海南省农垦中学2023-2024学年高一年级下学期
第一次月考物理试题A卷
一、选择题（共14小题，每小题3分，共42分）
1.如图所示，某趣味游戏中小球从圆柱形水杯口边缘沿直径方向水平射入，设球与杯壁的碰撞前后水平分速度和竖直分速度大小不变，不计空气阻力。则小球入水前的运动轨迹情景图可能正确的是 ( )
A B C D
2.下面四个选项中的虚线均表示老鹰在竖直平面内从左向右加速飞行的轨迹，老鹰在轨迹最低点时的速度v和空气对它的作用力F的方向可能正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图所示，水平面上固定放置一内壁光滑的半圆槽，小球A从左边槽口水平抛出，同时小球B从右边槽口由静止释放，不计空气阻力，则 ( )
A.若小球A落到槽内壁时恰好与小球B碰撞，则落点一定在槽的右半面
B.若小球A落到槽内壁时恰好与小球B碰撞，则落点一定在槽的最低点
C.小球A落到槽内壁时，不可能与小球B碰撞
D.调整小球A的水平初速度，A到达内壁时的速度可能与内壁垂直
4.如图所示是消防车利用云梯(未画出)进行高层灭火，消防水炮离地的最大高度H=40 m，出水口始终保持水平且出水方向可以水平调节，着火点在高h=20 m的楼层，水水平射出的初速度范围为7.5 m/s≤v0≤20 m/s，可进行调节，出水口与着火点不能靠得太近，不计空气阻力，则 ( )
A.如果要有效灭火，出水口与着火点间的水平距离x最大为15 m
B.如果要有效灭火，出水口与着火点间的水平距离x最小为40 m
C.如果出水口与着火点的水平距离x不能小于20 m，则水水平射出的初速度最小为10 m/s
D.若该着火点高度为40 m，该消防车仍能有效灭火
5.如图所示，虚线为A、B两小球从等宽不等高的台阶抛出的运动轨迹，A球从台阶1的右端水平抛出后，运动至台阶2右端正上方时，B球从台阶2的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶3右端点相遇，不计空气阻力，则下列说法正确的是 ( )
A.两球抛出时A的速度大于B的速度
B.两球相遇时A的速度大小为B的2倍
C.台阶1、2的高度差是台阶2、3高度差的4倍
D.两球相遇时A的速度与水平方向的夹角的正切值为B的2倍
6.如图所示是自行车的轮盘与车轴上的飞轮之间的链条传动装置．P是轮盘的一个齿，Q是飞轮上的一个齿．下列说法中正确的是（ ）
A．P、Q两点角速度大小相等
B．P、Q两点线速度大小相等
C．P、Q两点向心加速度大小相等
D．P点向心加速度大于Q点向心加速度
7.下列有关生活中的圆周运动的实例分析，正确的是（ ）
A．图1为汽车通过凹形桥最低点的情境。此时汽车受到的支持力小于重力
B．图2为演员表演“水流星”的情境。当小桶刚好能通过最高点时，小桶及桶中的水只受重力作用，处于完全失重状态
C．图3为火车转弯的情境。火车超过规定速度转弯时，车轮会挤压内轨
D．图4为洗衣机脱水筒。其脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出
8.如图所示，在圆规匀速转动画圆的过程中( )
A.笔尖的速率不变
B.笔尖做的是匀速运动
C.任意相等时间内笔尖通过的位移相同
D.相同时间内笔尖转过的角度不同
9.如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动，当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是( )
A.物体所受弹力增大，摩擦力也增大了
B.物体所受弹力和摩擦力都减小了
C.物体所受弹力不变，摩擦力也不变
D.物体所受弹力增大，摩擦力不变
10.质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑小钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，当细线碰到钉子的瞬间(瞬时速度不变)，细线没有断裂，则下列说法正确的是( )
A.小球的线速度突然增大
B.小球的角速度突然减小
C.小球对细线的拉力突然增大
D.小球对细线的拉力保持不变
11.关于运动的合成,下列说法正确的是( )
A.合运动的速度一定比每一个分运动的速度大
B.合运动的时间一定比每一个分运动的时间长
C.分运动的时间一定与它们合运动的时间相等
D.合运动的速度不可以比每个分运动的速度小
12.下列说法正确的是( )
A．速度方向改变的运动一定是曲线运动
B．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C．曲线运动一定是变加速运动
D．力与速度方向的夹角为锐角时，物体做加速曲线运动
13.如图所示,从倾角为θ的足够长的斜面顶端P点以速度v0水平抛出一个小球,落在斜面上的Q点,小球落在斜面上的速度与斜面的夹角为α,若把初速度变为3v0,小球仍落在斜面上,则下列说法正确的是( )
A.夹角α将变大
B.夹角α与初速度大小无关
C.小球在空中的运动时间不变
D.P、Q间距是原来间距的3倍
14.撑开的带有水滴的伞绕着伞柄在竖直面内旋转，伞面上的水滴随伞做曲线运动。若有水滴从伞面边缘最高处O飞出，如图所示，则飞出伞面后的水滴可能（ ）
A．沿曲线OA运动
B．沿直线OB运动
C．沿曲线OC运动
D．沿曲线OD运动
二、非选择题（共58分）
15.（8分）某次实验中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，光源的闪光频率为10 Hz，a球从A点水平抛出的同时，b球从与A点等高的B点开始无初速度下落，背景小方格为相同的正方形，不计空气阻力。
(1)比较a、b两小球的运动轨迹能确定平抛运动在竖直方向的运动是 (填标号)；
A.自由落体运动 B.匀速直线运动
(2)照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为 s，并结合照片可知背景小方格的边长为 m。
16.（10分）为了研究平抛运动，某学习小组的同学设计了如图甲所示的实验装置进行探究。
（1）为了验证做平抛运动的小球在竖直方向上做自由落体运动，小锤打击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开，自由下落。关于该实验，下列说法中正确的有________；
A.两球的质量应相等
B.两球应同时落地
C.应改变装置的高度，多次实验
D.实验也能说明A球在水平方向上做匀速直线运动
（2）如图乙所示是实验得到的轨迹，从曲线上某点处画三段连续等长的水平直线，再在该水平线等间距处对应作三条竖直线与曲线交于三点，相应得到三段在竖直方向的位移大小，则该三段位移大小应满足的关系是________；
A. B. C. D.
（3）图丙是某次实验采用频闪摄影的方法拍摄到的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为，则由图可求得该小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（保留两位有效数字，g取）
17.（10分）某同学用图甲装置及频闪照相的方法研究A、B两球的运动。用小锤轻击弹性金属片,A球向右水平飞出,同时B球被松开,竖直向下运动。图乙是小球A运动过程中用频闪相机拍下的四个连续的不同位置的照片,并取A点为坐标原点建立直角坐标系,已知背景方格纸每小格的边长为2.5 cm,g取10 m/s2。请完成下列填空。
甲 乙
(1)小球A在竖直方向做 运动,频闪照相相邻闪光的时间间隔为 ；
(2)小球A水平抛出的初速度为 ,抛出点的坐标为 。(保留两位有效数字)
18.（10分）如图所示，有一可绕竖直中心轴转动的水平圆盘，上面放置劲度系数k＝46 N/m的弹簧，弹簧的一端固定于轴O上，另一端连接质量m＝1.0 kg的小物块A，物块与圆盘间的动摩擦因数μ＝0.20，开始时弹簧未发生形变，长度l0＝0.50 m，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求：
(1)圆盘的角速度为多大时，物块A开始滑动；
(2)当圆盘角速度缓慢地增加到4.0 rad/s时，弹簧的伸长量是多少？(弹簧始终在弹性限度内且物块未脱离圆盘)
19.（10分）如图所示，光滑圆轨道固定在竖直面内，一轻弹簧一端连接在圆轨道圆心的光滑转轴上，另一端与圆轨道上的小球相连。开始时小球在圆轨道的最低点处于静止状态，恰好对轨道无压力。现使小球获得水平向右的初速度v0＝6m/s，小球刚好能沿圆轨道通过最高点。已知圆轨道的半径r＝0.6m，轻弹簧原长L0＝0.5m，小球的质量m＝0.1kg，取重力加速度g＝10m/s2，求：
（1）该弹簧的劲度系数k；
（2）小球获得水平向右的初速度后，轨道的最低点对小球的支持力大小FN：
（3）小球在最高点的速度大小vmin。
20.（10分）如图所示，一倾角为37°的足够长光滑斜面固定在水平地面上，小球B从斜面的底端开始以初速度10 m/s沿斜面向上运动，与此同时，将小球A从斜面上某点以水平初速度抛出，当小球A落到斜面时恰好击中小球B，此时小球B沿斜面向上运动的速度为4 m/s.不计空气阻力，重力加速度，，.求：
（1）小球A的飞行时间；
（2）小球A的初速度大小；
（3）小球A的抛出点距地面的高度.
参考答案
1.C2.B3.C4.C5.D6.B7.B8.A9.D10.C11.C12.D13.B14.C
15.【答案】(1)A (2)0.1 0.05
【解析】(1)由于a、b两小球同时开始运动，且相同时刻处于同一高度，因此平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动，选A。
(2)由于光源的闪光频率为10 Hz，因此照相机拍摄相邻两张照片的时间间隔为T==0.1 s，根据L=gT2=5×0.01 m=0.05 m，可得背景小方格的边长为0.05 m。
16.【答案】（1）BC（2）A（3）1.0
【解析】（1）A.本实验对小球的质量没有要求，故A错误；
B.小锤打击弹性金属片后，A球做平抛运动，B球做自由落体运动，A球在竖直方向上的运动情况与B球相同，做自由落体运动，因此两球同时落地，故B正确；
C.实验时，需两球从同一高度开始运动，但两球的初始高度及打击力度应该有变化，要进行3~5次实验得出结论，故C正确；
D.本实验不能说明A球在水平方向上的运动性质，故D错误。
故选BC。
（2）平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，这三段水平位移相等，所以时间相等，在竖直方向上做自由落体运动，相邻的相等时间内的位移之差是定值，则
解得
故选A。
（3）平抛运动可分解为竖直方向的自由落体运动与水平方向的匀速直线运动，在竖直方向，有
在水平方向，有
联立解得
【答案】(1)自由落体 0.05 s (2)1.5 m/s (-3.8 cm,-0.31 cm)
18.【答案】(1)2 rad/s (2)0.2 m
【解析】(1)设圆盘的角速度为ω0时，物块A将开始滑动，此时物块的最大静摩擦力提供向心力，则有μmg＝mω02l0，
解得ω0＝＝2 rad/s
(2)设此时弹簧的伸长量为Δx，物块受到的摩擦力和弹簧的弹力的合力提供向心力，则有
μmg＋kΔx＝mω2(l0＋Δx)，
代入数据解得Δx＝0.2 m。
19.【答案】（1）该弹簧的劲度系数为10N/m；
（2）小球获得水平向右的初速度后，轨道的最低点对小球的支持力大小为6.0N；
（3）小球在最高点的速度大小为m/s。
【解析】解：（1）小球在最低点时处于静止状态，恰好对轨道无压力，则：k（r﹣L0）＝mg
解得：k＝10N/m
（2）在最低点小球受到的重力、弹簧的拉力以及轨道的支持力共同提供向心力，由牛顿第二定律可得：
代入数据解得：FN＝6.0N
（3）小球在最高点时 小球受到重力与弹簧的拉力，合外力提供向心力，则：
解得：
代入数据得：vmin＝m/s
20.【答案】（1）1 s（2）（3）9.2 m
【解析】（1）小球B沿斜面向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得，加速度的大小，小球A的飞行时间与小球B的运动时间相等，所以小球A的飞行时间.
（2）小球A在竖直方向的位移，
小球A的水平位移，
小球A的初速度.
（3）小球B沿斜面向上运动的距离，
小球B被击中时距地面的高度，
小球A的抛出点距地面的高度.
