2023青岛十九中高一4月月考物理试题含解析

青岛十九中2021-2022学年度第二学期4月份阶段性诊断

高一物理试题

说明：

1．本试卷分第I卷和第II卷。满分100分。答题时间90分钟。

2．请将第I卷题目的答案选出后用2B铅笔涂在答题纸对应题目的代号上；第II卷用黑色签字笔将正确答案写在答题纸对应的位置上，答在试卷上作废。

第I卷（选择题，共48分）

一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。）

1. 小钢球m以初速度在光滑水平面上运动，后受到磁极的侧向作用力而做如图所示的曲线运动并经过D点，关于磁极的位置及极性，下列说法正确的是（　　）

A. 磁极可能在A位置，极性一定是N极

B. 磁极可能在B位置，极性一定是S极

C. 磁极可能在C位置，极性一定是N极

D. 磁极可能在B位置，极性无法确定

【答案】D

【解析】

【详解】钢球受到磁力的作用而做曲线运动，其轨迹一定会向磁极所在处偏转，所以磁极可能在B点．因为磁体的N极、S极都会对钢球产生吸引，故极性无法确定

故选D。

2. 下列有关生活中圆周运动实例分析中说法正确的是（　　）

A. 甲图中，汽车通过拱桥最高点时，速度不能超过

B. 乙图中，杂技演员表演“水流星”，在通过最高处时，水与桶之间可以没有作用力

C. 丙图中，当火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

D. 丁图中，洗衣机脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，水沿切线方向甩出

【答案】B

【解析】

【详解】A．汽车通过拱桥最高点时，汽车受重力和支持力，则

当F=0时，汽车速度最大

此时汽车“飞车”状态，所以汽车通过拱桥最高点时，速度不能超过，故A错误；

B．当“水流星”通过最高点时，临界状态为速度是，水的向心力恰好等于水的重力，所以水对桶底的作用力可能为零，故B正确；

C．当火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘有挤压作用，故C错误；

D．洗衣机脱水原理是水滴所受的支持力不足以提供向心力，故沿切线方向甩出，故D错误。

故选B。

3. 共享单车方便人们的出行，如图所示，单车的大齿轮、小齿轮，后轮是相互关联的三个转动部分，且齿轮不打滑，其边缘有三个点，下列说法正确的是（　　）

A. 两点的角速度大小相等

B. B、C两点的向心加速度大小相等

C. C点的线速度大于B点的线速度

D. A点的线速度小于B点的线速度

【答案】C

【解析】

【详解】AD．根据题意，由图可知，两点为皮带传动，线速度大小相等，由公式可知，由于半径不相等，则两点的角速度大小不相等，故AD错误；

BC．根据题意，由图可知，B、C两点为同轴转动，角速度大小相等，由公式可知，由于半径不相等，则B、C两点的向心加速度大小不相等，由公式可知，由于C的半径大于B的半径，则C点的线速度大于B点的线速度，故B错误，C正确；

故选C。

4. 如图所示，某人用绳通过定滑轮拉动小船使小船水平向左运动，人拉动绳子的速度不变，随着小船越来越来越靠近河岸，小船的速度（　　）

A. 逐渐减小 B. 逐渐增大

C. 先减小后增大 D. 先增大后减小

【答案】B

【解析】

【详解】依题意，将船的速度分解在沿绳方向与垂直绳的方向上，有

人拉动绳子的速度不变，随着小船越来越来越靠近河岸，绳与水平方向的夹角逐渐增大，逐渐减小，则船的速度逐渐增大。

故选B。

5. 某士兵练习追击炮打靶，如图所示，第一次炮弹落点在目标的右侧，第二次调整炮弹发射方向后恰好击中目标，忽略空气阻力的影响，两次炮弹发射速度大小相等，下列说法正确的是（　　）

A. 第二次炮弹在空中运动时间较长

B. 两次炮弹在空中运动时间相等

C. 第二次炮弹落地时的水平分速度较大

D. 两次炮弹落地时的水平分速度相等

【答案】A

【解析】

【详解】AB．斜上抛运动在竖直方向为竖直上抛运动，在水平方向是匀速直线运动，设上升的高度为H，运动的时间为t，根据竖直上抛运动的规律可得

解得

所以第二次炮弹在空中运动时间较长，故A正确，B错误；

CD．每次炮弹发射速度大小相等，根据对称性可知，落地时二者的速度大小相等，第二次炮弹在空中运动时间较长，根据

可知第二次炮弹落地时的竖直分速度较大，水平分速度较小，故CD错误；

故选A。

6. 在水平转台上放一个质量的木块，它与转台间最大静摩擦力，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔孔光滑），另一端悬挂一个质量的物体，当转台以角速度匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到点的距离可以是（g取，、均视为质点）（　　）

A. 0.04m B. 0.23m C. 0.34m D. 0.47m

【答案】B

【解析】

【详解】根据题意可知，当受到指向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最大，由牛顿第二定律有

代入数据解得

当受到背向圆心的最大静摩擦力时，木块相对转台静止做圆周运动的合力最小，由牛顿第二定律有

代入数据解得

则木块到点的距离的取值范围为

故选B。

7. 如图所示，有两箱相同货物，现要用电梯将它们从一楼运送到二楼。其中图甲为用扶梯台式电梯匀速运送货物，图乙为用履带式自动电梯匀速运送货物，货物均相对扶梯静止。下列关于做功的判断中正确的是（    ）

A. 图甲中支持力对货物做正功 B. 图甲中摩擦力对货物做负功

C. 图乙中支持力对货物做正功 D. 图乙中摩擦对货物做负功

【答案】A

【解析】

【详解】AB．对图甲中货物受力分析，根据平衡条件可知货物甲受重力、扶梯对甲的支持力，不受摩擦力，支持力与货物的运动方向夹角为锐角，根据可知图甲中支持力对货物做正功，故A正确，B错误；

CD．对图乙中货物受力分析，货物受重力，履带给货物的支持力和履带对货物沿着履带向上的静摩擦力，履带给货物的支持力与货物的运动方向垂直，图乙中支持力对货物不做功，履带对货物的摩擦力与货物运动方向相同，图乙中摩擦对货物做正功，故CD错误。

故选A。

8. 如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。监测到推力F、物体速度v随时间t变化的规律如图乙、丙所示。取g=10m/s2，则（　　）

A. 第1s内推力做功为2J

B. 第2s内物体克服摩擦力做的功为4J

C. t=1.5s时推力F的瞬时功率为3W

D. 第2s内推力F做功的平均功率为2W

【答案】C

【解析】

【详解】A．第1s内推力方向上没有位移，所以不做功，故A错误。

B．根据图像，第2s内位移为

摩擦力方向向左

摩擦力做负功

所以第2s内物体克服摩擦力做的功为2J，故B错误；

C．根据图像可知，1.5s时，物体的速度为

推力

F=3N

推力F在第1.5s时的功率

故C正确；

D．根据图像，第2s内的平均速度为

推力

F=3N

所以第2s内推力F做功的平均功率

故D错误。

故选C。

二、多项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9. 如图，某汽车以恒定速率先后经过某凹形桥面和拱形桥面，凹形桥面最低点为A点，拱形桥面最高点为B点。下列说法正确的是（　　）

A 汽车过凹形桥时失重

B. 汽车过拱形桥时失重

C. 过A点时汽车对桥面压力大于自身重力

D. 过B点时，汽车对桥面压力小于自身重力

【答案】BCD

【解析】

【详解】A． 汽车做圆周运动过凹形桥时加速度向上，处于超重状态，A错误；

B． 汽车过拱形桥时做圆周运动，加速度向下，处于失重状态，B正确；

C． 汽车过A点时，根据牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律，汽车对桥面压力大于自身重力，C正确；

D． 过B点时，根据牛顿第二定律得

解得

根据牛顿第三定律，汽车对桥面压力小于自身重力，D正确。

故选BCD。

10. 质量为的物体靠在圆筒内壁上，圆筒绕其竖直轴线转动，当角速度达到一定大小时，物体相对于圆筒静止，随圆筒做圆周运动。转动中物体始终相对于圆筒静止，物体受圆筒的静摩擦力为，受圆筒的弹力为，则（　　）

A. 圆筒匀速转动时与mg大小相等

B. 圆筒匀速转动时F对物体做正功

C. 圆筒匀速转动时大小不变，加速转动时逐渐变大

D. 圆筒匀速转动和加速转动时对物体都不做功

【答案】AC

【解析】

【详解】AC．对小物体研究，当其做匀速圆周运动时，受重力、支持力和向上的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有水平方向

竖直方向

所以圆筒匀速转动时有f与mg大小相等，圆筒匀速转动时F大小不变，加速转动时角速度增大，F逐渐增大。故AC正确；

BD．圆筒匀速转动摩擦力竖直向下与运动方向垂直，所以摩擦力f不做功，而加速转动时，摩擦力不在竖直方向上，摩擦力的切向分力与运动方向相同，摩擦力做正功，物体动能是增加的，故BD错误。

故选AC。

11. 如图所示，一块橡皮用细线悬挂于O点，用钉子靠着线的左侧，沿与水平方向成角的斜面向右以速度v匀速运动，运动中始终保持悬线竖直，下列说法正确的是（  ）

A. 橡皮的竖直分速度大小为

B. 橡皮的水平分速度大小一定小于竖直分速度大小

C. 橡皮的速度与水平方向成角

D. 设橡皮的速度与水平方向夹角为，则

【答案】AB

【解析】

【详解】A．橡皮参与了平行于斜面方向的匀速直线运动和竖直方向上的匀速直线运动，两个分速度大小相等均为v，其中平行于斜面方向的匀速直线运动的竖直分速度为，则橡皮的竖直分速度大小为

故A正确；

B．只有平行于斜面方向的匀速直线运动有水平方向的分速度，则橡皮的水平分速度大小为

故

故B正确；

CD．设橡皮的速度与水平方向夹角为，根据平行四边形定则知

故不一定等于，故CD错误

故选AB。

12. 如图所示，水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，为圆盘边缘上的一点，当圆盘转动到图示位置时，在点的正上方处将一个可视为质点的小球以速度平行于方向水平抛出，若小球与圆盘只碰撞一次，且恰好落在点，重力加速度取，则圆盘转动的角速度大小可能是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】BC

【解析】

【详解】小球从抛出到落到P点的时间为

小球从抛出到落到P点，圆盘转过了N圈，则有

解得

当N=1时，

当N=2时，

当N=3时，

故选BC。

13. 一足够大且光滑的矩形斜面，倾角为，高为h，现有一小球在A处沿平行于底边的初速度滑上斜面，最后从B处离开斜面。已知重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　）

A. 小球的运动轨迹为抛物线

B. 小球的加速度为

C. 小球从A处到达B处所用的时间为

D. 小球从A处到达B处的位移为

【答案】ABC

【解析】

【详解】A．小球受重力和支持力两个力作用，合力沿斜面向下，与初速度方向垂直，小球做类平抛运动，其运动轨迹为抛物线，故A项正确；

B．根据牛顿第二定律知，有

解得

故B项正确；

C．由几何关系得，小球沿加速度方向上的位移为

根据公式

解得

故C项正确；

D．小球在沿初速度方向的位移为

则小球从A处到达B处的位移为

故D项错误。

故选ABC。

14. 质量为的重物在起重机的作用下由静止开始沿竖直方向加速上升。已知起重机功率恒定，加速度与速度倒数的关系图像如图所示，重物的速度为时对应的加速度为，不计空气阻力，重力加速度为。下列说法正确的是（　　）

A. 图线的横截距为

B. 重物的最大速度为

C. 起重机的功率恒为

D. 重物速度为受到的拉力为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．根据牛顿第二定律和瞬时功率公式可得

，

解得

图像斜率为

当a=0时

故A正确；

B．重物的最大速度为

故B错误；

C．由图像可得

解得功率为

故C错误；

D．根据功率公式可得

解得

故D正确。

故选AD。

第II卷（非选择题，共52分）

三、实验题（本大题共2题，共16分。其中15题6分，16题10分）

15. 用如图所示的装置探究物体做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。

（1）本实验采用的科学方法是_________。

（2）当质量、半径一定时，探究小球的向心力大小F与角速度之间关系。

①如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径、之比为2：1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为__________；

②图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为__________。

【答案】    ①. 控制变量法    ②. 1∶2    ③. 1∶4

【解析】

【详解】（1）[1]本实验采用的科学方法是控制变量法。

（2）①[2]左、右塔轮边缘的线速度相等，则根据

可得

A、C两处的角速度之比为1∶2；

②[3]根据图中标尺上黑白相间的等分格显示，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为1∶4。

16. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。

（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球做平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）

（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）

【答案】    ①. 水平    ②. 初速度相同    ③. 1.6    ④. 1.5    ⑤. 2

【解析】

【详解】（1）[1]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。

 [2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。

（2）[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在竖直方向上则有

水平方向上则有

x=v0t

代入数据解得小球平抛初速度

（3）[4]分析图丙 L=5cm=0.05m，由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知，由匀变速直线运动的推论可得

初速度

 [5]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度

四、解答题（本大题共3题，共36分。其中17题7分、18题15分，19题14分）

17. 如图，质量为M=0.5kg的小桶里盛有的水，用绳子系住小桶在竖直平面内做“水流星”表演，为使小桶经过最高点时水不流出，在最高点时最小速度是3m/s，g取10m/。求：

（1）小桶做圆周运动的半径R；

（2）当小桶经过最高点的速度为6m/s时，求绳的拉力和水对小桶底的压力大小。

【答案】（1）0.9m；（2），

【解析】

【详解】（1）在最高点时，对整体受力分析可知，当速度最小时，有

解得

（2）速度为6m/s时，有

解得

对水在最高点受力分析，可得

解得

由牛顿第三定律可知，在最高点时水对小杯底的压力大小为30N。

18. 某同学对一辆玩具遥控车的性能进行了研究。他让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，通过传感器得到了小车的图像。如图所示，在2s~10s内的图像为曲线，其余时间段图像均为直线。已知在2s~14s内，小车以额定功率运动，14s末关闭动力让小车自由滑行。若小车的质量为1kg，在整个运动过程中可认为小车所受的阻力大小不变。求：

（1）小车所受的阻力大小为多少？

（2）小车的额定功率为多少？

（3）在0s~18s内，小车电动机所做的功是多少？

【答案】（1）1.5N；（2）9W；（3）117J

【解析】

【详解】（1）由图像可得，在时间内

故加速度大小为1.5m/s2，阻力大小为

（2）在内小车做匀速运动

故小车功率

（3）速度图像与时间轴的面积的数值等于物体位移大小，内

加速度

牛顿第二定律得

解得

电动机做功为

内，小车电动机的功率保持不变，故电动机做功为

内，

电动机做功为

故发动机的所做的总功为

19. 如图所示，在水平地面上有一高h=7.2m的竖直墙，现将一质量为的小球以的速度，从离地面高为H=9m的的A点水平抛出，小球撞到墙上B点时的速度与竖直墙成37°角，不计空气阻力和墙的厚度，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

（1）小球从A到B所用时间t；

（2）抛出点A到墙的水平距离s；

（3）若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球能越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么条件；

（4）若使小球能撞在墙壁上，且撞击速度最小，则抛出速度应为多大（可用根式表示）。

【答案】（1）1.2s；（2）10.8m；（3）18m/s；（4）

【解析】

【详解】（1）将小球撞到墙上B点时的速度分解到水平方向和竖直方向，有

竖直方向上是自由落体运动

解得

（2）平抛运动在水平方向上是匀速直线运动

解得

（3）恰好从墙上越过时

，

解得

小球能越过竖直墙，抛出时的初速度至少为。

（4）小球撞击墙面的速度大小可表示为

当且仅当

时，v取得最小值，解得对应抛出速度为