2021成都外国语学校高一4月月考物理试卷含答案

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2020级成都外国语学校4月高一物理考试卷考试时间：90分钟 注意事项：1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息2．请将答案正确填写在答题卡上第I卷（选择题）一、单选题(每题3分，共24分)1．下列关于向心力的说法中正确的是（　　）A．物体受到向心力的作用才可能做圆周运动B．向心力是指向圆心方向的合力，是根据力的作用效果来命名的，但受力分析时应该画出C．向心力可以是重力、弹力、摩擦力等各种力的合力，也可以是其中某一种力或某几种力的合力D．向心力既改变物体运动的方向，又改变物体运动的快慢 2．某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内（　　）A．速度可以不变，加速度一定在不断变化B．做曲线运动的物体，加速度一定不为零C．物体做曲线运动时，合力一定是变力D．曲线运动不可能是一种匀变速运动3．一只船以一定的速度垂直河岸向对岸行驶，当河水流速恒定时，下列所述船所通过的路程、渡河时间与水流速度的关系，正确的是（　　）A．水流速度越大，路程越长，时间越长B．水流速度越大，路程越短，时间越长C．水流速度越大，路程与时间都不变D．水流速度越大，路程越长，时间不变 4．质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，物体P的速率为（　　）A． B． C． D． 5．2022年北京将迎来中国历史上的第一次冬季奥运会。跳台滑雪是冬奥会的传统项目，其运动过程可以简化成如图所示模型。运动员从雪坡斜面顶端A点以不同的初速度水平飞出，分别落在斜面上B、C点，，落到B、C点对应的起跳初速度分别为、，下落的时间分别为、，不计空气阻力。下列判断正确的是（　　）A．两次下落的时间之比B．两次落在斜面上时速度与斜面的夹角之比为1:2C．两次初速度大小之比为D．两次落在斜面上时速度大小之比为 6．如图所示，一质量为M的人站在台秤上，一根长为R的悬线一端系一个质量为m的小球，手拿悬线另一端，小球绕悬线另一端点在竖直平面内做圆周运动，且小球恰好能通过圆轨道最高点，则下列说法正确的是（　　）A．小球运动到最高点时，小球的速度为零B．当小球运动到最高点时，台秤的示数最小，且为（M-m）gC．小球在a、b、c三个位置时，台秤的示数相同D．小球从最高点运动到最低点的过程中台秤的示数增大，人处于超重状态 7．在杯子内有质量分别为2m和m的A、B两个光滑小球，它们分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（　　）A．A 物体的线速度必定大于B 物体的线速度B．A物体角速度必定等于 B 物体角速度C．A 物体运动所需的向心力必定小于 B 物体运动的向心力D．A 物体对筒壁的压力必定大于 B 物体对筒壁的压力 8．质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的B点和A点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l。当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A．a绳的张力可能为零B．a绳的张力随角速度的增大而增大C．当角速度ω>，b绳将出现弹力D．若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 二、多选题(每题4分，少选得2分，错选得0分，共24分) 9．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用 10．公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图所示，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势，则在该弯道处（       ）A．质量更大的卡车经过时，的值变小B．车速只要低于，车辆便会向内侧滑动C．车速虽然高于，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动D．当路面结冰时，与未结冰时相比，不发生侧滑的最大转弯速度变小 11． “跳一跳”小游戏需要操作者控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v；若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（　　）A．棋子从最高点落到平台上所需时间t＝B．若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变长C．棋子从最高点落到平台的过程中，重力减少D．棋子落到平台上的速度大小为 12．2019年9月的女排世界杯在东京举行，最终中国女排以11战全胜且只丢3局的成绩成功卫冕世界杯冠军，这也是中国女排第五次夺冠。如图所示，在一次比赛中，中国女排运动员朱婷将球在边界处正上方正对球网水平向前击出，球刚好过网落在图中位置（不计空气阻力），相关数据如图所示，下列说法中正确的是（　　）A．击球点高度与球网高度之间的关系为B．若保持击球高度不变，球的初速度满足，一定落在对方界内C．任意降低击球高度（仍大于），只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内D．任意增加击球高度，只要击球初速度合适，球一定能落在对方界内 13．如图所示装置中，三个轮的半径分别为r、2r、4r，b点到圆心的距离为r，求图中a、b、c、d各点的线速度之比、加速度之比,正确的是（    ）A．va∶ vb∶vc∶vd =2∶1∶2∶4；B．aa∶ab∶ac∶ad=4∶1∶2∶4C．va∶ vb∶vc∶vd =4∶1∶2∶4；D．aa∶ab∶ac∶ad=2∶1∶2∶4 14．如图所示，水平圆盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，A叠放在B上，C、B离圆心O距离分别为2r、3r。C、B之间用细线相连，圆盘静止时细线刚好伸直无张力。已知C、B与圆盘间动摩擦因数为，A、B间摩擦因数为3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，现让圆盘从静止缓慢加速，则（　　）A．当时，A、B即将开始滑动B．当时，细线张力C．当时，C受到圆盘的摩擦力为0D．当时剪断细线，C将做离心运动 第II卷（非选择题） 三、实验题(共12分)15．某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”实验。转动手柄，可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮至上而下有三层，每层左、右半径比分别是1：1、2：1和3：1。左、右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。(1)该实验用到的方法是（      ）A．理想实验        B．等效替代法        C．微元法        D．控制变量法(2) 在某次实验中，某同学把两个质量相等的小球分别放在位置，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1：4；随后又将皮带连接在左、右塔轮半径之比为3：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄时，得到左、右标尺露出的等分格数之比为1：9；则实验说明（                            ）。A. 做匀速圆周运动的物体，在质量和转动半径一定时，向心力与转动角速度的平方成正比。B. 做匀速圆周运动的物体，在质量和转动角速度一定时，向心力与转动半径成正比。16．小明同学进行了探究平抛运动规律的实验，实验步骤如下：A．紧贴水平实验桌右后侧竖直固定贴有白纸的木板。在实验桌上固定竖直立柱，轻质弹簧一端固定在立柱上，弹簧水平，自由端在实验桌上的A点；B．用小球向左压缩弹簧到B点；C．把小球由静止释放，小球被弹开。观察小球离开桌面的位置O，在白纸上记录点位置。用重锤线作出过O点的竖直线，画出水平线。然后用带有小孔（小孔直径略大于小球直径）的硬纸板贴近木板上的白纸，注意保持硬纸板水平，调整纸板位置，使小球从小孔穿过，在白纸上记录小孔的位置；D．重复B、C两步骤，在白纸上记录小孔的不同位置；E.测量记录的小孔位置到所画竖直线的距离x和到水平线的距离y。回答下列问题(1) 小球应该采用___________；A．小塑料球            B．小木球         C．小皮球    D．小钢球(2)实验桌面___________（填“需要”或“不需要”）光滑；(3)小华同学采用频闪照相法拍摄到如右图所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝1.25 cm，则该小球做平抛运动的初速度大小为_________m/s。（g取9.8 m/s2）(4) 小刚同学采用这样的数据处理方法：在坐标纸上建立坐标系，以y为纵轴，以x2为横轴，描点连线得出一条过原点的直线，若直线的斜率为k，小球平抛的初速度为___________。（用g和k表示） 四、解答题(共40分) 17．(本题8分) 如图所示的光滑水平面上，质量为m的小球在轻绳的拉力作用下做匀速圆周运动，小球运动n圈所用时间为t，圆周的半径为r。求：(1)小球做圆周运动的周期T；(2)小球线速度的大小；(3)小球所受拉力的大小。
18. (本题10分)如图所示，一个可以视为质点的小球质量为m，以某一初速度冲上光滑半圆形轨道，轨道半径为R = 0.9m，直径BC与水平面垂直，小球到达最高点C时对轨道的压力是重力的3倍，重力加速度g = 10m/s2，忽略空气阻力，求：(1)小球通过C点的速度大小；(2)小球离开C点后在空中的运动时间是多少；(3)小球落地点距B点的距离。     19．(本题10分)如图所示，将一小球以速度v0=3m/s的速度从A点水平抛出的同时，在倾角为37°的斜面顶端B点的滑块以VB=2.1m/s的初速度向下做匀加速直线运动，经过一段时间后小球恰好能够以垂直斜面的方向击中滑块，已知A、B两点间高度差 =0.2m，（小球和滑块均视为质点，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8），求：（1）小球从抛出到击中滑块所用的时间；（2）小球下落的高度；（3）滑块与斜面间的动摩擦因数      20．(本题12分) 如图所示，足够长的水平光滑杆上装有小桶桶内水与小桶的总质量为2kg，装有水的小桶可以在杆上无摩擦的滑动，长杆下方5m处有一匀速转动的圆盘，某时刻小桶恰好位于圆盘圆心的正上方，小桶内不断有水滴滴落，当前一滴水刚好滴落到圆盘上时，后一滴水刚好从小桶中漏出，当有一滴水刚好从桶中漏出时给小桶一水平向右的作用力F = 4N，使其由静止开始做匀加速运动，并将此滴水记为第一滴，圆盘足够大，在此过程中认为桶内水与小桶的总质量不变，重力加速度取g = 10m/s2，求：（1）每经过多长时间会有一水滴滴落在圆盘上？（2）若圆盘转动的角速度为rad/s求第二滴水与第三滴水落到圆盘上的距离。（3）若使滴落的水滴位于一条直线上，圆盘转动的角速度应满足什么条件；并求出第三滴水与第四滴水间的可能距离；  
参考答案1．C 2．B 3．D 4．A 5．D 6．C 7．D 8．C 9．BD 10．CD11．A 12.AD 13．AB 14．BC15．（1）D （2）A  16．（1）D（2）不需要（3）0.7（4）17．(1)；(2)；(3)【详解】(1)小球运动的周期(2)线速度的大小(3)根据牛顿第二定律根据向心加速度公式绳的拉力提供向心力，则绳的拉力大小18．(1)6m/s；(2)0.6s；(3)3.6m【详解】(1)小球通过最高点C，重力和轨道对小球的支持力提供向心力有F + mg = m，F = 3mg解得vC = 6m/s(2)小球离开C点后在空中做平抛运动，竖直方向有2R = gt2解得t = 0.6s(3)水平方向有x = vCt = 3.6m 19． （1）0.4s  （2）0.8m （3）0.5（1）根据平行四边形定则知，tan37°=，
解得小球击中滑块时的竖直分速度，
则小球从抛出到击中滑块所用的时间．
（2）小球下落的高度h=gt2＝×10×0.16m＝0.8m．
（3）物块下滑的位移，
根据位移时间公式有：x=vBt+at2，代入数据解得a=2m/s2，
根据牛顿第二定律得，a==gsinθ-μgcosθ，
代入数据解得μ=0.5．20．(1) 1s   (2)11m   (3)   23m或7m(1)水滴在竖直方向上做自由落体运动，由可得水滴落到圆盘上的时间为(2) 水滴下落前的水平方向加速度满足：   F=ma得 a=2m/s2第二个水滴距离圆盘中心的距离 解得 x2=3m第三个水滴距离圆盘中心的距离解得x3=8m若圆盘转动的角速度为rad/s，则第二滴落到圆盘上后，到第三滴落到圆盘上时，圆盘转过的角度为  两滴水的位置分居圆心两侧，三点成一条直线，可得：（3）若要使滴落的水滴位于一条直线上，圆盘转动的周期为则圆盘转动的角速度由可得第四个水滴距离圆盘中心的距离解得x4=15m当n取奇数时，二者落到圆盘上圆心的异侧，二者水平方向上的距离△x=x3+x4=23m当n取偶数时，二者落到圆盘上圆心的同侧，二者落到圆盘上水平方向上的距离△x=x4-x3=7m