作用力大小为30N二、多选题9．如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为，（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），以下判断正确的是（　　） A．小球通过A,B两点间用时sB．小球通过A、B两点间用时C．A、B两点间的高度差为h=10mD．A、B两点间的高度差为10．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（　　）A．小球线速度瞬间减小B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍11．如图所示，两个质量分别为2m、m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为r，b与转轴的距离为2r，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）A．b一定比a先开始滑动B．在滑动之前，a、b所受的摩擦力大小始终相等C．当ω=时，a即将开始滑动 D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg三、实验题12．（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_______.A．秒表  B．天平  C．坐标纸  D．弹簧秤  E．重锤线（2）实验中，下列说法正确的是________.A．斜槽轨道必须光滑；B．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下；C．斜槽轨道末端可以不水平；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些；（3）如图所示，一个做平抛运动的小球，先后通过a、b、c三点，若相邻两点间的水平距离均为s=0.4m，竖直距离分别为h1=0.6m和h2=1.0m，则抛出该球的初速度大小为____在b点时的速度大小为_________.（不计空气阻力，g取10m/s2）四、解答题13．如图，某同学利用国产大疆无人机玩“投弹”游戏，无人机以的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力忽略不计，g取。(1)求小球下落的时间。(2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。(3)求小球落地的速度。 14．花样滑冰极具观赏性，体现了力与美的融合。一个花样滑冰男运动员牵着另一个质量为m的女运动员的手使其恰好做圆周运动，该过程可以简化为长L的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动的模型，如图所示。当男运动员的手臂与竖直方向的夹角为时，求：（1）男运动员对女运动员的拉力F的大小；（2）女运动员的脚尖处的线速度大小和转速。15．如图所示，从A点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入的固定粗糙圆弧轨道，且在圆弧轨道上做匀速圆周运动，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量，A点距C点的高度为，圆弧轨道的半径，小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，不计空气阻力，取重力加速度大小，，。（1）求小物块的初速度大小及其在B点时的速度大小；（2）求小物块滑动至C点时受到圆弧轨道的支持力大小；（3）木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？ 高一物理答案一、单选题1．某道闸杆上的甲、乙、丙、丁四处各固定一个质量相同的螺栓。则在抬起道闸杆过程中，所需向心力最大的螺栓是（　　） A．甲B．乙C．丙D．丁【答案】D【详解】四个螺栓质量相同，圆周运动角速度相同，根据向心力公式丁处的螺栓圆周运动半径最大，所需向心力最大。故ABC错误，D正确。故选D。2．如图甲所示，在杂技表演中，猴子沿竖直杆向上运动，其沿竖直方向的速度-时间（vy-t）图像如图乙所示，同时人顶着杆沿水平地面运动的位移-时间（x-t）图像如图丙所示。若以地面为参考系，下列说法正确的是（　　）。A．t=0时，猴子的速度大小为8m/sB．猴子在0~2s内的加速度大小为4m/s2C．猴子在0~2s内做非匀变速曲线运动D．t=1s时猴子的速度大小为6m/s【答案】B【详解】A．由题图乙可知，在t=0时，猴子在竖直向上方向的分速度大小为8m/s，同时由题图丙可知，人在水平方向的速度大小为猴子同时参与了两个分运动，所以猴子的速度大小为 A错误；    B．由题图乙可知，猴子在0~2s内竖直方向的加速度大小为在水平方向为匀速直线运动，加速度是零，因此猴子在0~2s内的加速度大小为4m/s2，B正确；                            C．由题图乙和丙可知，猴子在竖直方向做匀减速直线运动，加速度方向向下，在水平方向做匀速直线运动，加速度是零，其合加速度方向与其运动方向不在同一直线上，因此猴子在0~2s内做匀变速曲线运动，C错误；D．t=1s时，猴子在竖直方向的分速度大小为在水平方向分速度大小为4m/s，则有t=1s时，猴子的速度大小为D错误。故选B。3．如图所示，一个大小可忽略，质量为的模型飞机，在距水平地面高为的水平面内以大小为的线速度绕圆心做半径为的匀速圆周运动，为圆心在水平地面上的投影点。某时刻有一小螺丝掉离飞机，不计空气对小螺丝的阻力，取。下列说法正确的是（　　）A．模型飞机做匀速圆周运动时空气对其的作用力大小为B．小螺丝在空中的运动时间为C．小螺丝的着地点到的距离为D．小螺丝着地时的速度大小为【答案】A【详解】A．模型飞机受重力和空气对其的作用力，两力的合力沿半径指向圆心，合力大小为 所以空气对其作用力的大小为A正确；B．小螺丝做平抛运动，运动时间B错误；C．小螺丝做平抛运动的水平位移为所以到的距离为C错误；D．落地时水平方向的速度为10m/s，竖直方向的速度为20m/s。所以落地时的速度大小为，D错误。故选A。4．在紧张的学习之余，班上举行了飞镖比赛。小李从到地面的高度为h、到靶面的水平距离为L处，将质量为m的飞镖以大小为v0的速度水平投出，结果飞镖落在靶心的正下方。不计空气阻力。只改变h、L、m、v0四个物理量中的一个.可使飞镖投中靶心的是（　　）A．适当减小LB．适当减小C．适当减小hD．适当减小m【答案】A【详解】飞镖做平抛运动，水平方向竖直方向要击中靶心，则应使变小，可知可以使L减小，或者增大，故A正确，BCD错误。故选A。 5．如图所示，两个相对斜面的倾角分别为和，在斜面顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上。不计空气阻力，。则A、B两个小球从抛出到落到斜面的运动时间之比为（    ）A．1∶1B．4∶3C．16∶9D．9∶16【答案】D【详解】根据平抛运动规律以及落在斜面上的特点可知解得所以时间之比为ABC错误，D正确。故选D。6．如图所示，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，该工人的两手与树苗的接触位置（树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h，树苗与地面的夹角为α时，该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为（　　）A．B．C．D．【答案】D 【详解】因手与树苗接触位置始终不变，故接触点做圆周运动，把接触点的线速度按水平与竖直方向分解，水平分速度等于工人手水平向右的速度v，如图所示。此时手握树干的位置到O点距离为则有v=ωRsinα则有故选D。7．如图甲，一长为R且不可伸长的轻绳一端固定在点，另一端系住一小球，使小球在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点的速度大小为v，此时绳子拉力大小为F，拉力F与速度的平方的关系如图乙所示，以下说法正确的是（　　）A．绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大B．利用该装置可以得出小球的质量C．小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置不变D．利用该装置可以得出重力加速度【答案】A【详解】A．小球经过最高点时，根据牛顿第二定律有 解得所以图乙图线的斜率为所以绳长不变，用质量更大的球做实验，得到的图线斜率更大，选项A正确；B．由图像可知解得选项B错误；C．当时，有所以小球质量不变，换绳长更长的轻绳做实验，图线a点的位置将会发生变化，选项C错误。D．由图乙可知当时，此时绳子的拉力为零，物体的重力提供向心力，则解得所以则重力加速度选项D错误；故选A。8．如图所示，可视为质点的、质量的小球，在半径的竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，。下列有关说法中正确的是（　　） A．小球在圆心上方管道内运动时，对外壁一定有作用力B．小球能够到达最高点时的最小速度为2m/sC．小球达到最高点的速度为2m/s时，球受到的合外力为零D．若小球在最高点的速度大小为4m/s，则此时小球对管道外壁的作用力大小为30N【答案】D【详解】AB．小球能够通过最高点时的最小速度为0，此时对外轨道没有作用力，故AB错误；C．小球做曲线运动，合外力不为零，故C错误；D．设小球在最高点时管道外壁对小球的弹力大小为，方向竖直向下，由牛顿第二定律得代入解得故D正确。故选D。二、多选题9．如图所示，一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为，（空气阻力忽略不计，g取10m/s2），以下判断正确的是（　　）A．小球通过A,B两点间用时sB．小球通过A、B两点间用时C．A、B两点间的高度差为h=10m D．A、B两点间的高度差为【答案】AD【详解】AB．根据平行四边形定则得，A点竖直分速度，则小球通过A、B两点的时间故A正确，B错误；CD．A、B两点间的高度差故C错误，D正确。故选AD。10．一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处钉有一颗钉子，如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间（　　）A．小球线速度瞬间减小B．小球的角速度突然增大到原来的2倍C．小球的向心加速度突然增大到原来的2倍D．悬线对小球的拉力突然增大到原来的2倍【答案】BC【详解】A．当碰到钉子瞬间，小球到达最低点，此时线速度没有变化，故A错误。B．根据圆周运动知识得：，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以小球的角速度突然增大到原来的2倍，故B正确。C．根据圆周运动知识得，而半径变为原来的，线速度没有变化，所以向心加速度突然增大到原来的2倍，故C正确； D．在最低点根据牛顿第二定律得原来碰到钉子后悬线对小球的拉力不是增大到2倍，故D错误。故选BC。11．如图所示，两个质量分别为2m、m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为r，b与转轴的距离为2r，木块与圆盘间的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）A．b一定比a先开始滑动B．在滑动之前，a、b所受的摩擦力大小始终相等C．当ω=时，a即将开始滑动D．当ω=时，a所受摩擦力的大小为kmg【答案】AB【详解】A．小木块a、b做圆周运动时，由静摩擦力提供向心力，即Ff=mω2R当角速度增加时，静摩擦力增大，当增大到最大静摩擦力时，发生相对滑动，对木块aF1=2mωa2r当F1=2kmg时2kmg=2mωa2r对木块bF2=mωb2·2r 当F2=kmg时kmg=mωb2·2r所以b先达到最大静摩擦力，b一定比a先开始滑动，故A正确；B．两木块滑动前转动的角速度相同，则F1=2mω2rF2=mω2·2r在滑动之前，a、b所受的摩擦力大小始终相等，故B正确；C．当时，b刚开始滑动，当时，a刚开始滑动，故C错误；D．当，a没有滑动，则F1=2mω2r=kmg故D错误。故选AB。三、实验题12．（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是_______.A．秒表  B．天平  C．坐标纸  D．弹簧秤  E．重锤线（2）实验中，下列说法正确的是________.A．斜槽轨道必须光滑；B．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下；C．斜槽轨道末端可以不水平；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些；（3）如图所示，一个做平抛运动的小球，先后通过a、b、c三点，若相邻两点间的水平距离均为s=0.4m，竖直距离分别为h1=0.6m和h2=1.0m，则抛出该球的初速度大小为____在b点时的速度大小为_________.（不计空气阻力，g取10m/s2） 【答案】    CE    BD    2m/s    m/s【详解】[1]在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是坐标纸和重锤线；[2]A．斜槽轨道没必要光滑，只要到达底端的速度相同即可，故A错误；B．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，以保证到达底端的速度相同，故B正确；C．斜槽轨道末端必须水平，以保证小球从斜槽末端做平抛运动，故C错误；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D正确。故选BD。[3]在竖直方向上，根据h2−h1＝gT2得则小球初速度为b点竖直分速度为根据平行四边形定则知，b点的速度为四、解答题13．如图，某同学利用国产大疆无人机玩“投弹”游戏，无人机以的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离，空气阻力忽略不计，g取。(1)求小球下落的时间。 (2)求小球释放点与落地点之间的水平距离。(3)求小球落地的速度。【答案】(1)2s；(2)；(3)，与水平方向夹角45°【详解】(1)小球在竖直方向做自由落体运动，可得代入数据可解得。(2)小球在水平方向做匀速直线运动，可得代入数据可解得。(3)小球在竖直方向的分速度故小球落地速度代入数据可解得，方向与水平方向夹角45°。14．花样滑冰极具观赏性，体现了力与美的融合。一个花样滑冰男运动员牵着另一个质量为m的女运动员的手使其恰好做圆周运动，该过程可以简化为长L的细线，一端固定于O点，另一端拴一质量为m的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动的模型，如图所示。当男运动员的手臂与竖直方向的夹角为时，求：（1）男运动员对女运动员的拉力F的大小；（2）女运动员的脚尖处的线速度大小和转速。 【答案】（1）；（2），【详解】（1）女运动员在水平面内做匀速圆周运动，其受重力和拉力，两个力的合力提供向心力，如图所示由几何关系可知，男运动员对女运动员的拉力大小（2）女运动员受到的合力沿水平方向指向圆心，设她做匀速圆周运动的轨迹半径为r，由几何关系得根据牛顿第二定律有联立两式解得根据公式可得15．如图所示，从A点以某一水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入的固定粗糙圆弧轨道，且在圆弧轨道上做匀速圆周运动，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量，A点距C点的高度为，圆弧轨道的半径，小物块与长木板间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数，不计空气阻力，取重力加速度大小，，。（1）求小物块的初速度大小及其在B点时的速度大小；（2）求小物块滑动至C点时受到圆弧轨道的支持力大小；（3）木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？ 【答案】（1），；（2）；（3）【详解】（1）根据题图中的几何关系，小物块下落的高度竖直方向与水平方向速度的正切值平抛运动竖直方向有小物块在B点的速度大小解得（2）在C点对小物块进行受力分析，根据向心力公式其中解得（3）对小物块受力分析有对长木板受力分析有 根据速度—时间关系有根据速度—时间关系有小物块与长木板共速根据位移一时间关系有根据位移—时间关系有最短板长解得