吉林省长春外国语学校2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（Word版附答案）

这是一份吉林省长春外国语学校2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（Word版附答案），共4页。

出题人 ： 审题人：
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共4页。考试结束后，将答题卡交回。
注意事项：
1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信
息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书
写，字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；
在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。
5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
第Ⅰ卷
选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.如图所示，一个圆盘绕过圆心O且与盘面垂直的竖直轴匀速转动，角速度为ω，盘面上有一质量为m的物块随圆盘一起做匀速圆周运动，已知物块到转轴的距离为r，下列说法正确的是( )
A．物块受重力、弹力、向心力作用，合力大小为mω2r
B．物块受重力、弹力、摩擦力、向心力作用，合力大小为mω2r
C．物块受重力、弹力、摩擦力作用，合力大小为mω2r
D．物块只受重力、弹力作用，合力大小为零
2、如图，一同学表演荡秋千．已知秋千的两根绳长均为10 m，该同学和秋千踏板的总质量约为40 kg.绳的质量忽略不计．当该同学荡到秋千支架的正下方时，速度大小为5m/s，此时每根绳子平均承受的拉力约为( )
A．250 N
B．300 N
C．350 N
D．500 N
3.如图所示，质量相等的甲、乙两个小球，在光滑玻璃漏斗内壁做水平面内的匀速圆周运动，甲在乙的上方．则( )
A．球甲的线速度一定小于球乙的线速度
B．球甲的角速度一定小于球乙的角速度
C．球甲的运动周期一定小于球乙的运动周期
D．球甲对筒壁的压力一定大于球乙对筒壁的压力
4.如图所示，杂技演员表演“水流星”节目．一根长为L的细绳两端系着盛水的杯子，演员握住绳中间，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做圆周运动，杯子运动中水始终不会从杯子中洒出，重力加速度为g，则杯子运动到最高点的角速度ω至少为( )
A.eq \r(\f(10g,L)) B.eq \r(\f(2g,L))
C.eq \r(\f(5g,L)) D.eq \r(\f(g,L))
5.银河系的恒星中大约四分之一是双星，某双星由质量不等的星体S1和S2构成，两星在相互之间的万有引力作用下绕两者连线上某一定点C做匀速圆周运动．由天文观察测得其运动周期为T，S1到C点的距离为r1，S1和S2的距离为r，已知引力常量为G.由此可求出S2的质量为( )
A.eq \f(4π2r2r－r1,GT2) B.eq \f(4πr13,GT2)
C.eq \f(4π2r3,GT2) D.eq \f(4π2r2r1,GT2)
6.地球的近地卫星线速度大小约为8 km/s，已知月球质量约为地球质量的eq \f(1,81)，地球半径约为月球半径的4倍，下列说法正确的是( )
A．在月球上发射卫星的最小速度约为8 km/s
B．月球卫星的环绕速度可能达到4 km/s
C．月球的第一宇宙速度约为1.8 km/s
D．“近月卫星”的线速度比“近地卫星”的线速度大
7.汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶．下面四个图像中，哪个图像正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系( )
8.(多选)地月系统是双星模型，为了寻找航天器相对地球和月球不动的位置，科学家们做出了不懈努力．如图所示，欧拉推导出L1、L2、L3三个位置，拉格朗日又推导出L4、L5两个位置．现在科学家把L1、L2、L3、L4、L5统称地月系中的拉格朗日点．中国“嫦娥四号”探测器成功登陆月球背面，并通过处于拉格朗日区的“嫦娥四号”中继卫星“鹊桥”把信息返回地球，引起众多师生对拉格朗日点的热议．下列说法正确的是( )
A．在拉格朗日点航天器的受力不再遵循万有引力定律
B．在不同的拉格朗日点航天器随地月系统运动的周期均相同
C．“嫦娥四号”中继卫星“鹊桥”应选择L1点开展工程任务实验
D．“嫦娥四号”中继卫星“鹊桥”应选择L2点开展工程任务实验
9.(多选)如图所示，木块B上表面是水平的，木块A置于B上，并与B保持相对静止，一起沿固定的光滑斜面由静止开始下滑，在下滑过程中( )
A．A所受的合力对A做正功
B．B对A的弹力对A做正功
C．B对A的摩擦力对A做正功
D．A对B的作用力对B做正功
10.(多选)在某一粗糙的水平面上，一质量为2 kg的物体在水平恒定拉力的作用下做匀速直线运动，当运动一段时间后，拉力逐渐减小，且当拉力减小到零时，物体刚好停止运动，图中给出了拉力随位移变化的关系图像．已知重力加速度g取10 m/s2.根据以上信息能精确得出或估算得出的物理量有( )
A．物体与水平面间的动摩擦因数
B．合外力对物体所做的功
C．物体做匀速运动时的速度
D．物体运动的时间
第Ⅱ卷
非选择题：本题共5小题，共54分。11题6分，12题6分，13题12分，14题14分，15题16分。
11.在做“探究平抛运动的特点”的实验时：
(1)钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的．
(2)某同学通过实验得到的轨迹如图甲所示，由轨迹可知，竖直距离yOA∶yAB∶yBC＝________，tOA∶tAB∶tBC＝________，这表明竖直方向是初速度为________的________运动．
(3)该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y－x2图像(如图乙)，此平抛物体的初速度v0＝0.49 m/s，则竖直方向的加速度g＝________ m/s2.(结果保留3位有效数字)
12.某同学为探究圆周运动的基本规律设计如图所示的实验装置，在支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一拉力传感器，传感器正下方用细线连接一个小球．在装置侧面连接一位置可以调节的电子计数器，实验操作如下：
①电动机不转动时，记录拉力传感器的示数为F；
②闭合电源开关，稳定后，小球在水平面做匀速圆周运动，记录此时拉力传感器的示数为2F；
③稳定后，调节计数器的位置，当小球第一次经过离计数器最近的A点时开始计数，并记录为1次，记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，整理器材．
请回答下列问题：
(1)小球运动的周期为________；
(2)小球运动的向心力大小为________；
(3)小球做匀速圆周运动的轨道半径为________(用F、t、n、重力加速度g表示)．
13.如图所示，质量为m＝2 kg的木块在倾角θ＝37°的斜面上由静止开始下滑，斜面足够长，木块与斜面间的动摩擦因数为μ＝0.5，已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2，
求前2 s内重力的平均功率和2 s末重力的瞬时功率分别为多少？
14.水平转盘上距转轴1.2 m处放置一个10 kg的物体(可视为质点)，物体与转盘间的动摩擦因数为0.13.当转盘转动后，可使物体以0.5 m/s2的切向加速度做加速圆周运动，经过多长时间物体和转盘发生相对滑动？(滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g＝10 m/s2)
15.如图所示，粗糙水平地面AB与半径R＝0.4 m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m＝1 kg的小物块在9 N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动．已知xAB＝5 m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.1，当小物块运动到B点时撤去力F，取重力加速度g＝10 m/s2，求：
（1）小物块到达B点时速度的大小；
（2）小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小．
（3）小球从D点飞出时落地点到B点的距离。
答案
11、(1)重垂线 (2)1∶3∶5 1∶1∶1 零 匀加速直线 (3)9.60
解析 (1)竖直线用重垂线确定，因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的．
(2)由轨迹可知，竖直距离yOA∶yAB∶yBC＝1∶3∶5；由于水平距离xOA＝xAB＝xBC，则tOA＝tAB＝tBC，所以tOA∶tAB∶tBC＝1∶1∶1，在连续相等的时间内，竖直方向的位移之比为1∶3∶5，表明竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，O点就是抛出点．
(3)竖直方向有y＝eq \f(1,2)gt2，水平方向有x＝v0t，则平抛运动的轨迹方程为y＝eq \f(g,2v02)x2，则斜率为eq \f(g,2v02)＝eq \f(0.8,0.04)＝20，解得g≈9.60 m/s2.
12、(1)eq \f(t,n－1) (2)eq \r(3)F (3)eq \f(\r(3)t2g,4π2n－12)
解析 (1)小球运动的周期为T＝eq \f(t,n－1)
(2)小球的重力G＝F＝mg
小球运动的向心力大小为F向＝eq \r(FT2－G2)＝eq \r(2F2－F2)＝eq \r(3)F
(3)小球做匀速圆周运动，则F向＝meq \f(4π2,T2)r
轨道半径为r＝eq \f(\r(3)t2g,4π2n－12).
13、解析 木块所受的合外力
F合＝mgsin θ－μmgcs θ＝4 N
木块的加速度a＝eq \f(F合,m)＝2 m/s2
前2 s内木块的位移x＝eq \f(1,2)at2＝eq \f(1,2)×2×22 m＝4 m
所以，重力在前2 s内做的功为
W＝mgxsin θ＝2×10×4×0.6 J＝48 J
重力在前2 s内的平均功率eq \x\t(P)＝eq \f(W,t)＝24 W
木块在2 s末的速度v＝at＝2×2 m/s＝4 m/s
2 s末重力的瞬时功率
P＝mgvsin θ＝2×10×4×0.6 W＝48 W.
14、解析 物体做加速圆周运动，所以静摩擦力不指向圆心，(如图)把静摩擦力分解，
可知Ff1＝ma
Ff2＝meq \f(v2,r)
当物体恰好滑动时：(μmg)2＝Ff12＋Ff22
联立以上三式，解得v＝1.2 m/s
物体沿圆周做加速运动，所以t＝eq \f(v,a)＝2.4 s.
15、解析 (1)从A到B过程，据动能定理可得
(F－μmg)xAB＝eq \f(1,2)mvB2
解得小物块到达B点时速度的大小为
vB＝4eq \r(5) m/s
(2)从B到D过程，据动能定理可得
－mg·2R＝eq \f(1,2)mvD2－eq \f(1,2)mvB2
在D点由牛顿第二定律可得
FN＋mg＝meq \f(vD2,R)
联立解得小物块运动到D点时，轨道对小物块作用力的大小为FN＝150 N.
（3）2R=1/2 gt2
X=v0t
X=3.2m
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
C
A
B
B
D
C
C
BD
AC
ABC