2022-2023学年吉林省辽源市田家炳高级中学校高一下学期4月月考物理试题

田家炳高中高一下学期第一次质量检测

物理试卷

本试卷共18题，满分100分，共8页。考试用时90分钟。

注意事项:

1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码粘贴到条形码区域。
2. 选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题必须用0.5mm黑色中性笔书写，字体工整，笔迹清楚。
3. 请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在草纸、试题卷上答题无效。
4. 保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（1-8为单选题，9-12为多选题，每小题4分，共48分）

1．质点由A向C做曲线运动，它的轨迹如图所示，关于它通过B点时速度v和加速度a或者合外力F的方向正确的是（　　）

A．    B.    C．   D．

2．飞机斜向上飞的运动可以看成水平方向和竖直方向两个分运动的合运动，如图所示，若飞机飞行速度v的方向与水平方向的夹角为，则飞机的水平速度v x的大小是（　　）

A．vcos 

B．vsin 

C．vcot 

D．vtan

3．在汶川大地震的救灾中，中国军队起到了至关重要的作用，特别是在水陆路都不能通行的情况下，空投救灾人员和物资显得尤为重要。从水平匀速航行的飞机上向地面空投救灾物资，地面上的人员以地面作为参考系，观察被投下的物体的运动，不计空气阻力，则以下说法中正确的是（　　）

A．物体是竖直下落的                        B．物体是沿曲线下落的

C．从飞机上观察物体是做匀速直线运动        D．以上说法都不对

4．如图所示，三个小球从同一高处的O点分别以水平初速度v1、v2、v3抛出，落在水平面上的位置分别是A、B、C，O′是O在水平面上的射影点，且，若不计空气阻力，则下列说法正确关系是（　　）

A．v1：v2：v3=1:3:5

B．三个小球落地的时间比t1:t2:t3=1:3:5

C．三个小球落地的速度相同

D．三个小球落地的动能相同

5．时钟正常工作，比较时针、分针和秒针转动的角速度，秒针的（　　）

A．角速度最大 B．角速度最小

C．角速度居中 D．角速度关系不能确定

6．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点A、B、C，关于它们的线速度、角速度、周期、向心加速度大小，下列关系式正确的是（　　）

A．    B．

C．    D．

7．一物体做匀速圆周运动，其线速度大小为2m/s，则物体在0.5s内通过的弧长为（　　）

A．4m B．3m C．2m D．1m

8．如图所示，小球在细绳的牵引下，在光滑水平桌面上绕绳的另一端O做匀速圆周运动．关于小球的受力情况，下列说法正确的是（ ）

A．只受重力和拉力的作用

B．只受重力和向心力的作用

C．只受重力、支持力和向心力的作用

D．只受重力、支持力和拉力的作用

9．对于做匀速圆周运动的物体来说，不变的物理量是（　　）

A．周期 B．速率 C．角速度 D．线速度

10．一条小船在静水中速度为10m/s，要渡过宽度为60m、水流速度为6m/s的河流，下列说法正确的是（　　）

A．小船渡河的最短时间为6 s

B．小船渡河的最短时间为10 s

C．小船渡河的路程最短时，渡河时间为7.5 s

D．若小船在静水中的速度增加，则小船渡河的最短路程减小

11．如图，竖直放置两端封闭的玻璃管内注满清水，内有一个用红蜡块做成的圆柱体，玻璃管倒置时红蜡块能以10cm/s的速度匀速上升．现将玻璃管倒置，在红蜡块从管底开始匀速上升的同时，让玻璃管以0.05m/s2的加速度从静止开始向右运动，玻璃管内清水高40cm，红蜡块从管底运动到水面的过程中（　　）

A．运动轨迹是1

B．运动轨迹是2

C．位移为cm

D．通过的路程是50cm

12．如图，小球被细线拴着在光滑水平面上绕转轴以速率v做匀速圆周运动，已知运动一周用时为t，则（   ）

A．小球1秒内转的圈数为     B．小球运动的角速度为

C．小球运动的加速度为     D．小球运动的加速度为0

二、实验题（每空2分，共14分）

13．如图甲所示是某种“研究平抛运动”的实验装置，铝制斜槽与电池和电磁铁组成回路，斜槽下端与弹性细金属线只接触不连接。当小球a处于斜槽末端时与小球b离地面的高度相同。

（1）在研究平抛运动的竖直分运动与自由落体运动的关系时，将小球a由斜槽某位置释放，当其经过斜槽末端时弹开金属导线，电路瞬间断开，电磁铁释放小球b，两小球在空中相碰。下列说法错误的是___________。

A．释放小球a前应调整斜槽末端水平

B．本实验不能说明平抛运动的水平分运动是匀速直线运动

C．本实验说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动

D．重复实验时，小球a必须从原来的高度释放

（2）利用该实验装置研究小球a平抛运动的初速度。

①将小球a由斜槽最上端释放，确定好两球碰撞的位置，将其标记在竖直挡板上；

②水平移动电磁铁，改变小球b的位置，将小球a仍由斜槽最上端释放，再次标记碰撞位置；重复以上操作多标记几个碰撞位置；

③根据所标记的碰撞位置，描绘出小球a平抛运动的轨迹。

某次实验描绘出的轨迹如图乙所示，图中O为抛出点，A、B、C三点均在两坐标线交点，所选坐标纸每小格的边长为5cm，重力加速度，则小球a水平飞出时的初速度大小v0=___________m/s，从A运动到B所需时间t=___________s，在B点处的瞬时速度的大小为vB=___________m/s。

14．探究向心力大小的表达式的实验装置如图所示。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的压力提供。球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8根据标尺8上露出的红白相间的等分标记，可以计算出两个球所受向心力的比值。

（1）该实验中应用了___________（填“理想实验法”、“控制变量法”或“等效替代法”）。

（2）用两个质量相等的小球进行实验，调整皮带使左、右两轮的角速度相等，且右边小球的轨道半径为左边小球的3倍时，则左、右两小球的向心力之比为___________。

（3）继续用两个质量相等的小球进行实验，使两轨道的半径相等，转动时发现左边标尺上露出的红白相间的等分格数为右边的9倍，则左、右两小球的角速度之比为___________。

三、解答题（要求写出公式和必要的文字说明，共38分）

15．从20m高的楼上，以20m/s的速度水平抛出一个小球，不计空气阻力，取g = 10m/s2。求：

（1）小球从抛出到落地的时间是多少？

（2）小球的水平位移多大？

（3）小球落地时的速度大小和方向（与水平方向的夹角）？

16．小船要横渡一条宽的小河，河水流速，船在静水中的速度是。（已知，）求：

（1）要使船到达对岸的时间最短，船头应指向何处？最短时间是多少?

（2）要使船过河位移最短，船头与上游河岸夹角为多少？这种情况下的过河时间为多少？

17．如图所示，在光滑水平面上，一质量为m＝0.20 kg的小球在绳的拉力作用下做半径为r＝1.0 m的匀速圆周运动．已知小球运动的线速度大小为v＝2.0 m/s，求：    

（1）小球运动的周期．

（2）小球做匀速圆周运动时，绳对它的拉力大小．

18．游乐场中有众多的游乐项目，其安全性越来越受到公众及政府相关管理部门的重视。旋转飞椅是游乐场中比较常见的一种游乐项目，为分析其安全问题，可将其简化为如图所示的圆锥摆来进行分析。设圆锥摆的摆线长度为，其所允许承受的最大拉力为摆球重力的3倍。圆锥摆静止时小球到地面的高度为，重力加速度，空气阻力不计。

（1）若为了安全，圆锥摆的细线拉力不允许超过最大拉力的，则该圆锥摆允许的最大角速度为多大？

（2）若当圆锥摆以（1）中的角速度运动时小球上的一部分从小球上脱落，则该脱落部分落地点与悬挂点正下方地面上的点的距离是多少？

参考答案：

1．A

2．A

3．B

4．A

5．A

6．D

7．D

8．D

9．ABC

10．AC

11．AC

12．ABC

13．     D     2.0     0.1    

14．     控制变量法         

15．（1）2s；（2）40m；（3）20m/s，与水平方向夹角45°

【详解】（1）由平抛运动的规律

解得

s = 2s

（2）小球落地时的水平位移

m = 40m

（3）小球落地时

m/s = 20m/s，m/s = 20m/s

速度方向与水平方向的夹角为θ

则

θ = 45°

16．（1）船头始终垂直河岸航行，80s；（2），100s

【详解】（1）要使船到达对岸的时间最短，需船头始终垂直河岸航行，最短时间为

（2）由题可知船速大于水速，故要使船过河位移最短，则应该使船的合速度垂直于河岸，设船头与上游河岸夹角为，则满足

解得

即

故应使船头与上游河岸夹角为，则过河时间为

17．（1）（2）

【详解】（1）根据周期公式可知小球运动的周期：；

（2）设小球做匀速圆周运动时，细绳对它的拉力为，拉力充当向心力，则根据牛顿第二定律有：．

18．（1）；（2）4m

【详解】（1）设摆球质量为m，则

当细线中的拉力达到最大拉力的时，角速度最大，设此时细线与竖直方向之间的夹角为，则有

，

解得

，

（2）设小球上的一部分从小球上脱落时的速度为，则有

小球脱落后做平抛运动，则有

，

根据几何关系，则该脱落部分落地点与悬挂点正下方地面上的点的距离为

解得