福建省三明市四校2023-2024学年高一下学期第一次月考物理物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGE2024学年高一下学期四校联考物理试卷考试时间：90分钟满分：100分一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32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。）1.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为其中正确的是（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗根据曲线运动的特点可知，合外力指向曲线凹侧部分，且为减速运动，合外力与运动方向夹角为钝角。故选B。2.欧冠淘汰赛C罗打入锁定胜局的精彩倒勾进球瞬间，如图所示，在这过程中可将腿的转动视为圆周运动，则（）A.大腿A点转动过程中线速度不变 B.大腿A、B两点的线速度大小相同C.大腿A、B两点的角速度大小相同 D.大腿A、B两点的向心加速度一样大〖答案〗C〖解析〗倒勾球的动作可简化以固定点为轴杆的转动，A、B在同一杆上，角速度相等，半径越大，线速度越大，向心加速度也越大，故两点线速度的大小和向心加速度的大小不相等。故选C。3.新房装修时为了运送装修材料常采用图中的滑轮装置，水平方向做匀速直线运动的工作人员A通过一根绕过定滑轮的轻绳吊起一装修材料B，设工作人员A和装修材料B的速度大小分别为和，在B到达滑轮之前，下列说法正确的是（）A.B向上做匀速直线运动 B.装修材料B处于超重状态C. D.绳子对B的拉力大小始终不变〖答案〗B〖解析〗设滑轮右侧绳子与水平方向的夹角为，将A的速度分解到沿绳子方向分速度和垂直绳子方向分速度，则有A匀速向右运动过程，逐渐减小，逐渐增大，则B的速度逐渐增大，B向上做加速运动，装修材料B处于超重状态；当趋近于时，B的速度趋近于A的速度，则B不可能做匀加速直线运动，绳子对B的拉力大小不可能始终不变。故选B。4.某同学用的力将质量为的足球踢出，足球以的初速度沿水平草坪滚出后静止，则足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功是（）A.23J B.46J C.132J D.18000J〖答案〗A〖解析〗根据功能关系可知，足球在水平草坪上滚动过程中克服阻力做的功等于足球动能改变量的负值，即故选A。5.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面滑至底端时的速度大小为v，此时重力的瞬时功率为（）A. B.C. D.〖答案〗B〖解析〗把重力分解为沿着斜面的mgsinθ和垂直于斜面的mgcosθ，垂直于斜面的分力不做功，所以物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率为P=mgsinθ·v=mgvsinθ故选B6.如图所示为低空跳伞极限运动表演，运动员从离地350m高的桥面一跃而下，实现了自然奇观与极限运动的完美结合。假设质量为m的跳伞运动员，由静止开始下落，在打开伞之前受恒定阻力作用，下落的加速度，在运动员下落h的过程中，下列说法正确的是（）A.运动员重力做功为 B.运动员克服阻力做功为C.运动员的动能增加了 D.运动员的机械能减少了〖答案〗C〖解析〗A．运动员下落h，则重力做功为选项A错误；B．根据可得则运动员克服阻力做功为选项B错误；C．运动员的动能增加量等于合外力做功，则选项C正确；D．运动员的机械能减少量等于克服阻力做功，即选项D错误。故选C。7.一滑块在粗糙水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化关系如图甲所示，速度v随时间t变化关系如图乙所示、重力加速度g取10m/s2，则（）A.第6s末滑块所受摩擦力f的大小为4NB.滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2C.4~6s内，合外力对滑块做功为64JD.1~4s内，力F对滑块做功为48J〖答案〗D〖解析〗A．由图乙可知，滑块在4~6s做匀速直线运动，通过图甲可知，此时滑块在水平方向上受到的拉力大小为8N，根据平衡条件条件可得，滑块6s末受到的滑动摩擦力大小为8N，故A错误；B．由图乙可知，滑块在2s~4s内做匀加速直线运动，受到的水平拉力大小为12N，根据图像的斜率可求得此时滑块的加速度大小为该过程由牛顿第二定律有求得，故B错误；C．4~6s内，滑块做匀速直线运动，合外力为零，对滑块做功为0，故C错误；D．1~4s内，根据图乙和图甲，可知滑块只在2~4s内运动，可得滑块发生的位移大小为则力F对滑块做功为故D正确。故选D。8.跳绳是某高中毕业生体育测试的项目之一，如图高三的小李同学在某次测验过程中，一分钟跳180次，每次跳跃，脚与地面的接触时间为跳跃次所需时间的。取，则他克服重力做功的平均功率约为（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗跳一次时间为人跳离地面向上做竖直上抛运动，到最高点时间为此过程克服重力做功为则他克服重力做功的平均功率约为故选B。二、双选题（共4小题，每题只有两个选项正确，选不全得2分，选错不得分，每题4分，共16分）9.农民在水田里把多棵秧苗同时斜向上抛出，秧苗的初速度大小相等，方向不同。若不计空气阻力，关于秧苗的运动，下列说法正确是（）A.秧苗的运动是加速度逐渐增大的曲线运动B.秧苗的运动是匀变速曲线运动C.秧苗抛出后，速度一直增大D.秧苗在任意两段相等时间内速度变化量相同〖答案〗BD〖解析〗AB．若不计空气阻力，秧苗在空中只受重力的作用，加速度为重力加速度，故秧苗的运动是匀变速曲线运动，故A错误，B正确；C．秧苗抛出后，竖直方向秧苗做竖直上抛运动，水平方向秧苗做匀速直线运动，可知秧苗抛出后，速度先减小后增大，故C错误；D．根据可知秧苗在任意两段相等时间内速度变化量相同，故D正确。故选BD。10.如图，两个质量均为的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴OO′的距离为l，b与转轴的距离为2l，木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（）A.b一定比a先开始滑动B.a、b所受的摩擦力始终相等C.是b开始滑动的临界角速度D.当时，a所受摩擦力的大小为〖答案〗AC〖解析〗AC．根据题意可知，小木块滑动之前，静摩擦力提供向心力，则有解得解得滑动的临界角速度为滑动的临界角速度为可知小木块的滑动的临界角速度较小，则b一定比a先开始滑动，故AC正确；B．做圆周运动的角速度相等，相对静止时，由静摩擦力提供向心力，因为运动的半径不同，可知静摩擦力大小不等，故B错误；D．当可知，小木块未滑动，则静摩擦力提供向心力，则有故D错误。故选AC。11.足球运动员训练罚点球，足球放置在球门中央的正前方O点。两次射门，足球均恰好水平击中横梁上的a、b两点，a为横梁中点。如图所示，不计空气的作用效果，则足球（）A.从射出到打到a、b两点的时间一定是B.两次射门，运动员对足球做的功相等C.在被踢出时速度与水平方向的夹角（小于）D.到达a、b两点瞬间的速度大小〖答案〗CD〖解析〗A．足球均恰好水平击中横梁上的a、b两点，则在a、b两点足球的竖直速度都为零，两次射门足球运动的竖直距离相同，在竖直方向由匀变速直线运动规律得可知，故A错误；BD．由几何关系可知到达b点的足球水平位移较大，水平方向根据可知到达a、b两点瞬间速度逆过程运用根据动能定理可知解得则打到b点的足球，运动员做功多，故B错误，D正确；C．在被踢出时速度与水平方向的夹角的正切值为球被踢出时的水平速度即为水平击中横梁上时的速度，可知足球在被踢出时速度与水平方向的夹角故C正确。故选CD。12.如图所示，传动带长度是3m，与水平面间的夹角为30°，在电动机的带动下以v0=2m/s的速度顺时针匀速转动，现将一质量m=1kg的物体（可视为质点）无初速度放在传送带的最低点，已知物体与传送带间的动摩擦因数μ=，g取10m/s2，则从传送带将物体从最低点传送到最高点的过程中（）A.所用的时间为1.9sB.摩擦力对物体做的功为6JC.物体和皮带由于摩擦产生的热量为12JD.由于传送物体电动机多消耗的电能为23J〖答案〗AD〖解析〗A．物块开始运动的加速度达到与传送带共速时的时间位移因可知共速后一起向上匀速运动，则还需用时间共用时间为选项A正确；B．开始共速以前摩擦力做功共速后摩擦力做功则摩擦力对物体做的功为17J，选项B错误；C．物体和皮带由于摩擦产生的热量为选项C错误；D．由于传送物体电动机多消耗的电能为选项D正确。故选AD。三、填空题（本题共3小题，每空1分，共6分。）13.船在宽400m的河中横渡，河水的流速是2m/s，船在静水中的速度是4m/s，当船头垂直河岸过河时，到达对岸的时间为_______，当船的航程最短时，到达对岸的时间为_______。〖答案〗〖解析〗当船头垂直河岸过河时，到达对岸的时间为设船头与河岸夹角为，船的航程最短，有解得当船的航程最短时，到达对岸的时间为14.如图，光滑的水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动。小球到达P点时若F突然______（选填“变大”或“变小”），则小球将沿轨迹Pc运动；到P点时若撤去F，则小球将沿轨迹______（选填“Pa”、“Pb”或“Pc”）运动。〖答案〗变大Pa〖解析〗若F突然变大，拉力大于需要的向心力，则小球将沿轨迹Pc做近心运动；若F突然消失，小球所受合外力为0，则小球将沿原来的速度方向匀速运动，即沿轨迹Pa运动。15.如图，一辆质量为1600kg的汽车驶过凹凸形路面。汽车驶过顶端P和底部Q两点时对路面的压力大小分别为NP、NQ，则NP______NQ（选填“大于”“小于”或“等于”）。若已知汽车驶过P点时速度大小为10m/s，P点处圆弧半径为40m，重力加速度大小g=10m/s2，则NP=______N。〖答案〗小于1.2×104〖解析〗汽车驶过顶端P点有解得车驶过底部Q点有解得可知，NP小于NQ；若已知汽车驶过P点时速度大小为10m/s，P点处圆弧半径为40m，根据上述解得四、实验题，共14分，其中16题（2）（3）每空1分，（1）（4）每空2分；17题（1）（2）每空1分，（3）每空2分。16.某兴趣小组利用如图所示的向心力演示仪，探究向心力大小与角速度的关系。已知仪器配套一个铝球和两个相同的钢球，铝球和钢球的质量之比为，横臂挡板对应的旋转半径之比为，实验主要步骤如下：（1）将传送皮带套在第二层塔轮上，由于未知第二层塔轮半径比，该小组缓慢旋转摇手，发现左边长槽转动1圈，右边短槽刚好旋转了2圈，则可知左右塔轮的角速度比__________；（2）将一个钢球放在短槽③处挡板内侧，则应在左侧长槽__________；A.①处放置钢球B.①处放置铝球C.②处放置钢球（3）迅速转动摇手，观察到左右两侧套筒读数比值为，则可得向心力大小______A.角速度成正比B.角速度平方成正比C.角速度平方成反比（4）若在第（2）步骤中，某同学错误的将铝球放在①处，则转动摇手时观察到左右两侧套筒读数之比为__________。〖答案〗（1）1:2（2）C（3）B（4）〖解析〗（1）根据题意，由实验步骤（1）可知，此时左右塔轮的角速度之比为；（2）可知要探究质量与半径不变时，向心力与角速度的关系，则需在左侧长槽②处放置钢球。故选C。（3）由上述分析可知，左右塔轮的角速度之比为，又有左右两侧套筒读数比值为，可得向心力大小与角速度平方成正比。故选B。（4）根据题意，由公式可知，某同学错误的将铝球放在①处，则则转动摇手时观察到左右两侧套筒读数之比为17.如图甲所示，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开，竖直向下运动。（1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到___________。A.A、B两球同时落地B.A、B两球运动路线相同C.A球的运动路线不同，B球的运动路线相同D.击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大（2）改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到相同的实验现象，据此现象分析可知___________。A.小球A在水平方向做匀速直线运动B.小球A在水平方向做匀加速直线运动C.小球B在竖直方向做匀速直线运动D.小球A、B在竖直方向的运动规律相同（3）某学生在做“研究平抛物体运动”的实验中，忘记记下小球做平抛运动的起点位置，如图乙所示，他在小球的运动轨迹上选取了A、B、C三点，并测量了各点间的水平距离和竖直距离，取重力加速度大小g=10m/s2，则小球做平抛运动的初速度大小为___________m/s。若以A点为坐标原点，以初速度方向为x轴正方向，以重力方向为y轴正方向，则图中抛出点的坐标是（___________cm，___________cm）。（取g=10m/s2）〖答案〗（1）AC（2）D（3）2-20-5〖解析〗【小问1详析】用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到A球的运动路线不同，打击力度越大，则落地的水平距离越远，而B球的运动路线相同，但是A、B两球总是同时落地，故选AC。【小问2详析】改变此装置距地面的高度，重复上述实验，仍然可以看到两球同时落地的现象，据此现象分析可知两球在竖直方向的运动完全相同，即小球A、B在竖直方向的运动规律相同，均做匀加速运动，但不能说明A球在水平方向的运动性质。故选D。【小问3详析】根据可得初速度B点的竖直速度则时间则抛出点的坐标五、计算题（本题共3小题，每题18题9分，19题11分，20题12分，共32分。）考生根据要求作答。18.如图所示，摩擦因数的水平地面静止放着质量m=1kg的木箱，用与水平方向成的恒力F作用于木箱，恒力大小F=10N，当木箱在力F作用下由静止开始运动距离S=3m时，求：（已知：g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）此时木箱的速度大小；（2）在这段运动过程中，拉力F的平均功率；（3）此时撤去拉力F，木箱还能够前进的距离．〖答案〗（1）6m/s（2）24W（3）3.6m〖解析〗（1）前进3m的过程利用动能定理解得：v=6m/s（2）平均功率：又因为解得：24W（3）撤去外力之后，根据动能定理解得：19.旋转飞椅是一项大人和小孩都喜爱的娱乐项目，但有一定的危险性．某公司为了检测旋转飞椅绳索的最大拉力，在座椅上固定了一个60kg的假人模型．如图所示，假人模型为球B，圆盘半径R=m，圆盘中心到地面的高度为h=5m，绳索长为L=4m．当圆盘转动角速度达到某值时，绳索刚好断裂，此时绳索与竖直方向夹角为60°，不计绳索质量和空气阻力．(g=10m/s2)求：(1)绳索能承受的最大拉力和此时圆盘角速度；(2)假人落地时的速度及落点离转轴的距离．〖答案〗(1)1200N；(2)斜向下与水平方向夹角的正切值为；9m〖解析〗(1)对假人受力分析如图：可知代入数据得(2)绳断时，假人的速度为v，则代入数据得平抛的竖直方向得t=s竖直方向的速度为故落地时速度为设速度方向与水平方向的夹角为，有水平位移落点到转轴水平距离为s，则代入数据得s=9m20.如图甲所示，竖直面内有一光滑轨道BCD，轨道的上端点B和圆心О的连线与水平方向的夹角α=30°，圆弧轨道半径为R=m，与水平轨道CD相切于点C。现将一小滑块（可视为质点）从空中的A点以=4m/s的初速度水平向左抛出，恰好从B点