德成学校2023-2024学年高一下学期4月月考
物理试卷问卷
时长：75分钟 总分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题所给的四个选项中，只有一个答案符合要求）
1. 现在城市多路口交汇的地方，车流量非常大，为了应对，设置了环岛交通设施，需要通过路口的车辆都要按照逆时针方向行进，有效减少了交通事故发生。假设环岛路为圆形，外车道半径为72m，内车道半径为50m，汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取10m/s2，当汽车匀速率通过环形路段时，则汽车的运动（ ）
A. 一定受到恒定的合外力作用
B. 受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
C. 最大速度不能超过20m/s
D. 最大速度不能超过24m/s
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．汽车在水平路面上做匀速圆周运动，合力等于向心力，方向始终指向圆心，是变力，A错误；
B．重力、弹力、摩擦力是性质力，向心力是效果力，不能单独作为一个力去进行受力分析，B错误；
CD．汽车受到的摩擦力提供向心力，则
解得
即汽车最大速度不能超过24m/s，C错误，D正确。
故选D。
2. 下列几种说法正确的是（ ）
A. 物体受到变力作用，一定做曲线运动
B. 物体受到恒力作用，一定做直线运动
C. 物体所受的合力方向与速度方向不共线时，一定做曲线运动
D. 如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体的速度方向不改变，只是速率发生变化
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体受到变力作用时，若合力方向与速度方向共线，则物体做直线运动，故A错误；
BC．物体受到恒力作用时，若合力方向与速度方向不共线，则物体做曲线运动，故B错误，C正确；
D．如果合力方向与速度方向相反，则物体的速度成为零后反向加速运动，故D错误。
故选C。
3. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】A、B两点同轴转动角速度相同，根据，轨迹半径大的A点的线速度大。
故选B。
4. 杭州亚运会中，女子决赛时，中国队在第四道，并遥遥领先于其他队获得冠军，关于这次比赛下列说法正确的是（ ）
A. 中国队的平均速度最大
B. 起跑时，助跑器对脚的力大于于脚蹬助跑器的力
C. 接棒时，后面的运动员可以把前面的运动员看成质点
D. 运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大
【答案】D
【解析】
【详解】A．接力赛各队的路程是相同的，中国队的用时最短，则平均速率最大；而各队的位移不相同，则无法比较平均速度，故A错误；
B．起跑时助跑器对脚的力和脚蹬助跑器的力是一对作用力和反作用力，总是等大反向，故B错误；
C．研究接棒时要考虑姿态和形状，则后面的运动员不能把前面的运动员看成质点，故C错误；
D．向心加速度为，运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的半径小，跑外圈的半径大，则跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大，故D正确。
故选D。
5. 某篮球运动员正对篮板练习投篮，将一篮球斜向上抛出，恰好垂直击中篮板。若运动员沿靠近篮板方向平移一小段距离，投篮出手高度不变，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，那么该运动员调整抛出篮球的初速度大小及与水平方向的夹角，不计空气阻力。下列方法正确的是（ ）
A. 减小抛出初速度，同时减小 B. 减小抛出初速度，同时增大
C. 增大抛出初速度，同时减小 D. 增大抛出初速度，同时增大
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】由于均垂直打中篮板，可利用逆向思维，将篮球看成平抛运动，由于竖直高度不变，运行时间不变，水平位移减小，则可知竖直方向的分速度
大小不变，水平分速度
减小，则抛出初速度
减小，与水平方向的夹角
增大，故B正确;A、C、D错误。
故选B。
6. 如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点“O”，用G表示它受到的重力，F表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲，则所受的合力方向应该和运动方向在同一直线上，否则就要做曲线运动。
故选A。
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题所给的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错的得0分）
7. 某无人机飞行时走过一段特殊轨迹，现测出其竖直向上的速度，及水平方向速度，与时间t的关系图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机在时刻处于失重状态
B. 无人机在这段时间内沿曲线飞行
C. 无人机在时刻上升至最高点
D. 无人机时间内做匀变速运动
【答案】BD
【解析】
【详解】A．由甲图可知无人机这段时间内竖直方向向上加速，故无人机在时刻处于超重状态，故A错误；
B．由图像可知无人机这段时间内，水平方向做匀减速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动，如图
故无人机实际的速度、加速度不共线，做曲线运动，故B正确；
C．由甲图可知时刻之前无人机一直向上运动，故无人机在时刻上升至最高点，故C错误；
D．由图像可知无人机在时间内加速度恒定，做匀变速运动，故D正确。
故选BD。
8. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她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，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘转动的转速约为1r/min
B. 圆盘转动的角速度大小为rad/s
C. 蛋糕边缘的线速度大小约为m/s
D. 蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2
【答案】AB
【解析】
【分析】
【详解】A．圆盘每
15×4s=60s
转一圈，故转速为
n=1r/min
故A正确；
B．由角速度与周期的关系可得
故B正确；
C．蛋糕边缘的奶油线速度大小为
故C错误；
D．向心加速度为
故D错误。
故选AB。
9. 盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达16m，转速为5r/min，下列说法正确的是（ ）
A. 刀盘工作时的角速度为
B. 刀盘边缘的线速度大小为
C. 刀盘旋转周期为12s
D. 刀盘工作时各刀片的角速度均相同
【答案】CD
【解析】
【详解】A．盾构机的刀盘，转速为5r/min，即
则刀盘工作时的角速度为
故A错误；
B．则刀盘边缘的线速度大小为
故B错误；
C．则刀盘旋转的周期为
故C正确；
D．刀盘工作时各刀片的角速度均相同，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）
A. 船的速度为 B. 船的速度为
C. 船将做变速运动 D. 船的加速度为
【答案】BCD
【解析】
【详解】ABC．将船的速度分解为沿绳子方向与垂直绳子方向的两个分速度，其中沿绳子方向的分速度等于人的速度，则有
可得船速度为
由于船在靠岸过程中，逐渐增大，逐渐减小，则逐渐增大，船将加速靠岸，故A错误，BC正确；
D．水的阻为恒为，此时人的拉力大小为F，以船为对象，根据牛顿第二定律可得
解得船的加速度为
故D正确。
故选BCD。
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、填空题（本题共2小题，共17分）
11. 采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验：
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______；
A.要求斜槽轨道保持水平且光滑
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点用折线连接
（2）乙一小球做平运动时闪照相方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.8cm，取重力加速度g=10m/s ，则：①图中A点____平抛的起点（填“是”或“不是”）；②小球运动的初速度=______m/s；
③小球过B点的竖直方向速度=______m/s。
【答案】 ①. C ②. 不是 ③. 0.9 ④. 1.2
【解析】
【详解】（1）[1]A．要求斜槽轨道末端保持水平但是不一定必须光滑，故A错误；
BC．为保证小球做平抛运动的速度相同，则每次小球必须从同一高度由静止释放，故B错误，C正确；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑曲线连线，故D错误。
故选C。
（2）①[2]根据小球竖直方向做自由落体运动，若A点为平抛的起点则，AB、BC竖直方向上位移之比应是1:3，而不是图中3:5，故A点不是平抛的起点。
②[3]由竖直方向自由落体运动，有
解得拍摄时间
小球初速度为
③[4]小球过B点的竖直方向速度
12. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。实验过程如下：
（1）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与_______的关系，将实验数据记录在表格中；
（2）保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径r左________r右（选填“>”“=”或“<”），保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中；
（3）使两小球的运动半径和转速相同，改变两个小球的质量，探究向心力的大小与质量的关系，将实验数据记录在表格中：
次数 转速之比 球的质量m/g 运动半径r/cm 向心力大小F/红白格数
m左 m右 r左 r右 F左 F右
1 2 12 12 10 10 8 2
2 1 12 12 20 10 4 2
3 1 12 24 10 10 2 4
（4）根据表中数据，向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是_______。
A．F∝m nr B.F∝m n2r
C.F∝m2n2r D.F∝m nr2
【答案】 ①. 转速 ②. = ③. B
【解析】
【详解】（1）[1]根据题意知控制小球的质量和运动半径相同，探究向心力的大小与转速的关系；
（2）[2]需保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径r左＝r右，保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系；
（4）[3]根据表中数据第1次：
； ； ；
结论1：质量相等，运动半径相等，向心力的大小与转速的平方成正比，即F∝n2；
第2次：
； ； ；
结论2：转速相等，质量相等时，向心力的大小与运动半径成正比，即F∝r；
第3次：
； ； ；
结论3：转速相等，运动半径相等时，向心力的大小与质量成正比，即F∝m；
综上所述：向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是F∝mn2r，故选B。
四、计算题（本题共3小题，共39分）
13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。通过悬停在距水平地面5m高处的无人机以初速度沿水平方向发射小球，让小球击中水平地面上的目标，目标与无人机水平距离为6m，空气阻力不计。g取。求：
（1）小球飞行的时间；
（2）小球初速度的大小。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小球在空中做平抛运动，把它分解为水平方向的匀速直线运动以及竖直方向上的自由落体运动，由
可得
（2）由
可得
14. 在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的，洪水沿江自上游而下，水流速度，冲锋舟在静水中的航速，战士救人的地点A离岸边最近点O的距离为100m。
（1）若战士想通过最短的时间将人送上岸，求最短时间和上岸点与O点距离；
（2）若战士想通过最短的航程将人送上岸，求冲锋舟的船头朝向与上游河岸夹角和上岸时间。
【答案】（1）20s，60m；（2）53°角，25s
【解析】
【详解】（1）若战士想通过最短的时间将人送上岸，则船头应该指向正对岸，则最短时间为
上岸点与O点距离为
（2）若战士想通过最短的航程将人送上岸，则合速度方向指向正对岸，设船头与上游河岸夹θ角，则
得
即船头与上游河岸夹53°角。
战士由A点至岸上的时间
15. 如图所示，一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h，C为圆盘边缘上一点。某时刻，将一小球从B点水平向右抛出，初速度 v0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。 已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看做质点。
（1）若小球正好落在圆盘的圆心O处，求此次平抛小球的初速度v0；
（2）若小球要能落在圆盘上，求小球初速度的范围；
（3）若小球从B点以最大初速度抛出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，求圆盘转动的角速度ω。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）小球从从B点到圆盘做平抛运动，竖直方向上有
解得
此时小球正好落在圆心O，水平方向上有
解得
（2）初速度最小时，小球刚好落在圆盘左侧边缘，由水平方向小球做匀速直线运动可得
解得
初速度最大时，小球刚好落在圆盘右侧边缘由水平方向小球做匀速直线运动可得
解得
综合可得，小球要能落在圆盘上，小球初速度的范围为
（3）C点随圆盘一起以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，必须满足
即
联立解得德成学校2023-2024学年高一下学期4月月考
物理试卷问卷
时长：75分钟 总分：100分
注意事项：
1．答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷 选择题（共44分）
一、单项选择题（本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题所给的四个选项中，只有一个答案符合要求）
1. 现在城市多路口交汇的地方，车流量非常大，为了应对，设置了环岛交通设施，需要通过路口的车辆都要按照逆时针方向行进，有效减少了交通事故发生。假设环岛路为圆形，外车道半径为72m，内车道半径为50m，汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.8倍，g取10m/s2，当汽车匀速率通过环形路段时，则汽车的运动（ ）
A. 一定受到恒定的合外力作用
B. 受重力、弹力、摩擦力和向心力的作用
C. 最大速度不能超过20m/s
D. 最大速度不能超过24m/s
2. 下列几种说法正确的是（ ）
A. 物体受到变力作用，一定做曲线运动
B. 物体受到恒力作用，一定做直线运动
C. 物体所受的合力方向与速度方向不共线时，一定做曲线运动
D. 如果合力方向与速度方向在同一直线上，则物体速度方向不改变，只是速率发生变化
3. 如图所示，一轻杆绕O点匀速转动，轻杆上A、B两点的角速度的大小分别为、，线速度的大小分别为、，则（ ）
A B. C. D.
4. 杭州亚运会中，女子决赛时，中国队在第四道，并遥遥领先于其他队获得冠军，关于这次比赛下列说法正确的是（ ）
A. 中国队的平均速度最大
B. 起跑时，助跑器对脚的力大于于脚蹬助跑器的力
C. 接棒时，后面的运动员可以把前面的运动员看成质点
D. 运动员以相同大小的线速度转弯时，跑内圈的加速度比跑外圈的加速度大
5. 某篮球运动员正对篮板练习投篮，将一篮球斜向上抛出，恰好垂直击中篮板。若运动员沿靠近篮板方向平移一小段距离，投篮出手高度不变，仍使篮球垂直击中篮板相同位置，那么该运动员调整抛出篮球的初速度大小及与水平方向的夹角，不计空气阻力。下列方法正确的是（ ）
A. 减小抛出初速度，同时减小 B. 减小抛出初速度，同时增大
C. 增大抛出初速度，同时减小 D. 增大抛出初速度，同时增大
6. 如图，执行任务的“歼20”战机正沿直线斜向下加速俯冲。将“歼20”简化为质点“O”，用G表示它受到的重力，F表示除重力外其他作用力的等效力，则下图中能正确表示此过程中战机受力情况的是（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题所给的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得5分，选对但选不全得3分，有选错的得0分）
7. 某无人机飞行时走过一段特殊轨迹，现测出其竖直向上的速度，及水平方向速度，与时间t的关系图像如图甲、乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机在时刻处于失重状态
B. 无人机在这段时间内沿曲线飞行
C. 无人机在时刻上升至最高点
D. 无人机在时间内做匀变速运动
8. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她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，在蛋糕边缘每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上15点奶油。下列说法正确的是（ ）
A. 圆盘转动的转速约为1r/min
B. 圆盘转动的角速度大小为rad/s
C. 蛋糕边缘的线速度大小约为m/s
D. 蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2
9. 盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其直径达16m，转速为5r/min，下列说法正确的是（ ）
A. 刀盘工作时的角速度为
B. 刀盘边缘的线速度大小为
C. 刀盘旋转的周期为12s
D. 刀盘工作时各刀片的角速度均相同
10. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为，当轻绳与水平面的夹角为时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时（ ）
A. 船的速度为 B. 船的速度为
C. 船将做变速运动 D. 船的加速度为
第Ⅱ卷 非选择题（共56分）
三、填空题（本题共2小题，共17分）
11. 采用如图甲所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验：
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有______；
A.要求斜槽轨道保持水平且光滑
B.每次小球释放初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点用折线连接
（2）乙一小球做平运动时闪照相方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.8cm，取重力加速度g=10m/s ，则：①图中A点____平抛的起点（填“是”或“不是”）；②小球运动的初速度=______m/s；
③小球过B点的竖直方向速度=______m/s。
12. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。实验过程如下：
（1）把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与_______的关系，将实验数据记录在表格中；
（2）保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径r左________r右（选填“>”“=”或“<”），保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中；
（3）使两小球的运动半径和转速相同，改变两个小球的质量，探究向心力的大小与质量的关系，将实验数据记录在表格中：
次数 转速之比 球的质量m/g 运动半径r/cm 向心力大小F/红白格数
m左 m右 r左 r右 F左 F右
1 2 12 12 10 10 8 2
2 1 12 12 20 10 4 2
3 1 12 24 10 10 2 4
（4）根据表中数据，向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是_______。
A．F∝m nr B.F∝m n2r
C.F∝m2n2r D.F∝m nr2
四、计算题（本题共3小题，共39分）
13. 某同学利用无人机玩“投弹”游戏。通过悬停在距水平地面5m高处的无人机以初速度沿水平方向发射小球，让小球击中水平地面上的目标，目标与无人机水平距离为6m，空气阻力不计。g取。求：
（1）小球飞行的时间；
（2）小球初速度的大小。
14. 在抗洪抢险中，战士驾驶冲锋舟救人，假设江岸是平直的，洪水沿江自上游而下，水流速度，冲锋舟在静水中的航速，战士救人的地点A离岸边最近点O的距离为100m。
（1）若战士想通过最短时间将人送上岸，求最短时间和上岸点与O点距离；
（2）若战士想通过最短航程将人送上岸，求冲锋舟的船头朝向与上游河岸夹角和上岸时间。
15. 如图所示，一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h，C为圆盘边缘上一点。某时刻，将一小球从B点水平向右抛出，初速度 v0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。 已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看做质点。
（1）若小球正好落在圆盘的圆心O处，求此次平抛小球的初速度v0；
（2）若小球要能落在圆盘上，求小球初速度的范围；
（3）若小球从B点以最大初速度抛出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，求圆盘转动的角速度ω。
