广东省部分学校2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试卷(含答案)

这是一份广东省部分学校2023-2024学年高一下学期第一次月考物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．在天体物理学发展的历史上，许多科学家通过不懈的努力，取得了辉煌的成果，下列表述符合物理学史实的是( )
A.卡文迪许通过扭称实验装置测出了万有引力常量
B.开普勒通过月地检验，验证了万有引力定律
C.哥白尼提出了日心说，并发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的
D.牛顿通过大量运算分析第谷的天文观测数据，总结出了行星运动定律
2．图甲所示为研究物体做曲线运动条件的装置。图乙为俯视示意图，小铁球以初速度在水平纸面上运动，阻力可忽略，要使小铁球沿图乙中实线所示轨迹运动，则( )
A.磁铁应放在A位置B.磁铁应放在B位置
C.磁铁应放在C位置D.磁铁应放在D位置
3．2020年，嫦娥五号探测器成功发射，探测器在地面时受到地球引力大小为F，当运动到距地面高度等于地球半径时，探测器受到地球引力大小为( )
A.FB.C.D.
4．汽车后备厢盖一般都配有可伸缩的液压杆，如图甲所示，其示意图如图乙所示，可伸缩液压杆上端固定于后盖上A点，下端固定于箱内点，B也为后盖上一点。后盖可绕过O点的固定铰链转动。在合上后备厢盖的过程中( )
A.A点相对点做圆周运动
B.A点与B点相对于O点转动的线速度大小相等
C.A点相对于O点转动的周期小于B点相对于O点转动的周期
D.A点相对于O点转动的向心加速度小于B点相对于O点转动的向心加速度
5．关于竖直上抛运动，下列说法正确的是( )
A.竖直上抛运动先后两次经过同一点时速度相同
B.以初速度竖直上抛的物体上升的最大高度为
C.竖直上抛运动的物体从某点到最高点和从最高点回到该点的时间不相等
D.竖直上抛运动的物体运动到最高点时合力为零，加速度也为零
6．如图所示为某节目中一个环节的示意图。选手会遇到一个人造山谷POQ，PO是竖直峭壁，OQ是以P点为圆心的弧形坡，Q点右侧是一段水平跑道。选手助跑后从P点水平向右跳出，跃上Q点右侧的跑道上。选手可视为质点，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A.初速度越大，选手从P跳出至落在Q右侧跑道上的时间越长
B.初速度越大，选手从P跳出至落在Q右侧跑道上的时间越短
C.只要选手落在Q平台上，下落时间为一定值与速度无关
D.若落在OQ圆弧上，初速度越大，选手在空中运动时间越长
7．如图所示，人在岸上拉船，不计绳与轮之间的摩擦，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时( )
A.人拉绳行走的速度为B.人拉绳行走的速度为
C.船的加速度为D.船的加速度为
二、多选题
8．胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线下列说法正确的是( )
A.若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警
B.若汽车速率不变，经过图中B处最容易超压报警
C.若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应增大汽车的速度
D.若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度
9．如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道运动，且向他左侧的固定目标拉弓放箭。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭的速度为，跑道离固定目标的最近距离。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则( )
A.运动员放箭处离目标的距离为
B.运动员放箭处离目标的距离为
C.箭射到固定目标的最短时间为
D.箭射到固定目标的最短时间为
10．如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧管壁半径为R，小球半径为r。下列说法正确的是( )
A.小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
B.小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力
C.小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力
D.小球通过最高点时的最小速度
三、实验题
11．为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。
（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制_______保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是_______。
（2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是_______，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为_______（结果保留两位有效数字）。
12．在“研究小球平抛运动”的实验中：
(1)如图甲所示的演示实验中，A、B两球同时落地；说明______；
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动的轨迹是一条抛物线
(2)某同学设计了如图乙的实验：将两个斜滑道固定在同一竖直面内，末端水平，滑道2与光滑水平板平滑衔接，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明________________________________________________.
(3)该同学采用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片如图丙所示，图中背景正方形方格的边长为，A、B、C是小球的三个位置，取，由照片可知：照相机拍摄时每隔____s曝光一次；小球做平抛运动的初速度_______m/s。
四、计算题
13．如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求：
（1）钢绳上的拉力大小；
（2）小张绕转轴运动的周期。
14．在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源，能持续水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置，离P点的水平距离为L，上端A与P点的高度差也为h，重力加速度大小用g表示。
（1）若微粒打在探测屏AB的中点，求微粒在空中飞行的时间t；
（2）求能被屏探测到的微粒的初速度范围v。
15．如图所示，水平地面上固定一半径的内表面光滑的圆形轨道，质量的小球在水平拉力作用下向右运动，某时刻撤去该拉力后，小球能进入圆形轨道内侧并恰好经过最高点。已知小球与地面间的动摩擦因数，重力加速度大小。求：
（1）小球在最高点时的速度大小；
（2）已知小球经过最低点的速度，求小球在最低点时对轨道的压力；
（3）若小球从距轨道最低点左侧处由静止开始被拉动，求拉力F作用的时间t。
参考答案
1．答案：A
解析：A.卡文迪许通过实验测出了万有引力常量，并进一步算出了地球的质量，故A正确；
B.开普勒通过大量运算分析第谷的天文观测数据，总结出了行星运动定律，故B错误；
C.哥白尼提出了日心说，开普勒发现了行星是沿椭圆轨道绕太阳运行的，故C错误；
D.牛顿通过月地检验，验证了万有引力定律，故D错误。
2．答案：D
解析：曲线运动的轨迹会弯向受力的一侧，故要使小铁球沿图乙中实线所示轨迹运动，磁铁应放在D位置，D正确。
故选D。
3．答案：C
解析：设地球半径为R，质量为M，探测器质量为m，探测器在地面时受到地球引力大小为
当探测器运动到距地面高度等于地球半径时，地球引力大小为
ABD错误，C正确。
故选C。
4．答案：D
解析：A.A点绕O点转动，相对O点做圆周运动，相对点不是圆周运动，故A错误；
BC.A点与B点相对于O点转动的角速度大小相等，周期也相等，根据可知，A点与B点相对于O点转动的线速度大小不相等，故BC错误;
D.根据可知，A点相对于O点转动的向心加速度小于B点相对于O点转动的向心加速度，故D正确。
5．答案：B
解析：A.竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有对称性，物体在上升过程和下降过程中经过同一位置时速度大小相等，方向相反，故A错误；
B.由推论公式
可得
解得最大高度为，故B正确;
C.竖直上抛运动的上升阶段和下降各阶段具有对称性，物体在上升过程和下降过程中经过同一段高度所用的时间相等，故C错误；
D.竖直上抛运动的物体到达最高点时合力为零，但加速度不为零，因受到重力作用，故D错误。
6．答案：C
解析：ABC.只要选手落在Q平台上,其下落高度为一定值,所以下落时间也为一定值,与速度无关,故AB错误,C正确;
D.若落在OQ圆弧上,初速度越大,选手落在OQ上的位置越靠右,下落的高度越小,在空中运动时间越短,故D错误.故选C.
7．答案：C
解析：AB.船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，如图所示
根据平行四边形定则有，故AB错误；
CD.对小船受力分析，如图所示
根据牛顿第二定律有
因此船的加速度大小为，故C正确，D错误。
8．答案：AD
解析：AB.在A点和B点，小车的向心加速度分别是向上和向下，所以在A点和B点小车分别处于超重状态和失重状态，所以若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警，故A正确，B错误；
CD.在A点，根据牛顿第二定律有
得
可知若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度，故D正确，C错误。
故选AD。
9．答案：BC
解析：当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间
则箭在沿马运行方向上的位移为
所以放箭处距离目标的距离为
故选BC。
10．答案：BC
解析：A.小球在水平线ab以上的管道中运动时，由于小球重力向下，所需向心力也向下，则内外壁对小球都可能有作用力，A错误;
BC.小球在水平线ab以下的管道中运动时，由于小球重力向下，所需向心力向上，则外侧管壁对小球一定有作用力，内侧管壁对小球一定无作用力，BC正确;
D.小球在最高点时速度为零时，重力等于支持力，则球通过最高点时的最小速度为0，D错误。
11．答案：（1）质量和半径；（2）存在摩擦力的影响；0.75
解析：（1）由向心力公式
可知，保持质量和半径不变，探究向心力和角速度的关系
根据
可得
（2）实际表达式为
图线不过坐标原点的原因是存在摩擦力的影响。
斜率为
12．答案：(1)A
(2)平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)0.1；1.47
解析：(1)如图甲所示的演示实验中，小锤击打弹性金属片，B球水平抛出，同时A球被松开，做自由落体运动，A、B两球同时落地，说明B球在竖直方向上的运动规律与A球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
故选A；
(2)如图乙所示，把两个质量相等的小钢球，从斜面的同一高度由静止同时释放，观察到两球在水平面相遇，这说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。
(3)由图丙可知，小球在竖直方向上有
解得
即照相机拍摄时每隔0.1s曝光一次，小球在水平方向有
代入数据得
13．答案：（1）1000N（2）6s
解析：（1）对人和座椅进行受力分析，竖直方向合力为0，可得
解得
（2）对人和座椅，根据牛顿第二定律
由几何关系
联立解得
14．答案：（1）（2）
解析：（1）打在探测屏AB中点的微粒下落高度为，则
解得
（2）打在A点微粒有
解得
打在B点微粒有
能被屏探测到的微粒初速度范围为
15．答案：（1）（2）60N（3）2s
解析：（1）由临界条件有
解得
（2）小球在最低点的最小速度为，设此时轨道对小球的支持力大小为，有
解得
根据牛顿第三定律可知，小球在最低点时对轨道的压力为
（3）由题意知小球先做匀加速直线运动，设加速度大小为，末速度大小为，有
解得
撤去力F后做匀减速直线运动，设加速度大小为，
解得
由几何关系有
解得