山东省临沂市沂水县第四中学2023-2024学年高一下学期4月阶段性质量检测物理试卷（原卷版+解析版）

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分值：100分 时间：90分钟 2024.4
第Ⅰ卷（选择题）
（共40分）
一、单选题（本题共8小题，每小题3分，共24分）
1. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变
C. 土星比地球的公转周期小
D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等
2. “弯道超车”有何要求？某同学设计了一个问题邀你作答：在学校运动会中，当你以7m/s的速率通过半径约35m的半圆形弯道时，若重力加速度取，则你所需的向心力约为重力的（ ）
A. 0.2倍B. 2倍C. 1.4倍D. 0.14倍
3. 第十一届全国杂技展演于2023年3月在山东省举办，如图所示，水平固定的细长杆上套有一遥控电动小车P，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接P，另一端悬挂一杂技演员Q。设初始时细线的右边部分与水平方向的夹角为θ，现在遥控作用下使电动小车P开始向左匀速运动，电动小车和演员均可视为质点，不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A. 当时，杂技演员Q速度为零，处于平衡状态
B. 当时，P、Q的速度大小之比是2∶1
C. 在θ向90°增大过程中，绳子的拉力始终等于演员的重力
D. 在θ向90°增大的过程中，演员Q一直处于失重状态
4. 夏日炎炎，水上项目无疑成为了对抗高温的“解药”。假设河面宽为80m，河水流速为v1=2m/s，小船在静水中的速度恒为v2=5m/s，则下列说法正确的是（ ）
A. 小船渡河的最短位移为100m
B. 若小船船头始终与河岸垂直，则小船将在河下游32m处靠岸
C. 若要使小船渡河位移最短，则需使船头与上游河岸的夹角为37°
D. 若小船船头始终与河岸垂直，渡河途中河水流速突然增大，则渡河所需时间将增大
5. 一个物体以3m/s的速度水平抛出，落地时的速度大小是5m/s，不计空气阻力，取g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A. 物体落地的时间为0.5s
B. 落地点距离抛出点的水平距离为1.5m
C. 抛出点的高度为0.2m
D. 抛出点的高度为0.8m
6. 滑板运动是一项青春、时尚、绿色、阳光的体育运动。如图所示，跳台的斜面AB长为L，C点为斜面上一点，。滑板运动员（视为质点）从斜面顶端A点水平跃出，第一次速度为刚好落在C点；第二次试跳中，要落在斜面底端B点，则离开A点时水平速度大小应为（ ）
A. B. C. D.
7. 图甲为儿童玩具拨浪鼓，其简化模型如图乙，拨浪鼓上分别系有长度不等的两根细绳，绳一端系着小球，另一端固定在关于手柄对称的鼓沿上；A、B两球相同，连接A球的绳子更长一些，现使鼓绕竖直方向的手柄匀速转动，两小球在水平面内做周期相同的匀速圆周运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）

A. 两球做匀速圆周运动时绳子与竖直方向的夹角
B. A、B两球的向心加速度相等
C. A球的线速度小于B球的线速度
D. A球所受的绳子拉力大于B球所受的绳子拉力
8. 如图所示，水平圆盘半径为R，可视为质点的物块A在圆盘边缘处，与圆盘一起围绕过圆心O的竖直轴匀速转动。某时刻在O的正上方有一个可视为质点的小球以初速度v沿OA方向水平抛出。若小球直接击中物块A，重力加速度为g，不计空气阻力。则下列说法正确的是（ ）
A. 物块A处于平衡状态
B. 物块A所受摩擦力恒定
C. 小球抛出时距离O点的高度一定为
D. 圆盘转动角速度大小一定为
二、多选题（本题共4小题，每题有多个选项正确，全选全的得4分，选对但不全的得2分，有选错的不得分，满分16分）
9. 如图所示为粉笔在黑板上留下的轨迹，下列说法正确的是（ ）
A. 若粉笔沿x轴正方向做匀速直线运动，那么粉笔沿y轴正方向先做加速直线运动后做减速直线运动
B. 若粉笔沿x轴正方向做匀速直线运动，那么粉笔沿y轴正方向先做减速直线运动后做加速直线运动
C. 若粉笔沿y轴正方向做匀速直线运动，那么粉笔沿x轴正方向先做加速直线运动后做减速直线运动
D. 若粉笔沿y轴正方向做匀速直线运动，那么粉笔沿x轴正方向先做减速直线运动后做加速直线运动
10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为的小球紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为和，小球所在的高度为筒高的一半，已知重力加速度为，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球受到重力、支持力和向心力三个力作用
B. 小球受到的合力方向垂直筒壁斜向上
C. 小球受到的合力大小为
D. 小球做匀速圆周运动的角速度
11. 如图甲所示， 滚筒洗衣机脱水时， 衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针方向的匀速圆周运动。可简化为图乙所示模型，一件小衣物质量为m， A、B分别为小衣物经过的最高位置和最低位置，测得小衣物过A 点线速度大小为 v， 做圆周运动的周期为T。已知重力加速度为g，小衣物可视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. 转筒半径
B. 衣物在A 点受到滚筒壁的压力为
C. 衣物转到 B 位置时的脱水效果最好
D. 要使衣物过A 点不掉下， 转筒的周期不能大于
12. 某篮球运动员正在进行投篮训练，篮球的运动轨迹可简化为如图所示的曲线，其中A是篮球的投出点，B是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知篮球在A点的速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点的速度大小为，在C点的速度方向与水平方向的夹角为30°，篮球可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 从A点到B点，篮球运动的时间为
B. 从B点到C点，篮球运动的时间为
C. A、B两点高度差为
D. A、C两点的水平距离为
第Ⅱ卷（非选择题）
（共60分）
三、实验题
13. (1)如图所示是研究平抛物体运动的演示实验装置。实验时，先用弹簧片C将B球紧压在DE间并与A球保持在同一水平面上，用小锤F击打弹簧片C，A球被水平抛出，同时B球自由下落。实验几次，无论打击力大或小，仪器距离地面高或低，我们听到A、B两球总是同时落地，这个实验_________。
A.说明A、B两球落地时的速度相同
B.说明A、B两球在水平方向运动是做匀速直线运动
C.说明平抛运动是自由落体和匀速直线运动的合运动
D.说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动
(2)如图所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点。则
①物体从O点运动到P点的时间为________s；
②物体的初速度为________；（结果保留2位有效数字）
③该平抛运动的轨迹方程为________。（g取）
14. 用如图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：
（1）下列实验实验方法与本实验相同的是________（填写正确选项前的字母）
A．伽利略对自由落体的研究
B．探究牛顿第二定律
C．验证力的平行四边形定则
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、位置，到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与的关系________
A．质量 B．角速度 C．半径
（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________
四、解答题
15. 如图所示，一小球以初速度自平台上水平抛出，恰好切入临近平台的一倾角为的光滑固定斜面顶端，已知，，，求
（1）小球在空中运动时间t；
（2）斜面顶端与平台的高度差h是多少。
16. 如图所示，用长度的轻绳，拴着一质量的小球（视为质点）在竖直面内做圆周运动，已知绳子能够承受的最大张力，圆心O离水平地面的高度，小球在最低点时轻绳恰好断开，不计空气阻力，取重力加速度大小，求：
（1）绳断时小球的线速度大小；
（2）绳断后小球的落地点与绳断时小球所在位置间的水平距离。
（3）小球落地的速度大小及落地速度与水平地面的夹角。
17. 如图所示，水平转台上有一个质量小物块，用长的细线将物块连接到转轴上，此时细线恰好绷直无拉力，细线与竖直转轴的夹角，物块与转台间的动摩擦因数，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使转台由静止开始逐渐加速转动。，，。求：
（1）当绳子刚好出现拉力时，转台角速度为多大？
（2）当物块刚要离开转台时，转台角速度为多大？
（3）当转台角速度为时，细线的拉力为多大？

18. 如图为某景观水车模型，水从槽口水平流出，某时刻正好垂直落在与水平面成30°角的轮叶边缘上，轮叶在水流不断冲击下转动，稳定时轮叶边缘线速度与水流冲击的速度大小近似相等。已知槽口到水车轴O所在的水平面距离为2R，水车轮轴到轮叶边缘的距离为R。（忽略空气阻力，取重力加速度为g）。求：
（1）水流的初速度的大小；
（2）稳定时轮叶转动的角速度；
（3）轮叶边缘上质量为m的钉子，随水车转动到与水平轴O等高的P点时，水车对钉子作用力F的大小。