内蒙古乌海市第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题：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. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m的河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（ ）
A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B. 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船
C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
【答案】B
【解析】
【详解】当朝着正对岸划船时划船的时间最短，有
且由于v船 > v水，则有
当
时他们可以到达正对岸，此时位移最短。
故选B。
2. 如图所示，长L＝0.5m的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在物块B上，B的表面光滑，当B在图示位置被锁定时θ=，现解除锁定，控制物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，直杆端点A的线速度为（ ）
A m/s B. m/s C. m/s D. m/s
【答案】C
【解析】
【详解】物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，B的速度大小
v=at=0.2×1m/s=0.2m/s
运动的位移为
x=at2=0.1m
而杆的长度为L=0.5m，依据三角知识，则有
得
θ′=
如图将A点的速度分解
接触点A的实际运动，即合运动为在A点垂直于杆的方向的运动，该运动由水平向左的分运动和竖直向下的分速度组成，所以
vA
那么直杆端点A的线速度为
vAm/s=m/s
故选C。
3. 地球的半径为R，某卫星在地球表面所受万有引力为F，则该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力约为（ ）
A. 6F B. 7F C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】地球的半径为R，该卫星在地球表面所受万有引力为F，则
该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力
则卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力
故选D。
4. 如图所示，一轻质软杆下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的小球（视为质点），小球在水平面内做半径为R、线速度大小为v的匀速圆周运动。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球所受的合力为0
B. 小球所受杆的弹力大小为
C. 小球受到重力和杆对球的弹力两个力的作用
D. 小球受到重力、杆对球的弹力和向心力三个力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球做匀速圆周运动，则所受的合力不为0，选项A错误；
B．弹力和重力的合力充当向心力，则小球所受杆的弹力大小为
选项B错误；
CD．小球受到重力和杆对球的弹力两个力的作用，两个力的合力充当向心力，选项C正确，D错误。
故选C。
5. 下图是家庭里常见的厨房水槽，A、B分别是水槽出口上的两点，当出水口绕转轴O转动，如下图，v代表线速度，代表角速度，a代表向心加速度，T代表周期，则下列说法正确的是（ ）
A. ， B. ， C. ， D. ，
【答案】C
【解析】
【详解】当出水口绕转轴O转动，A、B的角速度、周期都相等，则
，
由，又，所以
由，，所以
故选C。
6. 如图所示，O点是固定的光滑半球面的球心，A点是与O点等高的球面上的一个端点，B点是AO之间的一点，A、B、O三点在同一水平线上。若在A、B、O三点以相同的初速度水平向右抛出三个相同的小球（均可视为质点），不计空气阻力，则（ ）
A. 三个小球均可能垂直打在球面上
B. 只有从B点抛出的小球才可能垂直打在球面上
C. 只有从A点抛出小球才可能垂直打在球面上
D. 初速度大小一定时，三个小球打在球面上速度的大小只与球下落的高度h有关
【答案】BD
【解析】
【详解】ABC．若小球垂直打在球面上，则小球到达球面时的速度的反向延长线经过球心，根据平抛运动的规律可知任一时刻速度的反向延长线经过水平位移的中点，所以只有从B点抛出的小球可能垂直打在球面上，故AC错误，B正确；
D．设初速度大小为v0，打在球面上速度为
可见，v0一定时，v与下落高度h有关，D正确。
故选BD。
7. 如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中心轴O匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r=0.1m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.8，小木块与圆盘间的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值为（ ）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
A. 8rad/s B. 6rad/s C. 4rad/s D. 2rad/s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】若要保持小木块不相对圆盘滑动，只要确保木块在最低点不发生相对滑动即可，需满足
代入数据解得圆盘转动的角速度最大值为。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，某同学疫情期间居家锻炼时对着墙壁打乒乓球，在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面的不同高度。忽略空气阻力，从球发出到恰好击打墙壁的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 发出时的初速度竖直分量相等
B. 在空中的时间相等
C. 击打墙壁的速度不相等
D. 发出时的初速度大小可能相等
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．逆向研究球发出到恰好垂直击打墙壁的过程，球做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，由
，
解得
，
高度较小的，抛出时速度的竖直分量较小，运动时间较短，故AB错误；
C．逆向研究球的运动，球做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等
高度较小的，水平分速度较大，即球撞击墙壁的速度较大，故C正确；
D．根据速度的合成可知，高度较小的，水平速度大，竖直速度小，故抛出时的初速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。
故选CD。
9. 摩擦传动机构由两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等组成，具有结构简单、制造容易、运转平稳等优点。如图所示，一摩擦传动机构的轮匀速转动，并带动轮转动，传动过程中轮缘间不打滑，轮的半径是轮半径的4倍，A、C两点分别在轮与轮的边缘，。下列说法正确的是（ ）
A. A、C两点的线速度大小之比为
B. 、两轮的角速度大小之比为
C. B、C两点的向心加速度大小之比为
D. 在相同的时间内，B、C两点通过的路程之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．轮与轮靠摩擦传动，其边缘的线速度大小相等，故A、C两点的线速度大小之比为
根据
可得、两轮的角速度大小之比为
故A正确，B错误；
C．根据可知A、C两点的向心加速度大小之比为
根据可知A、B两点的向心加速度大小之比为
所以B、C两点的向心加速度大小之比为
故C正确；
D．根据可知A、B两点的线速度大小之比为
其中
B、C两点的线速度大小之比为
所以在相同时间内，B、C两点通过的路程之比为
故D错误；
故选AC。
10. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则（ ）
A. 轻质绳长为
B. 当地的重力加速度为
C. 当时，小球受到的弹力大小与重力相等
D. 当时，轻质绳的拉力大小为
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．在最高点时，绳对小球的拉力和重力的合力提供向心力，则有
可得
由图像知，图像的斜率为
则轻质绳长为
故A错误；
B．当时，有
解得当地的重力加速度为
故B正确；
C．当时，解得
即小球受到的弹力与重力大小相等，故C正确；
D．当时，轻质绳的拉力大小为
故D正确。
故选BCD。
三、非选择题：共54分。
11. 某同学做验证向心力与线速度关系的实验．装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球．钢球静止时刚好位于光电门中央．主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测出钢球直径d；
②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；
③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；
已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：
（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____，向心力表达式＝____；
（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ___；
【答案】 ①. ②. ③.
【解析】
【详解】(1)[1][2]钢球的直径为d，钢球通过光电门时间为t，故钢球经过光电门的线速度 ．mg=F1，半径 ，所以
(2)[3]根据受力分析，F1=mg，当钢球到达光电门时，钢球所受的合力等于
12.
（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如下甲图所示，在实验前应调节将斜槽直至末端切线______，实验时保证小球每次必须从斜面上的______由静止开始释放。
（2）某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点，结合实验中重锤的情况确定坐标系，上面乙图中背景方格的边长均为0.05m，取，小球运动中水平分速度的大小是______m/s，小球经过B点时的速度大小是______m/s，小球平抛运动抛出点的x轴坐标为______m。
【答案】（1） ①. 水平 ②. 同一高度
（2） ①. ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
[1]为了保证实验过程中初速度水平，应调节斜槽直至末端切线水平。
[2]为了使每次平抛都能有相同大小的初速度，需要保证小球每次必须从斜面上的同一高度处由静止释放。
【小问2详解】
[1]根据图像可知与在水平方向距离相等，所以时间间隔相等。小球在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动规律可得
解得
则水平分速度大小
[2]经过点时竖直方向的瞬时速度为
则小球经过B点时的速度大小是
[3]点坐标为，下落时间为
水平位移为
所以小球平抛运动抛出点的x轴坐标为
三、简答题
13. 小球以10m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出。（，，）。不计空气阻力。
（1）若恰好垂直撞在斜面上，求小球在空中的飞行时间；
（2）若小球到达斜面的位移最小，求飞行时间。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小球垂直打到斜面上，如图甲所示
根据几何关系可得
又
解得
（2）位移最小时，轨迹如图乙所示
根据平抛运动规律有
，
根据几何关系可得
联立解得
14. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数，开始时弹簧未发生形变，长度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则
（1）当圆盘的转动周期时，物块在初始位置与圆盘一起转动，求物块受到的向心力大小F；
（2）圆盘的角速度多大时，物块A将开始滑动？
（3）当角速度缓慢地增加到4.0rad/s时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘）
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）由向心力公式可得
解得
（2）设转盘的角速度为时，物块A开始滑动，则可得
解得
（3）当角速度缓慢地增加到4.0rad/s时，设此时弹簧伸长量，可得
解得
15. 如图所示，一个质量为m小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）小球在D点时的速度大小；
（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．
【答案】（1）；（2）；（3），方向竖直向下
【解析】
【分析】根据几何关系求出平抛运动下降的高度，从而求出竖直方向上的分速度，根据运动的合成和分解求出初速度的大小；根据平抛运动知识求出小球在D点的速度，再根据牛顿第二定律求出管壁对小球的弹力作用．
【详解】(1) 小球从A到B的过程做平抛运动．如图所示,
由几何关系可得
联立解得：；
(2) 小球从D到B的过程做平抛运动
解得： ；
(3) D处小球做圆周运动，设管壁对小球的支持力为，由牛顿第二定律有
解得：
由牛顿第三定律可得,小球在D处对管壁的压力大小为，方向竖直向下．
【点睛】本题综合考查了平抛运动和圆周运动的基础知识，难度不大，关键搞清平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，以及圆周运动向心力的来源．内蒙古乌海市第一中学2023-2024学年高一下学期5月月考
物理
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
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，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
一、单项选择题：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. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四个想划船渡过一条宽150m河，他们在静水中划船的速度为5m/s，现在他们观察到河水的流速为4m/s，对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是（ ）
A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得朝着正对岸划船
B. 悟空说：我们要想节省时间就得朝着正对岸划船
C. 沙僧说：我们要想少走点路就得朝着正对岸划船
D. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
2. 如图所示，长L＝0.5m的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动，另一端靠在物块B上，B的表面光滑，当B在图示位置被锁定时θ=，现解除锁定，控制物块B由静止开始水平向左做a=0.2m/s2的匀加速直线运动，则在t=1s时，直杆端点A的线速度为（ ）
A. m/s B. m/s C. m/s D. m/s
3. 地球的半径为R，某卫星在地球表面所受万有引力为F，则该卫星在离地面高度约6R的轨道上受到的万有引力约为（ ）
A. 6F B. 7F C. D.
4. 如图所示，一轻质软杆下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的小球（视为质点），小球在水平面内做半径为R、线速度大小为v的匀速圆周运动。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球所受的合力为0
B. 小球所受杆的弹力大小为
C. 小球受到重力和杆对球弹力两个力的作用
D. 小球受到重力、杆对球弹力和向心力三个力的作用
5. 下图是家庭里常见的厨房水槽，A、B分别是水槽出口上的两点，当出水口绕转轴O转动，如下图，v代表线速度，代表角速度，a代表向心加速度，T代表周期，则下列说法正确的是（ ）
A. ， B. ， C. ， D. ，
6. 如图所示，O点是固定的光滑半球面的球心，A点是与O点等高的球面上的一个端点，B点是AO之间的一点，A、B、O三点在同一水平线上。若在A、B、O三点以相同的初速度水平向右抛出三个相同的小球（均可视为质点），不计空气阻力，则（ ）
A. 三个小球均可能垂直打在球面上
B. 只有从B点抛出的小球才可能垂直打在球面上
C. 只有从A点抛出的小球才可能垂直打在球面上
D. 初速度大小一定时，三个小球打在球面上速度的大小只与球下落的高度h有关
7. 如图所示，倾斜放置的圆盘绕着中心轴O匀速转动，圆盘的倾角为37°，在距转动中心r=0.1m处放一小木块，小木块跟随圆盘一起转动，小木块与圆盘间的动摩擦因数μ=0.8，小木块与圆盘间的最大静摩擦力与相同条件下的滑动摩擦力相同。若要保持小木块不相对圆盘滑动，圆盘转动的角速度最大值为（ ）（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
A. 8rad/s B. 6rad/s C. 4rad/s D. 2rad/s
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 如图所示，某同学疫情期间居家锻炼时对着墙壁打乒乓球，在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面的不同高度。忽略空气阻力，从球发出到恰好击打墙壁的过程中，下列说法正确的是（ ）
A. 发出时初速度竖直分量相等
B. 在空中的时间相等
C. 击打墙壁的速度不相等
D. 发出时的初速度大小可能相等
9. 摩擦传动机构由两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等组成，具有结构简单、制造容易、运转平稳等优点。如图所示，一摩擦传动机构的轮匀速转动，并带动轮转动，传动过程中轮缘间不打滑，轮的半径是轮半径的4倍，A、C两点分别在轮与轮的边缘，。下列说法正确的是（ ）
A. A、C两点的线速度大小之比为
B. 、两轮的角速度大小之比为
C. B、C两点的向心加速度大小之比为
D. 在相同的时间内，B、C两点通过的路程之比为
10. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则（ ）
A. 轻质绳长为
B. 当地的重力加速度为
C. 当时，小球受到弹力大小与重力相等
D. 当时，轻质绳的拉力大小为
三、非选择题：共54分。
11. 某同学做验证向心力与线速度关系的实验．装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球．钢球静止时刚好位于光电门中央．主要实验步骤如下：
①用游标卡尺测出钢球直径d；
②将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为F1，用米尺量出线长L；
③将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，力传感器示数的最大值为F2；
已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：
（1）钢球经过光电门时的线速度表达式v＝____，向心力表达式＝____；
（2）钢球经过光电门时的所受合力的表达式F合＝ ___；
12.
（1）“研究平抛物体的运动”实验的装置如下甲图所示，在实验前应调节将斜槽直至末端切线______，实验时保证小球每次必须从斜面上的______由静止开始释放。
（2）某次实验记录由于没有记录抛出点，数据处理时选择A点为坐标原点，结合实验中重锤的情况确定坐标系，上面乙图中背景方格的边长均为0.05m，取，小球运动中水平分速度的大小是______m/s，小球经过B点时的速度大小是______m/s，小球平抛运动抛出点的x轴坐标为______m。
三、简答题
13. 小球以10m/s的水平初速度向一倾角为37°的斜面抛出。（，，）。不计空气阻力。
（1）若恰好垂直撞在斜面上，求小球在空中的飞行时间；
（2）若小球到达斜面的位移最小，求飞行时间。
14. 如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量的小物块A，物块与盘间的动摩擦因数，开始时弹簧未发生形变，长度，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取。则
（1）当圆盘的转动周期时，物块在初始位置与圆盘一起转动，求物块受到的向心力大小F；
（2）圆盘的角速度多大时，物块A将开始滑动？
（3）当角速度缓慢地增加到4.0rad/s时，弹簧的伸长量是多少？（弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘）
15. 如图所示，一个质量为m的小球（可视为质点）以某一初速度从A点水平抛出，恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点．已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上，BC弧对应的圆心角θ=60°，不计空气阻力．求：
（1）小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）小球在D点时的速度大小；
（3）在D点处小球对管壁的作用力的大小和方向．
