《山東省臨沂市第一中學(xué)文峰校區(qū)2022-2023學(xué)年高一4月月考物理 word版含解析.docx》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

2022-2023學(xué)年度高一下學(xué)期學(xué)科素養(yǎng)測評物理試卷注意事項：1.答卷前，考生務(wù)必將自己的姓名、考生號等填寫在答題卡和試卷指定位置。2.回答選擇題時，選出每小題答案后，用鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的答案標(biāo)號涂黑。如需改動，用橡皮擦干凈后，再選涂其他答案標(biāo)號。回答非選擇題時，將答案寫在答題卡上。寫在本試卷上無效。3.考試結(jié)束后，將本試卷和答題卡一并交回。一、單項選擇題：（本題共8小題，共24分，只有一項符合題目要求，每小題3分）1.一個質(zhì)點在恒力F作用下，在xOy平面上從O點運(yùn)動到B點的軌跡如圖所示，且在A點時的速度方向與x軸平行，則恒力F的方向可能是()A.沿＋x方向B.沿－x方向C.沿＋y方向D.沿－y方向【答案】D【解析】【詳解】由于物體做的是曲線運(yùn)動，根據(jù)物體做曲線運(yùn)動的條件可知，物體受到的恒力的方向應(yīng)該斜向右下方，可能沿-y方向，故D正確．2.如圖甲所示是網(wǎng)球發(fā)球機(jī)，某次室內(nèi)訓(xùn)練時將發(fā)球機(jī)放在距地面一定的高度，然后向豎直墻面發(fā)射網(wǎng)球．假定網(wǎng)球均水平射出，某兩次射出的網(wǎng)球碰到墻面時速度與水平方向夾角分別為30°和60°，若不考慮空氣阻力，則（　?。〢.兩次發(fā)射的初速度大小之比為3∶1 B.碰到墻面前在空中的運(yùn)動時間之比為1∶C.下落高度之比為1∶D.碰到墻面時速度大小之比為3∶1【答案】B【解析】【詳解】B．由平拋運(yùn)動的規(guī)律可得解得tanθ＝所以得＝化簡后得＝故B正確；A．兩次初速度之比為故A錯誤；C．下落高度之比為故C錯誤；D．碰到墻面時速度為 所以故D錯誤。故選B。3.如圖所示為某公園的噴水裝置，若水從噴水口中水平噴出，忽略空氣阻力及水之間的相互作用，下列說法中正確的是（　?。〢.噴水口高度一定，噴水速度越大，水從噴出到落入池中的時間越短B.噴水口高度一定，噴水速度越大，水噴得越近C.噴水速度一定，噴水口高度越高，水噴得越近D.噴水口高度一定，無論噴水速度多大，水從噴出到落入池中的時間都相等【答案】D【解析】【分析】【詳解】ABD．水水平噴出后，做平拋運(yùn)動，其運(yùn)動時間有高度決定，所以高度一定時，落地時間相等，水速越大，水噴得越遠(yuǎn)。AB錯誤，D正確；C．噴水速度一定，噴水口高度越高，落地時間越長，水噴得越遠(yuǎn)。C錯誤。故選D。4.下列情形中，關(guān)于向心力的來源判斷正確的是（　?。〢.圖甲中，動車轉(zhuǎn)彎時，鐵軌的支持力提供向心力B.圖乙中，飛機(jī)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時，重力與升力的合力提供向心力C.圖丙中，汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時，軌跡切線方向上的摩擦力提供向心力 D.圖丁中，小孩乘坐旋轉(zhuǎn)木馬運(yùn)動時，木馬的重力提供向心力【答案】B【解析】【詳解】A．圖甲中，動車轉(zhuǎn)彎時，鐵軌的支持力和重力的合力提供向心力，A錯誤；B．圖乙中，飛機(jī)在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎時，升力和重力的合力提供向心力，B正確；C．圖丙中，汽車在水平路面轉(zhuǎn)彎時，徑向上的摩擦力提供向心力，C錯誤；D．小孩乘坐旋轉(zhuǎn)木馬運(yùn)動時，木馬的支持力和重力的合力提供向心力，D錯誤。故選B。5.如圖，斜面與水平面之間夾角為45°，在斜面底端A點正上方高度為10m處的O點，以5m/s的速度水平拋出一個小球，飛行一段時間后撞在斜面上，這段飛行所用的時間為（）（g=10m/s2）A.2sB.C.1sD.0.5s【答案】C【解析】【詳解】設(shè)小球撞到斜面AB間的一點D上，則小球的水平運(yùn)動的時間與豎直下落的時間相等，設(shè)飛行時間為t，則根據(jù)幾何關(guān)系可得代入數(shù)據(jù)解之得故選C。6.如圖所示，某物體（可視為質(zhì)點）以水平初速度拋出，飛行一段時間t=s后，垂直地撞在傾角θ=30°的斜面上（g取10m/s2），由此計算出物體的水平位移x和水平初速度v0分別是（　?。?A.x=25mB.x=5mC.v0=10m/sD.v0=20m/s【答案】C【解析】【詳解】物體撞在斜面上時豎直分速度vy=gt=10m/s將速度進(jìn)行分解，根據(jù)平行四邊形定則知tan30°=解得v0=m/s=10m/s則水平位移x=v0t=10×m=10m故C正確，ABD錯誤。故選C。7.如圖所示，光滑小球串在三桿夾角均為的Y形桿上，三桿結(jié)點為O，Y形桿的一桿豎直，并繞該豎直桿勻速旋轉(zhuǎn)，使小球維持在距O點l處，重力加速度為g，則Y形桿旋轉(zhuǎn)的角速度為（　?。〢.B.C.D.【答案】A【解析】【詳解】小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，圓周半徑為 小球所受的合力提供向心力，即由向心力公式可得故選A。8.如圖所示，一個固定在豎直平面上的光滑半圓形管道，管道里有一個直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動，從B點脫離后做平拋運(yùn)動，經(jīng)過后又恰好垂直與傾角為的斜面相碰。已知半圓形管道的半徑為，小球可看作質(zhì)點且其質(zhì)量為，g取10m/s2，則（　?。〢.小球經(jīng)過B點時的速率為B.小球經(jīng)過B點時受到管道的作用力，方向向上C.若改變小球進(jìn)入管道初速度使其恰好到達(dá)B點，則在B點時小球?qū)艿赖淖饔昧榱鉊.若改變小球速度使其到達(dá)A點的速度為，則在A點時小球?qū)艿赖淖饔昧?4N【答案】B【解析】【詳解】A．小球垂直撞在斜面上，可知到達(dá)斜面時豎直分速度根據(jù)平行四邊形定則知 解得小球經(jīng)過B點的速率為故A錯誤；B．B點，根據(jù)牛頓第二定律得解得軌道對小球的作用力可知軌道對小球的作用力方向向上，大小為1N，故B正確；C．改變小球進(jìn)入管道初速度使其恰好到達(dá)B點，即到達(dá)B點速度為零，故滿足則在B點時小球?qū)ο旅娴墓艿赖淖饔昧Υ笮〉扔谥亓?，故C錯誤；D．若改變小球速度使其到達(dá)A點的速度為8m/s，根據(jù)解得故D錯誤。故選B。二、多項選擇題：（本題共4小題，共16分，在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分）9.一小球被細(xì)繩拴著，在水平面內(nèi)做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動，向心加速度大小為a，那么（　　）A.小球運(yùn)動的角速度B.小球在時間t內(nèi)通過的路程C.小球做勻速圓周運(yùn)動的周期 D.小球在時間t內(nèi)可能發(fā)生的最大位移為2R【答案】ABD【解析】【詳解】A．根據(jù)向心加速度與角速度的關(guān)系所以小球運(yùn)動的角速度為故A正確；B．小球在時間t內(nèi)通過的路程為故B正確；C．小球做勻速圓周運(yùn)動的周期為故C錯誤；D．小球在時間t內(nèi)可能發(fā)生的最大位移為直徑，即為2R，故D正確。故選ABD10.如圖所示，在高處以某一初速度水平拋出一石子，當(dāng)它的速度由水平方向變化為與水平方向成θ角的過程中，石子水平方向位移為x，則下列說法正確的是（已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間，不計空氣阻力）（　?。〢.石子運(yùn)動時間為B.石子運(yùn)動時間為C.石子初速度D.石子初速度【答案】AC 【解析】【詳解】石子做平拋運(yùn)動，設(shè)位移方向與水平方向的夾角為α，則即所以石子的初速度為故選AC。11.有一種叫“飛椅”的游樂項目。如圖所示，長為L的鋼繩一端系著座椅，另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣。轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動。當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度勻速轉(zhuǎn)動時，鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi)，與豎直方向的夾角為。不計鋼繩的重力。以下說法正確的是（　?。〢.鋼繩的拉力大小為B.鋼繩的拉力大小為C.如果角速度足夠大，可以使鋼繩成水平拉直D.兩個體重不同的人，擺開的夾角一樣大【答案】ABD【解析】【分析】【詳解】AB．對座椅受力分析，如圖所示 y軸上Fcosθ=mg?解得?x軸上Fsinθ=mω2（r+Lsinθ）則則選項AB正確；C．因鋼繩拉力的豎直分量等于人的重力，則即使角速度足夠大，也不可以使鋼繩成水平拉直，選項C錯誤；D．根據(jù)兩邊可消掉m，即兩個體重不同的人，擺開的夾角θ一樣大，選項D正確。故選ABD。12.如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上，沿半徑方向放著用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的兩個物體A和B，它們分居圓心兩側(cè)，與圓心距離分別為RA=r，RB=2r，與盤間的動摩擦因數(shù)μ相同，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為g，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，下列說法正確的是（　?。〢.此時繩子張力為T=3μmg B.此時圓盤的角速度為ω=C.此時A所受摩擦力方向沿半徑指向圓外D.此時燒斷繩子，A仍相對盤靜止，B將做離心運(yùn)動【答案】ABC【解析】【分析】【詳解】A．兩物體角速度相同，所以B所受向心力比A大，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)速加快到兩物體剛好還未發(fā)生滑動時，B有背離圓心的離心趨勢，A有指向圓心的近心趨勢。設(shè)此時繩子的張力大小為T，對A、B分別應(yīng)用牛頓第二定律有兩式聯(lián)立解得T=3μmg故A正確；B．由上面分析可知解得此時圓盤的角速度為故B正確；C．此時A有指向圓心的近心趨勢，所受摩擦力方向沿半徑指向圓外，故C正確；D．A、B以角速度做勻速圓周運(yùn)動時所需的向心力大小分別為若此時燒斷繩子，A、B所受最大靜摩擦力均不足以提供向心力，所以A、B都將做離心運(yùn)動，故D錯誤。故選ABC。二、實驗題（共2小題共14分，13題8分，第一空3分，最后一空2分，其它每空1分；14題6分，每空2分） 13.用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動．將白紙和復(fù)寫紙對齊重疊并固定在豎直的硬板上．鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點飛出，落在水平擋板MN上．由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時，鋼球側(cè)面會在白紙上擠壓出一個痕跡點．移動擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點．（1）下列實驗條件必須滿足的有______．A．斜槽軌道光滑B．斜槽軌道末端水平C．擋板高度等間距變化D．每次從斜槽上相同的位置無初速度釋放鋼球（2）為定量研究，建立以水平方向為x軸、豎直方向為y軸的坐標(biāo)系．a(chǎn)．取平拋運(yùn)動的起始點為坐標(biāo)原點，將鋼球靜置于Q點，鋼球的______（選填“最上端”“最下端”或者“球心”）對應(yīng)白紙上的位置即為原點：在確定y軸時______（選填“需要”或者“不需要”）y軸與重錘線平行．b．若遺漏記錄平拋軌跡的起始點，也可按下述方法處理數(shù)據(jù)：如圖乙所示，在軌跡上取A、B、C三點，AB和BC的水平間距相等且均為x，測得AB和BC的豎直間距分別是y1和y2，則______（選填“＞”、“＜”或者“=”）．可求得鋼球平拋的初速度大小為______（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，結(jié)果用上述字母表示）．【答案】①.BD②.球心③.需要④.>⑤.x【解析】【詳解】(1)[1]ABD.為了能畫出平拋運(yùn)動軌跡，首先保證小球做的是平拋運(yùn)動，所以斜槽軌道不一定要光滑，但必須是水平的．同時要讓小球總是從同一位置釋放，這樣才能找到同一運(yùn)動軌跡上的幾個點．故A不符合題意，BD符合題意．C．擋板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同的位置即可，不需要等間距變化．故C不符合題意．(2)a、[2][3]小球在運(yùn)動中記錄下的是其球心的位置，故拋出點也應(yīng)是小球靜置于Q點時球心的位置；故應(yīng)以球心在白紙上的位置為坐標(biāo)原點；小球在豎直方向為自由落體運(yùn)動，故y 軸必須保證與重錘線平行．b、[4][5]如果A點是拋出點，則在豎直方向上為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，則AB和BC的豎直間距之比為1：3；但由于A點不是拋出點，故在A點已經(jīng)具有豎直分速度，故豎直間距之比大于1：3；由于兩段水平距離相等，故時間相等，根據(jù)y2-y1=gt2可知：t=則初速度為：v==x14.頻閃攝影是研究變速運(yùn)動常用的實驗手段。在暗室中，照相機(jī)的快門處于常開狀態(tài)，頻閃儀每隔一定時間發(fā)出一次短暫的強(qiáng)烈閃光，照亮運(yùn)動的物體，于是膠片上記錄了物體在幾個閃光時刻的位置。某物理小組利用如圖甲所示的實驗裝置探究平拋運(yùn)動的特點。他們分別在該裝置正上方A處和右側(cè)B處安裝了頻閃儀器并進(jìn)行拍攝，得到的頻閃照片如圖乙，O為拋出點，P為拋出軌跡上某點。（1）乙圖中，A處拍攝的頻閃照片為________（選填“a”或“b”）。（2）測得圖乙a中OP距離為45cm，b中OP距離為30cm，已知重力加速度g取10m/s2，則物體平拋運(yùn)動的初速度為________m/s，物體通過P點時的速度為________m/s?！敬鸢浮竣?b②.1③.【解析】【詳解】（1）[1]A處拍攝的是小球水平方向的位移，應(yīng)是勻速直線運(yùn)動，所以頻閃照片是b。（2）[2]根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律，將，代入上式解得，[3]P點速度 三、計算題（共4小題共46分）15.從某一高度處水平拋出一物體，它落地時速度是50m/s，方向與水平方向成53°角。（不計空氣阻力，g取10m/s2，cos53°=0.6，sin53°=0.8）求：(1)拋出點的高度和水平射程；(2)拋出后3s末的速度；(3)拋出后3s內(nèi)的位移?！敬鸢浮?1)80m，120m；(2)30m/s，與水平方向的夾角為45°；(3)45m，與水平方向的夾角的正切值為【解析】【分析】【詳解】(1)設(shè)落地時豎直方向的速度為vy，水平速度為v0，則有拋出點的高度為水平射程(2)設(shè)拋出后3s末的速度為v3，則豎直方向的分速度拋出后3s末的速度設(shè)速度方向與水平方向的夾角為α，則 故(3)3s內(nèi)物體的水平位移豎直方向位移故物體在3s內(nèi)的位移設(shè)位移方向與水平方向的夾角為θ，則16.如圖所示，兩繩系一質(zhì)量為m＝0.1kg的小球，繩AC長L＝2m，兩端都拉直時與軸的夾角分別為與，問：（1）球的角速度在什么范圍內(nèi)，兩繩始終張緊；（2）當(dāng)角速度為3rad/s時，上、下兩繩拉力分別為多大?！敬鸢浮浚?）；（2），【解析】【詳解】（1）當(dāng)AC繩拉直但沒有力時，即恰為零時，由重力和繩BC的拉力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律，有 解得同理，當(dāng)恰為零時，根據(jù)牛頓第二定律，有解得所以當(dāng)時兩繩均張緊。（2）當(dāng)時，兩繩均處于張緊狀態(tài)，此時小球受、mg三力作用，正交分解后可得，水平方向與豎直方向分別有代入數(shù)據(jù)后解得17.如圖所示，小球在外力作用下，由靜止開始從A點出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動，到B點時消除外力．然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓環(huán)，恰能維持在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動通過最高點C，到達(dá)最高點C后拋出，最后落回到原來的出發(fā)點A處．試求：（1）小球運(yùn)動到C點時的速度；（2）A、B之間的距離．【答案】（1）（2） 【解析】【詳解】試題分析：（1）小球沖上豎直半圓環(huán)，恰能通過最高點C，重力恰好提供向心力，根據(jù)向心力公式列式即可求解；（2）從C到A做平拋運(yùn)動，根據(jù)平拋運(yùn)動規(guī)律列式即可求解．（1）小球恰好經(jīng)過C點，在C點重力提供向心力，則有：解得：（2）小球從C到A做平拋運(yùn)動，則有：解得：則A、B之間的距離18.一小船渡河，河寬d＝180m，水流速度v1＝2.5m/s。（1）若船在靜水中的速度為v2＝5m/s。①欲使船在最短的時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？②欲使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？（2）若船在靜水中的速度v2＝1.5m/s，要使船渡河的航程最短，船頭應(yīng)朝什么方向？用多長時間？位移是多少？【答案】（1）①船頭應(yīng)朝垂直河岸方向，36s，，②船頭與上游河岸成60°，，180m；（2）船頭應(yīng)朝上游與河岸成53°方向，，【解析】【詳解】(1)若v2＝5m/s。欲使船在最短時間內(nèi)渡河，船頭應(yīng)朝垂直河岸方向；當(dāng)船頭垂直河岸時，如圖所示合速度為傾斜方向，垂直分速度為v2＝5m/s， ②欲使船渡河航程最短，合速度應(yīng)沿垂直河岸方向，如圖所示船頭應(yīng)朝v2方向。垂直河岸過河要求，有得所以當(dāng)船頭與上游河岸成60°時航程最短(2)若v2＝1.5m/s。與(1)中②不同，因為船速小于水速，所以船一定向下游漂移，設(shè)合速度方向與河岸下游方向夾角為θ，則航程欲使航程最短，需θ最大，如圖丙所示，由出發(fā)點A作出v1矢量，以v1矢量末端為圓心，v2大小為半徑作圓，A點與圓周上某點的連線即為合速度方向，欲使v合與水平方向夾角最大，應(yīng)使v合與圓相切，即得所以船頭應(yīng)朝上游與河岸成53°方向