湖北省襄陽市第四中學(xué)2024-2025學(xué)年高一下學(xué)期2月月考物理試題

襄陽四中級高一年級2月月考物理試卷一、選擇題：本題共小題，每小題4分，共分。在每小題給出的四個選項中，第題只有一項符合題目要求，第題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。1.人類對行星運動的研究漫長而曲折，關(guān)于開普勒行星運動定律，下列說法中正確的是（）A.牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力定律后，開普勒整理牛頓的觀測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律B.所有行星的軌道半長軸的二次方跟公轉(zhuǎn)周期的三次方的比值都相等C.開普勒行星運動定律適用于行星繞太陽運動，也適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動D.行星環(huán)繞太陽運動時，線速度大小始終不變【答案】C【解析】【分析】A發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律。故A錯誤；B．所有行星的軌道半長軸的三次方跟公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等。故B錯誤；C．開普勒行星運動定律不僅適用于行星繞太陽運動，還適用于宇宙中其他衛(wèi)星繞行星的運動，故C正確；D大小在變化，越靠近太陽，線速度越大，反之，則越小。故D錯誤。故選C。2.未來的星際航行中，宇航員長期處于完全失重狀態(tài)，為緩解這種狀態(tài)帶來的不適，有人設(shè)想在未來的航天器上加裝一段圓柱形“旋轉(zhuǎn)艙”壁上，可以受到與他站在地球表面時相同大小的支持力．為達(dá)到上述目的，下列說法正確的是第1頁/共18頁A.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越大B.旋轉(zhuǎn)艙的半徑越大，轉(zhuǎn)動的角速度就應(yīng)越小C.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越大D.宇航員質(zhì)量越大，旋轉(zhuǎn)艙的角速度就應(yīng)越小【答案】B【解析】【詳解】在外太空，宇航員處于完全失重狀態(tài)，所以在旋轉(zhuǎn)倉中我們不需要考慮地球引力作用；宇航員在旋轉(zhuǎn)倉中做圓周運動所需要的向心力由側(cè)壁支持力提供，根據(jù)題意有，故可知，旋轉(zhuǎn)半徑越大，轉(zhuǎn)運角速度就越小，且與宇航員質(zhì)量無關(guān)，故B正確、ACD錯誤．【點睛】3.一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替．如圖（a）所示，曲線上的A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫做A點的曲率圓，其半徑ρ叫做A點的曲率半徑．現(xiàn)將一物體沿與水平面成α角的方向已速度υ0拋出，如圖（b）所示．則在其軌跡最高點P處的曲率半徑是第2頁/共18頁A.B.C.D.【答案】C【解析】【詳解】物體在其軌跡最高點P處只有水平速度，其水平速度大小為高點P處的曲率半徑是：，故C正確．【點睛】曲率半徑，一個新的概念，平時不熟悉，但根據(jù)題目的介紹可知，求曲率半徑也就是求在該點做圓周運動的半徑，讀懂題目的真正意圖，本題就可以解出了．4.兩個質(zhì)量相同的小球用長度不等的細(xì)線拴在同一點并在同一水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則它們的（）A.運動的線速度大小相等B.運動的角速度大小相等C.向心加速度大小相等D.向心力大小相等【答案】B【解析】【詳解】A．設(shè)懸掛點與圓心連線的長度為h，設(shè)繩與豎直方向上的夾角為θ，則有可得θ不同，線速度大小不同，A錯誤；第3頁/共18頁B．根據(jù)可得二者角速度大小相同，B正確；C．根據(jù)可得θ不同，二者向心加速度大小不同，C錯誤；D．向心力大小為，θ不同，向心力大小不同，D錯誤。故選B。5.如圖，在滅火搶險的過程中，消防隊員有時要借助消防車上的梯子爬到高處進(jìn)行救人或滅火作業(yè)．為了節(jié)省救援時間，人沿梯子勻加速向上運動的同時消防車勻速后退，則關(guān)于消防隊員的運動，下列說法中正確的是（）A.消防隊員做勻加速直線運動B.消防隊員做勻變速曲線運動C.消防隊員做變加速曲線運動D.消防隊員水平方向的速度保持不變【答案】B【解析】【詳解】ABC．根據(jù)運動的合成，知合速度的方向與合加速度的方向不在同一條直線，其加速度的方向大小不變，所以消防員做勻變速曲線運動，AC錯誤，B正確；第4頁/共18頁D在水平方向上的分速度的合速度，因為沿梯子方向的速度在水平方向上的分速度在變，所以消防隊員水平方向的速度在變，D錯誤。故選B。6.L的直桿一端可繞固定軸O無摩擦轉(zhuǎn)動，另一端靠在以水平速度v光滑的豎直擋板上，當(dāng)直桿與豎直方向夾角為θ時，直桿端點A的線速度為（）A.B.vsinθC.D.vcosθ【答案】C【解析】【詳解】試題分析：如圖將A點的速度分解：根據(jù)運動的合成與分解可知，接觸點A的實際運動、即合運動為在A點垂直于桿的方向的運動，該運動由水平向左的分運動和豎直向下的分速度組成，所以，為A點做圓周運動的線速度．故選C．考點：速度的分解7.如圖所示，在某次壁球訓(xùn)練時，運動員在同一位置以不同的角度斜向上發(fā)球，最后球都能恰好垂直擊打在豎直墻面反彈。若兩次發(fā)球與水平方向夾角分別為30°和60°，不考慮球在空中受到的阻力，關(guān)于兩次發(fā)球說法正確的是（）A.碰到墻面前空中運動時間之比為1:3B.碰到墻面前空中運動時間之比為1:2C.兩球上升高度之比為1:3D.兩球上升高度之比為1:2第5頁/共18頁【答案】C【解析】【詳解】CD．斜拋運動的小球可以看成逆向的平拋運動，由推論有聯(lián)立解得兩球上升高度之比故C正確，D錯誤；AB．由可得兩球碰到墻面前空中運動時間之比故AB錯誤。故選C。8.紅旗渠是20世紀(jì)60年代林縣人民在極其艱難的條件下，從太行山腰修建的引漳入林的水利工程，全長1500公里，參與修建人數(shù)近10萬，耗時近10年的偉大工程。被譽為“世界第八大奇跡”，孕育并形成了“自力更生、艱苦創(chuàng)業(yè)、團(tuán)結(jié)協(xié)作。無私奉獻(xiàn)”的紅旗渠精神。如圖甲所示為林縣人民穿山鑿路貫通的一段山路，乙圖為俯視圖，一輛汽車欲安全通過此彎道公路，下列說法正確的是（）第6頁/共18頁A.若汽車以大小不變的角速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)側(cè)較為安全B.若汽車以大小不變的線速度轉(zhuǎn)彎，選擇內(nèi)側(cè)較為安全C.為增大轉(zhuǎn)彎的安全性，修建時可以使外側(cè)路面稍高于內(nèi)側(cè)路面D.汽車在轉(zhuǎn)彎時受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用【答案】AC【解析】D時受到重力、支持力和摩擦力作用，向心力是效果力不是物體實際受到的力，故D錯誤；A．如果汽車以恒定的角速度轉(zhuǎn)彎，根據(jù)F=mω2r可知在內(nèi)圈時轉(zhuǎn)彎半徑小，所以在內(nèi)圈時向心力小，則靜摩擦力小，不容易打滑，安全，故A正確；B．若汽車以恒定的線速度大小轉(zhuǎn)彎，根據(jù)在外圈是轉(zhuǎn)彎半徑大，在外圈時向心力小，此時靜摩擦力小，不容易打滑，安全，故B錯誤；C受到的支持力的分力補充作為向心力，可減少交通事故的發(fā)生，故C正確。故選AC。9.如圖所示，小球可以在豎直放置的光滑圓形管道（圓形管道內(nèi)徑略大于小球直徑）內(nèi)做圓周運動，下列說法正確的是（）A.小球通過最高點的速度只要大于零即可完成圓周運動B.小球通過管道最高點時對管道一定有壓力C.小球在水平線以下的管道中運動時內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力D.小球在水平線以上的管道中運動時外側(cè)管壁對小球一定無作用力【答案】AC【解析】第7頁/共18頁A速度等于00的速度只要大于零就可以完成圓周運動，故A正確；B．當(dāng)小球通過管道最高點時，如果完全由重力提供向心力，則管道對小球沒有彈力，此時解得即當(dāng)小球到達(dá)最高點時的速度大小為時，小球?qū)艿罒o壓力，故B錯誤；C．小球在水平線以下管道中運動時，向心力由管壁的彈力和重力沿半徑方向的分力提供，重力沿半徑方向的分力背離圓心，則管壁的彈力必須指向圓心，由管的外側(cè)壁提供，所以內(nèi)側(cè)管壁對小球一定無作用力，故C正確；D．小球在水平線以上管道中運動時，當(dāng)速度非常大時，內(nèi)側(cè)管壁沒有作用力，此時外側(cè)管壁有作用力，故D錯誤。故選AC10.OAOCAB和CBL，球和環(huán)的質(zhì)量均為mO輕質(zhì)彈簧連接在O長為L1.2L忽略一切摩擦和空氣阻力，重力加速度為g）A.裝置靜止時，AB桿的彈力B.彈簧的勁度系數(shù)C.AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度第8頁/共18頁D.AB桿中彈力為零時，裝置轉(zhuǎn)動的角速度【答案】AC【解析】【分析】【詳解】A．裝置靜止時，設(shè)OA、AB桿中的彈力分別為F1、T，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ，小球受力平衡根據(jù)幾何關(guān)關(guān)系解得故A正確；B．小環(huán)受力平衡解得故B錯誤；CD．設(shè)OA桿中的彈力為F，OA桿與轉(zhuǎn)軸的夾角為θ，彈簧長度為x，小環(huán)受力平衡對小球解得第9頁/共18頁故C正確D錯誤。故選AC。二、非選擇題：本題共5小題，共分變化，每隔時間T拍攝一張照片。（1位置B和C；（2）經(jīng)測量，AB、BC兩線段的長度分別為、；（3）若忽略空氣阻力，①______（選填“=”或“>”或“<②如圖，若某同學(xué)測得AB與水平方向的夾角為30°，，已知照片中尺寸為實際尺寸的，，則小球經(jīng)過B點的速度大小為______m/s。③小球從A到C的平均速度大小______（選填“等于”或“不等于”）【答案】①.>②.③.等于【解析】3）①[1]設(shè)AB與水平方向的夾角為，BC與水平方向的夾角為，易得，則所以第10頁/共18頁②[2]依題意，AB線段的實際長度為可知從A到B過程，有解得可得，則小球經(jīng)過B點的速度大小為③[3]小球從A到C的平均速度大小為在B點，豎直方向和水平方向滿足可得所以12.12所示。擋板B、C到轉(zhuǎn)軸距離為R，擋板A到轉(zhuǎn)軸距離為2R，塔輪①④半徑相同。第11頁/共18頁（1）本實驗所采用的實驗探究方法與下列哪些實驗是相同的________；A.探究平拋運動的特點B.探究小車速度隨時間變化的規(guī)律C.探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系（2）探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板________處（選填“A和C”或“B和C”（3）探究向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系。應(yīng)將皮帶套在________塔輪上（選填“①④”“②⑤”或“③⑥”（43所示的裝置與傳感器結(jié)合驗證向心力的表達(dá)式。實驗時用手撥動旋臂產(chǎn)生圓周運動，力傳感器和光電門固定在實驗器上，實時測量角速度和向心力的大小：a.圖4中?、佗趦蓷l曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量________（填“大于”或“小于”）曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量；b.為了進(jìn)一步明確向心力和角速度的關(guān)系，可以作向心力F與________關(guān)系的圖像。該圖像為線性圖像，更容易觀察。【答案】（1）C（2）B和C（3）①④（4）①.小于②.【解析】【小問1詳解】第12頁/共18頁本實驗所采用的實驗探究方法為控制變量法，與探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系實驗方法是相同的。故選C?！拘?詳解】探究向心力的大小與角速度的關(guān)系，要保持轉(zhuǎn)動半徑和質(zhì)量一定，則可將傳動皮帶套在②⑤塔輪上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B、C處；【小問3詳解】探究向心力的大小與運動半徑之間的關(guān)系，要保持角速度和質(zhì)量一定，應(yīng)將皮帶套在①④塔輪上；【小問4詳解】a.[1]根據(jù)可知，相同半徑，當(dāng)角速度相同時，質(zhì)量越大，則向心力F越大，由圖可知曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量小于曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量；b.[2]為了進(jìn)一步明確向心力和角速度的關(guān)系，可以作13.某人站在水平地面上，手握不可伸長輕繩一端，繩的另一端系有質(zhì)量為m的小球，使球在豎直平面內(nèi)以手為圓心做圓周運動。當(dāng)球某次運動到最低點時，繩恰好受到所能承受的最大拉力被拉斷，球以繩斷時的速度水平飛出，通過水平距離d后落地。已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為力加速度為g，忽略空氣阻力。（1）繩能承受的最大拉力是多少？（2）保持手的高度不變，改變繩長，使球重復(fù)上述運動，若繩仍在球運動到最低點時達(dá)到最大拉力被拉斷，則小球被拋出的最大水平距離是多少？【答案】（1）（2）【解析】第13頁/共18頁【小問1詳解】設(shè)繩斷后球飛行時間為t，由平拋運動規(guī)律，豎直方向水平方向解得設(shè)繩能承受的最大拉力為T，球做圓周運動的半徑為由圓周運動向心力公式，有解得【小問2詳解】設(shè)繩長為l，繩斷時球的速度大小為，有解得繩斷后球做平拋運動，豎直位移為，水平位移為x，時間為，有，聯(lián)立解得當(dāng)時，x有極大值為14.R=0.5m的半球形陶罐，固定在可以繞豎直軸旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)軸與過陶罐球心O的對稱軸OO′重合。轉(zhuǎn)臺靜止不轉(zhuǎn)動時，將一質(zhì)量為m=2kg、可視為質(zhì)點的小物塊放入陶罐內(nèi)，小物塊恰能靜止于陶罐內(nèi)壁的AA點與陶罐球心O的連線與對稱軸OO′成θ=37°g=10m/s2，sin37°=0.6，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。則：（1）物塊與陶罐內(nèi)壁之間的動摩擦因數(shù)為多少？（2）當(dāng)轉(zhuǎn)臺繞轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時，若物塊在陶罐中的A點與陶罐一起轉(zhuǎn)動且所受的摩擦力恰好為0，則轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為多少？（3）若轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動的角速度為3rad/s，物塊仍在陶罐中的A點隨陶罐一起轉(zhuǎn)動，則陶罐給物塊的彈力和摩擦力大小為多少？第14頁/共18頁【答案】（1）0.752）3），【解析】【分析】1）物塊受力如圖甲所示由平衡條件得、且得（2）物塊受力如圖乙所示第15頁/共18頁由圓周運動的條件得圓周運動半徑得（3）