2023-2024学年广东省河源市紫金县高一下学期4月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023—2024学年第二学期高一年级阶段性测试高一物理试卷注意事项：1．考查范围：必修第一册占30%；必修第二册第一章和第二章占70%。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3．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。4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。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.如图，甲、乙两车并排匀速率通过一段圆弧形水平公路，甲车始终在乙车的外侧，则此运动过程中，下列说法正确的是（）A.两车的线速度相同 B.两车的角速度相同C.甲车指向圆心的摩擦力比乙大 D.乙车的速度变化比甲车快〖答案〗B〖解析〗B．由两车相等的时间内转过的圆心角相等可知，两车的角速度相同，故B正确；A．由可知，甲车的线速度大，故A错误；C．由于两车的质量大小关系不清楚，因此无法比较两车指向圆心的摩擦力的大小，故C错误；D．由可知，甲车的加速度大，速度变化快，故D错误。故选B。2.如图为消防队员正在进行滑杆训练的示意图，若某次下滑过程中，消防队员先做初速度为零的匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到地面时速度恰好为零，下滑过程中最大速度为，下滑所用的总时间为3s，则消防队员下滑的总高度为（）A.15m B.10m C.7.5m D.5m〖答案〗C〖解析〗下滑的总高度故选C。3.如图，一位同学正在擦黑板，若该同学正用力使黑板擦向左沿水平方向匀速擦去，则此过程中，下列说法正确的是（）A.黑板擦受到的合力向左B.黑板擦受到的合力为零C.手对黑板擦作用力小于黑板擦对手的作用力D.手对黑板擦的作用力大于黑板擦对手的作用力〖答案〗B〖解析〗AB．黑板擦受到的合力为零，故A错误，B正确；CD．根据牛顿第三定律，手对黑板擦的作用等于黑板擦对手的作用力，故CD错误。故选B。4.如图，在抗灾抢险救援中，直升机正在救援被困者，直升机在水平方向匀速直线飞行，同时被钢丝绳吊着的被救助者在钢丝绳收缩的过程中先匀加速上升后匀减速上升，则被救助者在上升过程中的运动轨迹应为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗合速度沿轨迹的切线方向，水平分速度不变，竖直分速度先变大后变小，因此合速度与水平方向的夹角先变大后变小。故选C。5.如图，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，重物放在斜面体的斜面上，绕过斜面顶端的轻绳一端连接在重物上，另一端连接在水平面上的汽车上，重物与滑轮间的轻绳与斜面平行，汽车以速度v向左匀速行驶，当连接汽车的轻绳与水平方向的夹角为α时，重物的速度大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗将汽车的速度沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解，如图所示根据运动的合成和分解可知，重物的速度为故选A。6.如图，起重机将边长为L、质量为m的正方体重物从静止开始加速向上提起，四根长均为的钢绳（质量不计），一端分别固定正方体上表面的四个角上，另一端打结挂在挂钩上，重力加速度大小为g，重物上升的加速度大小等于，则每根钢绳的受力的大小为（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗设每根钢绳与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系解得设每根钢绳受到的拉力为F，根据牛顿第二定律解得故选D。7.排球比赛中，某运动员用勾手大力发球，将排球从O点发出，直接落在对方场内A点，已知球发出时的速度斜向上与水平方向的夹角为θ，落地时的速度与水平方向的夹角为45°，O、A两点的水平距离为s，重力加速度大小为g，不计空气阻力，不计排球大小，则排球运动到最高点时的速度大小为（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗设排球出手时的速度大小为，根据题意有解得排球运动到最高点速度大小故选B。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，选对但选不全的得3分，有错选的得0分。8.如图，摩天轮在竖直面内匀速转动，质量为m的游客坐在座舱内做半径为R的匀速圆周运动，经过t时间，游客转过半周，从最高点转到最低点，游客看成质点，则t时间内，下列说法正确的是（）A.游客运动的线速度大小为B.游客运动平均速度大小为C.游客转动的角速度大小为D.游客转到最低点时做圆周运动的向心力大小为〖答案〗AD〖解析〗A．经过t时间，游客转过半周，从最高点转到最低点，则周期为游客运动的线速度大小为故A正确；B．平均速度等于总位移与总时间的比值，则游客运动的平均速度大小为故B错误；C．游客转动的角速度大小为故C错误；D．结合上述，游客转到最低点时做圆周运动的向心力大小为故D正确。故选AD。9.如图，一位同学玩飞镖游戏。镖盘的半径为R，镖盘在竖直面内绕圆心以一定的角速度做匀速转动，镖盘边缘上有一点P，当P点转到最高点时，该同学将飞镖正对着P点水平抛出，结果飞镖刚好击中P点，不计空气阻力，不计飞镖的大小，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.当P点再次运动到最高点时飞镖刚好击中P点B.当P点运动到最低点时飞镖刚好击中P点C.飞镖运动的时间一定是D.圆盘转动的角速度可能为〖答案〗BC〖解析〗AB．由于飞镖做平抛运动，因此一定是当P点运动到最低点时飞镖刚好击中P点，故A错误，B正确；C．飞镖运动的时间由平抛运动的高度决定，根据解得故C正确；D．设圆盘转动的角速度为ω，结合上述有（n=1，2，3…）解得若角速度为，解得n=1.5由此判断镖盘转动角速度不可能为，故D错误。故选BC。10.如图甲为游乐场中的“旋转秋千”，质量相等的A、B两个座椅用长度不等的悬绳悬挂于同一旋转圆盘的边缘，A座椅的悬绳更长，A座椅中的游客质量与B座椅中的游客质量不同，“旋转秋千”旋转稳定后，A座椅悬绳与竖直方向夹角为α，B座椅悬绳与竖直方向夹角为θ，下列说法正确的是（）A.若，可能有B.不管大小关系如何，均有C.若，则两座椅中游客做圆周运动的向心力大小相等D.若，〖答案〗BD〖解析〗AB.旋转稳定时，将悬绳延长交于转轴，座椅看成圆锥摆，对A研究，则解得由此可见，将座椅看成圆锥摆后，悬点到座椅的高度一定，由此判断故A错误，B正确；CD.A座椅中游客做圆周运动半径大，由可知若m1=m2，则两座椅中游客做圆周运动的向心力大小不相等，A座椅中游客做圆周运动的向心力比B座椅中游客做圆周运动的向心力大，故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲是一种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与被吸在电磁铁下的小球Q在同一高度，实验时，当小球P在M点由静止释放，从斜槽末端飞出，同时与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，用频闪照相拍摄两小球的运动情况如图乙所示。重力加速度大小取。（1）分析图乙中P、Q两球的运动轨迹可知，平抛运动在竖直方向上做______。（2）若方格纸每一小格实际边长为，则频闪照相的频率为______Hz，小球P做平抛运动的初速度大小为______。（3）小球P运动到图乙中a位置时，速度大小为______m/s。〖答案〗（1）自由落体运动（2）101（3）〖解析〗（1）由图可知，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。（2）设频闪周期为T，则解得频闪照相的频率小球P做平抛运动的初速度大小（3）小球P运动到a位置时，沿竖直方向的分速度则小球P运动到a位置时的速度大小12.某实验小组用如图甲所示装置做“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系”实验。（1）下列与本实验的实验方法相同的实验是______。A.探究弹簧伸长量与弹力关系 B.探究两个互成角度的力的合成规律C.探究加速度与力、质量的关系 D.探究平抛运动的特点（2）要探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至图乙中第______层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在挡板A、C位置，传动皮带位于图乙中第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为______。（3）要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球，分别放置在______（选填“挡板A、B”“挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左右两标尺露出的格子数之比为1：4，若两个球一个是铁球、一个是橡胶球，则铁球和橡胶球的质量之比为______。〖答案〗（1）C（2）一1∶4（3）挡板A、C4∶1〖解析〗【小问1详析】本实验的实验方法是控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系实验相同。故选C。【小问2详析】要探究向心力的大小与半径的关系，角速度相同，则塔轮半径相同，选第一层。在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为【小问3详析】要探究向心力与质量的关系，半径相同，角速度相同，应将两个质量不同的小球，分别放置在挡板A、C处。由可知，铁球与橡胶球质量之比为4∶1。13.某幼儿园内的滑梯可简化为如图所示模型，长为6m、倾角为37°的倾斜直滑道AB与半径为2.5m的圆弧滑道BC平滑连接，圆弧滑道的最低点C的切线水平，一个质量为25kg的儿童从滑梯最上端A由静止滑下，到达B点的速度大小为，到达C点的速度大小为，重力加速度大小为，儿童看成质点，求：（1）儿童在AB段下滑的加速度大小；（2）儿童与AB段滑道间的动摩擦因数；（3）儿童在C点时对圆弧轨道的压力大小。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）根据位移与速度的关系式有解得（2）设儿童与直滑道间的动摩擦因数为，根据牛顿第二定律有解得（3）儿童运动到圆弧滑道的C点时，根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律，儿童对圆弧滑道C点的压力大小14.在俄乌战场上，无人机和无人快艇发挥了巨大作用。如图为一架无人机正在追击一艘无人快艇，无人机在离海面高125m处以30m/s的速度匀速飞行，无人快艇以20m/s的速度在海面上匀速行驶，无人机和无人快艇运动方向相同，不计空气阻力，重力加速度大小为，求：（1）无人机在离无人快艇水平距离多远处投弹才能击中无人快艇？（2）炸弹击中无人快艇时的速度大小；（3）若无人快艇原来处于静止状态，当无人机飞到离快艇水平距离200m远处时，无人快艇由静止开始加速逃离，加速度大小为，，则无人机应在快艇启动后至少多长时间投弹才能击中快艇？〖答案〗（1）；（2）；（3）5s〖解析〗（1）炸弹在空中运动的时间设投弹时无人机离快艇水平距离为时刚好能击中，则（2）炸弹击中快艇时竖直方向的速度大小则击中快艇时炸弹的速度（3）设无人艇启动时间时无人机投弹，刚好能击中快艇，则解得或（舍去）即无人机应在快艇启动后至少5s时间投弹才能击中快艇。15.某同学手持如图所示装置研究圆锥摆运动。手握细长、内壁光滑钢管，穿过钢管的细线一端连接着小球A，另一端连接着质量为m的小球B，通过外力作用使小球A做稳定圆锥摆运动，OA段细线长为L，OA段细线与竖直方向夹角为，小球B保持静止不动，重力加速度大小为g，小球看成质点，钢管的重力不计，求：（1）小球A做圆锥摆运动时，手对钢管的作用力大小；（2）小球A做圆锥摆运动的角速度；（3）若小球A做圆锥摆运动时离地面的高度为2L，某时刻细线断开，则A、B两球的落地点间的距离多大？〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）细线上拉力对钢管研究，根据力的平衡，手对钢管的作用力解得（2）小球A做圆周运动的半径小球A做圆锥摆运动时，小球A在竖直方向上的合力为零，即解得设小球做圆周运动的角速度为，根据牛顿第二定律解得（3）细线断开后小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，平抛运动的时间小球A做圆周运动的线速度大小小球A做平抛运动水平位移A、B两球落地点间的水平距离解得2023—2024学年第二学期高一年级阶段性测试高一物理试卷注意事项：1．考查范围：必修第一册占30%；必修第二册第一章和第二章占70%。2．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3．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。4．考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。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.如图，甲、乙两车并排匀速率通过一段圆弧形水平公路，甲车始终在乙车的外侧，则此运动过程中，下列说法正确的是（）A.两车的线速度相同 B.两车的角速度相同C.甲车指向圆心的摩擦力比乙大 D.乙车的速度变化比甲车快〖答案〗B〖解析〗B．由两车相等的时间内转过的圆心角相等可知，两车的角速度相同，故B正确；A．由可知，甲车的线速度大，故A错误；C．由于两车的质量大小关系不清楚，因此无法比较两车指向圆心的摩擦力的大小，故C错误；D．由可知，甲车的加速度大，速度变化快，故D错误。故选B。2.如图为消防队员正在进行滑杆训练的示意图，若某次下滑过程中，消防队员先做初速度为零的匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，到地面时速度恰好为零，下滑过程中最大速度为，下滑所用的总时间为3s，则消防队员下滑的总高度为（）A.15m B.10m C.7.5m D.5m〖答案〗C〖解析〗下滑的总高度故选C。3.如图，一位同学正在擦黑板，若该同学正用力使黑板擦向左沿水平方向匀速擦去，则此过程中，下列说法正确的是（）A.黑板擦受到的合力向左B.黑板擦受到的合力为零C.手对黑板擦作用力小于黑板擦对手的作用力D.手对黑板擦的作用力大于黑板擦对手的作用力〖答案〗B〖解析〗AB．黑板擦受到的合力为零，故A错误，B正确；CD．根据牛顿第三定律，手对黑板擦的作用等于黑板擦对手的作用力，故CD错误。故选B。4.如图，在抗灾抢险救援中，直升机正在救援被困者，直升机在水平方向匀速直线飞行，同时被钢丝绳吊着的被救助者在钢丝绳收缩的过程中先匀加速上升后匀减速上升，则被救助者在上升过程中的运动轨迹应为（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗合速度沿轨迹的切线方向，水平分速度不变，竖直分速度先变大后变小，因此合速度与水平方向的夹角先变大后变小。故选C。5.如图，倾角为θ的斜面体固定在水平面上，重物放在斜面体的斜面上，绕过斜面顶端的轻绳一端连接在重物上，另一端连接在水平面上的汽车上，重物与滑轮间的轻绳与斜面平行，汽车以速度v向左匀速行驶，当连接汽车的轻绳与水平方向的夹角为α时，重物的速度大小为（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗将汽车的速度沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解，如图所示根据运动的合成和分解可知，重物的速度为故选A。6.如图，起重机将边长为L、质量为m的正方体重物从静止开始加速向上提起，四根长均为的钢绳（质量不计），一端分别固定正方体上表面的四个角上，另一端打结挂在挂钩上，重力加速度大小为g，重物上升的加速度大小等于，则每根钢绳的受力的大小为（）A. B. C. D.〖答案〗D〖解析〗设每根钢绳与竖直方向的夹角为θ，根据几何关系解得设每根钢绳受到的拉力为F，根据牛顿第二定律解得故选D。7.排球比赛中，某运动员用勾手大力发球，将排球从O点发出，直接落在对方场内A点，已知球发出时的速度斜向上与水平方向的夹角为θ，落地时的速度与水平方向的夹角为45°，O、A两点的水平距离为s，重力加速度大小为g，不计空气阻力，不计排球大小，则排球运动到最高点时的速度大小为（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗设排球出手时的速度大小为，根据题意有解得排球运动到最高点速度大小故选B。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，选对但选不全的得3分，有错选的得0分。8.如图，摩天轮在竖直面内匀速转动，质量为m的游客坐在座舱内做半径为R的匀速圆周运动，经过t时间，游客转过半周，从最高点转到最低点，游客看成质点，则t时间内，下列说法正确的是（）A.游客运动的线速度大小为B.游客运动平均速度大小为C.游客转动的角速度大小为D.游客转到最低点时做圆周运动的向心力大小为〖答案〗AD〖解析〗A．经过t时间，游客转过半周，从最高点转到最低点，则周期为游客运动的线速度大小为故A正确；B．平均速度等于总位移与总时间的比值，则游客运动的平均速度大小为故B错误；C．游客转动的角速度大小为故C错误；D．结合上述，游客转到最低点时做圆周运动的向心力大小为故D正确。故选AD。9.如图，一位同学玩飞镖游戏。镖盘的半径为R，镖盘在竖直面内绕圆心以一定的角速度做匀速转动，镖盘边缘上有一点P，当P点转到最高点时，该同学将飞镖正对着P点水平抛出，结果飞镖刚好击中P点，不计空气阻力，不计飞镖的大小，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（）A.当P点再次运动到最高点时飞镖刚好击中P点B.当P点运动到最低点时飞镖刚好击中P点C.飞镖运动的时间一定是D.圆盘转动的角速度可能为〖答案〗BC〖解析〗AB．由于飞镖做平抛运动，因此一定是当P点运动到最低点时飞镖刚好击中P点，故A错误，B正确；C．飞镖运动的时间由平抛运动的高度决定，根据解得故C正确；D．设圆盘转动的角速度为ω，结合上述有（n=1，2，3…）解得若角速度为，解得n=1.5由此判断镖盘转动角速度不可能为，故D错误。故选BC。10.如图甲为游乐场中的“旋转秋千”，质量相等的A、B两个座椅用长度不等的悬绳悬挂于同一旋转圆盘的边缘，A座椅的悬绳更长，A座椅中的游客质量与B座椅中的游客质量不同，“旋转秋千”旋转稳定后，A座椅悬绳与竖直方向夹角为α，B座椅悬绳与竖直方向夹角为θ，下列说法正确的是（）A.若，可能有B.不管大小关系如何，均有C.若，则两座椅中游客做圆周运动的向心力大小相等D.若，〖答案〗BD〖解析〗AB.旋转稳定时，将悬绳延长交于转轴，座椅看成圆锥摆，对A研究，则解得由此可见，将座椅看成圆锥摆后，悬点到座椅的高度一定，由此判断故A错误，B正确；CD.A座椅中游客做圆周运动半径大，由可知若m1=m2，则两座椅中游客做圆周运动的向心力大小不相等，A座椅中游客做圆周运动的向心力比B座椅中游客做圆周运动的向心力大，故C错误，D正确。故选BD。三、非选择题：本题共5小题，共54分。11.如图甲是一种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与被吸在电磁铁下的小球Q在同一高度，实验时，当小球P在M点由静止释放，从斜槽末端飞出，同时与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放小球Q，用频闪照相拍摄两小球的运动情况如图乙所示。重力加速度大小取。（1）分析图乙中P、Q两球的运动轨迹可知，平抛运动在竖直方向上做______。（2）若方格纸每一小格实际边长为，则频闪照相的频率为______Hz，小球P做平抛运动的初速度大小为______。（3）小球P运动到图乙中a位置时，速度大小为______m/s。〖答案〗（1）自由落体运动（2）101（3）〖解析〗（1）由图可知，平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。（2）设频闪周期为T，则解得频闪照相的频率小球P做平抛运动的初速度大小（3）小球P运动到a位置时，沿竖直方向的分速度则小球P运动到a位置时的速度大小12.某实验小组用如图甲所示装置做“探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间关系”实验。（1）下列与本实验的实验方法相同的实验是______。A.探究弹簧伸长量与弹力关系 B.探究两个互成角度的力的合成规律C.探究加速度与力、质量的关系 D.探究平抛运动的特点（2）要探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至图乙中第______层塔轮（选填“一”“二”或“三”）；在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在挡板A、C位置，传动皮带位于图乙中第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为______。（3）要探究向心力与质量的关系，应将两个质量不同的小球，分别放置在______（选填“挡板A、B”“挡板B、C”或“挡板A、C”）处，将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上，匀速转动手柄，若左右两标尺露出的格子数之比为1：4，若两个球一个是铁球、一个是橡胶球，则铁球和橡胶球的质量之比为______。〖答案〗（1）C（2）一1∶4（3）挡板A、C4∶1〖解析〗【小问1详析】本实验的实验方法是控制变量法，与探究加速度与力、质量的关系实验相同。故选C。【小问2详析】要探究向心力的大小与半径的关系，角速度相同，则塔轮半径相同，选第一层。在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为【小问3详析】要探究向心力与质量的关系，半径相同，角速度相同，应将两个质量不同的小球，分别放置在挡板A、C处。由可知，铁球与橡胶球质量之比为4∶1。13.某幼儿园内的滑梯可简化为如图所示模型，长为6m、倾角为37°的倾斜直滑道AB与半径为2.5m的圆弧滑道BC平滑连接，圆弧滑道的最低点C的切线水平，一个质量为25kg的儿童从滑梯最上端A由静止滑下，到达B点的速度大小为，到达C点的速度大小为，重力加速度大小为，儿童看成质点，求：