广东省汕尾市重点学校2022-2023高一下学期4月月考物理试卷（含解析）

绝密 启用前
A (M m)gr B Mgr． ．
m m
汕尾市重点学校 2022-2023 学年度下学期高一年级4 月考
B mgr． D． gr
M
物理试卷
6．自行车传动结构的示意图如图所示，其中Ⅰ是半径为 r1的大齿轮，Ⅱ是半径为 r2的小齿轮，Ⅲ是半径为
（试卷满分：100 分；时间：75 分钟 ）
r3的后轮，脚踏板的角速度为 1，则自行车前进的速度大小为（ ）
祝考试顺利
一、单选题（本题共 7 题，每小题 4 分）
1．关于行星绕太阳的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星公转周期越小
D．离太阳越近的行星公转周期越大
2．如图所示是物体做斜抛运动的轨迹，C点是轨迹的最高点，A、B是轨迹上等高的两个点。下列叙述 1 rA 2 r

B 1
r3 r 1 r C 1． 1 ． 2 ． r3 D．w1 r3
中正确的是（不计空气阻力）（ ） r3 r1 r2
7．如图所示，水平转台上一个质量为 m的物块用长为 L的细绳连接到转轴上，此时细绳刚好伸直但无
A．物体在 C点速度为零 拉力，与转轴的夹角为 。已知物块与转台间的动摩擦因数为 ，且 tan ，最大静摩擦力等于滑动
B．物体在 A点速度与物体在 B点速度相同
摩擦力。现让物块随转台一起转动，在转台的角速度从零逐渐增大到 3g 的过程中，下列说
C．物体在 A点、B点的水平速度均大于物体在 C点的速度 0 2Lcos
D．物体在 A、B、C各点的加速度都相同 法不．正确的是（ ）
3．如图所示，用一细线悬挂一小球，使其悬空做圆锥摆运动。圆锥摆运动为绕某一点的匀速圆周运动。
下列描述小球运动的物理量，恒定不变的是（ ） A．物块在转台上所受的摩擦力先增大后减小
B g．当转台角速度为 时物块将脱离转台
L
C．从转台开始转动到物块将要脱离转台时物块的速率为 gL sin tan
D．当转速增至 0时细绳与竖直方向的夹角 cos
2
满足 cos
3
A．线速度 B．向心力 C．向心加速度 D．周期 二、多选题（本题共 3 题，每小题 6 分）
4．一小船欲渡过宽 60m河流，船在静水中的速度为 5m/s，河水的流速为 3m/s。则小船的最短渡河时间 8．下列说错．误．的是（ ）
和以最小位移渡河的时间分别为（ ） A．牛顿提出了万有引力定律，并测出了引力常量的值
A．12s，20s B．10s，20s C．15s，20s D．12s，15s B．卡文迪许用实验的方法证明了万有引力的存在
5．某同学根据打夯机原理制成了如图所示仪器，底座与支架连在一起，支架的上方有一转轴，轴上连 C．引力常量 G的单位是N m 2
有一根轻杆，杆的另一端固定一铁球，球转动半径为 r，底座和支架的质量为 M，铁球的质量为 m，其 D．万有引力定律揭示了自然界有质量的物体间普遍存在着的一种相互吸引力
余各部件的质量都忽略不计，忽略空气阻力和转轴摩擦力，重力加速度为 g。使铁球在竖直平面内做圆 9．铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的。已知内外轨道平面对水平面倾角为 30 ，如图所示，弯
周运动，若小球运动到最高点时，底座对地面的压力为零，则此时小球的速度大小为（ ）
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1 A．1:9 B．1:3 C．1:1 D．3:1
道处的圆弧半径为 R，若质量为 m的火车转弯时速度等于 gR，则（ ）
2 12．如图 1所示是某种“研究平抛运动”的实验装置。
A．内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B．外轨对外侧车轮轮缘有挤压
mg mg （1）为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是___________。（填序号）
C．这时铁轨对火车的支持力小于 D．这时铁轨对火车的支持力等于
cos cos A．实心小木球 B．空心小木球 C．空心小铁球 D．实心小铁球
10．如图所示，两个同轴心的玻璃漏斗内表面光滑，两漏斗与竖直转轴的夹角分别是 、 且 ， （2）当 a小球从斜槽末端水平飞出时与 b小球离地面的高度均为 H，此瞬间电路断开，使电磁铁释放
A、B、C三个相同的小球在漏斗上做匀速圆周运动，A、B两球在同一漏斗的不同位置，C球在另一个 b小球，最终两小球同时落地，改变 H大小，重复实验，a、b仍同时落地，该实验结果可表明___________。
漏斗上且与 B球位置等高，下列说法正确的是（ ） （填序号）
A．两小球落地速度的大小相同 B．两小球在空中运动的时间相等
A．A球与 B球的向心力大小相等 C．a小球在竖直方向的分运动与 b小球的运动相同 D．a小球在水平方向的分运动是匀速直线运动
B．A球与 B球的速度大小相等 （3）刘同学做实验时，忘记标记平抛运动的抛出点 O，只记录了 A、B、C三点，于是就取 A点为坐标
C．B球与 C球的速度大小相等
原点，建立了如图 2所示的坐标系，平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。取 g 10m/s2 ，则小球平
D．B球的周期大于 C球的周期
三、实验题（本题共 2 题，共 16 分） 抛的初速度为___________m/s，B点竖直分速度为___________m/s。
11．某探究小组用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板 A、B、C处做 四、解答题（本题共 3 题，共 38 分）
圆周运动的轨迹半径之比为 1:2:1，请回答以下问题： 13、（8分）火箭在高空某处所受的引力为它在地面某处所受引力的一半，则火箭离地面的高度与地球
半径之比是多少？
14．（12分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰
好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径 R 0.5m，离水平地面的高度H 0.8m，物块平抛落地
过程水平位移的大小 s 0.4m。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度 g 10m/s2 求：
（1）物块做平抛运动的初速度大小 v0；
（2）物块恰好要滑动时的向心加速度 an ；
（1）在该实验中，主要利用了____________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； （3）物块与转台间的动摩擦因数 。
A．理想实验法 B．微元法
15．（18分）如图所示，一质量为0.1kg的小球，用40cm长的细绳拴住在竖直面内做圆周运动，（ g 10m / s 2）
C．控制变量法 D．等效替代法
（2）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径_________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同 求：
时应将质量相同的小球分别放在__________处； （1）小球恰能通过圆周最高点时的速度多大？
A．挡板 A与挡板 B B．挡板 A与挡板 C C．挡板 B与挡板 C （2）小球以 3m/s的速度通过圆周最高点时，绳对小球的拉力多大？
（3）探究向心力与角速度之间的关系时，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 （3）当小球在圆周最低点时，绳的拉力为 10N，求此时小球的速度大小？
的比值为 1:9，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为__________；
第 2页，共 2页参考答案：
1．C【详解】AB．根据开普勒第一定律，行星在各自的椭圆轨道上绕太阳运动，太阳位于椭圆的一个焦点上，故AB错误；CD．根据开普勒第三定律，行星绕太阳运动的周期的平方与轨道半长轴的立方成正比，且离太阳越近的行星半长轴越短，所以离太阳越近的行星公转周期越小，故C正确，D错误。故选C。
2．D【详解】A．将物体的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，水平方向匀速直线运动，竖直方向为竖直上抛运动，C点的竖直速度为零，水平速度不是零，从C到B物体做的是平抛运动，故C点的速度不为零，故A错误
B．任何曲线运动的瞬时速度方向都是沿着曲线在该点切线方向，可知，A点的速度斜向上，B的速度斜向下，方向不同，故B错误；
C．因物体在水平方向不受外力，水平初速度不变；故物体在A点、B点的水平分速度均等于物体在C点的速度，故C错误；
D．物体只受重力，故加速度等于重力加速度g，所以物体在A、B、C各点的加速度都相同，故D正确；故选D。
3．D【详解】A．小球做匀速圆周运动时，线速度大小不变，方向沿圆周切线方向，时刻改变，A错误；BC．向心力、向心加速度大小均不变，方向均指向圆心，时刻改变，BC错误；
D．周期是标量，小球做匀速圆周运动时，周期保持不变，D正确。故选D。
4．D【详解】当船头垂直河对岸渡河时，渡河时间最短，有
因船在静水中的速度为5m/s大于河水的流速为3m/s，当船头沿上游某一方向渡河，使小船实际速度垂直河岸，此时渡河位移最小，则小船的实际速度为
最小位移渡河的时间为故选D。
5．A【详解】铁球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，底座对地面压力为零，根据平衡条件可知杆的拉力为对小球由牛领第二定律有联立解得故选A。
6．C【详解】大齿轮边缘的线速度为小齿轮的角速度为
自行车前进的速度为后轮边缘的线速度故选C。
7．B
【详解】AB．设细绳刚要产生拉力，即物块与转台之间的摩擦力达到最大值时，转台的角速度为，则在范围内逐渐增大时，根据可知，物块所受摩擦力f逐渐增大至最大静摩擦力。设物块将要脱离转台时转台的角速度为，细绳拉力大小为，此时物块所受摩擦力为零，则在竖直方向上，根据平衡条件有在水平方向，根据牛顿第二定律有联立以上各式解得由于
则在范围内逐渐增大时，物块所受摩擦力f逐渐减小至0，而在范围内，物块已经脱离转台，不再受摩擦力，故A正确，不符合题意，B错误，符合题意；
C．物块将要脱离转台时的速率为解得故C正确，不符合题意；
D．当转台的转速增至时，设细绳的拉力大小为，则在竖直方向上根据平衡条件有
在水平方向上根据牛顿第二定律有联立解得
故D正确，不符合题意。故选B。
8．AC【详解】AB．牛顿提出了万有引力定律，卡文迪许测出了引力常量的值，用实验的方法证明了万有引力的存在，A错误符合题意，B正确不符合题意；C．引力常量G的单位是，C错误符合题意；D．万有引力是任何物体间都有的相互作用力，万有引力定律揭示了自然界有质量的物体间普遍存在着的一种相互吸引力，D正确不符合题意；
故选AC。
9．AC【详解】AB．火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，此时火车的速度正好是
解得所以合力大于需要的向心力，内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误；CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小。故C正确，D错误。
故选AC。
10．AC【详解】A．根据题意可知，A球与B球均做匀速圆周运动，合力指向圆心提供向心力，分别对两球受力分析，如图所示
由几何关系，对A球有 对B球有 由于A球与B球相同，则A球与B球的向心力大小相等，故A正确；B．根据题意，由公式可得，小球做圆周运动的速度为
由图可知可知故B错误；
CD．同理可知，小球C的向心力为设B球与C球的高度为，由几何关系可得
可得则有由公式可知，由于
则有故D错误，C正确。故选AC。
11． C 不同 B D
【详解】（1）[1]探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系采用控制变量法；
（2）[2]探究向心力与角速度之间的关系时，控制变量，要求塔轮半径不同；
[3]为保证半径相等，应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C；
（3）[4] 两个小球所受向心力的比值为1:9，根据可得角速度之比为1:3，传动皮带线速度相等，由可知，塔轮半径之比3:1．
12． D BC##CB 1.5 4
【详解】（1）[1]为减小空气阻力对实验的影响，应选择的小球是实心小铁球。故选D。
（2）[2]改变H大小，重复实验，a、b始终同时落地，说明两小球在空中运动的时间相等，进一步说明a小球在竖直方向的分运动与b小球的运动相同。
故选BC。
（3）[3]竖直方向由匀变速直线运动的推论可得可得
则小球的初速度为，小球到B点时的竖直速度为
13、设地球的半径为R，火箭离地面高度为h，所以F空＝，F地＝，其中F空＝F地，因此＝
14．（1）1m/s；（2）2m/s2；（3）0.2
【详解】（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有
在水平方向上有
由以上两式解得
（2）物块恰好要滑动时的向心加速度
（3）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有
又摩擦力为
联立以上两式解得
代入数据解得
15．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）小球做圆周运动的半径，当细线拉力为零时，有
解得
（2）根据牛顿第二定律得
解得
（3）根据牛顿第二定律得
代入数据解得

广东省汕尾市重点学校2022-2023高一下学期4月月考物理试卷（含解析）