高一下學(xué)期第一次月考物理答案4

沈陽二中2022-2023學(xué)年度下學(xué)期第一次階段測試高一（25屆）物理試題一、選擇題：本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項中，第1~7題只有一項符合題目要求，每小題4分；第題有多項符合題目要求，每小題6分，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。1.關(guān)于向心加速度，下列說法正確的是（）A.向心加速度是描述線速度大小變化快慢的物理量B.向心加速度是描述線速度的方向變化快慢的物理量C.向心加速度時刻指向圓心，方向不變D.向心加速度是平均加速度，大小可用來計算【答案】B【解析】【詳解】AB．向心加速度是描述線速度的方向變化快慢的物理量，A錯誤，B正確；C．向心加速度時刻指向圓心，方向變化；C錯誤；D．向心加速度不是平均加速度，選項中的公式是用來計算平均加速度的，D錯誤。故選B。2.如圖所示，小球以正對傾角為θ的斜面水平拋出，若小球到達斜面時的位移最小，則其飛行時間為（不計空氣阻力，重力加速度為g）（）A. B.C. D.【答案】D【解析】【詳解】小球到達斜面時的位移最小，即小球的位移垂直于斜面如圖所示解得故選D。3.如圖，傾角的斜面體放在水平面上，斜面ABCD為邊長為L的正方形，在斜面左上角A點沿AB方向水平拋出一個小球，小球做平拋運動，結(jié)果恰好落在斜面體的右下角C點。不計空氣阻力，重力加速度為g，則小球水平拋出的初速度大小為（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【詳解】小球從A點開始做類平拋運動到C點，沿斜面向下有水平方向位移解得A正確，BCD錯誤。故選A4.如圖，是生活中的圓周運動實例。下列說法正確的是（）A.圖甲中，火車轉(zhuǎn)彎超過規(guī)定速度行駛時，內(nèi)軌對輪緣會有擠壓作用B.圖乙中，汽車通過拱橋的最高點時，無論汽車速度多大，汽車對橋始終有壓力C.圖丙中，汽車通過凹形路面的最低點時處于超重狀態(tài)D.圖丁中，“水流星”可以在豎真平面內(nèi)以任意大小的速度做完整的圓周運動【答案】C【解析】【詳解】A．火車轉(zhuǎn)彎時，剛好由重力和支持力的合力提供向心力時，根據(jù)牛頓第二定律有解得當(dāng)時，重力和支持力的合力小于所需的向心力，則火車有離心運動的趨勢，外軌對輪緣會有擠壓作用，故A錯誤；B．當(dāng)車的速度比較大時，車可以對橋面沒有壓力，此時車的重力提供向心力，則解得即當(dāng)車的速度大于等于時，車對橋面沒有壓力，故B錯誤；C．汽車通過凹形橋最低點時，具有向上的加速度（向心加速度），處于超重狀態(tài)，故C正確；D．水流星在最高點時，速度至少要滿足重力恰好可以提高向心力，故D錯誤。故選C。5.水平拋出的小球，t秒末的速度方向與水平方向的夾角為θ1，t+t0秒末速度方向與水平方向的夾角為θ2，忽略空氣阻力，則小球初速度的大小為（）A.gt0（cosθ1－cosθ2）B.C.gt0（tanθ1－tanθ2）D.【答案】D【解析】【詳解】小球做平拋運動，水平方向上的速度不變，豎直方向上是自由落體運動，有在t秒末在t+t0秒末得A．gt0（cosθ1－cosθ2）與分析不符，故A錯誤；B．與分析不符，故B錯誤；C．gt0（tanθ1－tanθ2）與分析不符，故C錯誤；D．與分析相符，故D正確。故選：D。6.如圖所示，在光滑水平面上，輕彈簧的一端固定在豎直轉(zhuǎn)軸O上，另一端連接質(zhì)量為m的小球，輕彈簧的勁度系數(shù)為k，原長為L，小球以角速度繞豎直轉(zhuǎn)軸做勻速圓周運動（）．則小球運動的向心加速度為A. B. C. D.【答案】B【解析】【詳解】設(shè)彈簧的形變量為x，則有：，解得：，則小球運動的向心加速度為，B正確．7.如圖所示，用一根長桿和兩個定滑輪的組合裝置使重物M下落，長桿的一端與地面通過鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點恰好處于左側(cè)滑輪正下方O點處，已知桿長為L，在桿的中點C處拴一根輕質(zhì)細繩，繞過兩個定滑輪后掛上重物M?，F(xiàn)在桿的另一端用力，使其順時針由水平位置以角速度勻速轉(zhuǎn)動至豎直位置，此過程中下列說法正確的是（）A.繩對重物的拉力小于重物的重力B重物M勻速下降C.重物M的最大速度是D.重物M的速度先減小后增大【答案】C【解析】【詳解】BD.設(shè)點線速度方向與繩子沿線的夾角為，由題可知點線速度為該線速度在沿繩子方向上的分速度為桿由水平位置速轉(zhuǎn)動至豎直位置過程中，先減小后增大，因此繩子的速度先增大后減小，重物的速度先增大后減小，BD錯誤；A.由于重物的速度先增大后減小，因此重物的加速度先向下后向上，則繩對重物的拉力先小于重物的重力，后大于重物的重力A錯誤；C.繩子的速度先增大后減小，當(dāng)繩子與杠垂直時，繩子的速度取最大值，因此重物M的最大速度是，C正確；故選C。8.四個完全相同的小球A、B、C、D均在水平面內(nèi)做圓錐擺運動。如圖甲所示，其中小A、B在同一水平面內(nèi)做圓錐擺運動（連接B球的繩較長）：如圖乙所示，小球C、D在不同水平面內(nèi)做圓錐擺運動，但是連接小球C、D的繩與豎直方向之間的夾角相同（連接D球的繩較長），則下列說法正確的是（）A.小球A、B角速度相等B.小球A、B線速度大小相同C.小球C、D加速度大小相同D.小球D受到繩的拉力與小球C受到繩的拉力大小相等【答案】ACD【解析】【詳解】AB．對甲圖AB分析：設(shè)細線與豎直方向的夾角為θ，小球的質(zhì)量為m，小球AB到懸點O的豎直距離為h，則解得所以小球AB的角速度相同，線速度大小不相同，故A正確，B錯誤；CD．對乙圖CD分析：設(shè)細線與豎直方向的夾角為θ，小球的質(zhì)量為m，繩長為L，繩上拉力為T，則有得所以小球C、D向心加速度大小相同，小球CD受到繩的拉力大小也相同，故CD正確。故選ACD。9.如圖所示，用長為L的輕繩（輕繩不可伸長）連接的甲、乙兩物塊（均可視為質(zhì)點），放置在水平圓盤上，圓盤繞過圓心O的軸線轉(zhuǎn)動。甲、乙連線的延長線過圓盤的圓心O，甲與圓心O的距離也為L，甲物塊質(zhì)量為2m，乙物塊的質(zhì)量為3m。甲、乙與圓盤間的動摩擦因數(shù)均為μ，物塊與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，甲、乙始終相對圓盤靜止，則下列說法中正確的是（）A.圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為 B.圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為C.輕繩最大彈力為 D.輕繩最大彈力為【答案】AC【解析】【詳解】甲、乙始終相對圓盤靜止，則甲乙的角速度相同，均為，甲物塊圓周運動所需向心力乙物塊圓周運動所需向心力甲物塊的最大靜摩擦力為乙物塊的最大靜摩擦力為在繩繃緊之前，繩的彈力為0，假設(shè)角速度逐漸增大時，甲物塊先達到最大靜摩擦力，則此時，乙物塊所需向心力表明，在繩繃緊之前，繩的彈力為0，若角速度逐漸增大時，乙物塊先達到最大靜摩擦力，則解得當(dāng)角速度在之上進一步增大時，繩繃緊，乙的彈力方向指向圓心，對甲的彈力方向背離圓心，當(dāng)角速度增大到最大值時，甲物體也達到最大靜摩擦力，繩的彈力亦達到最大，此時對甲乙分別進行受力分析有，解得，AC正確，BD錯誤。故選AC。10.如圖甲所示，用一輕質(zhì)繩拴著一質(zhì)量為m的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動（不計一切阻力），小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T，小球在最高點的速度大小為v，其圖像如圖乙所示，則（）A.輕質(zhì)繩長為B.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹镃.當(dāng)時，輕質(zhì)繩的拉力大小為-aD.當(dāng)時，小球受到的彈力與重力相等【答案】ACD【解析】【詳解】AB．設(shè)繩長為R，由牛頓第二定律知，小球在最高點滿足即由題圖乙知所以故A正確，B錯誤；C．當(dāng)時，有將和的值代入得故C正確；D．當(dāng)時，由可得故彈力與重力相等，故D正確。故選ACD。二、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.如圖1所示是某種“研究平拋運動”的實驗裝置。（1）為減小空氣阻力對實驗的影響，應(yīng)選擇的小球是__________。（填序號）A．實心小木球B．空心小木球C．空心小鐵球D．實心小鐵球（2）當(dāng)a小球從斜槽末端水平飛出時與b小球離地面高度均為H，此瞬間電路斷開，使電磁鐵釋放b小球，最終兩小球同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，a、b仍同時落地，該實驗結(jié)果可表明__________。（填序號）A．兩小球落地速度的大小相同B．兩小球在空中運動的時間相等C．a(chǎn)小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同D．a(chǎn)小球在水平方向的分運動是勻速直線運動（3）劉同學(xué)做實驗時，忘記標(biāo)記平拋運動的拋出點O，只記錄了A、B、C三點，于是就取A點為坐標(biāo)原點，建立了如圖2所示的坐標(biāo)系，平拋軌跡上的這三點坐標(biāo)值圖中已標(biāo)出。取g=10m/s2，小球拋出點的坐標(biāo)為__________（單位cm）?！敬鸢浮竣?D②.BC##CB③.（－30，－20）【解析】【詳解】（1）[1]為減小空氣阻力對實驗的影響，應(yīng)選擇的小球是實心小鐵球。故選D。（2）[2]改變H大小，重復(fù)實驗，a、b始終同時落地，說明兩小球在空中運動的時間相等，進一步說明a小球在豎直方向的分運動與b小球的運動相同。故選BC。（3）[3]豎直方向由勻變速直線運動的推論可得yBC－yAB=gt2可得則小球的初速度為小球到B點時的豎直速度為則水平拋出至B點所用時間為則運動至B點水平、豎直位移分別為故小球拋出點的橫、縱坐標(biāo)分別為，小球拋出點的坐標(biāo)為（－30，－20）（單位cm）。12.用如圖所示的實驗裝置來探究小球做圓周運動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。實驗用球分為鋼球和鋁球，請回答相關(guān)問題：（1）在某次實驗中，某同學(xué)把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動手柄，觀察左右標(biāo)出的刻度，此時可研究向心力的大小與______的關(guān)系。（2）在（1）的實驗中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動手柄時，左邊標(biāo)尺露出4個格，右邊標(biāo)尺露出1個格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為______；其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值______。（選填：變大、變小或不變）【答案】①角速度（ω）②.1︰2③.不變【解析】【詳解】（1）[1]兩球質(zhì)量m相等、轉(zhuǎn)動半徑r相等，塔輪皮帶邊緣線速度大小相等，由于可知，塔輪角速度不同，即小球角速度不同，此時可研究向心力的大小與角速度的關(guān)系。（2）[2]左邊標(biāo)尺露出4個格，右邊標(biāo)尺露出1個格，則向心力之比為4︰1，由，可知，小球的角速度之比為2︰1，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為1︰2。[3]由上一步的分析可知，其他條件不變，若增大手柄轉(zhuǎn)動的速度，則左右兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變。13.如圖（甲）所示，從斜面頂端以速度v0將小球水平拋出，小球落地后不再彈起，設(shè)其在空中飛行的時間為t。多次實驗，測得飛行時間t隨拋出時速度v0的變化關(guān)系如圖（乙）所示，不計空氣阻力，取g=10m/s2，求：（1）斜面體的高度h；（2）斜面體的傾角θ。【答案】（1）；（2）【解析】【詳解】（1）由圖乙可知，當(dāng)初速度不小于且時間在后小球的落地時間不再變化，故當(dāng)小球初速度為、在時剛好落在斜面底端的水平地面，因此（2）當(dāng)小球初速度為，在時水平位移大小為由幾何知識可得解得14.如圖所示，水平放置的正方形光滑木板abcd，邊長為2L，距地面的高度為，木板正中間有一個光滑的小孔O，一根長為2L的細線穿過小孔，兩端分別系著兩個完全相同的小球A、B，兩小球在同一豎直平面內(nèi)。小球A以角速度在木板上繞O點沿逆時針方向做勻速圓周運動時，B也在水平面內(nèi)沿逆時針方向做勻速圓周運動，O點正好是細線的中點，其中，不計空氣阻力，取.求：（1）小球B的角速度；（2）當(dāng)小球A、B的速度方向均平行于木板ad邊時，剪斷細線，兩小球落地點之間的距離?！敬鸢浮浚?）2.5rad/s；（2）【解析】【詳解】（1）A和B的圓周運動半徑分別為

其中θ為BO線與豎直方向的夾角，設(shè)繩子拉力為T，則對A有對B有

解得

（2）當(dāng)剪斷細繩后，A先勻速運動L，后做平拋運動；B做平拋運動，A做圓周運動的線速度為

B做圓周運動的線速度為

半徑為

做平拋運動過程中A的水平位移為

做平拋運動過程中B的水平位移為

如圖為A、B兩小球在軌跡的俯視圖可知（其中包含A在正方向abcd上做的距離為L的勻速直線運動）知A、B落地點間距

15.如圖所示，水平轉(zhuǎn)盤可繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，盤上疊放著質(zhì)量均為m=1kg的A、B兩個物塊，B物塊用長為的細線與固定在轉(zhuǎn)盤中心處的力傳感器相連，兩個物塊和傳感器的大小均可不計．細線能承受的最大拉力為Fm=8N．A、B間的動摩擦因數(shù)為u1，B與轉(zhuǎn)盤間的動摩擦因數(shù)為u2，且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．轉(zhuǎn)盤靜止時，細線剛好伸直，傳感器的讀數(shù)為零．當(dāng)轉(zhuǎn)盤以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動時，傳感器上就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)F．（g取10m/s2）求：（1）求A物體能隨轉(zhuǎn)盤做勻速轉(zhuǎn)動的最大角速度；（2）隨著轉(zhuǎn)盤角速度增加，細線中剛好產(chǎn)生張力時轉(zhuǎn)盤的角速度多大；（3）試通過計算寫出傳感器讀數(shù)F能隨轉(zhuǎn)盤角速度變化的函數(shù)關(guān)系式，并在坐標(biāo)系中作出

F-圖象．【答案】(1)4rad/s(2)2rad/s(3)0，【解析】【詳解】試題分析：對A分析，當(dāng)繩子剛有拉力時，摩擦力達到最大，根據(jù)牛頓第二定律求出繩子剛有拉力時轉(zhuǎn)盤