唐縣一中2024級高一下學(xué)期第一次月考物理試題第I卷（選擇題）一、單選題（每小題4分，共28分）1.如圖所示，虛線是一質(zhì)點運動的軌跡，下列關(guān)于質(zhì)點在B點的速度方向及所受外力方向的說法中正確的是（）A.速度可能沿①的方向 B.受力可能沿②的方向C.受力可能沿③的方向 D.速度可能沿④的方向【答案】D【解析】【詳解】質(zhì)點沿虛線做曲線運動，速度方向沿軌跡的切線方向，可能沿④的方向或④的反方向；根據(jù)物體做曲線運動的條件可知合外力指向軌跡凹側(cè)，圖中受力只可能沿①的方向。故選D。2.如圖甲，某河寬為200m，小船在靜水中的速度為4m/s，水流速度為3m/s.假設(shè)小船從P點出發(fā)，在勻速行駛過程中船頭方向不變。下列說法中正確的是（）A.若想以最短時間過河，小船過河位移大小為150mB.若想以最小位移過河，小船過河時間為40sC.若大暴雨導(dǎo)致水流速度增大到5m/s，小船過河的最小位移為150mD.如圖乙，若出發(fā)點m以下均為危險區(qū)，小船過河的最短時間為s【答案】D【解析】【詳解】ABC．河寬200m，小船無論如何過河，小船過河的位移不可能小于200m，若以最小位移過河，此時滿足，解得s故ABC錯誤；D．圖乙中，設(shè)小船與岸成角，則有，解得，s故D正確；故選D。3.如圖，直桿OA的O端抵在墻角，A端始終靠在物塊右側(cè)的光滑豎直側(cè)壁上，可以沿著側(cè)壁滑動。用外力使物塊向左運動時，直桿上的A點會在豎直面內(nèi)運動，其軌跡為圓，圓心在O點。若當(dāng)直桿與水平方向夾角為時A點的速度大小為v，則該時刻物塊的速度大小為（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【詳解】如下圖，將A點的速度分解：根據(jù)運動的合成與分解可知，接觸點A的實際運動、即合運動為在A點垂直于桿的方向的運動，該運動由水平向左的分運動和豎直向下的分速度組成，所以該時刻物塊的速度大小為v1=vsinθ故選C4.投壺是由古代禮儀演化而來，非常盛行的一種文雅游戲。如圖，某次投壺游戲時，兩箭分別從高度為2l、l的a、b位置水平拋出，落地時水平位移分別為l、2l。忽略空氣阻力，兩箭都可以看做質(zhì)點，下列說法正確的是（）A.a、b兩箭空中運動的位移相等B.若改變兩箭拋出的先后順序和時間間隔，兩箭可能在空中相遇C.要想兩箭落到同一點，a箭的初速度要變?yōu)樵瓉淼谋禗.落地時a箭速度偏角正切值為b箭速度偏角正切值的【答案】B【解析】【詳解】A．a(chǎn)、b兩箭在空中運動的位移方向不同，故A錯誤；B．若a箭先拋出，b箭后以更大的初速度拋出，兩箭可以在空中相遇，故B正確；C．由平拋運動規(guī)律可得可得a、b點拋出的初速度分別為故要想兩箭落到同一點，a箭初速度要變?yōu)樵瓉淼?倍，故C錯誤；D．由圖中數(shù)據(jù)可知，a箭位移偏角正切值為b箭位移偏角正切值的4倍，根據(jù)平拋運動的推論，a箭速度偏角的正切值也應(yīng)為b箭的4倍，故D錯誤；故選B。5.如圖所示，小明騎一輛自行車向前行駛，該自行車的大齒輪、小齒輪與后輪的半徑之比為，下列說法正確的是（）A.小齒輪和大齒輪的角速度大小之比為B.小齒輪和后輪的角速度大小之比為1：12C.后輪邊緣和大齒輪邊緣的線速度大小之比為D.小齒輪和大齒輪邊緣的向心加速度大小之比為1：3【答案】A【解析】【詳解】A．小齒輪和大齒輪是鏈條傳動，線速度相等，根據(jù)可知小齒輪和大齒輪的角速度大小之比為，故A正確；B．小齒輪和后輪同軸轉(zhuǎn)動，角速度相等，故B錯誤；C．根據(jù)可得后齒輪邊緣和小齒輪的線速度之比為，結(jié)合A選項分析可知后輪邊緣和大齒輪邊緣的線速度大小之比為，故C錯誤；D．根據(jù)可得小齒輪和大齒輪邊緣的向心加速度大小之比為，故D錯誤。故選A。6.如圖所示，下列有關(guān)生活中的圓周運動實例分析，其中說法正確的是（）A.圖甲中，自行車行駛時大齒輪上A點和小齒輪上B點的線速度大小相等B.圖乙中，做圓錐擺運動的物體，受重力、繩的拉力和向心力作用C.圖丙中，脫水桶的脫水原理是水滴受到的離心力大于它受到的向心力D.圖丁中，如果火車轉(zhuǎn)彎時行駛速度超過設(shè)計速度，輪緣會擠壓內(nèi)軌【答案】A【解析】【詳解】A．圖甲中，自行車行駛時大齒輪與小齒輪通過鏈條傳動，則大齒輪上A點和小齒輪上B點的線速度大小相等，故A正確；B．圖乙中，做圓錐擺運動的物體，受重力、繩的拉力作用，重力和繩的拉力合力提供向心力，故B錯誤；C．圖丙中，脫水桶的脫水原理是水滴受到的附著力不足以提供所需的向心力，故C錯誤；D．圖丁中，如果火車轉(zhuǎn)彎時行駛速度超過設(shè)計速度，則火車有離心運動的趨勢，輪緣會擠壓外軌，故D錯誤。故選A。7.如圖所示，半徑為R的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸轉(zhuǎn)動的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸重合。轉(zhuǎn)臺以一定角速度勻速轉(zhuǎn)動，一質(zhì)量為m的小物塊落入陶罐內(nèi)，經(jīng)過一段時間后小物塊隨陶罐一起轉(zhuǎn)動且相對罐壁靜止，此時它和O點的連線與之間的夾角為60°，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A.若此時摩擦力為0，則物塊對陶罐的作用力為B.若此時摩擦力為0，則物塊的線速度為C.若轉(zhuǎn)速增加，物塊與陶罐間的摩擦力增大D.若轉(zhuǎn)速增加，物塊將沿罐壁向上滑動【答案】A【解析】【詳解】AB．若此時摩擦力為0，對物塊受力情況如圖所示由上圖可知，物塊受到的支持力和重力的合力提供物塊做圓周運動的向心力，則有，解得，故A正確，B錯誤；CD．若物塊所受摩擦力為0時，則有，解得若剛開始的轉(zhuǎn)速小于，則物塊所受摩擦力方向沿切線方向向上，此時轉(zhuǎn)速增加，則物塊與陶罐間的摩擦力減小，物塊有向下運動趨勢；若剛開始的轉(zhuǎn)速大于，則物塊所受摩擦力方向沿切線方向向下，此時轉(zhuǎn)速增加，則物塊與陶罐間的摩擦力增大，若繼續(xù)增大，物塊將沿罐壁向上滑動。由題知，剛開始的轉(zhuǎn)速與的大小關(guān)系不確定，故物塊所受摩擦力的變化情況和物塊的運動情況無法確定，故CD錯誤。故選A。二、多選題（每小題6分，共18分，少選3分，錯選0分）8.如圖，光滑水平面上的物體受五個沿水平面的恒力、、、、作用，以速率沿水平面做勻速直線運動，速度方向與恒力的方向相反，與的方向垂直，速度方向與恒力的方向夾角為（）。若撤去其中某個力（其他力不變），則在以后的運動中，下列說法正確的是（）A.若撤去的是，則經(jīng)過一段時間后物體的速率可能再次變?yōu)锽.若撤去的是，則經(jīng)過一段時間后物體的速率可能再次變?yōu)镃.若撤去的是，則經(jīng)過一段時間后物體的速率可能再次變?yōu)镈.若撤去的是，則經(jīng)過一段時間后物體的最小速率是【答案】BD【解析】【詳解】A．若撤去的時，則其余四個力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向垂直，所以可知經(jīng)過一段時間后物體的速率都比大，故A錯誤；B．若撤去的時，則其余四個力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向成鈍角，所以物體的速率先減小后增大，經(jīng)過一段時間后物體的速率可能再次變?yōu)?，故B正確；C．若撤去的時，則其余四個力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向成銳角，所以可知經(jīng)過一段時間后物體的速率都比大，故C錯誤；D．若撤去的時，則其余四個力的合力與大小相等，方向相反。即合力與方向成鈍角，所以物體的速率先減小后增大。當(dāng)速度方向與合力方向垂直時，速率最小，為沿垂直于合力方向的分速度，則最小速率為，故D正確。故選BD。9.如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道，半徑為1m，為軌道圓心，OB為其水平直徑，為豎直半徑，半徑與水平方向成角。現(xiàn)以O(shè)為坐標(biāo)原點建立直角坐標(biāo)系，在xOy平面內(nèi)有一彈射器（圖中未畫出）可以沿x軸正方向發(fā)射速度大小可調(diào)的彈丸（可看作質(zhì)點），若要使彈丸垂直撞擊軌道P點，彈丸發(fā)射點位置坐標(biāo)可能的是（）A. B. C. D.【答案】ABD【解析】【詳解】根據(jù)題意可知，若彈丸垂直撞擊軌道P點，可知彈丸速度與水平方向的夾角為，則有則拋出點和點連線與水平方向夾角的正切值滿足由幾何關(guān)系可得，A．若拋出點坐標(biāo)為，則有，故A正確；B．若拋出點坐標(biāo)為，則有，故B正確；C．若拋出點坐標(biāo)為，則有，故C錯誤；D．若拋出點坐標(biāo)為，則有，故D正確。故選ABD。10.下列說法正確的是（）A.火車轉(zhuǎn)彎時，外軌往往高于內(nèi)軌，這樣做的目的是為了減小外軌的磨損B.汽車通過拱形橋的最高點時，速度越大，對橋面的壓力越大C.宇航員在繞地球勻速圓周運動的航天器里處于失重狀態(tài)，此時他的重力消失了D.洗衣機脫水桶甩干衣服是利用了離心運動的原理【答案】AD【解析】【分析】【詳解】A．火車轉(zhuǎn)彎處通常是外軌高于內(nèi)軌，讓重力與支持力的合力提供向心力，減小對外軌的徑向擠壓，減小磨損，A正確；B．汽車通過拱形橋的最高點時有解得速度越大，對橋面的壓力越小，B錯誤；C．宇航員在繞地球勻速圓周運動的航天器里處于失重狀態(tài)，重力提供向心力，沒有消失，C錯誤；D．洗衣機的脫水桶是利用離心運動把濕衣服甩干的，D正確。故選AD。第II卷（非選擇題）三、實驗題（15分）11.某同學(xué)在做“探究平拋運動的特點”的實驗。（1）甲圖實驗中，用小錘以不同力度敲擊彈性金屬片，A球水平拋出，同時B球被松開自由下落，下列說法正確的是__________。A.可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動B.可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動（2）實驗前，圖乙斜槽末端的切線________（選填“需要”或“不需要”）調(diào)成水平；背板________（選填“需要”或“不需要”）校準(zhǔn)到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行。（3）在實驗中用方格紙記錄了小球在運動途中經(jīng)過A、B、C三個位置，如圖丙所示，每個格的邊長，取，則該小球做平拋運動的初速度大小為________m/s，小球在B點的豎直分速度大小為________m/s，圖中O點________（選填“是”或“不是”）小球做平拋運動的拋出點。（計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字）【答案】（1）A（2）①.需要②.需要（3）①.1.47②.1.96③.不是【解析】【小問1詳解】該實驗中無論兩球從多高的位置落下還是對A的打擊力度多大，兩球總是同時落地，可知兩球在豎直方向的運動完全相同，即可研究平拋運動豎直方向是否為自由落體運動，但不可研究平拋運動水平方向是否為勻速直線運動。故選A?！拘?詳解】[1]為了研究小球平拋運動的特點，需要保證小球開始做平拋運動的初速度水平，故他們在圖乙所示的裝置實驗前必須將軌道末端調(diào)成水平。[2]背板需要校準(zhǔn)到豎直方向，使背板平面與小球下落的豎直平面平行，從而保證小球在豎直方向上做自由落體運動。【小問3詳解】[1]根據(jù)圖丙，可知小球在水平方向有對應(yīng)豎直方向有解得該小球做平拋運動的初速度大小為[2]豎直方向根據(jù)勻變速直線運動中間時刻速度等于該段過程的平均速度，則小球在B點的豎直速度大小為[3]假設(shè)圖中O點是小球做平拋運動的拋出點，則小球從O點到B點運動的時間為小球?qū)?yīng)在水平方向上運動的距離為而小球從O點到B點實際運動的水平距離為所以可知小球并沒有經(jīng)過O點，則O點不是小球做平拋運動的拋出點。12.如圖所示的裝置為向心力演示器，可以探究向心力大小與哪些因素有關(guān)。勻速轉(zhuǎn)動手柄1，可以使變速塔輪2和3以及長槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)的小球也隨著做勻速圓周運動。使小球做勻速圓周運動的向心力由橫臂6的擋板對小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧Γㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，根據(jù)標(biāo)尺8上露出的紅白相間等分標(biāo)記，可以粗略計算出兩個球所受向心力的比值。（1）本實驗采用的科學(xué)方法是（）A.控制變量法 B.等效替代法 C.理想實驗法（2）通過本實驗可以得到的結(jié)論有A.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比B.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質(zhì)量成正比C.在質(zhì)量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比D.在質(zhì)量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比（3）在一次實驗中，一同學(xué)忘記只改變一個變量的要求，而把兩個質(zhì)量相等的小球分別放在兩個卡槽內(nèi)，將皮帶連接在左、右塔輪半徑之比為2：1的塔輪上，實驗中勻速轉(zhuǎn)動手柄1時，得到左、右標(biāo)尺露出的等分格數(shù)之比約為1：2，則左、右兩小球做圓周運動的半徑之比為___________?？紤]到小球有一定的大小，左、右標(biāo)尺露出的等分格數(shù)之比___________（填“大于”或“小于”）1：2?！敬鸢浮浚?）A（2）B（3）①.2：1②.大于【解析】【小問1詳解】影響向心力的因素有多個，故要采用控制變量法來探究各因素對向心力的影響。故選A。小問2詳解】AC．根據(jù)，當(dāng)質(zhì)量和半徑一定時，向心力的大小與角速度的平方成正比，故AC錯誤；B．根據(jù)，當(dāng)半徑和角速度一定時，向心力的大小與質(zhì)量成正比，故B正確；D．根據(jù)，當(dāng)質(zhì)量和角速度一定時，向心力的大小與半徑成正比，故D錯誤。故選B?！拘?詳解】[1]左右塔輪屬于皮帶傳動，線速度大小相等，半徑之比為2:1，可得則可得[2]有以上分析可知可得則可得四、解答題（39分）13.如圖所示是場地自行車比賽圓形賽道。路面與水平面的夾角為，、，小明騎自行車在該賽道上做勻速圓周運動，圓周的半徑，自行車和小明的總質(zhì)量為，不考慮空氣阻力，，求：（1）要使自行車不受摩擦力作用，小明騎自行車的速度應(yīng)等于多少；（2）若小明騎自行車以的速度沿該賽道做勻速圓周運動，求此時自行車所受的摩擦力和支持力?！敬鸢浮浚?）10m/s（2），垂直路面向上；，沿著路面直線圓心【解析】【小問1詳解】自行車和小明做勻速圓周運動，重力的水平分力提供向心力，有又聯(lián)立解得【小問2詳解】若小明騎自行車以的速度沿該賽道做勻速圓周運動，由于所以側(cè)向摩擦力沿路面向下，對自行車和小明，水平方向豎直方向解得，垂直路面向上；，沿著路面指向圓心。14.如圖所示，質(zhì)量為m的小滑塊靜止在足夠大的粗糙水平轉(zhuǎn)盤上，一根長為L的細(xì)線一端連接在滑塊上，另一端連接在圓盤豎直轉(zhuǎn)軸上的A點，細(xì)線剛好伸直時與豎直方向的夾角，重力加速度為g，使轉(zhuǎn)盤繞轉(zhuǎn)軸在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動，并緩慢增大轉(zhuǎn)動