河南省安阳市联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份河南省安阳市联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版），文件包含河南省安阳市联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题原卷版docx、河南省安阳市联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共25页， 欢迎下载使用。

注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．请按题号顺序在答题卡上各题目的答题区域内作答，写在试卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。
3．选择题用2B铅笔在答题卡上把所选答案的标号涂黑；非选择题用黑色签字笔在答题卡上作答；字体工整，笔迹清楚。
4．考试结束后，请将试卷和答题卡一并上交。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 研究曲线运动常常用“化曲为直”思想，即运用运动的合成与分解将曲线运动等效分解成两个直线运动研究。下列说法正确的是（ ）
A. 任何曲线运动都可以分解为互相垂直的匀速直线运动与匀加速直线运动
B. 曲线运动的速度一定是变化的，但加速度可以保持不变
C. 分解后的分运动的速度一定比合运动的速度小
D. 分解后的分运动的时间可能比合运动的时间长
【答案】B
【解析】
【详解】A．加速度发生变化的曲线运动不可以分解为互相垂直的匀速直线运动与匀加速直线运动，故A错误；
B．曲线运动的速度方向时刻发生变化，所以速度一定是变化的，加速度方向与速度方向一定不在同一直线上，但加速度可以保持不变，故B正确；
C．根据平行四边形定则可知，分解后的分运动的速度不一定比合运动的速度小，故C错误；
D．分解后的分运动的时间一定等于合运动的时间，故D错误。
故选B。
2. 下列关于几种圆周运动实例的说法中，错误的是（ ）
A. 图甲中小球在竖直圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A点时，轨道对小球的支持力提供小球所需的向心力
B. 图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的静摩擦力方向始终指向圆心
C. 图丙中小球做圆锥摆运动，细绳的拉力与小球重力的合力提供小球运动所需的向心力
D. 图丁的圆筒匀速转动的角速度越大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力也越大
【答案】D
【解析】
【详解】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A点时，受到重力和支持力，其中轨道对小球的支持力提供小球所需向心力，故A正确，不符合题意；
B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，静摩擦力提供向心力，指向圆心，故B正确，不符合题意；
C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，合力提供向心力，故C正确，不符合题意；
D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，故D错误，符合题意。
故选D。
3. 如图所示，“”形光滑硬杆固定在竖直平面内，，底边水平。均可视为质点的带孔小球甲、乙间用轻质细杆相连，分别套在“”形杆上的A、C点，开始时两球在同一竖直线上处于静止状态，某时刻给乙一个轻微扰动使它们开始运动，当甲运动到B点时，速度大小为v，轻质细杆与水平方向的夹角为60°，则此时乙球的速度大小为（ ）
A. B. vC. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当甲运动到B点时，速度大小为v，轻质细杆与水平方向的夹角为60°，则此时乙球的速度大小为，根据甲乙沿杆方向的分速度相同可得
解得
故选B。
4. 在空中同一点沿相反方向同时水平抛出两个小球，它们的初速度大小分别为和。重力加速度为g，不计空气阻力，当两个小球速度之间的夹角为时，下落的高度为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当两个小球速度之间的夹角为时，二者速度的偏角互余，设初速度大小为的小球速度偏角为，则有
解得
则下落的高度为
故选A。
5. 如图所示，正方形框ABCD竖直放置，两个完全相同的小球P、Q分别穿在方框的BC、CD边上，当方框绕AD轴匀速转动时，两球均恰与方框保持相对静止且位于BC、CD边的中点，已知两球与方框之间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则两球与方框间的动摩擦因数为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】对P球，根据牛顿第二定律可得
对Q球，根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选B。
6. 如图所示，为了测量列车通过一圆弧形弯道在水平面内转弯的半径的大小，某人设计了如下方法：将一重物（可视为质点）用轻绳悬挂在列车车厢顶部，当列车以恒定速率v通过该弯道时，发现轻绳与车厢侧壁保持平行。已知弯道路面与水平面间夹角为，空气阻力不计，重力加速度为g。则列车在该弯道的转弯半径大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】重物受到重力、绳子拉力的合力提供重物做圆周运动的向心力，则
解得列车在该弯道的转弯半径大小为
故选C。
7. 如图所示，半径为R的光滑细圆环固定在竖直平面内，一质量为m、中心有小孔的小球（可视为质点）穿在圆环上，并在竖直平面内做圆周运动，以大小为（g为重力加速度）的速度经过圆环最高点A，则下列说法正确的是（ ）
A 要保证小球可以到达最高点A，k不可能等于0
B. 若，则小球在A点对圆环的压力大小为0
C. 若，则小球在A点对圆环产生方向竖直向下、大小为的压力
D. 若，则小球在A点对圆环产生方向竖直向上、大小为的拉力
【答案】D
【解析】
【详解】A．由于小球穿在圆环上，当小球到达最高点受到的支持力等于重力时，小球的速度为0，则要保证小球可以到达最高点A，k可以等于0，故A错误；
BCD．当小球在A点对圆环的压力大小为0时，根据牛顿第二定律可得
解得
可知若，则小球在A点对圆环的压力大小为0；若，则小球在A点对圆环的压力大小不为0；若，小球受到的重力不足以提供向心力，则圆环对小球有竖直向下的弹力，根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知，小球在A点对圆环产生方向竖直向上、大小为的拉力，BC错误，D正确。
故选D。
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，压路机的大轮半径R是小轮半径r的2倍，A点位于大轮边缘，B点位于小轮边缘，C点距离大轮轴心。当压路机匀速行驶时，车轮与路面不打滑。下列关于A、B、C三点绕各自圆心做匀速圆周运动的说法中，正确的是（ ）
A. A、B两点的线速度大小之比为2∶1
B. A、B两点的角速度大小之比为1∶2
C. B、C两点的向心加速度大小之比为6∶1
D. 经过足够长的距离，B、C两点转过的圈数之比为2∶3
【答案】BC
【解析】
【详解】A．A、B分别为同一传动装置前轮和后轮边缘上的一点，线速度大小相等，则A、B两点的线速度大小之比为
故A错误；
B．根据
A、B两点的角速度大小之比为
故B正确；
C．A、C两点同轴转动，角速度相等，根据
B、C两点的向心加速度大小之比为
故C正确；
D．B、C两点的角速度大小之比为
根据
经过足够长的距离，B、C两点转过的圈数之比为
故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示为一固定在水平地面、倾角为的斜面，在斜面ABCD上固定平铺一张光滑的坐标纸，将一小球从A点沿AB以某一初速度水平推出，并用频闪照相机记录下小球在运动过程中不同时刻的位置，如图乙所示。已知坐标纸每个正方形方格的边长为d，照相机频闪的时间间隔为t，小球可视为质点，空气阻力不计。则下列说法正确的是（ ）
A. 小球在斜面上做匀变速曲线运动B. 小球从A点运动到CD边的时间为4.75t
C. 小球从A点抛出时的速度大小为D. 当地的重力加速度大小为
【答案】AD
【解析】
【详解】A．小球在斜面上受到的合力为重力沿斜面向下的分力，恒定不变，且合力方向与初速度方向垂直，则小球在斜面上做匀变速曲线运动，故A正确；
C．小球沿初速度方向做匀速直线运动，则有
故C错误；
D．小球沿斜面向下做匀加速直线运动，则有
解得小球的加速度大小为
又
可得当地的重力加速度大小为
故D正确；
B．设小球从A点运动到CD边时间为，则有
解得
故B错误。
故选AD。
10. 如图甲所示，固定在水平地面上表面光滑的圆锥体，其轴线竖直，顶角为。将长度为l的轻绳一端固定在顶点O处（轻绳与母线平行），另一端系一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度绕圆锥体的轴线在水平面内做匀速圆周运动，测得细线拉力F随变化的关系图像如图乙所示。已知重力加速度，则结合图中相关信息，下列说法正确的是（ ）
A. B.
C. D. 当时，
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC．由图像，可知当时，对小球有
由图像知，当小球恰好离开锥面时，此时，，绳子拉力与小球重力的合力提供向心力，有
联立可求得
，，
故
故A错误，BC正确；
D．当时，小球已经离开圆锥体，设此时轻绳与竖直方向夹角为，对小球有
求得
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学设计了一个研究平抛运动的实验装置，如图甲所示。在水平桌面上放置一个斜面，让钢球从斜面上由静止滚下，钢球滚过桌边后便做平抛运动。在钢球抛出后经过的途中放置一块水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通过竖直标尺（未画出）读出，木板可以上下自由调节。在木板上固定一张白纸。该同学在完成装置安装后进行了如下步骤的实验：
A.实验前在白纸上画一条直线，并在线上标出a、b、c三点，且，如图乙所示；
B.让钢球从斜面上的某一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中a点，记下此时木板与桌面的高度差；
C.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中b点，记下此时木板与桌面的高度差；
D.让钢球从斜面上的同一位置由静止滚下，调节木板高度，使得钢球正好击中c点，记下此时木板与桌面的高度差。
（1）下列说法中正确的是______（填字母）。
A. 实验时应保持桌面水平
B. 必须选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
C. 必须选择对钢球摩擦力尽可能小的桌面
（2）已知当地的重力加速度为，空气阻力不计，则该同学由上述测量结果即可粗测出钢球的平抛初速度大小______m/s，钢球击中b点时的速度大小______m/s。（结果均保留2位有效数字）
【答案】（1）A （2） ①. 2.0 ②. 2.5
【解析】
【小问1详解】
A．为了保证小球抛出桌面时做的是平抛运动，则实验时需要保持桌面水平，故A正确；
BC．只要保证小钢球从桌面水平抛出时的速度相等即可，所以只需要保证小钢球每次从同一位置由静止释放即可，斜面与桌面可以不需要光滑，故BC错误。
故选A。
【小问2详解】
[1][2]在竖直方向
水平方向
其中
联立代入数据解得
b点为hac段时间的中点，因此有
钢球击中b点时的速度大小
12. 实验探究小组用如图所示的实验装置来探究影响向心力大小的因素。长槽横臂的挡板C到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板B到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的相对大小。
（1）下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是______（填字母）。
A. 探究一根弹簧弹力与形变量的关系
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与力、质量关系
（2）关于本实验，下列说法正确的是______（填字母）。
A. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
B. 探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处
C. 探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处
D. 探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处
（3）若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，则B、C两处的角速度大小之比为______；将质量相同的小球分别放在B、C两处，左、右两侧露出的标尺格数之比为______。
【答案】（1）C （2）BCD
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
本实验中探究向心力大小与质量、半径和角速度的关系，采用的实验方向是控制变量法；
A．探究一根弹簧弹力与形变量的关系，没有采用控制变量法，故A错误；
B．探究两个互成角度的力的合成规律，采用的实验方向是等效替代法，故B错误；
C．探究加速度与力、质量关系，采用的实验方向是控制变量法，故C正确。
故选C。
【小问2详解】
AB．探究向心力和角速度的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故A错误，B正确；
C．探究向心力和半径的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板B和挡板C处，故C正确；
D．探究向心力和质量的关系时，应将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上，将质量不同的小球分别放在挡板A和挡板B处，故D正确。
故选BCD。
【小问3详解】
[1]若传动皮带套住左、右两个塔轮的半径分别为、，某次实验使，根据
可知则B、C两处的角速度大小之比为
[2]将质量相同的小球分别放在B、C两处，根据
可知左、右两侧露出的标尺格数之比为
13. 如图所示，一人骑摩托车做特技表演，从水平平台出发，从平台端点C水平飞出，恰好能从固定在竖直面内的圆弧轨道的D点沿切线进入轨道，并沿轨道恰好能运动到最高点B，O为圆心。已知圆弧轨道的半径，OD连线与竖直方向间夹角为，人与摩托车整体的质量，测得经过D点时对轨道的压力大小。人与摩托车整体视为质点，不计空气阻力，重力加速度，，。求：
（1）人与摩托车整体经过B点时的速度大小；
（2）人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小及从C到D的飞行时间。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）沿轨道恰好能运动到最高点B，则有
解得人与摩托车整体经过B点时的速度大小为
（2）在D点处，根据牛顿第二定律可得
又根据牛顿第三定律可知
解得
则人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小
D点处的竖直分速度为
则从C到D的飞行时间为
14. 如图甲是一幅名为“打水漂儿”的画，画中是很多人儿时玩过的一种游戏：在河岸边将小石片水平抛出，石片碰到水面时并不会直接沉入水中，而是擦着水面再次弹起飞行，跳跃数次后沉入水中。如图乙所示，现有一人在池塘边距水面高度为处，将一小石片以初速度水平抛出，若小石片每次与水面接触后，竖直方向的分速度反向，大小变为接触前的，水平方向的分速度方向不变，大小变为接触前的，空气阻力及小石片与水面接触的时间可忽略不计，重力加速度。求：
（1）小石片第一次接触水面前瞬间的速度v的大小；
（2）小石片从抛出到第二次与水面接触所经历的时间t以及此时与抛出点间的水平距离x。
【答案】（1）；（2），
【解析】
【详解】（1）小石片抛出做平抛运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动，则有
解得
第一次接触水面前瞬间小石片的竖直分速度
小石片第一次接触水面前瞬间的速度v的大小为
（2）小石片从第一次碰撞水面后做斜抛运动，运动到第二次碰撞水面前的过程中，在空中运动的时间
小石片从抛出到第二次与水面接触所经历的时间
小石片第二次接触水面处与抛出点的水平距离
15. 如图甲所示为酒店常用的带有自动转盘的大型圆形餐桌，其规格为：桌面直径，转盘直径。现将可视为质点、质量相等的物体A、B通过轻绳相连放在转盘上，O为转盘圆心，A放在距O点处，B放在转盘边缘处，A、B间轻绳恰好伸直且过圆心O正上方，转盘平面到桌面间的高度差，简化示意图如图乙所示。已知A与转盘间的动摩擦因数。B与转盘间的动摩擦因数，现在使转盘从静止开始转动，并缓慢增大角速度，两物体与圆盘间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计，重力加速度。
（1）轻绳刚开始有张力时，求转盘转动的角速度的大小；
（2）若轻绳不会断裂，当A、B均刚开始相对转盘滑动时，求转盘转动的角速度的大小；
（3）若转盘转动的角速度达到（2）中的大小时，轻绳恰好断裂，通过计算判断B是否会直接飞过桌面落在地面上。
【答案】（1）；（2）；（3）否，见解析
【解析】
【详解】（1）根据题意可知，当物体随圆盘一起转动时由摩擦力提供向心力，当静摩擦力达到最大时绳子上才会出现张力，对A物体有
解得
对物体B有
解得
故轻绳刚开始有张力时，转盘转动的角速度的大小为
（2）分析可知，随着转盘角速度的增大，绳子上出现张力，物体B始终有向外运动的趋势，物体A所受静摩擦力指向圆心，随着角速度继续增大，物体A所受静摩擦力逐渐减小，直至减为零后又反向开始增大，即当角速度大到一定程度后物体A所受摩擦力背离圆心，此刻对物体A有
对物体B有
由于物体A、B质量相同，两式联立可得转盘转动的角速度的大小为
（3）若A、B刚开始相对圆盘滑动，绳子恰好崩断，此时物体B的线速度为
绳子断裂后物体B做平抛运动，设物体B做平抛运动的水平位移为，时间为，则
解得
，
假设B落在餐桌上，则落点与O点的水平距离为
故假设成立，B不会直接飞过桌面落在地面上。