广西联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷(含答案)

这是一份广西联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．下列说法正确的是( )
A.在恒力作用下，物体可能做速率先减小后增大的曲线运动
B.做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变，但方向一定时刻改变
C.在足球运动中，若要研究形成香蕉球的原因时，可以将足球看成质点
D.羽毛球被扣杀后，飞入对方场地的过程中受重力、空气阻力和球拍的作用力
2．关于物体运动的说法正确的是( )
A.匀速圆周运动可能是匀速运动
B.匀速圆周运动一定是匀变速运动
C.物体在变力作用下一定做曲线运动
D.物体在恒力作用下可能做曲线运动
3．一个物体做匀速圆周运动，则( )
A.物体的线速度保持不变
B.物体的运动周期保持不变
C.物体的向心加速度保持不变
D.物体所受合力保持不变
4．2023年武汉市举办了武汉国际渡江节，比赛前某运动员热身时游过一段宽的河道，河水的流速与离河岸的距离d变化的关系如图所示，运动员在静水中的速度为，若运动员以最短的时间渡河，则( )
A.运动员运动的轨迹是直线
B.运动员渡河的最短时间是
C.运动员在河水中的最大速度是
D.运动员在渡河过程中，的方向应与上游河岸成角
5．一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，货车前进了一小段距离，将货物提升到如图所示的位置，此过程中下列说法正确的是( )
A.此过程中货物匀速上升
B.此时货箱向上运动的速率大于v
C.此时货箱向上运动的速率等于
D.此过程中缆绳中的拉力大于
6．如图所示，小球从斜面底端A点正上方h高处，以某一速度正对倾角为θ的斜面水平抛出时，小球到达斜面的位移最小，(重力加速度为g)，则小球平抛的初速度大小为( )
A.B.
C.D.
7．如图为一种常见的皮带传动装置的示意图，皮带传动时无打滑现象。已知三点的半径，则三点( )
A.线速度大小之比为
B.角速度之比为
C.向心加速度之比为
D.转动周期之比为
二、多选题
8．下列对物理必修第二册教材中出现的四幅图分析正确的是( )
A.图1：小球在水平面做匀速圆周运动时，向心力是细线拉力的水平分力
B.图2：物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用
C.图3：汽车过拱桥最高点时，处于失重状态，速度越大，对桥面的压力越大
D.图4：若轿车转弯时速度过大，可能因离心运动造成交通事故
9．如图甲所示为农场扬场机分离谷物示意图。某次抛出的谷粒中有两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时谷粒1和谷粒2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上。忽略空气阻力，关于两谷粒在空中的运动，下列说法正确的是( )
A.谷粒1和谷粒2在竖直方向都做自由落体运动
B.谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动
C.两谷粒从O到P的运动时间相等
D.谷粒1的加速度大小等于谷粒2的加速度大小
10．如图所示，一根细线下端拴一个金属小球P，细线的上端固定在金属块Q上，Q放在带小孔(小孔光滑)的水平桌面上，小球在某一水平面内做匀速圆周运动(圆锥摆)。现使小球改到一个更高一些的水平面上做匀速圆周运动(图中位置)，两次金属块Q都静止在桌面上的同一点，则后一种情况与原来相比较，下面的判断中正确的是( )
A.小球P运动的周期变大
B.小球P运动的线速度变大
C.小球P运动的角速度变小
D.金属块Q受到桌面的摩擦力变大
三、实验题
11．以下为某学习小组在“探究平抛运动规律”时的实验操作：
(1)先用如图甲所示装置研究平抛物体的竖直分运动，最终听到两小球同时落地，改变两小球落地高度，重复实验，发现仍同时落地，该实验结果可表明_____。
A.两小球落地时的速度大小相同
B.两小球在空中运动的时间相等
C.a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同
D.a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
(2)接着用如图乙所示装置获得钢球的平抛运动轨迹，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出的操作要求正确的是_____。
A.斜槽必须光滑且末端必须调节成水平
B.每次释放小球的位置必须相同
C.记录小球位置时，每次必须严格地等距离下降
(3)按正确的操作步骤得到了如图丙所示的物体运动轨迹，在轨迹上取三点，以A点为坐标原点，坐标如图，则小球平抛的初速度____；在B点的速度_____。(g取，结果均保留两位有效数字)
12．某实验小组用如图所示的装置探究向心力大小的表达式。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横譬的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的红白相间的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(1)下列实验的实验方法与本实验相同的是_____(填写正确选项前的字母)。
A.伽利略对自由落体的研究
B.探究加速度与力、质量的关系
C.探究两个互成角度的力的合成规律
(2)在探究向心力的大小与做圆周运动物体质量的关系时，应选择两个质量_____(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与_____(选填“挡板A”或“挡板B”)处，同时选择半径_____(选填“相同”或“不同”)的两个塔轮。
(3)在探究向心力的大小与圆周运动角速度的关系时，将两个质量相同的小球，分别放在挡板C与挡板A位置，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比约为，则皮带放置的左、右两边塔轮的半径之比为_______。
四、计算题
13．如图所示，半径为R的圆盘绕垂直于盘面的中心轴匀速转动，其正上方h处沿方向水平抛出一小球，要使球与盘只碰一次，且落点为B，求小球的初速度及圆盘转动的角速度ω的大小。
14．如图所示，排球场总长为，设球网高度为，运动员站在离网的线上(图中虚线所示)正对网前跳起将球水平击出。不计空气阻力，取。设击球点在线正上方高度为处，试问击球的速度在什么范围内才能使球既不触网也不越界?
15．如图所示，竖直放置的光滑半圆轨道右侧有一堵竖直的墙面，一质量为m的滑块(视为质点)从水平地面出发，恰好能经过半圆轨道最高点，然后打到竖直墙面上的P点。已知半圆轨道的半径，其最低点与墙之间的距离，重力加速度g取，，不计空气阻力。求：
(1)滑块通过最高点时的速度大小；
(2)滑块打在P点时速度方向与墙面所成的夹角θ；
(3)若增大滑块出发的速度，当滑块运动到最高点C时对轨道的压力为，最后打在墙面上的Q点(图中未标出)，则两点之间的距离为多少?
参考答案
1．答案：A
解析：A.当恒力与速度不在一条直线上，且恒力与速度方向的夹角为先钝角后锐角时物体的速度先减小后增大，故A正确；
B.平抛运动的加速度大小和方向都不变，故B错误；
C.香蕉球是由于球员踢出去的足球在空中旋转造成的，所以此时足球不能看成质点，故C错误；
D.羽毛球被扣杀后，飞入对方场地的过程中不再受到球拍的作用力，故D错误。
2．答案：D
解析：AB.匀速圆周运动速度方向和加速度方向时刻变化，所以匀速圆周运动为变加速运动，故AB错误；CD.物体做曲线运动的条件：速度方向和加速度方向不在同一直线上，与恒力变力无关；物体在变力作用下可能做直线运动，例如合外力大小变化，方向不变，做变加速直线运动；在恒力作用下可能做曲线运动，例如平抛运动，故C错误，D正确。
3．答案：B
解析：A.匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故A错误；
B.匀速圆周运动是指物体沿圆周运动，线速度大小保持不变的运动，做匀速圆周运动的物体，角速度大小不变，运动一周所需的时间不变，即周期保持不变，故B正确；
C.匀速圆周运动的向心加速度大小不变，方向时刻指向圆心，时刻在变化，故C错误；
D.匀速圆周运动的向心力由合外力提供，合外力大小不变方向时刻指向圆心不断变化，故D错误。
4．答案：C
解析：AC.运动员在渡河过程中，垂直于河岸方向做匀速直线运动，沿河岸方向做变速直线运动，则运动员的合运动为曲线运动，运动员运动的轨迹是曲线，运动员在河水中的最大速度为故A错误，C正确。
BD.运动员以最短的时间渡河，可知运动员在渡河过程中，的方向垂直河岸，运动员渡河的最短时间为，故BD错误。
5．答案：D
解析：ABC.将货车的速度进行正交分解，如图所示
由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故货箱向上运动的速率为，可知此时货箱向上运动的速率小于v，故BC错误；由于θ逐渐减小，变大，货箱与货物的速度逐渐增大，做加速运动，故A错误；
D.对货箱和货物为整体，根据牛顿第二定律有，可知缆绳中的拉力大于，故D正确；
6．答案：A
解析：过抛出点作斜面的垂线，如图所示
当小球落在斜面上的B点时，位移最小，设运动的时间为t，则水平方向
竖直方向
计算得出
7．答案：C
解析：A.皮带传动时无打滑现象，可知两点的线速度相等，两点在同一个轮子上，所以两点的角速度相等，根据，可得，故有，A错误；
B.由于两点的线速度相等，根据，可得，故有，B错误；
C.根据，可得，C正确：
D.根据，可知，故有，D错误。
8．答案：AD
解析：A.小球受重力和细线的拉力作用，细线拉力竖直向上的分力与重力平衡，水平分力提供向心力，故A正确：B.向心力是效果力，匀速圆周运动中向心力由合外力提供，物体受到重力、支持力和摩擦力三个力作用，故B错误；C.汽车过凸形桥最高点时，加速度向下，处于失重状态，速度越大，所需要的向心力越大，对桥面的压力越小，故C错误；
D.汽车在水平路面转弯时，受到重力、支持力、摩擦力三个力的作用，摩擦力提供向心力，速度过大，可能导致汽车做离心运动，容易造成交通事故，故D正确。
9．答案：BD
解析：A.谷粒1在竖直方向做自由落体运动，谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动，故A错误；
B.谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，故谷粒1和谷粒2在水平方向都做匀速直线运动，故B正确；
C.谷粒1在竖直方向做自由落体运动，有，谷粒2在竖直方向做竖直上抛运动，设谷粒2的初速度与水平方向的夹角为θ，有，可得，故C错误；
D.谷粒在空中只受重力，加速度为重力加速度，故谷粒1的加速度大小等于谷粒2的加速度大小，故D正确。
10．答案：BD
解析：ABC.设细线与竖直方向的夹角为θ，细线的拉力大小为T，细线的长度为球做匀速圆周运动时，重力和细线的拉力的合力提供向心力，如图
则有，
解得周期，角速度，线速度，使小球改到一个更高一些的水平面上作匀速圆周运动时，θ增大，减小，和增大，则得到周期减小，角速度增大，线速度增大，故AC错误，B正确；
D.对P球，绳子拉力增大，则减小，绳子拉力变大，对Q球，由平衡条件得知，拉力变大，则Q受到桌面的静摩擦力变大，故D正确。
11．答案：(1)BC(2)B(3)2.0，2.5
解析：(1)改变两小球下落高度，重复实验，总能同时落地，这说明两小球在空中运动的时间相等，两小球在竖直方向的运动是相同的，而仅通过甲装置无法判定水平方向的运动，故AD错误，BC正确。
(2)A.斜槽的末端必须调节成水平，以保证小球做平抛运动，但不要求光滑，故A错误；
B.每次释放小球的位置必须相同且从静止释放，以保证小球到达斜槽末端的速度相同，故B正确：
C.只要小球做平抛运动，记录小球位置时，不需要严格地等距离下降，故C错误；
(3)由乙图水平方向知，ABC相邻两点的时间间隔相等，设为T，在竖直方向上，根据
解得，小球平抛的初速度，在B点的竖直分速度
，由平行四边形定则知，B点的速度
12．答案：(1)B
(2)不同；挡板A；相同
(3)
解析：(1)A.伽利略对自由落体的研究是用理想斜面实验来冲淡重力，并合理外推到斜面倾角为时的情况，即为自由落体运动，A错误；
B.探究加速度与力、质量的关系，采用科学实验方法是控制变量法，本实验也采用的是控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系采用的方法相同，B正确；
C.探究两个互成角度的力的合成规律，采用的是等效替代法，C错误。
(2)在探究向心力的大小与圆周运动物体质量的关系时，应改变质量，则应选择两个质量不同的小球；改变了质量，保证小球的圆周运动的半径相同，应分别放在挡板C与挡板A处；
保证小球圆周运动的角速度相同，即同时选择半径相同的两个塔轮。
(3)设皮带放置位置的左、右两边塔轮的半径分别为，由，可得左、右两边塔轮的角速度大小之比为，又两塔轮边缘线速度大小相同，由，可得皮带放置位置的左、右两边塔轮的半径之比为。
13．答案：(1)(2)
解析：(1)设球在空中运动时间为t，此圆盘转过θ角。则水平方向
竖直方向
故初速度
(2)设小球出抛出到落到B点过程，圆盘上B点转过，又因为
解得圆盘角速度
14．答案：
解析：球被水平击出后，做平抛运动。
若球正好压在底线上，设球在空中飞行的时间为，则有，解得
由
解得击球后球的速度大小为
若球恰好触网，设球在球网上方运动的时间为，则有
解得
由
解得击球后球的速度大小为
故击球后球的速度应在范围内，能使球既不触网也不越界。
15．答案：(1)(2)(3)0.6m
解析：(1)滑块恰能运动到轨道最高点，则有
解得
(2)滑块离开C点后做平抛运动，滑块从C点运动到P点，有
解得，又，解得，即
(3)若滑块在C点对轨道的压力为，则，解得，滑块从C点运动到Q点，有，解得
下落高度为
又滑块从C点运动到P点，下落高度为故两点间的距离为