天水市第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考
物理试题
（满分：100分 时间：75分钟）
一、单选题（每小题5分，共35分）
1. 如图所示，一个质点沿轨道ABCD运动，图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向，其中正确的是（ ）
A A位置
B. B位置
C. C位置
D. D位置
2. 飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，2010年的IDF（国际飞镖联合会）飞镖世界杯赛在上海进行．某一选手在距地面高h，离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（不计空气阻力）（ ）
A 适当减小 B. 适当提高h C. 适当减小m D. 适当减小L
3. 一位田径运动员在跳远比赛中以的速度沿与水平面成角起跳，在落到沙坑之前，他在空中滞留的时间约为（取）（ ）
A. B.
C. D.
4. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于
D. 这时铁轨对火车的支持力大于
5. 如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船。若人匀速拉绳的速度为v0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船水平速度vx为（ ）
A. 小船做变速运动，
B. 小船做变速运动，
C. 小船做匀速运动，
D. 小船做匀速运动，
6. 质量为2kg质点在xOy平面内做曲线运动，质点在x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的初速度大小为3m/s
B. 质点所受的合外力为3N，做匀变速直线运动
C. 2s末质点速度大小为6m/s
D. 2s内质点的位移大小约为12m
7. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”的娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（ ）
A. 游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大
B 游客始终处于平衡状态
C. 游客受到魔盘的支持力缓慢增大
D. 游客受到的合外力大小不变
二、多项选择题（每小题5分，全部选对得5分，选对但不全对得3分，选错得0分；共10分）
8. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则
A. B的加速度比A的大
B. B的飞行时间比A的长
C. B在最高点的速度比A在最高点的大
D. B在落地时的速度比A在落地时的大
9. 如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑．O1、O2、O3三个轮的边缘各取一个点A、B、C，已知三个轮的半径比 ，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是( )
A. A、B、C三点的线速度之比为2:2:1
B. A、B、C三点的周期之比为1:2:1
C. A、B、C三点角速度之比为1:2:1
D. A、B、C三点的加速度之比为2:4:1
三、实验题（本题共五空，每空3分，共15分）
10. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）
四、计算题（第11题10分，第12题15分，第13题15分；共40分）
11. 某转盘每分钟转45圈，在转盘离转轴0.1m处有一个小螺帽，求：
（1）小螺帽做匀速圆周运动的周期、角速度；
（2）小螺帽做匀速圆周运动的线速度。
12. 平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°，落地时速度方向与水平方向成60°，求：（g取）
（1）初速度大小及落地速度大小；
（2）开始抛出时距地面的高度；
（3）水平方向运动的距离。
13. 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．天水市第一中学2023-2024学年高一下学期4月月考
物理试题
（满分：100分 时间：75分钟）
一、单选题（每小题5分，共35分）
1. 如图所示，一个质点沿轨道ABCD运动，图中画出了质点在各处的速度v和质点所受合力F的方向，其中正确的是（ ）
A. A位置
B. B位置
C. C位置
D D位置
【答案】BD
【解析】
【详解】A位置，当F=0时，物体将做直线运动．故A错误；B位置，曲线上点的速度方向为该点的切线方向，物体弯曲的方向与受力的方向相同，故B正确；C位置，物体弯曲的方向与受力的方向相同，不能相反．故C错误；D位置，曲线上点的速度方向为该点的切线方向，物体弯曲的方向与受力的方向相同．故D正确．故选BD．
2. 飞镖比赛是一项极具观赏性的体育比赛项目，2010年的IDF（国际飞镖联合会）飞镖世界杯赛在上海进行．某一选手在距地面高h，离靶面的水平距离L处，将质量为m的飞镖以速度v0水平投出，结果飞镖落在靶心正上方．如只改变h、L、m、v0四个量中的一个，可使飞镖投中靶心的是（不计空气阻力）（ ）
A. 适当减小 B. 适当提高h C. 适当减小m D. 适当减小L
【答案】A
【解析】
【详解】飞镖飞出后在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀加速直线运动；开始时飞镖落于靶心上方，说明在飞镖水平方向飞行L时，下落高度较小，而水平方向L=v0t，
竖直方向，为增大h，可以增大L或减小v0，故A正确，D错误；
若L不变，时间不变，也可以降低h，故B错误；而平抛运动规律和物体的质量无关，故C错误．
故选A．
【点睛】本题考查平抛运动的规律，注意应用水平和竖直方向上的时间一定相等，若水平位移一定，则水平速度决定时间，若竖直高度一定，则高度决定时间．
3. 一位田径运动员在跳远比赛中以的速度沿与水平面成角起跳，在落到沙坑之前，他在空中滞留的时间约为（取）（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】运动员在竖直方向做上抛运动，则
他在空中滞留的时间约为
故选A。
4. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于
D. 这时铁轨对火车的支持力大于
【答案】C
【解析】
【详解】CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；
AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故A B错误；
5. 如图所示，某人用绳通过定滑轮拉小船。若人匀速拉绳的速度为v0，绳某时刻与水平方向夹角为α，则小船的运动性质及此时刻小船水平速度vx为（ ）
A. 小船做变速运动，
B. 小船做变速运动，
C. 小船做匀速运动，
D. 小船做匀速运动，
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】船的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有
则
因α角的增大，导致vx增大，即船做加速运动，是变加速运动
故选A。
6. 质量为2kg的质点在xOy平面内做曲线运动，质点在x方向的速度-时间图像和y方向的位移-时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 质点的初速度大小为3m/s
B. 质点所受合外力为3N，做匀变速直线运动
C. 2s末质点速度大小为6m/s
D. 2s内质点位移大小约为12m
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题图x方向的速度-时间图像可知，质点在x方向做匀加速直线运动，加速度为
可得x方向受力为
由题图y方向的位移-时间图像可知，质点在y方向做匀速直线运动，速度大小为vy=4 m/s，y方向受力Fy=0。因此质点的初速度大小为
A错误；
B．受到的合外力恒为3N，质点初速度方向与合外力方向不在同一条直线上，故做匀变速曲线运动，B错误；
C．2 s末质点速度大小为
C错误；
D．2s内，根据平均速度可得x方向上的位移大小为
y方向上的位移大小为
合位移大小为
D正确。
故选D。
7. 图甲为游乐场中一种叫“魔盘”娱乐设施，游客坐在转动的魔盘上，当魔盘转速增大到一定值时，游客就会滑向盘边缘，其装置可以简化为图乙。若魔盘转速缓慢增大，则游客在滑动之前（ ）
A. 游客受到魔盘的摩擦力缓慢增大
B. 游客始终处于平衡状态
C. 游客受到魔盘的支持力缓慢增大
D. 游客受到的合外力大小不变
【答案】A
【解析】
【分析】
【详解】AC．对游客受力分析如图
分别对水平和竖直方向列方程，水平方向
竖直方向
则随着魔盘转速缓慢增大，游客需要的向心力增大，但必须保证竖直方向受力平衡，因为重力不变，则f、N两个力只能一个增大一个减小，结合水平方向，只能f增大，N减小。故A正确，C错误；
BD．滑动之前，游客在竖直方向受力平衡，水平方向的向心力即为合外力，随着转速缓慢增大，需要的向心力增大，即合外力增大，故BD错误。
故选A。
二、多项选择题（每小题5分，全部选对得5分，选对但不全对得3分，选错得0分；共10分）
8. 如图所示，从地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N点，两球运动的最大高度相同．空气阻力不计，则
A. B的加速度比A的大
B. B的飞行时间比A的长
C. B在最高点的速度比A在最高点的大
D. B在落地时的速度比A在落地时的大
【答案】CD
【解析】
【详解】由A、B的受力即可比较A、B的加速度大小；由于斜抛运动竖直方向是匀变速直线运动，上抛的高度可比较出飞行的时间和落地的竖直分速度；最高点物体的竖直分速度为零，只有水平分速度，根据水平方向是匀速直线运动，则依据水平位移的大小即可比较A、B的水平分速度的大小；最后根据即可比较出落地时速度的大小．
对A项：斜抛运动中的A、B球都只受重力，由牛顿第二定律知，它们的加速度均为g,故A项错误；对B项：斜抛运动可分解为水平方向的直线运动和竖直方向的匀变速直线运动，由于两球运动的最大高度相同，故它们上升时间和下落时间均相等，故B错误；对C项：在最高点时，小球的竖直分速度为零，只有水平分速度，由水平位移：，且知B的水平分速度大于A的水平分速度，则B在最高点的速度比A在最高点的大，C项正确；对D项：由于高度相同，则由知：A、B球落地的竖直分速度相同，故落地的速度由得：B球大于A球，故D项正确．故答案为CD．
【考点定位】斜上抛运动，运动的合成与分解，要注意理解斜上抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的的匀变速直线运动．难度：中等．
9. 如图所示，轮O1、O3固定在同一转轴上，轮O1、O2用皮带连接且不打滑．O1、O2、O3三个轮的边缘各取一个点A、B、C，已知三个轮的半径比 ，当转轴匀速转动时，下列说法中正确的是( )
A. A、B、C三点的线速度之比为2:2:1
B. A、B、C三点的周期之比为1:2:1
C. A、B、C三点的角速度之比为1:2:1
D. A、B、C三点的加速度之比为2:4:1
【答案】ACD
【解析】
【详解】A．A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，A、C共轴转动，角速度相等，根据
则
所以A、B、C三点的线速度大小之比
故A正确；
BC．A、C共轴转动，角速度相等，A、B两点靠传送带传动，线速度大小相等，根据
所以A、B、C三点的角速度之比
由
可知，A、B、C三点的周期之比为，故B错误，C正确；
D．根据
可知，A、B、C三点的加速度之比为
故D正确。
故选ACD。
三、实验题（本题共五空，每空3分，共15分）
10. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线___________。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛___________。
（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为拋出点，则此小球作平抛运动的初速度为___________m/s。（g取9.8m/s2）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平拋运动的初速度为___________m/s，B点的竖直分速度为___________m/s。（g取10m/s2）
【答案】 ①. 水平 ②. 初速度相同 ③. 1.6 ④. 1.5 ⑤. 2
【解析】
【详解】（1）[1]为了保证小球的初速度水平，斜槽末端切线应水平。
[2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同。
（2）[3]分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：x=32.00cm=0.32m，y=19.6cm=0.196m，在竖直方向上则有
水平方向上则有
x=v0t
代入数据解得小球平抛初速度
（3）[4]分析图丙 L=5cm=0.05m，由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知，由匀变速直线运动的推论可得
初速度
[5]根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度
.
四、计算题（第11题10分，第12题15分，第13题15分；共40分）
11. 某转盘每分钟转45圈，在转盘离转轴0.1m处有一个小螺帽，求：
（1）小螺帽做匀速圆周运动的周期、角速度；
（2）小螺帽做匀速圆周运动的线速度。
【答案】（1）s， ；（2）
【解析】
【详解】（1）由周期和转速的关系，可求得小螺帽运动的周期
T=s=s
角速度
（2）由线速度与角速度的关系公式，可得小螺帽做匀速圆周运动的线速度
12. 平抛一物体，当抛出1s后它的速度方向与水平方向成45°，落地时速度方向与水平方向成60°，求：（g取）
（1）初速度大小及落地速度大小；
（2）开始抛出时距地面的高度；
（3）水平方向运动的距离。
【答案】（1）10m/s，20m/s；（2）15m；（3）17.32m
【解析】
【详解】（1）水平方向速度
vx=v0
竖直方向速度
vy=gt
1s时速度与水平方向成45°，所以
vx=vy
初速度大小为
v0=gt=10m/s
落地时
所以落地速度大小
v2=20 m/s
（2）落地时竖直速度
飞行时间
开始抛出时距地面的高度
（3）水平方向运动的距离为
13. 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．
【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．
