广东省佛山市南海区南海中学分校2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）

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本试卷共5页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答卷前，考生务必用黑色字迹钢笔或签字笔将自己的姓名、考生号、考场号和座位号填写在答题卡上。将条形码横贴在答题卡右上角“条形码粘贴处”
2．作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，答案不能答在试卷上。
3．非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁。
第I卷：选择题（共46分）
一、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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分。
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 一个匀加速直线运动与一个匀速直线运动的合运动一定是曲线运动
B. 牛顿发现了万有引力定律并首先利用扭秤实验测出了引力常量G
C. 一个小球作平抛运动（不计阻力），共运动了5秒钟，第一秒小球速度的变化量与第五秒小球速度的变化量相等
D. 某行星沿椭圆轨道绕太阳运行，如图。行星从a到b的运动时间等于从c到d的运动时间
2. 下列说法中正确的是（ ）
A. 降落伞在匀速下降过程中，遇到水平方向吹来的风，降落伞下落的时间比无风时长
B. 雨滴竖直下落的速度为，当人以的速度在雨中奔跑时，人感觉到雨滴的速度大小是
C. 将一个物体以的速度从5m的高度水平抛出，落地时，它的速度方向恰好与水平地面垂直（不计空气阻力，取）
D. 物体作离心运动是因为物体受到的离心力大于向心力
3. 在水平圆盘上分别放甲、乙、丙三个质量分别为3m，2m，m的物体，它们到盘中心的距离分别为a，2a，3a如图所示，三个物体与圆盘的摩擦系数相同，则下列说法正确的是（ ）
A. 当圆盘转速由较小缓慢增加，甲物体相对圆盘首先滑动
B. 圆盘匀速转动且当三个物体都还没有滑动时，甲物体与丙物体受到的摩擦力相同
C. 圆盘匀速转动且当三个物体都还没有滑动时，丙物体的向心力大于乙物体的向心力
D. 圆盘匀速转动且当三个物体都还没有滑动时，乙物体的加速度最大
4. 铁路在弯道处的内外轨道高低是不同的，已知内外轨道相对水平面倾角为（如图），弯道处的圆弧半径为R，则（ ）
A. 质量为m和2m的两列火车均以的速度通过弯道处时，铁轨内外轨均未受挤压
B. 质量为2m的火车以的速度通过弯道处时，铁轨内轨受到挤压
C. 质量为m的火车以小于的速度通过弯道处时，铁轨外轨受到挤压
D. 质量为m和2m的两列火车均以的速度通过弯道处时，质量为2m的火车的加速度比质量为m的火车的加速度大
5. 做平抛运动的物体抛出1s末的速度方向和水平方向的夹角为，则2s末物体的速度大小为（g取）（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，水平地面上放置一倾角为的斜面，将小球甲从斜面顶端以速度沿水平方向抛出后落在斜面上的点。将另一小球乙从与等高的点以速度水平抛出恰好垂直撞击到点，则甲、乙两球初速度大小之比等于（ ）
A. B. C. D. 1
7. 如图所示，竖直固定的圆锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动以下关于A、B两球做圆周运动时的线速度大小（、）、角速度（、）、向心力大小（、）和对内壁的压力大小（、）的说法正确的是（ ）
A. B. C. D.
二、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，有两个或两个以上的选项符合题目要求，全选对的得6分，漏选的得3分，错选、不选得0分。
8. 如图为皮带传动装置，右轮半径为r，a为它边缘上一点：左侧是一轮轴，大轮半径为，小轮半径为，b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若传动过程中皮带不打滑，则（ ）
A. a点和b点的线速度大小相等B. a点和b点的角速度大小相等
C. a点和c点的线速度大小相等D. a点和d点的向心加速度大小相等
9. 已知物体在某一时刻两个分运动的速度大小分别为和。则此时物体合速度的大小可能是（ ）
A. B. C. D.
10. 一卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为r，卫星绕地球做匀速圆周运动周期为T，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，则地球的质量可表示为( )
A. B. C. D.
第II卷（非选择题，共54分）
三、非选择题：（本大题5小题，共54分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
11. 用如图甲所示装置研究平抛运动，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点水平飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
（1）下列实验条件必须满足的有___________；
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，可求得钢球平抛的初速度大小为___________（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。
12. 图甲是探究向心力大小跟质量、半径、线速度关系实验装置图。电动机带动转台匀速转动，改变电动机的电压可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间。用一轻质细线将金属块与固定在转台中心的力传感器连接，金属块被约束在转台的回槽中并只能沿半径方向移动且跟转台之间的摩擦力忽略不计。
（1）某同学为了探究向心力跟线速度的关系，需要控制__________和__________两个变量保持不变；
（2）现用刻度尺测得金属块做匀速圆周运动的半径为r，光电计时器读出转动的周期T，则线速度，__________（用题中所给字母表示）；
（3）该同学多次改变转速后，记录了一系列力与对应周期数据，通过数据处理描绘出了图线（图乙），若半径，则金属块质量__________kg（结果保留2位有效数字）。
13. 质量为m的小明坐在秋千上摆动到最高点Q时，摆线与竖直方向的夹角为，如图所示。将小明视为质点。已知细线悬点O到最低点P的距离为L，小明摆动到最低点时的速度大小为v。求：
（1）小明在最高点Q时和最低点P时，细线的拉力各是多少？
（2）通过分析说明，小明从最高点Q摆到最低点P的过程，细线的拉力怎样变化？
14. 如图，在某示波管中从炽热金属丝射出电子流（初速度不计），经加速电压加速后，在S处沿水平方向垂直电场飞入平行板间，若两板间的电压为，板间距离为d，板长为。已知电子质量为，电荷量为。若电子能飞出偏转电场，求：
（1）电子离开加速电场时的速度的大小；
（2）电子经过偏转电场时间；
（3）电子经过偏转电场的竖直位移。
15. 下图为某同学设计的弹射装置。光滑竖直细管段高；四分之一光滑圆弧弯管的半径；光滑竖直圆弧轨道的半径也为，其对应的圆心角；点在圆弧轨道圆心的正下方，并与水平地面上长的粗糙平直轨道平滑连接；处于方向水平向右、电场强度的匀强电场中。现在管中有一质量，带电量的小物块，压缩弹簧后被锁扣锁在点。打开锁扣，小物块被弹出后，从管口水平飞出，并恰好从点沿切线方向进入轨道。已知小物块到达管口时对管壁的作用力恰好为零。设小物块在运动过程中带电量始终保持不变，空气阻力忽略不计，取。试求：
（1）小物块到达管口时的速度大小；
（2）弹簧被锁扣锁住时所储存的弹性势能；
（3）设小物块与右端竖直墙壁碰撞后以原速率反弹，则若要小物块能与右墙碰撞。且只会与其发生一次碰撞，并最终停在轨道间，那么小物块与轨道之间的动摩擦因数应满足什么条件？结果保留2位小数。