安徽省怀宁县高河中学2023-2024学年高二下学期4月月考物理试题

2024年春高河中学高一第一次月考物理试题一、选择题（本题共10小题，共46分，第1~7小题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10小题有多项符合题目要求，每小题4分，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错得0分）1.下列关于合运动和分运动的说法正确的是()A.分运动位移的大小一定小于合运动位移的大小B.分速度的大小一定小于合速度的大小C.两个匀速直线运动的合运动可能是匀变速直线运动D.分运动和合运动的位移、速度、加速度的关系均遵从平行四边形定则2.如图所示，在河面上方20m的岸上有人用跨过定滑轮的长绳栓住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°.人以恒定的速率v＝3m/s拉绳，使小船靠岸，那么5s时()A.绳与水面的夹角为60° B.小船前进了15mC.小船的速率为5m/s D.小船到岸边距离为10m3.如图所示，一物体在某液体中运动时只受到重力G和恒定的浮力F的作用，且F＝。如果物体从M点以水平初速度v0开始运动，最后落在N点，MN间的竖直高度为h，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A.从M运动到N的时间为 B.M与N之间的水平距离为v0C.从M运动到N的轨迹为抛物线 D.减小水平初速度v0，运动时间将变长4.如图所示，轻质且不可伸长的细绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在天花板上的O点．则小球在竖直面内摆动的过程中，不计空气阻力，以下说法正确的是()A.小球在摆动过程中受到的外力的合力即为向心力B.在最高点A、B，因小球的速度为零，所以小球受到的合力为零C.小球在最低点C所受的合力为向心力D.小球在摆动过程中使其速率发生变化的力为细绳的拉力5.如图所示，内壁光滑的细圆管用轻杆固定在竖直平面内，其质量为0.22kg，半径为0.5m。质量为0.1kg的小球，其直径略小于细圆管的内径，小球运动到圆管最高点时，杆对圆管的作用力为零，重力加速度g取10m/s2。则小球在最高点的速度大小为()A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s6.如图是某船采用甲、乙、丙三种过河方式的示意图(河宽相同)，船在静水中的速度v0不变，河中各处的水流速度v1不变，图中小船尖端指向为船头方向。下列判断正确的是()A.由甲图可判断出v0<v1B.乙图过河方式过河时间最长C.甲、乙、丙三种过河方式中，丙图过河方式过河速度最大D.甲、丙两图过河方式过河时间不可能相同7.在电视剧里，我们经常看到这样的画面：屋外刺客向屋里投来两支飞镖，落在墙上，如图所示．现设飞镖是从同一位置做平抛运动射出来的，飞镖A与竖直墙壁成53°角，飞镖B与竖直墙壁成37°角，两落点相距为d，则刺客与墙壁的距离为(已知tan37°＝，tan53°＝)()A.d B.2d C.d D.d8（多选题）.如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细绳相连的两个物体A和B，A的质量为，B的质量为，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，，它们与盘间的动摩擦因数相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。若开始时细线刚好处于自然伸直状态（即细线对木块的拉力为0），现使圆盘缓慢加速转动直到细绳即将断裂的过程，下面说法正确的是（）A.绳子刚好出现拉力时，圆盘的角速度为B.绳子出现拉力后，B受到的摩擦力大小保持不变C.A与B各自受到的摩擦力始终等大D.当绳子出现拉力后，随着转盘缓慢加速，A受到的摩擦力增大9.（多选题）假设我国宇航员乘坐探月飞船登上月球，如图所示是宇航员在月球表面水平抛出小球的频闪照片的一部分.已知照片上小方格的实际边长为a，频闪周期为T，据此可以得出()A.月球上的重力加速度为aT2 B.C.照片上A点一定是平抛的起始位置 D.小球运动到D点时速度大小为6a10.（多选题）如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其图像如图乙所示。已知重力加速度为g，则（）A.小球的质量为B.小球的质量为C.v2=c时，小球对杆的弹力方向向下D.v2=2b时，小球受到的弹力与重力大小相等二、实验题（每空3分，共18分）11.用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示。拍摄时，光源的频闪频率为，球从A点水平抛出的同时，球自点开始自由下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度取，不计阻力。（1）根据所记录的球的数据，则平抛运动的初速度___________。（2）照片中，球经过点时的速度大小等于___________。（结果可含根号）（3）球和球之间的距离最小是___________。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：(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∝mnrB．F∝mn2rC．F∝m2n2rD．F∝mnr2三、计算题（共36分）13、（10分）如图甲所示，一辆轿车正在水平路面上转弯，已知圆弧形弯道半径R＝25m，汽车与路面间的动摩擦因数μ＝0.4，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2。(1)为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速，要确保汽车进入弯道后不侧滑，求汽车在弯道上行驶的最大速度；(2)为了进一步增加安全性，通常将弯道路面设计成外高内低，如图乙所示，若路面倾角为θ，tanθ＝0.1，弯道半径仍为R＝25m，要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则汽车转弯时的车速应为多大？14、（12分）如图所示，一个少年脚踩滑板沿倾斜街梯扶手从A点由静止滑下，经过一段时间后从C点沿水平方向飞出，落在倾斜街梯扶手上的D点。已知C点是第二段倾斜街梯扶手的起点，倾斜的街梯扶手与水平面的夹角θ＝37°，C、D间的距离s＝3.0m，少年的质量m＝60kg。滑板及少年均可视为质点，不计空气阻力。取sin37°＝0.60，cos37°＝0.80，重力加速度g＝10m/s2，求：(1)少年从C点水平飞出到落在倾斜街梯扶手上D点所用的时间t；(2)少年从C点水平飞出时的速度大小；(3)少年飞行过程中，离街梯最远时的速度大小。15、（14分）游乐场的悬空旋转椅可以抽象为如图所示的模型：一质量m＝20kg的球通过长L＝10m的轻绳悬于竖直面内的直角杆上，水平杆长，整个装置绕竖直杆转动，绳子与竖直方向成角。当时，（取，，）求：（1）绳子的拉力大小；（2）该装置转动的线速度大小。（结果可保留根号）高一第一次月考物理答案1.D2.C3.C4.C5.B6.C7.C8.ABC9.BC10.BD11.【答案】（1）1（2）（3）0.1【解析】(1)拍摄时，光源的频闪频率为，则根据所以所以平抛运动的初速度(2)照片中，球经过点时竖直方向的速度大小所以照片中，球经过点时的速度大小(3)因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当小球a运动到与b在同一竖直线上时，距离最短，则由图可知，当a球运动到C点时球和球之间的距离最小12.【答案】(1)转速(2)＝(4)B【解析】(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)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)根据表中数据第1次：＝1＝＝1＝＝＝＝结论1：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2次：＝1＝＝1＝＝＝＝结论2：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；第3次：＝＝1＝＝1＝＝＝＝2结论3：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；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．13、【答案】(1)10m/s(2)5m/s【解析】(1)汽车进入弯道后静摩擦力充当向心力，当摩擦力达到最大静摩擦力时，行驶速度最大μmg＝解得v＝＝10m/s(2)要使车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，则重力与支持力的合力提供向心力mgtanθ＝解得v′＝＝5m/s。14、【答案】(1)0.6s(2)4.0m/s(3)5.0m/s【解析】(1)少年