陕西省咸阳市重点中学2022-2023学年高一下学期第一次月考物理试题（含答案）

2022～2023学年度第二学期第一次月考
高一物理试题
注意事项：
1．本试题共6页，满分100分，时间75分钟．
2．答卷前，考生务必将自己的姓名，班级和准考证号填写在答题卡上．
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号．回答非选择题时，将答案写在答题卡上．写在本试卷上无效．
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收．
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
一、选择题（本大题共10小题，计46分．第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．一只可视为质点的蜜蜂沿弯曲轨迹做匀速率运动，蜜蜂在途经M、N、P、Q位置时的速度v和所受合力F的大小，方向如图所示，其中可能正确的是（ ）
A．M位置 B．N位置 C．P位置 D．Q位置
2．很多教室都安装了可以沿水平方向滑动的黑板，某教师将黑板以某一速度向左匀速滑动的同时，一只粉笔在黑板的左上角相对于墙壁从静止开始先向下做匀加速直线运动，后再做匀减速直线运动直到停止，以粉笔的初始位置为原点，取水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，则下列选项中，能表示粉笔在黑板上画出的轨迹的图像是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示是一台长臂挖掘机．在驾驶员的操作下，挖掘机的机械臂关节点O静止不动，机械臂OB绕O点在竖直平面内逆时针转动，机械臂BC始终保持水平．已知A点为机械臂OB的中点，两臂长度．在此运动过程中（ ）
A． B． C． D．C点的轨迹为一段圆弧
4．如图甲所示是问天实验舱中的变重力科学实验柜，它的主要装置是如图乙所示的两套离心机．离心机旋转过程中，由于惯性作用，实验载荷会有沿着旋转半径向外飞出的趋势，可以等效为物体在圆周运动中受到一个与向心力等大反向的“离心力”，而这个“离心力”就可以用来模拟物体受到的重力．某次实验中，需要给距离圆心的实验载荷模拟的重力环境（g取），则离心机的转速最接近（ ）
A． B． C． D．
5．随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐活动．如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上的不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则下列说法正确的是（ ）
A．丙击出的高尔夫球在空中的运动时间最短 B．甲击出的高尔夫球在空中的运动时间最长
C．三个高尔夫球被击出的初速度的竖直分量相等 D．三个高尔夫球被击出的初速度的水平分量相等
6．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用
B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零
C．如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于
D．如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大
7．如图，在摩托车越野赛途中的水平路段前方有一个坑，该坑沿摩托车（可视为质点）前进方向的水平宽度为，其左边缘a点比右边缘b点高．若摩托车经过a点时的速度大小为，它会落到坑内c点，c与a的水平距离和高度差均为h；若该摩托车恰能越过坑到达b点，不计空气阻力，则它经过a点时的速度应为（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示，趣味飞镖游戏的镖盘以角速度绕过O点的固定水平轴匀速转动，某人将一只飞镖正对盘边缘P点（O点正上方）以水平速度挪出，恰好击中镖盘上O点正下方的Q点（Q点不在盘边缘）．不计空气阻力，飞镖每次从同一位置正对P点水平挪出，下列说法正确的是（ ）
A．若仅增大，飞镖可能击中P点 B．若仅减小，飞镖可能击中Q点
C．若减小，增加，飞镖可能击中Q点 D．若增加，减小，飞镖可能击中P点
9．如图所示，某次空中投弹的军事演习中，战斗机在M点的正上方离地H高处以水平速度发射一颗炮弹1，经击中地面目标P．若地面拦截系统在炮弹1发射的同时在M点右方水平距离的地面上的N点，以速度竖直发射拦截炮弹2恰好成功拦截．若不计空气阻力，g取，下列说法正确的是（ ）
A．战斗机发射炮弹时离地高度 B．M点到P点的距离为
C．炮弹从发射到拦截的时间为 D．炮弹2的初速度大小
10．如图所示，半径为R的半球形陶罐固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合，转台以一定角速度匀速旋转．甲、乙两个小物块（可视为质点）质量均为m，分别在转台的A、B两处随陶罐一起转动且始终相对罐壁静止，OA、OB与间的夹角分别为和，重力加速度大小为g．当转台的角速度为时，小物块乙受到的摩擦力恰好为零，下列说法正确的是（ ）
A．
B．当转台的角速度为时，甲有上滑的趋势
C．当角速度从缓慢增加到的过程中，甲受到的摩擦力一直增大
D．当角速度从缓慢增加到的过程中，甲受到的支持力一直增大
第Ⅱ卷（非选择题共54分）
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
11．（8分）三个同学用不同的实验装置，研究“平抛运动的规律”：
（1）甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______．
A．平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
B．平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
（2）乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在运动中的几个位置如图乙，图中每个小方格的边长为，重力加速度，则小球的平抛初速度大小为__________m/s，经过b点时的速度大小为________m/s．
（3）丙同学采用图丙装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是_______
A．斜槽末端必须调节为水平 B．平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端
C．每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节 D．斜槽必须光滑
12．（8分）某小组的同学设计了一个研究汽车通过凹形桥最低点时的速度与其对桥面压力关系的实验装置．所用器材有小钢球、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径）．完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图甲所示，托盘秤的示数为．
（2）将小钢球静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图乙所示，则该小钢球的重力为_______N（重力加速度取）．
（3）将小钢球从凹形桥模拟器某一位置释放，小钢球经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小钢球，记录各次的m值如表所示：
序号 1 2 3 4 5
1.80 1.78 1.83 1.76 1.84
（4）根据以上数据，可求出小钢球经过凹形桥最低点时对桥的压力为________N（重力加速度取）；小钢球通过最低点时的速度大小为________m/s；小钢球处于_______（选填“超重”或“失重”）状态．
三、计算题（本大题共3小题，计38分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（9分）“魔盘”是一种神奇的游乐设施，它是一个能绕中心轴转动的带有竖直侧壁的大型转盘，随着“魔盘”转动角速度的增大，“魔盘”上的人可能滑向盘的边缘．如图所示，质量为的小阳（视为质点）坐在转盘上与转盘中心相距，转盘的半径，小阳与盘面及侧壁间的动摩擦因数均为0.5，最大静摩擦力视为等于滑动摩擦力，取（结果可含有分式和根号）
（1）当转盘的角速度大小为时，小阳未滑动，求此时小阳受到的摩擦力大小；
（2）使转盘的转速缓慢增大，求小阳与转盘刚发生相对滑动时转盘的角速度大小；
（3）当小阳滑至“魔盘”侧壁时，只要转盘的角速度不小于某一数值，就可以紧贴着侧壁一起转动而不受到地面支持力，试求角速度的大小．
14．（11分）如图所示，在水平地面上有一高的竖直墙，现将一小球以的速度，从离地面高为的A点水平抛出，小球撞到墙上B点时的速度与竖直墙成角，不计空气阻力和墙的厚度，g取，．求：
（1）小球从A到B所用的时间t；
（2）若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球不碰到竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么条件
15．（18分）一个半径为的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心O处有一个光滑小孔，用一根长细线穿过小孔将质量分别为的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示．现让小球A在水平面做角速度的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数（取），求：
（可能使用到的）
（1）细线与竖直方向的夹角；
（2）小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，求水平转盘角速度的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（3）在水平转盘角速度为（2）问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂直．
咸阳市实验中学2022～2023学年度第二学期第一次月考
高一物理试题参考答案及评分标准
一、选择题（本大题共10小题，计46分．第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分）
1．B 2．C 3．D 4．B 5．C 6．B 7．A 8．BCD 9．AD 10．BD
二、实验探究题（本大题共2小题，计16分）
11．（8分，每空2分）（1）B （2）2 2.5 （3）A
12．（8分，每空2分）（2）3.0 （4）7.0 2 超重
三、计算题（本大题共3小题，计38分．解答应写出必要的文字，方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
13．（9分）解：（1）小阳做圆周运动，根据摩擦力提供向心力有 （2分）
（2）静摩擦力提供圆周运动所需的向心力，当静摩擦力达到最大静摩擦力时，此时的角速度为最大角速度，
则 （2分）
解得 （1分）
（3）小阳可以离开盘面，贴着侧壁一起转动时，竖直方向受力平衡，水平方向侧壁对人的支持力提供向心
力，则有 （2分）
竖直方向 （1分）
解得 （1分）
14．（11分）解：（1）小球做平抛运动，撞墙时竖直分速度为 （2分）
由得 （1分）
（2）小球在水平方向上做匀速直线运动，则 （1分）
设小球以初速度抛出时恰好能越过墙，小球从抛出至运动到墙的上沿历时，由平抛运动的规律得，
水平方向，竖直方向 （2分）
解得 （1分）
小球以初速度抛出时恰好落到墙与地面的交汇处，小球从抛出至落地历时．由平抛运动的规律得，
水平方向，竖直方向 （2分）
解得 （1分）
所以为使小球不碰到竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足的条件为或 （1分）
15．（18分）解：（1）对小球A受力分析如图所示，由牛顿第二定律得 （2分）
由几何关系知 （1分）
解得，即 （1分）
（2）对物块B受力分析，当物块受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大．
由牛顿第二定律得 （2分）
当物块受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小．由牛顿第二定律得
（2分）
又由（1）对A知． （2分）
联立解得．即的取值范围为 （1分）
（3）绳断后A、B均做平抛运动，设经时间t，A和B速度垂直，由平抛运动规律知此时
A、B竖直方向速度均为 （1分）
水平方向 （2分）
（1分）
作图，由几何关系得 （2分）
代入数据解得 （1分）