河南省信阳高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（含答案）

河南省名校联盟2024年高一下试（3月）
物理
注意事项：
1.答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，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。
3.考试结束后，将本试题卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.2021年7月20日，中国速度再次震撼世界。中国具有完全自主知识产权的时速600公里高速磁悬浮交通系统在青岛成功下线，标志着我国掌握了高速磁悬浮成套技术和工程化能力。假设启动阶段磁悬浮列车做匀加速直线运动，列车上某同学在列车启动同时自一定高度静止释放一个网球，忽略空气对网球的作用力，站在站台上的同学通过车窗观察网球，与列车接触前网球的运动轨迹可能正确的是（ ）
A. B. C. D.
2.如图所示，一根细线系着一个小球，细线上端固定在天花板上。给小球施加一水平力F，细线与竖直方向夹角为θ，改变F大小，缓慢增大θ，下列说法正确的是（ ）
A.细线拉力与F的合力大小变小 B.细线拉力与小球重力的合力变大
C.F与小球重力的合力变小 D.F与小球重力的合力先变小后变大
3.如图所示，在圆规匀速转动画圆的过程中（ ）
A.笔尖的速率不变 B.笔尖做的是匀速运动
C.任意相等时间内笔尖通过的位移相同 D.相同时间内笔尖转过的角度不同
4.如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的轻质弹簧和细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态。已知弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A.弹簧的伸长量为mg/k
B.绳子上的拉力为mgsinθ
C.剪断L1的瞬间，物体的加速度为零
D.剪断L2的瞬间，物体的加速度为gtanθ
5.如图所示，把一个原长为20cm，劲度系数为360N/m的弹簧一端固定，作为圆心，弹簧的另一端连接一个质量为0.50kg的小球，当小球以r/min的转速在光滑水平面上做匀速圆周运动时，弹簧的伸长量应为（ ）
A.5.2cm B.5.3cm C.5.0cm D.5.4cm
6.某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（ ）
A.圆盘转动的转速约为2πr/min B.圆盘转动的角速度大小为30rad/s
C.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为mls D.蛋糕边缘的奶油向心加速度约为90m/s2
7.某品牌的一款无人驾驶汽车在直线测试时，速度的二次方与位移的关系图像如图所示。自经过x=0位置时开始计时，该车在2s内的位移大小为（ ）
A.2.0m B.2.6m C.3.0m D.3.6m
二、多选题（共3小题，每题6分，漏选得3分，错选得0分，共18分）
8.如图所示，夜晚电风扇在闪光灯下运转，闪光灯每秒闪45次，风扇转轴O上装有3个扇叶，它们互成120°角。当风扇转动时，观察者感觉扇叶不动，则风扇转速可能是（ ）
A.600r/min B.900r/min C.1200r/min D.1800r/min
9.如图所示，一质量m=2kg的小球以某一速度沿水平轨道向右运动，在水平轨道最右端有一半径为R=0.5m的竖直的半圆形轨道与其相切，小球经过圆形轨道最低点A、圆心等高点B、圆形轨道最高点C时的速度分别为vA=6m/s、vB=5m/s、vC=3m/s，取g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A.小球经过与圆心等高点B时对轨道的压力是100N
B.小球经过圆形轨道的最低点A时对轨道的压力是144N
C.小球经过圆形轨道最高点C时对轨道的压力是36N
D.如果改变小球在水平轨道上的速度，小球能以不同的速度通过圆形轨道的最高点C，小球从C点飞出到落到水平面上，则其着地点与A点相距的最短距离是1m
10.如图所示，将小球从倾角为45°的斜面上的P点先后以不同速度向右水平抛出，小球分别落到斜面上的A点、B点，以及水平面上的C点。已知B点为斜面底端点，P、A、B、C在水平方向间隔相等，不计空气阻力，则（ ）
A.三次抛出小球后，小球在空中飞行的时间之比为1：2：3
B.小球落到A、B两点时，其速度的方向相同
C.若小球落到A、B两点，则两次抛出时小球的速率之比为1：2
D.若小球落到A、C两点，则两次抛出时小球的速率之比为：3
三、实验题（本题共2小题，每空2分，共16分。请按题目要求作答。）
11.如图甲为“探究两个互成角度的力的合成规律”实验的示意图。图甲中A为橡皮条的固定端、O为橡皮条与两条细绳OB和OC的结点，图乙为某次实验中在白纸上画出的力的图示。
（1）关于本实验的操作过程，下列说法正确的是__________。
A.为了方便测量，实验时两细绳OB、OC之间的夹角应尽可能小一些
B.橡皮条必须与两细绳夹角的平分线在同一直线上
C.同一次实验中，结点O的位置应保持不变
D.只改变一条细绳的拉力，结点O的位置一定改变
（2）图乙中F为平行四边形的对角线，则F与F′方向一定沿AO方向的是__________。（选填“F”或“F′”）
（3）图丙是某次实验记录的部分信息，其中合力F=4N，分力F2方向确定，与合力F夹角为θ=30°，则另一分力F1的最小值是___________N。
12.用如图甲所示的实验装置“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为f=50Hz。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。
（1）在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出如图乙所示的a-F图象。其中图线不过原点，原因可能是__________；图线末端发生了弯曲，原因可能是__________。
（2）实验过程中打出的一条纸带如图丙所示，则打下点P时小车的速度v=__________m/s，小车运动的加速度a=__________m/s2。（结果均保留2位有效数字）
（3）某同学想利用该实验装置测量木块和木板间动摩擦因数，进行了如下操作：
①将长木板重新水平放置于桌面上；
②将小车更换为长方体木块，为了能使细绳拖动木块在木板上滑动时产生明显的加速度，又往砂桶中添加了不少沙子，并测得砂桶和沙子的总质量为m，木块的质量为M（m不再远小于M）；
③多次实验测得木块的加速度大小为a。
根据以上物理量（M、m、a），取重力加速度为g，写出动摩擦因数μ的表达式__________。
四、计算题（共三题，共38分）
13.（12分）第24届冬季奥林匹克运动会，于2022年02月04日～2022年02月20日在我国北京和张家口市联合举行，其中跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0=20m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力，（重力加速度g取10m/s2，sin37=0.6，cos37°=0.8）
（1）运动员在空中的飞行时间t1；
（2）运动员何时离斜面最远？
（3）运动员离斜面的最远距离是多少？
14.（12分）如图所示，倾角为37°的斜面底端P与水平传送带平滑连接，将小物块从A点静止释放。已知A、P的距离L1=4m，水平传送带长L2=3.5m，逆时针运动的速度v=2m/s并保持不变，物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=0.5、与传送带间的动摩擦因数μ2=0.4，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6.cos37°=0.8。求：
（1）小物块滑至P点时的速度大小v1；
（2）小物块从释放到从传送带上滑出所经历的总时间t。
15.（14分）如图所示，在水平台的右侧有半径R=0.5m、圆心角θ=37°的粗糙圆弧轨道BC固定在地面上，圆弧轨道末端与长木板P上表面平滑对接但不粘连，P静止在水平地面上。质量m=1kg的小物块从固定水平台右端A点以4m/s的初速度水平抛出，运动至B点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道，至C点时对圆弧轨道的压力大小为60N，之后小物块滑上木板P，最终恰好未从木板P上滑下。已知木板P质量M=1.5kg，小物块与木板P间的动摩擦因数μ1=0.4，木板P与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，忽略空气阻力，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，求：
（1）AB两点间的竖直高度差；
（2）小物块滑上木板P时，木板P的加速度大小；
（3）木板P的长度。
物理参考答案
物理题目 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B A D C B D BD AD BD
11.（1）（2）；（3）2。
12.（1）平衡摩擦力不足或未平衡摩擦力；砂桶和沙子的总质量不满足远小于小车质量（或砂桶和沙子的重力与绳子的拉力差别较大）；
（2）1.6；3.0 （3）
13.（1）3s （2）1.5s
（1）运动员从点到点做平抛运动，水平方向的位移
坚直方向的位移
又有
代入数据解得
（2）如图，运动员距离斜面最远时，合速度方向与斜面平行
解得
（3）离斜面最远距离。
14.解:（1）物块在斜面上下滑时，
由牛顿第二定律得： 1分
由运动学公式
得:……1分
联立解得： 1分
（2）令物块在斜面上运动的时间为，由得: 1分
物块运动到传送带上时，由牛顿第二定律得: 1分
物块与传送带共速时，由速度公式得: 1分
解得: 1分
物块匀减速运动的位移（或）
解得： 1分
匀速运动的时间’ 1分
解得: 1分
物块运动的总时间 1分
15.（14分）（1）0.45m； （2）； （3）
【详解】（1）设物块运动到点的坚直速度为两点的高度差为，运动至点时恰好沿切线方向进入圆弧轨道
解得
竖直方向有
解得
（2）小物块滑上木板时，设木板的加速度为，对木板列牛顿第二定律
代入数据解得
（3）小物块滑上木板时，设小物块的加速度为，初速度为，最后共速为，对小物块列牛顿第二定律
解得
至点时对圆弧轨道的压力大小为，根据牛顿第三定律可知，即支持力也是，对小物块在点列牛顿第二定律
解得
设达到共速的时间为，则有
解得
设此过程的小物块的位移为，木板的是位移，木板的长度为，则有