四川省成都市第七中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷

这是一份四川省成都市第七中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷，共14页。试卷主要包含了考试结束后，监考人将答题卡收回等内容，欢迎下载使用。

考试时间：90分钟 满分：100分
本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
第Ⅰ卷 （选择题，共48分）
注意事项：
1．答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、考号、考试科目用铅笔填写在答题卡上。
2．每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案，不能答在试题卷上。
3．考试结束后，监考人将答题卡收回。
一、单项选择题：本题包括8个小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对的得3分，选错或不选的得0分。
1．牛顿在前人研究成果的基础上，再加上自己伟大的科学思想与方法，使得牛顿成就非凡。在他建立万有引力定律的过程中（ ）
A．不仅运用了牛顿第二定律，也运用了牛顿第三定律
B．没有运用开普勒关于行星运动的三定律
C．进行了著名的“月—地检验”，证明了月球绕地球沿椭圆轨道运动
D．做了著名的“扭秤实验”，测定了万有引力常量
2．如图，做匀速圆周运动的质点在1s内由A点运动到B点，AB弧长为，所对应的圆心角为，则下列说法正确的是（ ）
A．质点运动过程中的速度始终不变
B．质点在A点的向心加速度大小为
C．质点从A点到B点的速度变化量大小为
D．质点从A点到B点的平均加速度大小为
3．2022年10月9日，我国将卫星“夸父一号”成功送入太阳同步晨昏轨道。从宇宙中看，卫星一方面可视为绕地球做匀速圆周运动，轨道平面与地球的晨昏分界线共面，卫星轨道离地高度，周期分钟。另一方面卫星随地球绕太阳做匀速圆周运动，周期年，卫星轨道平面能保持垂直太阳光线，如图所示。已知地球的半径为R，引力常量为G，则下列表述正确的是（ ）
A．晨昏轨道平面与地球同步卫星轨道平面重合
B．根据以上信息可以估算出地球的质量
C．“夸父一号”的发射速度大于11.2km/s
D．根据，可估算出地球到太阳的距离r
4．如图所示，汽车通过缆绳跨过轻小定滑轮O将重物竖直吊起，汽车由静止开始向右做匀加速运动，加速度大小为a，经过时间t，缆绳与水平方向的夹角为，已知缆绳与汽车的连接处和滑轮O间的高度差为h，则下列说法正确的是（ ）
A．在时间内，汽车的位移大小为
B．在时间内，重物上升的高度为
C．时刻末，重物的速度大小为
D．时刻末，缆绳OB转动的角速度大小为
5．2023年，中国全面推进探月工程四期，包括嫦娥六号、嫦娥七号和嫦娥八号任务。其中嫦娥七号已经在月球南极着陆，主要任务是开展飞跃探测，争取能找到水。假设质量为的嫦娥七号探测器在距离月面的高度等于月球半径处绕着月球表面做匀速圆周运动时，其周期为，当探测器停在月球的两极时，测得重力加速度的大小为，已知月球自转的周期为，引力常量为G，月球视为均匀球体，下列说法正确的是（ ）
A．月球的半径为
B．月球的第一宇宙速度为
C．当停在月球赤道上时，探测器受到水平面的支持力为
D．当停在月球上纬度为60°的区域时，探测器随月球转动的线速度为
6．汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹如图所示，P点是该轨迹的最高点，Q点为该轨迹的最低点。M点的运动可分解为两个分运动：一个是绕车轴旋转的匀速圆周运动，一个是与车轴一起向前的匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．M点运动到P位置时的速度大于运动到Q位置时的速度
B．M点运动到P位置时的速度小于运动到Q位置时的速度
C．M点运动到P位置时的加速度大于运动到Q位置时的加速度
D．M点运动到P位置时的加速度小于运动到Q位置时的加速度
7．如图所示，OQ为一固定挡板，挡板与竖直方向夹角为，在挡板的两侧有等高的M、N两点，M点位于OP上某位置，从M点以不同的速度水平向右抛出可视为质点的小球，小球在挡板上砸到的最远处为图中的A点；挡板另一侧从N点水平向左抛出的小球也落在A点，此时小球的位移最小。已知，O重力加速度g，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．从M点以不同速度抛出的小球砸到挡板的时间相同
B．从M点抛出的小球在挡板上砸的痕迹长度为
C．从N点抛出的小球的速度为
D．从M点抛出落在A点的小球的初速度为
8．如图所示，在水平桌面上有一个固定竖直转轴且过圆心的转盘，转盘半径为，边缘绕有一条足够长的细轻绳，细绳末端系住一木块。已知木块与桌面之间的动摩擦因数。当转盘以角速度旋转时，木块被带动一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同。已知，重力加速度，下列说法正确的是（ ）
A．当稳定时，绳子与木块和圆心的连线夹角为60°
B．当稳定时，木块的线速度与圆盘边缘线速度大小之比为4：1
C．当稳定时，木块做圆周运动的半径为2m
D．当稳定时，绳子拉力大小为
二、多项选择题：本题包括6个小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分。
9．2024年3月11日迎来“二月二，龙抬头”。“龙”指的是二十八宿中的东方苍龙七宿星象，每岁仲春卯月之初，“龙角星”就从东方地平线上升起，故称“龙抬头”。10点后朝东北方天空看去，有两颗亮星“角宿一”和“角宿二”，就是龙角星。实际上，角宿一是一个距离很近的、互相围绕公转的双星系统，系统内两颗恒星距离只有0.12个天文单位，公转轨道周期只有4.0145天。根据以上信息以及万有引力常量，判断下列说法正确的是（ ）
A．可以求出系统内两恒星的质量比B．可以求出系统内两恒星的总质量
C．可以求出系统内两恒星的自转角速度D．可以求出系统内两恒星的速率之和
10．如图所示，两个完全相同的物块A和B（均可视为质点）放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧，用不可伸长的轻绳相连。两物块质量均为1kg，与圆心距离分别为和，其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度绕轴匀速转动时，绳中弹力与的变化关系如图所示，重力加速度。下列说法正确的是（ ）
A．物块B与圆心距离
B．物块与圆盘间的动摩擦因数
C．当角速度为1rad/s时圆盘对A的静摩擦力指向圆心
D．当角速度为时，A恰好要相对圆盘发生滑动
11．地面上有一个横截面为等腰三角形的水渠，如图所示，其宽度为L，深度为H，在水渠边上的A点抛出小物体，不计一切阻力，已知当地重力加速度为g，关于小物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A．水平抛出小物体，可以竖直落在水渠底部
B．水平抛出小物体，若能垂直撞击在OB边上，其抛出的初速度为
C．将小物体斜抛出去，能到达对岸的最小速度为
D．将小物体以能到达对岸的最小速度斜抛出去，其最高点与水平线AB的竖直高度为
12．A，B两个小球分别用长为、的细绳悬挂在同一竖直线的两点，现使两球在水平面内做圆周运动，且角速度均缓慢增大，当两球刚好运动到相同高度时，A、B两球运动半径分别为、，两球离地高度为，则下列说法正确的是（ ）
A．此时A球的速度为
B．此时两球的周期比为
C．两根绳都剪断，两球可能落在水平地面上同一点
D．两根绳都剪断，两球不可能落在水平地面上同一点
13．如图甲所示，轻杆一端与一小球相连，另一端连在光滑固定轴上，可在竖直平面内自由转动，现使小球在竖直平面内做圆周运动，到达某一位置开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度随时间的变化关系如图乙所示，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A．时刻杆对球的作用力恰为零
B．时刻杆对球的作用力恰为零
C．小球在做顺时针方向转动，且在最高点时杆对球的作用力竖直向上
D．时刻小球通过最高点，图乙中和的面积相等
14．2022年北京冬奥会雪车比赛赛道有16个倾斜度各异的弯道。其中某一弯道是半径为R的部分圆弧，O为该弯道圆心，A为该弯道的最高点，该弯道的倾斜度（弯道平面与水平的夹角）α为15°，A处轨道的切面视为倾角为45°的斜面，如图甲所示。某次比赛中，总质量为m的运动员和雪车（可视为质点）以某一速度通过A点时雪车横向（与运动方向垂直的方向）摩擦力为零，如图乙所示。重力加速度为g，则雪车通过A点时（ ）
A．向心加速度为B．角速度为
C．受到轨道的支持力为D．受到的合外力为
第Ⅱ卷（共52分）
三、实验题：本题包括2个小题，每空2分，共14分。
15．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是___________。
A．选用的斜槽越光滑越好
B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行
D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为___________m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为___________s。
16．某实验小组利用图甲所示装置测量角速度等物理量，实验过程如下：
i．按照图甲安装实验装置；
ii．将纸带沿着圆盘缠绕一圈，用笔做好记号，将这一圈纸带取下来，沿着米尺展开，测得其长度为78.50cm；
iii．让纸带穿过打点计时器的限位孔，纸带上端用双面胶粘在圆盘上，下端连接一钩码。调节圆盘和打点计时器的相对位置，使圆盘所在的竖直面与打点计时器限位孔所在的竖直面垂直，保证纸带竖直悬挂；
iv．转动圆盘，让部分纸带缠绕在圆盘上。接通电源，释放纸带，钩码通过纸带带动圆盘顺时针转动。实验得到的一段纸带如图乙所示，纸带上相邻计数点之间还有4个点未画出。
已知打点计时器打点的周期为0.02s，取3.14。以下计算结果均保留3位有效数字。
（1）在打出AB段纸带的时间内，钩码平均速度大小是__________m/s；
（2）在打出C点时，钩码速度大小是__________m/s，圆盘转动的角速度大小是__________rad/s；
（3）在打出AF段纸带的时间内，关于圆盘转动的角速度大小随时间的变化关系，下列可能正确的是__________。
A．B．
C．D．
四、计算题：本题包括3个小题，共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
17．（10分）当速度的方向与加速度方向不共线时，质点做曲线运动，圆周运动是一种常见的曲线运动形式。
（1）匀速圆周运动是一种特殊的圆周运动。请结合必要图像、根据加速度的定义证明：做匀速圆周运动的物体，其加速度大小（其中和r分别是匀速圆周运动的角速度和轨道半径）；
（2）如图所示，结实的细线一端拴一质量为m的小球A，另一端穿过竖直光滑的细管与质量为2m的物块B连接，物块B放在电子台秤上。用手摇动细管让小球A围绕细管做匀速圆周运动。已知拉着小球A的细线的长度OA为0.5m，细管半径忽略不计，重力加速度取。当电子台秤的示数为时，求小球A做匀速转动的角速度。
18．（12分）如图，在平面直角坐标系中有一个半径为R的虚线圆，圆上A点恰好位于坐标原点，水平直径AB恰好在x轴上，O为圆心，C点和D点分别位于AB的两侧，且C点到x轴的距离为，现将小球从C点以某一速度水平抛出，恰好经过虚线圆最低点E，已知重力加速度为。
（1）求小球到达E点时的速度大小；
（2）若将小球以某一水平速度从y轴上的D点水平抛出，小球垂直击中虚线圆面上的F点，此时速度方向与x轴所成的夹角为60°，求抛出点的纵坐标；
（3）在第（2）问的结论下，若将小球从D点以大小为的速度斜向上抛出，抛出方向与x轴正向所成的夹角，小球恰好经过F点，请用表示经过F点的竖直分速度的大小。
19．（16分）如图甲所示，竖直面内有一光滑轨道BCD，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角，圆弧轨道半径为，与水平轨道CD相切于点C。现将一小滑块（可视为质点）从空中的A点以的初速度水平向左抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，沿着圆弧轨道运动到C点，滑块在圆弧末端C点速度为，对轨道的压力，之后继续沿水平轨道CD滑动，经过D点滑到质量为，长为的木板上。图乙为木板开始运动后一段时间内的图像，滑块与地面、木板与地面间的动摩擦因数相同，重力加速度取，不计空气阻力和木板厚度。求：
（1）小滑块经过圆弧轨道上B点的速度大小；
（2）小滑块的质量；
（3）全过程中木板的位移。
成都七中2023-2024学年度下期高2026届4月
物理试卷参考答案
1．A 2．D 3．B 4．D 5．C 6．A 7．C 8．C
9．BD 10．AD 11．CD 12．BC 13．BCD 14．AC
15．BC 1.5 0.2
16．0.400 0.745 5.96 B
17．【详解】（1）如图
由于A点的速度方向垂直于半径r，B点的速度方向垂直于另一条半径r，所以
故等腰和相似，根据对应边成比例可得
由于时间很短，故弦长AB近似等于弧长，而弧长
所以
根据得
由，代入可得
（2）对B物块受力分析可知得
设OA与竖直方向夹角为，对小球竖直方向有得则
对小球水平方向有解得
18．答案．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）设小球从A点抛出的速度为，小球从C点运动到E点所用时间为，根据平抛运动规律

竖直方向的速度
小球到达E点的速度
解得
（2）将小球击中F点的速度反向延长，过圆心O交于水平连线的中点G，过F点经过x轴上的K点做水平位移的垂线FM，过O点做OH垂直GM，则有

解得D点纵坐标
（3）小球从D点以大小为的速度斜向上抛出，设小球从D点运动到F点所用时间为，沿x轴方向
沿轴方向
解得
19．1.( 1) 8m/s;(2) 1kg;（3）6m或10m
【详解】(1）在B点，由可得
（2）在C点，对物块受力分析又因为
联立可得
（3）由乙图可知，1s时木板收到的力发生了突变，经分析可知有两种情况。
情况一（如图）:1s时物块和木板刚好共速，之后两物体一起相对静止，以相同的加速度一起减速滑行至停止。
由图可知，在0~1s 内，对物块：
又
可得
对木板：木板的加速度大小
又
解得
通过图像，求得两者共速前相对位移
所以此情况成立。木板加速过程位移
木板减速过程位移 木板位移
情况二（如图）：1s时物块从木板右侧滑出，之后两物体均在地面上滑行，滑行时加速度相同，则不会相撞。
由图可知，在0~1s内，物块和木板的相对位移
物块的加速度大小 则 又 则
对木板：木板的加速度大小
又
则
通过图像，求木板加速过程位移
通过图像，求木板减速过程位移
木板位移.