雷州市重点中学2022-2023第二学期高一第一次月考
物理试题
满分：100分 时间：75分钟。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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。
1．一船以恒定的速率渡河，水流速度恒定(小于船速)，要使船垂直到达对岸，则（ ）
A．船头应垂直河岸航行
B．船不可能沿直线到达对岸
C．船的航行方向应偏向上游一侧
D．河的宽度一定时，船到对岸的时间是任意的
2．如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（ ）
A. B. C. D.
3、下列说法中正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是一种匀变速运动；
B、物体受到恒定的合外力，是不可能做匀速圆周运动
C、所有做圆周运动的物体，它所受的合外力一定是指向圆心的
D、因为物体做圆周运动，所以产生了向心力
4．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度增大
C．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
D．火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压
5．有关开普勒三大定律，结合图像，下面说法正确的是（ ）
A．太阳既是火星轨道的焦点，又是地球轨道的焦点
B．地球靠近太阳的过程中，运行速度的大小不变
C．在相等时间内，火星和太阳的连线扫过的面积与地球和太阳的连线扫过的面积相等
D．火星绕太阳运行一周的时间比地球绕太阳一周用的时间的短
6.如图所示，沿竖直杆以速度v匀速下滑的物体A通过轻质细绳拉光滑水平面上的物体B，细绳与竖直杆间的夹角为θ，则以下说法正确的是( )
A． 物体B向右匀速运动
B． 物体B向右加速运动
C． 物体B向右减速运动
D． 物体B向右先加速运动，后减速运动
7．质量为m的汽车通过拱形桥上最高点时，对桥面的压力大小为重力的一半。设桥面的圆弧半径为R，重力加速度为g，则此时汽车的速度为( )
A．0 B.
C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8．质量为2kg的质点在xy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示，下列说法正确的是
A．质点的初速度为5m/s
B．质点所受的合外力为3N
C．质点初速度的方向与合外力方向垂直
D．2s末质点速度大小为6m/s
9.一小球质量为m，用长为L的悬绳(不可伸长，质量不计)固定于O点，在O点正下方处钉有一颗光滑钉子．如图6所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则( )
图6
A．小球的角速度突然增大
B．小球的线速度突然减小到零
C．小球的向心加速度突然增大
D．小球所受的拉力不变
10．如图所示，水平杆固定在竖直杆上，两者互相垂直。水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上，OA＝OB＝AB。现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形OAB始终在竖直平面内。若转动过程中OB、AB两绳始终没有弯曲，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
A．OB绳的拉力大小可能为mg
B．OB绳的拉力大小可能为mg
C．AB绳的拉力大小可能为0
D．AB绳的拉力大小可能为mg
三、非选择题：共54分，考生根据要求作答。
（I实验题，11.12题共15分）
11. （8分，每空2分）“研究平抛运动”的实验，可以描绘出小球做平抛运动的轨迹，实验简要步骤如下：
A．安装好器材，注意调整斜槽末端切线水平，记下平抛初位置O点和过O点的竖直线．
B．让小球多次从斜槽上相同位置上由静止滚下，在一张印有小方格的纸记下小球碰到铅笔笔尖的一系列位置，如图中a、b、c、d所示．
C．取下白纸以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛运动物体的轨迹．
如图所示，某同学在研究平抛运动的实验中，在小方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹以后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点（轨迹已擦去）．已知小方格纸的边长L=0.9cm．g取10m/s2．请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
（1）小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间 （填“相等”或“不相等”）；
（2）平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位移差，求出小球从b→c所经历的时间是 s；
（3）再根据水平位移，求出小球平抛运动的初速度v0= m/s；
（4）从抛出点到b点所经历的时间是 s．
12．(7分)为了探究物体做匀速圆周运动时，向心力与哪些因素有关？某同学进行了如下实验：
如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上离小沙袋L处打一个绳结A,2L处打另一个绳结B。请一位同学帮助用秒表计时。如图乙所示，做了四次体验性操作。
操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周。体验此时绳子拉力的大小。
操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周。体验此时绳子拉力的大小。
(1)操作2与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；（1分）
(2)操作3与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；（1分）
(3)操作4与操作1中，体验到绳子拉力较大的是________；（1分）
(4)总结以上四次体验性操作，可知物体做匀速圆周运动时，向心力大小与________有关。（2分）
A．半径 B．质量
C．周期 D．线速度的方向
（5）实验中，人体验到的绳子的拉力是否是沙袋做圆周运动的向心力_______(“是”或“不是”)。（2分）
（II计算题，13.14.15题共39分）
13.(10分).如图所示在倾角为的斜坡顶端A处,沿水平方向以初速度抛出一小球，落在斜坡的B点，g=10m/s2，求：
（1）小球在空中飞行的时间；（6分）
（2）AB间的距离。（4分）
14．(12分)如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可绕其中心OO′转动，筒内壁粗糙，筒壁与中心轴OO′的夹角θ＝60°，筒内壁上的A点有一质量为m的小物块，A离中心轴OO′的距离为R。求：
(1)当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小；（6分）
(2)当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度。（6分）
15（17分）．为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列设想：取一个与水平方向夹角为37°、长L=4.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，圆轨道半径R=0.4m，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个m=1kg的小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数μ=0.50（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.80）求：
（1）小物块能够顺利通过圆轨道最高点的最小速度为多少；（3分）
（2）小物块的抛出点和A点的高度差；（5分）
（3）小物块滑到竖直圆轨道的底端C点时对轨道的压力为多大。（9分）
参考答案
一、选择题：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
C C B D A B B AB AC ACD
11.
（1）相等 （2）0.03 s （3） 0.6 m/s （4）0.045 s
评分标准：（1）（2）（3）每小题各2分，共8分
12答案：(1)操作2 (2)操作3 (3)操作4 (4)ABC (5)不是
13.【答案】(1)；(2)
【解析】
【分析】
【详解】（1）设A到B用时为t，则水平位移分为
竖直分位移为
又有
解得
（2）设A到B之间的距离为L，有
代入数据解得
14.解析：(1)当筒不转动时，对物块进行受力分析如图所示。
由平衡条件得FNsin θ＋Ffcos θ＝mg
FNcos θ＝Ffsin θ
联立解得FN＝mg，Ff＝。
(2)物块随筒匀速转动，其受到的摩擦力为零时，
F′Ncos θ＝mω2R
F′Nsin θ＝mg
联立解得筒转动的角速度为ω＝。
答案：(1) mg (2)
15．（1）2m/s；（2）0.45m；（3）112.5N
【详解】
（1）设小物块能够顺利通过圆轨道最高点E的最小速度为v1，此时小物块受到的重力mg恰好提供向心力，即
解得v1=2m/s。
（2）设小物块的抛出点和A点的高度差为h，经时间t到达A处时，竖直分速度为。则由题意并根据运动学规律有
=gt=v0tan37°
解得h=0.45m。
（3）小物块从A点运动到斜面底端B的过程做匀加速直线运动，设加速度大小为a，则根据牛顿第二定律有
小物块在A点时的速度大小为
设小物块运动到B点时的速度大小为vB，则根据运动学公式有
小物块从B点到圆轨道最低点C的过程做匀速直线运动，即
vB=vC
在圆轨道最低点，轨道对小物块的支持力FN和小物块重力mg的合力提供向心力，即
解得FN=112.5N。根据牛顿第三定律可得小物块滑到竖直圆轨道的底端C点时对轨道的压力大小为
F压=FN=112.5N.
