云南省三校联考2023-2024学年高一下学期4月月考物理试题【含答案解析】

云南师大附属官渡中学迪庆州第一中学2023-2024学年度下学期3月份月考/联考物理学科试题卷物理试卷（全卷四个大题，共17个小题，共4页；考试用时75分钟，满分100分）注意事项：1．本卷为试题卷。考生必须在答题卡上解题作答。答案应书写在答题卡的相应位置上，在试题卷、草稿纸上作答无效。2．考试结束后，请将试题卷和答题卡一并交回。第Ⅰ卷（选择题，共52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.某片雪花从空中飘落的轨迹为曲线，则该雪花（）A.加速度一定发生改变 B.加速度方向可能与速度方向始终在同一直线上C.所受的合力可能为0 D.一定在做变速运动【答案】D【解析】【详解】A．若雪花做匀变速曲线运动，加速度不变，A错误；B．雪花的运动轨迹为曲线，合力与速度方向不共线，即加速度方向与速度方向不在同一直线上，B错误；CD．曲线运动为变速运动，加速度不为零，C错误，D正确。故选D。2.如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。若水流速度减小，为保持航线不变，下列措施与结论正确的是（）A.减小船速，过河时间变长 B.减小船速，过河时间不变C.增大船速，过河时间不变 D.增大船速，过河时间缩短【答案】A【解析】【详解】设船在静水中的速度为，水流速度为，河岸宽度为d，船头方向始终垂直于河岸，则渡河时间为设合速度方向与河岸的夹角为θ，则有若水流速度减小，为保持航线不变，即保持角度θ不变，则应减小船速，过河时间变长。故选A3.如图所示，滚筒洗衣机脱水时，衣服随滚筒绕水平轴匀速转动。衣服转到最下端P时受到的作用力为（）A.重力、压力 B.重力、支持力 C.支持力、向心力 D.重力、支持力、向心力【答案】B【解析】【详解】衣服转到最下端P时受到重力、洗衣机对它的支持力，重力与支持力的合力提供向心力，故ACD错误，B正确。故选B。4.某建筑工地需要把货物提升到高处，采取图示装置，当工人沿水平地面向右沿直线运动（保持手握绳的的高度不变），利用跨过定滑轮的轻绳将一物体A沿竖直方向匀速提升，在此过程中，下列结论正确的是（）A.工人做匀速直线运动 B.工人做匀变速直线运动C.工人受到的合外力方向水平向右 D.工人的加速度方向水平向左【答案】D【解析】【详解】如下图所示设工人的运动方向与垂直于运动方向的夹角为，对工人的速度进行正交分解，分解为沿着绳子方向的速度和垂直于绳子方向的速度，而沿着绳子的速度大小等于货物上升的速度大小，为夹角随着人向右运动逐渐增大，则增大，又不变，则工人的速度必须减小，因此可知工人在向右做变减速运动，故工人的加速度方向水平向左，合力水平向左。故选D故选。5.如图所示，一个倾角为45°的斜面与一个圆弧对接，斜面的底端在圆心O的正下方。从斜面顶点以一定的初速度向右水平抛出一小球，则下列说法正确的是（）A.小球初速度不同，则运动时间一定不同B.小球落到斜面上时，其速度方向一定相同C.小球落到圆弧面上时，其速度方向可能与该处圆的切线垂直D.小球落到圆弧面上时位置越高，末速度越大【答案】B【解析】【详解】A．平抛运动的时间由下落的高度决定。若小球落到斜面与圆弧面上时的下落高度相同，则小球平抛运动的时间相同，A错误；B．设斜面倾角为θ，小球落到斜面上时速度与水平方向夹角为α，则故B正确；C．小球落到圆弧面上时，若落点速度方向与该处圆的切线垂直，则速度的反向延长线通过圆心，但由平抛运动规律知，速度的反向延长线应通过水平位移的中点，C错误；D．设小球的初速度为运动时间为t，则小球落到圆弧面上时速度大小为当越大时落点位置越高，但t越小，v不一定大，D错误。故选B。6.某计算机的硬磁盘磁道和扇区如图所示，共有9216个磁道（即9216个不同半径的同心圆），每个磁道分成8192个扇区（每扇区为圆周），每个扇区可以记录512个字节。电动机使盘面以的转速匀速转动。磁头在读写数据时是不动的，盘面每转一圈，磁头沿半径方向跳到下一个磁道。不考虑磁头转移磁道的时间，计算机1s内最多可以从一个盘面上读取的字节数目约为（）A.个 B.个 C.个 D.个【答案】D【解析】【详解】转速为则计算机在1s内从磁盘面上读取的字节数故选D。7.如图所示，地球可以看成半径为的球体绕地轴以角速度匀速转动，、为地球上两点．下列说法中正确的是（）A.、两点具有不同的角速度B.、两点的线速度之比为C.、两点的向心加速度之比为D.、两点向心加速度方向都指向球心【答案】C【解析】【详解】A.A、B两点共轴转动，角速度相等，故A项不合题意；B.因为A、B两点绕地轴转动，A点的转动半径大于B点的转动半径，由图可知：，，根据知，A、B两点的线速度之比为，故B项不合题意；C.根据知，角速度相等，A、B两点的向心加速度之比为，故C项符合题意；D.A、B两点的向心加速度方向垂直指向地轴，故D项不合题意．8.如图所示，质量为、半径为、内壁光滑的圆形轨道竖直放置在水平地面上，轨道圆心为是轨道上与圆心等高的两点。一质量为的小球沿轨道做圆周运动且刚好能通过轨道最高点，运动过程中轨道始终保持静止状态。已知重力加速度为，下列说法正确的是（）A.小球经过轨道最高点时，轨道对地面的压力最小B.小球经过轨道最低点时，轨道对地面的压力最大C.小球经过点时，轨道对地面的压力为D.小球经过点时，轨道对地面的摩擦力沿水平面向左【答案】B【解析】【详解】A．小球经过轨道最高点时，重力提供向心力，小球处于完全失重状态，轨道对地面的压力等于轨道的重力，小球在下半轨道运动时，小球对轨道的压力有向下的分力，则轨道对地面的压力大于轨道的重力，小球在上半轨道运动（除最高点外）时，小球对轨道的压力有向上的分力，则轨道对地面的压力小于轨道的重力，故小球经过轨道最高点时，轨道对地面的压力不是最小，故A错误；B．由A分析可知，轨道对地面的压力最大位置在下半轨道，设小球、轨道圆心连线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律小球经过轨道最低点时，速度最大，，则在轨道最低点，小球受到轨道的支持力最大，根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力最大，轨道对地面的压力最大，故B正确；C．小球经过点时，轨道的支持力提供向心力，小球处于完全失重状态，轨道对地面的压力等于轨道的重力，为故C错误；D．小球经过点时，轨道向左的支持力提供向心力，根据牛顿第三定律，小球对轨道的压力向右，轨道静止，根据平衡条件可知地面对轨道的摩擦力沿水平面向左，根据牛顿第三定律，轨道对地面的摩擦力沿水平面向右，故D错误。故选B。二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项是符合题目要求的，全部选对得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）9.如图所示，假设甲、乙、丙三位高尔夫球运动员从同一点斜向上沿不同方向击出的高尔夫球分别落在水平地面上的位置，三条路径的最高点在同一水平面内，忽略空气阻力的影响，则（）A.甲击出的高尔夫球落地的速率最大B.丙击出的高尔夫球在空中运动时间最长C.三个高尔夫球的初速度竖直分量相等D.三个高尔夫球的初速度水平分量相等【答案】AC【解析】【详解】BC．根据题意，由图可知，竖直高度相同，则空中运动时间相等，初速度竖直分量相等，故B错误，C正确；AD．由于运动时间相等，水平位移甲的最大，故击出初速度的水平分量甲的最大，根据运动的对称性和速度的合成可知甲击出的高尔夫球落地速率最大，故D错误，A正确。故选AC。10.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）A.图a中，增大圆锥摆的摆角θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变B.图b中，在光滑固定圆锥筒水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力C.图c中，小球绕轻质细杆一端O点在竖直面内做圆周运动，到达最高点时速度可能为零D.图d中，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内、外轨均无侧向压力【答案】ACD【解析】【详解】A．如图所示，设摆长为l，有

解得

增大圆锥摆的摆角θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，选项A正确；B．图b中，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力作用，两个力的合力充当向心力，选项B错误；C．图c中，小球绕轻质细杆一端O点在竖直面内做圆周运动，到达最高点时速度可能为零，选项C正确；D．图d中，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，若速度满足

则此时重力和轨道支持力的合力充当火车做圆周运动的向心力，此时车轮对内、外轨均无侧向压力，选项D正确。故选ACD。11.明代出版的《天工开物》中记录了祖先的劳动智慧，如图所示为“牛转翻车”，利用畜力转动不同半径齿轮来改变水车的转速，从而将水运送到高处。祖先的智慧在今天也得到了继承和发扬。我国自主研发的齿轮传动系统，打破了国外垄断，使中国高铁持续运行速度达到350km/h，中国高铁成为中国制造的一张“金名片”。图中A、B是两个齿轮边缘点，齿轮半径比，在齿轮转动过程中（）A.A、B的周期之比 B.A、B的角速度之比的C.A、B的线速度大小之比 D.A、B的向心加速度大小之比【答案】AC【解析】【详解】C．由图可知，A、B同缘传动，则线速度大小相等，A、B的线速度大小之比故C正确；B．根据，则A、B的角速度之比故B错误；A．根据，则A、B的周期之比故A正确；D．根据，则A、B的向心加速度大小之比故D错误。故选AC。12.一根不可伸长的轻绳拴着小球（可视为质点）在竖直平面做圆周运动，小球运动到最低点时，所受绳的拉力T与速度大小平方的关系图像如图所示，重力加速度g取，不计空气阻力。下列说法正确的是（）A.小球的质量为0.5kgB.轻绳的长度为2mC.小球通过最高点的最小速度大小为D.若小球通过最高点时的速度为10m/s，此时绳子受到拉力大小为60N【答案】BC【解析】【详解】AB．小球在低点，根据牛顿第二定律有解得由图可知纵截距解得斜率解得L=2m故A错误，B正确；C．由图可知，当在最低点拉力最小为60N时，即通过最低点的最小速度为v=10m/s，由最低点到最高点，根据机械能守恒定律有解得小球通过最高点的最小速度大小为故C正确；D．若小球通过最高点时的速度为10m/s，则有解得方向竖直向下，故D错误。故选BC。三、实验题13.用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。两个变速塔轮通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的钢球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图所示是探究过程中某次实验时装置的状态。（1）在探究向心力的大小F与质量m关系时，要保持不变的是__________（填选项前的字母）A.和rB.和mC.m和rD.m和F（2）图中所示是在探究向心力的大小F与__________的关系（填选项前的字母）A.质量mB.半径rC.角速度（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为__________。【答案】①A②.C③.3∶1【解析】【分析】【详解】（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m之间的关系时，需先控制角速度ω和半径r不变，该方法为控制变量法，故选A。（2）[2]图中两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与角速度的关系。故选C。（3）[3]根据F=mω2r，两球的向心力之比为1：9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：3，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据v=rω知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为3：1。14.采用如下图所示的实验装置做”探究平抛运动的特点”的实验。（1）实验时不需要下列哪个器材___________填器材前的字母A．弹簧测力计B．重垂线C．打点计时器D．坐标纸（2）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，描绘的点可以用折线连接（3）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm取，则：①拍摄时间___________S；②图中点___________平抛的起点选填“是”或“不是”；③小球运动的初速度v0=___________m/s；④小球过点的竖直方向速度vBy=___________m/s。【答案】①.AC②.C③.0.05④.不是⑤.⑥.1【解析】【详解】（1）[1]A．该实验不需要测量小球的重力，所以不需要弹簧测力计，因此A不需要；B．实验时需要用重锤线确定y轴，故B需要；C．该实验是用刻度尺来测量位移，用竖直方向做自由落体法求时间，故C不需要；D．坐标纸用来记录小球轨迹和数据分析，故D需要。故选AC。（2）[2]A．该实验需要要求斜槽轨道有一定倾斜角度，末端水平且光滑，故A不合理；BC．由于要画同一运动的轨迹，必须每次在相同位置静止释放小球，以保证相同的初速度，故B不合理，C合理；D．描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线或者直线，故D不合理。故选C。（3）[3][4][5][6]根据可得因与竖直位移之比为，不是从开始的连续奇数比，可知点不是平抛的起点位置，初速度通过点的竖直速度四、解答题15.某质点在Oxy平面上运动。时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图所示，它在y方向的位移—时间图像如图所示。则：（1）时质点速度的大小；（2）时质点的位置坐标x、y。【答案】（1）；（2），【解析】【详解】（1）图像的斜率表示加速度，根据图甲可知即质点在x方向沿正方向做初速度大小为4m/s的匀加速直线运动，图像的斜率的正负表示速度方向，绝对值表示速度大小，根据图乙可知，斜率为负，速度大小为即质点在y方向沿负方向做速度大小为5m/s的