广东省茂名市电白区第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题（含解析）

电白区第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考
物理试卷
一、单选题（共7题，每题4分，共28分）
1．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增加，下图中分别画出了汽车转弯时加速度a的四种方向，你认为正确的是（　　）
A． B． 月
C． D．
2．一迷你热气球以速度从水平地面上匀速上升，假设从该时刻起，热气球在水平方向上受一恒定风力，且竖直上升的高度与水平方向上的速度在大小上始终满足，则当热气球上升到时，热气球离出发点的水平距离为（ ）
A． B． C． D．
3．如图所示，某款可折叠手机支架，调节支撑杆MN，手机背部支撑平面PQ的倾角随之改变，底部支撑平面ab与PQ始终垂直，忽略一切摩擦，当逐渐减小时，下列说法正确的是（ ）
A．背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变小
B．手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变大
C．支架对手机的作用力逐渐增大 D．手机对支架的作用力始终不变
4．飞机以100m/s的水平速度匀速飞行，某时刻让A球落下，相隔1s又让B球落下，不计空气阻力。在以后的运动中，关于A球与B球的相对位置关系，正确的是（　　）
A．A球在B球前下方 B．A球在B球后下方
C．A球在B球正下方5m处 D．A球在B球的正下方，距离随时间增加而增加
5．网课期间，小飞同学向爸爸学习刀削面。若面团到锅边缘的竖直距离为0.45m，面团离锅边缘最近的水平距离为0.70m，锅的直径为0.40m。为使削出的面片能落入锅中，不计空气阻力，重力加速度大小取10m/s2，则面片的水平初速度可能是（　）
A．1.0m/s B．2.0m/s C．3.0m/s D．4.0m/s
6．如图为运动员在短道速滑比赛中的精彩瞬间。假定此时他正沿圆弧形弯道匀速率滑行，则该运动员（　　）
A．所受的合力为零，加速度为零 B．所受的合力恒定，加速度不变
C．所受的合力变化，加速度方向不变 D．所受的合力变化，加速度大小不变
7．铁路在弯道处的内外轨高低是不同的。如图所示，已知轨道平面的倾角为，弯道处的轨道圆弧半径为R，火车以轨道的设计速度行驶时，车轮轮缘与内外轨恰好没有挤压。质量为m的火车转弯时，下列说法正确的是（　　）
A．轨道的设计速度为
B．轨道的设计速度为
C．火车实际速度大于设计速度时，内轨与轮缘之间有压力
D．火车实际速度大于设计速度时，铁轨对火车的作用力等于
二、多选题（共3题，每题6分，共18分，错选不得分，漏选得3分）
8．如图，有一滑板爱好者从距离B高为0.8m的A点水平飞出，恰好能从C点切入倾角的斜面，不计空气阻力，则滑板爱好者（ ）
A．在空中运动的时间为0.4s B．在A点的初速度大小为5m/s
C．水平位移BC大小为1.6m D．在C点的速度大小为m/s
9．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　）
A．图a，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，轮缘对外轨有侧向挤压作用
C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，则A、B所受摩擦力
D．图d是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
10．如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，，，它们分居在圆心两侧，与圆心距离为，，中间用细线相连，A、B与盘间的动摩擦因数均为＝0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，，以下说法正确的是（ ）
A．B的摩擦力先达到最大 B．当时，绳子出现张力
C．当时，A、B两物体出现相对滑动
D．当时，A、B两物体出现相对滑动
三、实验题（每空2分，共16分）
11．某实验小组的同学利用如图甲所示的实验装置“研究平抛物体运动”，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
(1)下列关于实验步骤的说法错误的是___________。
A．将斜槽的末端切线调成水平
B．通过重锤线将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放 D．斜槽轨道必须光滑
(2)某同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系。运动轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度大小为 m/s（保留三位有效数字），经过B点时速度大小为 m/s（可保留根号），小球抛出点的坐标为 （单位cm）。（重力加速度g取10m/s2）
12．某同学利用如图甲所示的装置探究加速度、力和质量的关系。
(1)对本实验的操作，下列说法中正确的是______
A．实验中无需测量砂和砂桶的质量
B．让小车靠近打点计时器，先释放小车，后接通打点计时器的电源
C．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D．补偿阻力时，需取下砂桶，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑
(2)如图乙所示为实验中得到纸带的一段，已知相邻计数点的时间间隔为T，测得相邻的计数点之间的距离分别为，，，，打点计时器打下C点时，小车的速度表达式为 ，充分利用数据，写出小车的加速度大小表达式为 。
(3)在验证加速度与质量的关系时，在满足实验要求的情况下，改变小车上砝码质量m，测出对应的加速度a，以m为横坐标，以为纵坐标，在坐标纸上作出如图丙所示的图像。已知弹簧测力计的读数为F，图中纵轴的截距为b，斜率为k，则小车的质量为（　　）A．Fb B．2Fb C． D．
四、解答题（共38分）
13．（8分）足球比赛时，在罚球区的本方队员故意犯规，判由对方队员罚点球。如图为某运动员罚点球。已知球门框ABCD，球门AB宽l=5m，AD高h=2m，点球点距球门线中点垂直距离为8m，一球员将足球以斜向上的初速度从O点踢出，到达球门横梁E点反弹，且速度方向恰好在水平面内，DE=2m，反弹后落到地面上的F点，AF恰好垂直于球门线AB，AF=4m，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2（计算结果可带根号）。求：
（1）足球从E点反弹至第一次落地的时间t；
（2）足球第一次落地时速度v的大小。
14．（12分）如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，落在管道底端A点左侧距离s＝10m处。已知半圆形管道的半径R＝2.5m，小球可看成质点且其质量m＝0.5kg，取重力加速度大小g＝10m/s2。求：
（1）小球在空中做平抛运动的时间；
（2）小球经过管道B点所受弹力的方向和大小。
15．（18分）如图质量为m的物体（可视为质点），沿圆弧轨道下滑至最低点B时，对轨道压力大小为FB=3mg，随后以水平速度飞出，恰好沿传送带方向在C点无能量损耗地滑上传送带CD，传送带CD与水平方向的夹角θ=37°，速度为v=6m/s，方向如图。物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5，圆弧轨道半径R=0.8m，CD长度L=3.8m。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
（1）求物体m沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时的速度大小vB；
（2）求物体m刚滑上传送带C点时的速度大小vC及B、C间高度差HBC；
（3）求物体m在传送带上滑行的时间t及在传送带上的划痕长度 s。

试卷第4页，共4页
参考答案：
1．A【详解】根据牛顿第二定律可知，加速度方向与合外力方向一致。在曲线运动中，速度方向沿运动轨迹的切线方向，并指向运动的一侧。合外力的方向指向运动轨迹的凹侧，又因为汽车速度在逐渐增加，所以合外力方向与速度方向夹角为锐角，即加速度方向与速度方向夹角为锐角。故选A。
2．B【详解】气球在竖直方向上匀速直线运动，所用时间为
气球在水平方向做匀加速直线运动，水平方向走过的位移为，B正确。
3．D【详解】AB．背部支撑平面PQ对手机的弹力和底部支撑平面ab对手机的弹力，这两个力始终垂直，对手机受力分析如图所示可知在动态变化的过程中，即逐渐减小时，背部支撑平面PQ对手机的弹力逐渐变大，底部支撑平面ab对手机的弹力逐渐减小，根据牛顿第三定律可知，手机对底部支撑平面ab的弹力逐渐变小，故AB错误；CD．支架对手机的作用力大小始终等于手机自身的重力，而根据牛顿第三定律可知，支架对手机的作用力大小始终等于手机对支架的作用力，则可知手机对支架的作用力始终不变，故C错误，D正确。
4．D【详解】AB．两球均从匀速飞行的飞机上自由下落，均做平抛运动，水平方向做速度等于飞机速度的匀速直线运动，所以两球在落地前总飞机的正下方。故AB错误。CD．A先下落，速度大于B的速度，且在B的正下方，则两者距离所以位移随时间逐渐增大。故C错误，D正确。
5．C【详解】根据代入数据m得，由题意知水平位移最大为最小为，根据，代入数据得
，，，故选C。
6．D【详解】由题意可知，其做匀速圆周运动，由匀速圆周知识点可知，其所受合力提供做匀速圆周运动的向心力，即合力时刻指向圆心，但合力大小不变；由牛顿第二定律可知，因为合力大小不变，方向时刻改变，所以加速度大小不变，方向时刻指向圆心。故选D。
7．A【详解】AB．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力由图可以得出（为轨道平面与水平面的夹角），
合力等于向心力，故，解得：，故A正确，B错误；
C．当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨外轨相互挤压，故C错误；
D．根据几何关系可知当火车为设计速度时，铁轨对火车的作用力等于，火车实际速度大于设计速度时，铁轨对火车的作用力不等于，故D错误。故选A。
8．AC【详解】A．滑板爱好者在空中做平抛运动，竖直方向有，可得在空中运动的时间为 故A正确；BCD．滑板爱好者在C点的竖直分速度为
则有，可得在A点的初速度大小为，水平位移BC大小为，在C点的速度大小为，故C正确，BD错误。故选AC。
9．BD【详解】A．图a，汽车通过拱桥的最高点时，加速度向下，处于失重状态，选项A错误；
B．图b，火车转弯超过规定速度行驶时，重力和轨道的支持力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，则此时轮缘对外轨有侧向挤压作用，选项B正确；C．图c，若A、B均相对静止，半径，质量，两物块的角速度相等，摩擦力提供向心力，根据则A、B所受摩擦力
选项C错误；D．图d是一圆锥摆，根据可得
则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项D正确。故选BD。
10．AD【详解】A．若A达到最大静摩擦力时的临界角速度满足，代入数据解得同理可得B达到最大静摩擦力时的临界角速度为代入数据解得
则当圆盘转动的速度逐渐变大时，B先达到临界角速度值，则B的摩擦力先达到，A确；
B．当B的摩擦力达到最大时，转速再增加时，绳子出现张力，即当时，绳子出现张力，故B错误；CD．A与B的角速度相等，A的质量是B的4倍而A做圆周运动的半径是B的，根据可知A需要的向心力大，所以当AB两物体出现相对滑动时A背离圆心运动，B向着圆心运动，此时B受静摩擦力方向背离圆心，A受静摩擦力方向指向圆心，则对A有：，对B有：解得，故C错误，D正确。故选AD。
11．(1)D (2) 1.00
【详解】（1）A．为了保证小球做平抛运动，将斜槽的末端切线调成水平，所以A正确；
B．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行，能准确记录小球在竖直平面上的运动，所以B正确；C．小球每次必须从斜面上的同一位置由静止开始释放，样子才能保证小球能具有相同的初速度做平抛运动，所以C正确；D．斜槽轨道不需要光滑，只要从同一位置滑下小球就具有相同初速度，所以D错误。本题选择错误的，故选D。
（2）[1]由题图乙可知A、B、C中相邻两点间水平距离相等，所以运动时间相等，均设为T，根据运动学公式有，解得T=0.2s，小球平抛的初速度大小：
[2]小球经过B点时竖直方向上的速度大小为
则经过B点的速度大小为
[3]小球从抛出点运动到B点的时间，则抛出点的横坐标为，纵坐标，故小球抛出点的坐标为
12．(1)AD (2) (3)B
【详解】（1）A．实验中小车所受拉力为弹簧测力计拉力的两倍可以直接读出，所以不需要测量砂和砂桶的质量。故A正确；B．让小车靠近打点计时器，先接通打点计时器的电源，待打点稳定后，再释放小车。故B错误；C．由A选项分析可知，不需要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量。故C错误；D．补偿阻力时，需取下托盘和砝码，调整长木板的倾角，使小车拖着纸带沿长木板匀速下滑。故D正确。选AD。
（2）[1]打点计时器打下C点时，小车的速度表达式为
[2]由逐差法可得小车的加速度大小表达式为
（3）根据牛顿第二定律，有整理，可得
结合丙图，可得解得，故选B。
13．（1）s；（2）m/s。
【详解】（1）足球反弹后做平抛运动，竖直方向
得s
（2）设足球反弹后速度为，落地时竖直方向的速度为
，
其中
得m/s
14．（1）1s；（2），方向为竖直向下
【详解】（1）由题意知小球做平抛运动，竖直方向有
解得t=1s
（2）水平方向做匀速直线运动，有s=vt
解得B点的速度v=10m/s
设管道对小球的弹力为N，取竖直向下为正方向，有：
解得 故方向为竖直向下。
15．（1）4m/s；（2）5m/s，0.45m；（3）0.6s，0.25m
【详解】（1）在B点时，根据牛顿第二定律得
可得
（2）物体由B到C做平抛运动，到达C点的速度
竖直方向速度为
所以
（3）因，物体m受到的滑动摩擦沿传送带向下，根据牛顿第二定律得
可得
经过与传动带共速，有
解得
对应位移
共速后物体m受到的滑动摩擦沿传送带向上，有
解得
设经到达传动带底端D点，对应位移
解得
故
第一过程痕迹长
第二过程痕迹长
与部分重合，故痕迹总长为0.25m。
答案第4页，共4页