肇庆鼎湖中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷(含答案)

这是一份肇庆鼎湖中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动。若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图所示，则飞出伞面后的水滴可能( )
A.沿曲线OA运动B.沿直线OB运动C.沿曲线OC运动D.沿曲线OD运动
2．在如图所示的装置中，甲、乙同轴传动，乙、丙皮带传动，分别是三个轮边缘上的点，设甲、乙、丙三轮的半径分别是和，且，如果三点的线速度分别为，，，三点的周期分别为，，，向心加速度分别为，，，若皮带不打滑，则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
3．如图甲是滚筒洗衣机滚筒的内部结构，内筒壁上有很多光滑的凸起和小孔。洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙。分别为一件小衣物（可理想化为质点）随滚筒匀速转动过程中经过的四个位置，a为最高位置，c为最低位置，与滚筒圆心等高。下面说法正确的是( )
A.衣物在四个位置加速度相同
B.衣物转到c位置时的脱水效果最好
C.衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的大
D.衣物在b位置受到的摩擦力和在d位置受到的摩擦力方向相反
4．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则( )
A.刚开始时B的速度为
B.重物B下降过程，绳对B的拉力等于B的重力
C.A运动到位置N时，B的速度最大
D.A运动到位置N时，B的速度为0
5．有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动。图中的圆表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为h。下列说法中正确的是( )
A.h越高，摩托车对侧壁的压力将越大
B.h越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大
C.h越高，摩托车做圆周运动的周期将越小
D.h越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大
6．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A.如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态
B.如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球的过最高点的速度至少等于
C.如图丙，用相同材料做成的两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动
D.如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用
7．饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度往鱼池中抛掷鱼饵颗粒。堤坝截面倾角为。坝顶离水面的高度为，g取，不计空气阻力（，），下列说法正确的是( )
A.若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水所用的时间越长
B.若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
C.若平抛初速度，则鱼饵颗粒不会落在斜面上
D.若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小
二、多选题
8．如图所示，半径为R的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度ω匀速转动。质量相同的小物块随容器转动且相对器壁静止，和球心O点连线与竖直方向的夹角分别为α和β，，，此时物块A受到的摩擦力恰好为零，重力加速度为g。则( )
A.B受到的摩擦力可能为零
B.转台转动的角速度大小为
C.B受沿容器壁向下的摩擦力
D.若ω改变，A受到的摩擦力可能不变
9．如图所示，喷枪水平放置且固定，图中虚线分别为水平线和竖直线.A、B、C、D为喷枪射出的打在墙上的四个液滴，四个液滴均可以视为质点；不计空气阻力，已知D、C、B、A与水平线的间距依次为1cm、4cm、9cm、16cm，则下列说法正确的是( )
A.四个液滴的射出速度相同
B.四个液滴在空中的运动时间是相同的
C.四个液滴在空中的运动时间之比应为1:2:3:4
D.四个液滴出射速度之比应为3:4:6:12
10．实验校园中的美景和精彩的学生活动是值得回味的，无人机给了我们不一样的视角去感受多姿多彩的青春。现测绘出某台无人机上升向前追踪拍摄时，竖直向上的速度及水平方向速度与飞行时间t的关系图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是( )
A.无人机在时刻处于失重状态B.无人机在这段时间内沿曲线飞行
C.无人机在时刻上升至最高点D.无人机在时间内做匀变速运动
三、填空题
11．控制变量法是物理实验探究的基本方法之一，如图所示是用控制变量法探究向心力大小与质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验情景图（图下方为皮带与被套住的塔轮的俯视图）：甲图中被皮带套住的两个塔轮缘转动的___________（选填“线速度”“角速度”或“周期”）大小相等。在甲、乙、丙三幅图中，探究向心力大小与质量m之间关系的是图___________；探究向心力大小与角速度之间关系的是图___________（后两空均选填“甲”“乙”或“丙”）。
四、实验题
12．图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
（1）关于实验条件的说法，正确的有___________。
A.斜槽轨道必须光滑
B.P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
C.P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
D.斜槽轨道末段N端必须水平
（2）该实验结果可表明___________。
A.两小球落地速度的大小相同
B.P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动
D.P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球抛出时的初速度大小为___________m/s，经过b位置时速度的大小为___________m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为___________（结果以cm为单位）。
五、计算题
13．如图所示，北京冬奥滑雪运动员通过助滑道加速后从跳台起跳，最后落在斜坡上。已知着斜坡倾角为，运动员起跳时速度大小为，方向与斜坡垂直。不计空气阻力，重力加速度为g，求：
（1）起跳后运动员在最高点速度v的大小；
（2）运动员在空中运动的时间t。
14．在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长的悬索（重力可忽略不计）系住一质量的被困人员B，直升机A和被困人员B以的速度一起沿水平方向匀速运动，如图甲所示。某时刻开始收悬索将人吊起，在5s时间内，之间的竖直距离以（单位：m）的规律变化，取。（计算结果可以保留根号）
（1）求这段时间内悬索对人的拉力大小。
（2）直升机在时停止收悬索，但发现仍然未脱离洪水围困区，为将被困人员B尽快运送到安全处，飞机在空中旋转后静止在空中寻找最近的安全目标，致使被困人员B在空中做圆周运动，如图乙所示。此时悬索与竖直方向成37°角，不计空气阻力，求被困人员B做圆周运动的线速度以及悬索对被困人员B的拉力。
15．晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）求绳断时球的速度大小和球落地时的速度大小；
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
参考答案
1．答案：C
解析：水滴在最高处离开伞边缘，沿切线方向飞出，由于受重力作用，所以轨迹向下偏转，但不会是圆周运动，C正确。
故选C。
2．答案：A
解析：AB.由圆周运动的基本关系可知，其中，，，B错误，A正确；
CD.由圆周运动的基本关系可知，其中，，CD错误。
3．答案：B
解析：衣物做匀速圆周运动，角速度（或线速度）大小恒定，根据向心加速度可知衣物在四个位置加速度大小相等，方向不同，选项A错误；衣物在a位置时，根据牛顿第二定律，同理，在c位置时，可知，结合牛顿第三定律可知衣物对滚筒壁的压力在a位置比在c位置的小，选项C错误；衣物在c位置与滚筒壁的挤压作用最大，所以衣物转到c位置时的脱水效果最好，选项B正确；衣物做匀速圆周运动，合外力完全提供向心力，筒壁对衣物的弹力指向圆心，所以衣物在b位置和d位置受到的摩擦力和重力等大反向，选项D错误。
4．答案：D
解析：A.A沿绳方向的分速度等于B的速度，故刚开始时B的速度为，A错误；
B.A匀速上升过程θ增大，减小，v减小，即B减速下降，加速度向上，绳对B的拉力大于B的重力，B错误;
CD.当A运动至位置N时，OA连线处于水平位置，即，可知此时B的速度为0，C错误，D正确。
故选D。
5．答案：D
解析：AB.杂技演员与摩托车整体受力图，如图所示，演员与摩托车沿圆形表演台的侧壁做匀速圆周运动时的向心力由摩托车的重力和侧壁的支持力的合力提供，由解析图可知，支持力
向心力
所以和只与侧壁的倾角θ有关，而与高度h无关，即h变化时，和不变，AB错误；
D.根据，可得
当h越高时，运动半径r越大，线速度v越大，D正确；
C.根据
可得
当h越高时，运动半径r越大，周期T越大，C错误。
故选D。
6．答案：C
解析：A.汽车过凹桥最低点时，加速度的方向向上，处于超重状态，故A错误；
B.小球在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，杆不仅提供拉力也可以提供支持力，所以小球的过最高点的速度只要大于零即可，故B错误；
C.物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力：，即：
所以A最先开始滑动，故C正确；
D.火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨对外轮缘会有向内侧的挤压作用，故D错误。
故选C。
7．答案：C
解析：A.平抛时间由高度决定，与无关，故A错误；
B.若鱼饵颗粒能落入水中，下落高度一定，运动时间定，根据速度分解关系，落水时速度方向与水平面的夹角正切值
越大，越小，即α越小，故B错误；
C.若鱼饵颗粒恰好落在B点，则由竖直方向可得
水平方向可得
鱼饵颗粒不会落在斜面上，故C正确；
D.若鱼饵颗粒不能落入水中，落到斜面上时速度方向与水平方向的夹角θ，根据位移分解关系
联立可得
因此θ一定，由几何关系可知落到斜面上时速度方向与斜面的夹角不变，故D错误。
故选C。
8．答案：BC
解析：
9．答案：CD
解析：AB.液滴在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动.设喷枪到墙的水平距离为x，液滴到墙时下落的高度为h，则有
可得
由题图知:ABCD四个液滴的水平距离x相等，下落高度h不等，则射出的初速度一定不同，运动时间一定不同。故AB错误;
C.根据
四个液滴在空中的运动时间之比为
C正确;
D.四个液滴出射速度之比应为
D正确。
故选CD。
10．答案：BD
解析：A.依据图象可知，无人机在时刻，在竖直方向上匀加速直线运动，而水平方向则是匀减速直线运动，则无人机有竖直向上的加速度，那么处于超重状态，不是失重状态，故A错误；
B.由图象可知，无人机在这段时间，竖直方向向上匀加速直线运动，而水平方向匀减速直线运动，那么合加速度与合初速度不共线，所以物体做曲线运动，即物体沿曲线上升，故B正确；
C.无人机在竖直方向，先向上匀加速直线，后向上匀减速直线运动，因此在时刻没有上升至最高点，故C错误；
D.无人机在时间内，水平方向做匀速直线运动，而竖直向上方向做匀减速直线运动，因此合运动做匀变速运动，故D正确。
故选：BD。
11．答案：线速度；丙；甲
解析：该装置属于皮带传动，因此两个塔轮边缘处的线速度大小相等;甲、乙图中都是钢球，质量相同，甲图中，钢球做圆周运动的半径相同，但塔轮半径不同，所以角速度不同;乙图钢球做圆周运动的半径不相同，塔轮半径相同，所以角速度相同;丙图钢球与铝球质量不同，做圆周运动的半径相同，塔轮半径相同，所以角速度相同，故探究向心力大小与质量m之间关系的是图丙，探究向心力大小与角速度之间关系的是图甲。
12．答案：（1）CD（2）D（3）2/2.0；2.5；（-10cm，-1.25cm）
解析：
13．答案：（1）3m/s（2）1.25s
解析：（1）起跳后运动员在最高点时竖直速度减为零，只有水平速度，则在最高点的速度的大小
（2）运动员在空中运动时竖直方向
其中
解得
14．答案：（1）600N（2）见解析
解析：（1）根据
可知竖直方向的加速度为
根据牛顿第二定律
可得
（2）时人距离飞机的距离为，对人分析可知悬索对被困人员B的拉力
解得
15．答案：（1）；（2）（3）见解析
解析：（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
从小球飞出到落地，根据机械能守恒定律有
解得
（2）设绳能承受的最大拉力大小为F，这也是球受到绳的最大拉力大小。球做圆周运动的半径为，根据牛顿第二定律有
解得
（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为，绳承受的最大拉力不变，根据牛顿第二定律有
得
绳断后球做平抛运动，竖直位移为，水平位移为x，时间为，根据平抛运动规律，竖直方向有
水平方向有
联立解得
根据一元二次方程的特点，当时，x有极大值，为