2023-2024年四川省眉山市仁壽縣二校高一下學(xué)期4月期中考試物理試題（解析版）

2023級(jí)第二學(xué)期第二次質(zhì)量檢測(cè)物理試卷一、單選題1.如圖所示，物體在恒力作用下沿曲線從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，這時(shí)突然使它所受的力方向改變而大小不變（即由變?yōu)椋?，關(guān)于物體以后的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.物體可能沿曲線運(yùn)動(dòng) B.物體可能沿直線運(yùn)動(dòng)C.物體可能沿曲線運(yùn)動(dòng) D.物體可能沿原曲線由點(diǎn)返回點(diǎn)【答案】C【解析】物體在恒力作用下沿曲線從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)，則恒力的方向大致指向軌跡的凹側(cè)，由變?yōu)楹?，合外力方向?yīng)指向軌跡的凸側(cè)，物體繼續(xù)做曲線運(yùn)動(dòng)，此后，合外力方向應(yīng)指向接下來的軌跡的凹側(cè)，從圖中看出物體只可能沿曲線運(yùn)動(dòng)。故選C。2.小蜀同學(xué)用玩具汽車做實(shí)驗(yàn)。如圖所示，汽車以恒定速率先后經(jīng)過某凹形橋面和拱形橋面，凹形橋面最低點(diǎn)為點(diǎn)，拱形橋面最高點(diǎn)為點(diǎn)。下列說法正確的是（）A.生活中，同樣材質(zhì)修建的橋面，凹形橋面不容易損壞B.拱形橋的點(diǎn)汽車速度越快，需要的向心力越小C.過點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力D.過點(diǎn)時(shí)，汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力【答案】D【解析】汽車以恒定速率先后經(jīng)過某凹形橋面和拱形橋面，在點(diǎn)向心加速度向上，處于超重狀態(tài)，在點(diǎn)向心加速度向下，處于失重狀態(tài)，故拱形橋面不容易損壞，故A錯(cuò)誤；由向心力公式可知，汽車速度越快，需要向心力越大，故B錯(cuò)誤；在點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，可知，根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對(duì)橋面壓力大于自身重力，故C錯(cuò)誤；在點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律得，可知，根據(jù)牛頓第三定律可知，汽車對(duì)橋面壓力小于自身重力，故D正確。故選D。3.如圖所示，整個(gè)裝置可繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，兩質(zhì)量不同的小球穿在光滑的桿上，并用輕繩相連，穩(wěn)定時(shí)角速度為，兩球轉(zhuǎn)動(dòng)半徑，下列說法正確的是（）A.兩球的線速度之比為 B.兩球的質(zhì)量之比為C.兩球的向心加速度之比為 D.兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為【答案】C【解析】?jī)汕虻慕撬俣认嗟?，由可得、兩球的線速度之比為，故A錯(cuò)誤；輕繩的作用力提供兩球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，由牛頓第二定律得，可得、兩球的質(zhì)量之比為，故B錯(cuò)誤；由可得兩球的向心加速度之比為，故C正確；由可得、兩球運(yùn)動(dòng)的周期之比為，故D錯(cuò)誤。故選C。4.為營(yíng)造良好的學(xué)習(xí)、生活環(huán)境，本校每周都要進(jìn)行大掃除活動(dòng)。如圖所示，某同學(xué)某次用水沖洗樓梯時(shí)水從樓梯口以的水平速度沖出，所有階梯均寬、高，取，忽略空氣阻力。則本次沖洗中有幾階臺(tái)階完全沒有被沖洗到（）A.一階 B.二階 C.三階 D.四階【答案】B【解析】設(shè)水流到臺(tái)階的時(shí)間為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可知水平方向和豎直方向滿足，，依題意，有，解得，可得相應(yīng)水平方向，所以臺(tái)階數(shù)為，則水流落在第臺(tái)階上，有階沒有沖洗到。故選B。5.“套圈游戲”深受大家的喜愛，游戲者要站到區(qū)域線外將圓圈水平拋出，落地時(shí)套中的物體即為“勝利品”。某同學(xué)在一次“套圈”游戲中，從點(diǎn)以某一速度水平拋出的圓圈落到了物體左邊，如圖所示，為了套中該物體，該同學(xué)做了如下調(diào)整，則下列方式中一定套不中的是（）（忽略空氣阻力）A.點(diǎn)位置不變，增大速度水平拋出B.點(diǎn)正下方，減小速度水平拋出C.點(diǎn)正上方，增大速度水平拋出D.點(diǎn)正前方，減小速度水平拋出【答案】B【解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，平拋運(yùn)動(dòng)在豎直方向上的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，在水平方向上的分運(yùn)動(dòng)為勻速直線運(yùn)動(dòng)，即有，，聯(lián)立可得，根據(jù)題意，從點(diǎn)以某一速度水平拋出的圓圈落到了物體左邊，則可知在高度一定的情況下，水平拋出的速度過小，因此，若點(diǎn)位置不變，則增大速度水平拋出可能套中物體，故A錯(cuò)誤；若從點(diǎn)正下方，且減小速度水平拋出，則根據(jù)，可知，一定套不中物體，故B正確；若從點(diǎn)正上方，且增大速度水平拋出，則根據(jù)，可知，有可能套中物體，故C錯(cuò)誤；若從點(diǎn)正前方，且減小速度水平拋出，則根據(jù)，可知，有可能套中物體，故D錯(cuò)誤。故選B。6.某同學(xué)用樂高積木搭建了一套機(jī)械裝置如圖所示，貨車通過光滑輕質(zhì)定滑輪提升一箱貨物，貨箱質(zhì)量，貨物質(zhì)量，貨車以速度向左勻速運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是（）A.貨物向上做勻速直線運(yùn)動(dòng) B.箱中貨物對(duì)箱底壓力等于C.圖示位置時(shí)貨箱的速度為 D.此過程中貨車?yán)π∮凇敬鸢浮緾【解析】依題意，圖示位置時(shí)把車的速度分解在沿繩方向和垂直繩方向，可得，由于貨物及箱向上運(yùn)動(dòng)的速度大小等于繩端運(yùn)動(dòng)的速度大小，所以圖示位置時(shí)貨箱的速度為，隨著車向左運(yùn)動(dòng)，增大，則增大，貨物的速度也增大，所以貨物在加速運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤，C正確；由于箱中貨物豎直向上做加速運(yùn)動(dòng)，加速度方向豎直向上，貨物處于超重狀態(tài)，所以貨物對(duì)箱底壓力大于，故B錯(cuò)誤；由于貨物與貨箱一起向上加速運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有，對(duì)于貨車根據(jù)平衡條件有，聯(lián)立可得，顯然，此過程中貨車?yán)Σ灰欢ㄐ∮?，故D錯(cuò)誤。故選C。7.游樂場(chǎng)中的“旋轉(zhuǎn)飛椅”用鋼繩懸掛在水平轉(zhuǎn)盤邊緣的同一圓周上，轉(zhuǎn)盤繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)。甲、乙兩人同時(shí)乘坐“旋轉(zhuǎn)飛椅”時(shí)可簡(jiǎn)化為如圖所示的模型，甲對(duì)應(yīng)的鋼繩長(zhǎng)度大于乙對(duì)應(yīng)的鋼繩長(zhǎng)度，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定后，甲、乙對(duì)應(yīng)的鋼繩與豎直方向的夾角分別為、，鋼繩的質(zhì)量不計(jì)，忽略空氣阻力，則轉(zhuǎn)動(dòng)穩(wěn)定時(shí)（）A.甲、乙兩人所處的高度可能相同B.甲、乙兩人到轉(zhuǎn)軸的距離可能相等C.與可能相等D.甲、乙兩人做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力大小可能相等【答案】D【解析】設(shè)圓盤的半徑為，甲、乙同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，重力與拉力的合力為，且其合力提供向心力，即，推得（為常數(shù)），解得，，又，推得，，，根據(jù)題意甲對(duì)應(yīng)的鋼繩長(zhǎng)度大于乙對(duì)應(yīng)的鋼繩長(zhǎng)度，故甲所處的高度大于乙所處的高度，同時(shí)，故A錯(cuò)誤，C錯(cuò)誤；人到轉(zhuǎn)軸的距離，又，，解得，故B錯(cuò)誤；因兩人的質(zhì)量未知，甲、乙兩人做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)所需的向心力大小可能相等，故D正確。故選D。二、多選題8.如圖，、兩點(diǎn)分別位于大、小輪的邊緣上，點(diǎn)位于大輪半徑的中點(diǎn)，大輪的半徑是小輪的倍，它們之間靠摩擦傳動(dòng)，接觸面不打滑。下面關(guān)于、、三點(diǎn)的線速度、角速度、加速度、周期等物理量，正確的是（）A.B.C.D.【答案】A、C【解析】、兩點(diǎn)是摩擦傳動(dòng)，所以線速度大小相同，有，故A正確；由公式，得，故B錯(cuò)誤；、兩點(diǎn)是共軸傳動(dòng)，所以角速度相同。由公式，得，故C正確；由上得，由公式，得，故D錯(cuò)誤。故選A、C。9.經(jīng)過治理的護(hù)城河成為城市的一大景觀，河水看似清淺，實(shí)則較深。某次落水救人的事件可簡(jiǎn)化如圖，落水孩童抓住繩索停在處，對(duì)面河岸上的小伙子從處直線游過去，成功把人救起。河寬和間距如圖中標(biāo)注，假定河水在各處的流速均為，則（）A.游泳時(shí)小伙子面對(duì)的方向是合運(yùn)動(dòng)的方向B.小伙子在靜水中游泳的速度至少應(yīng)為C.小伙子渡河的時(shí)間一定少于D.若總面對(duì)著處游，小伙子將到達(dá)不了處【答案】B、D【解析】由題可知，設(shè)小伙子在靜水中的游泳的速度為，小伙子的合運(yùn)動(dòng)方向是從到，作出小伙子游泳時(shí)合速度與兩個(gè)分速度的關(guān)系，如圖所示當(dāng)與合速度垂直時(shí)有最小值，設(shè)與河岸的夾角為，根據(jù)幾何關(guān)系有，解得，即游泳時(shí)小伙子面對(duì)的方向是與合速度方向垂直，此時(shí)最小的速度為，故A錯(cuò)誤，B正確；由分析可知，小伙子相對(duì)水的速度存在不確定性，其沿流水方向和垂直河岸方向的速度大小及合速度大小都不能確定，則渡河的時(shí)間不確定，故C錯(cuò)誤；若總面對(duì)著處游，如圖所示由圖可知的方向會(huì)不斷變化，則有加速度產(chǎn)生，而的方向大小不變，根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解，可知它們的合運(yùn)動(dòng)是變速曲線運(yùn)動(dòng)，位移變大，故達(dá)不了處，故D正確。故選B、D。10.自駕游是目前比較流行的旅游方式，如圖所示是汽車在通往景區(qū)人煙稀少的公路上行駛時(shí)遇到動(dòng)物橫過公路的情形。此時(shí)汽車正在以的速度勻速行駛，突然從公路邊沖出幾只動(dòng)物，司機(jī)立即剎車，假設(shè)剎車過程汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，動(dòng)物與汽車距離為。以下說法正確的是（）A.汽車第初的速度為 B.汽車勻減速末的速度為C.汽車剎車停止時(shí)離動(dòng)物的距離為 D.汽車最后的位移為【答案】C、D【解析】由題可知初速度為，加速度為，設(shè)汽車經(jīng)過時(shí)間停止運(yùn)動(dòng)，則根據(jù)速度與時(shí)間關(guān)系式可知，汽車第初的速度即為剎車后第末的速度，根據(jù)速度與時(shí)間關(guān)系式可知，可知汽車末的速度為，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。汽車剎車的距離為，此時(shí)汽車離小動(dòng)物的距離為。故選項(xiàng)C正確；根據(jù)逆向思維可知，汽車最后的位移為，故選項(xiàng)D正確。故選C、D。三、實(shí)驗(yàn)題11.用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球做圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系：（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時(shí)，用到的實(shí)驗(yàn)方法是__________。A．理想實(shí)驗(yàn) B．等效替代法 C．微元法 D．控制變量法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在、位置，、到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，觀察左右露出的刻度，此時(shí)可研究向心力的大小與________的關(guān)系。A．質(zhì)量 B．角速度 C．半徑（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄時(shí)，左邊標(biāo)尺露出格，右邊標(biāo)尺露出格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為_________?！敬鸢浮浚?）D；（2）B；（3）【解析】（1）在研究向心力大小與質(zhì)量、角速度和半徑之間的關(guān)系時(shí)，保持質(zhì)量和角速度不變，探究向心力的大小與半徑；保持質(zhì)量和半徑不變，探究向心力的大小與角速度；保持半徑和角速度不變，探究向心力的大小與質(zhì)量；是采用了控制變量法。故選D。（2）圖中小球的質(zhì)量相同、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑也相同，可知是探究向心力的大小與角速度的關(guān)系。故選B。（3）由向心力的表達(dá)式可知，在小球的質(zhì)量相同、轉(zhuǎn)動(dòng)半徑也相同的情況下，與皮帶連接的兩個(gè)變速輪塔的角速度之比為，兩個(gè)變速輪塔是通過皮帶傳動(dòng)，即兩變速輪塔邊緣點(diǎn)的線速度大小相等，結(jié)合線速度與角速度的關(guān)系，可知，兩變速輪塔的半徑之比。12.在“探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中。（1）某組同學(xué)用如圖甲所示裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。用小錘擊打彈性金屬片后，球沿水平方向拋出，做平拋運(yùn)動(dòng)，同時(shí)球由靜止下落，可以觀察到兩個(gè)小球同時(shí)落地，改變小球距地面的高度和小錘擊打的力度，發(fā)現(xiàn)：兩球總是同時(shí)落地。由此可以得到的結(jié)論是___________。（2）該組同學(xué)繼續(xù)用如圖乙所示裝置繼續(xù)探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，在該實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）。A.斜槽軌道末端切線必須水平 B.斜槽軌道必須光滑C.將坐標(biāo)紙上確定的點(diǎn)用直線依次連接 D.小球每次都從斜槽上同一高度由靜止釋放（3）另一組同學(xué)拍攝鋼球做平拋運(yùn)動(dòng)頻閃照片的一部分如圖丙所示，已知每個(gè)小方格的邊長(zhǎng)為，重力加速度為，則鋼球平拋的初速度大小為___________。（4）一小球做平拋運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)記錄了運(yùn)動(dòng)軌跡上的三個(gè)點(diǎn)、、，如圖所示。以點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)建立坐標(biāo)系，各點(diǎn)的坐標(biāo)值已在圖中標(biāo)出。小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小___________；小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)為___________?！敬鸢浮浚?）平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)；（2）A、D；（3）；（4）；【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)中，球做平拋運(yùn)動(dòng)，而球做自由落體運(yùn)動(dòng)，當(dāng)兩球在同一高度處同時(shí)運(yùn)動(dòng)，得到的結(jié)果是兩球同時(shí)落地，且改變高度仍然得到相同的結(jié)果，則說明平拋運(yùn)動(dòng)豎直方向上為自由落體運(yùn)動(dòng)。（2）為了讓小球在斜槽末端獲得水平方向的速度以保證小球做平拋運(yùn)動(dòng)，則斜槽末端必須水平，故A正確；該實(shí)驗(yàn)中只要保證小球每次都從斜槽上同一高度由靜止釋放，則可保證小球每次做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度相同，不需要斜槽軌道必須光滑，故B錯(cuò)誤，D正確；由于平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡為拋物線，因此應(yīng)該用平滑的曲線將坐標(biāo)是上確定的點(diǎn)連接起來，故C錯(cuò)誤。故選A、D。（3）平拋運(yùn)動(dòng)水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，而豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，根據(jù)圖丙中可得，在水平方向有，在豎直方向由逐差法，聯(lián)立解得。（4）由圖可知、兩點(diǎn)間的水平位移等于、兩點(diǎn)間的水平位移，則、兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔等于、兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔，在豎直方向上根據(jù)逐差公式有，解得、兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為，則小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度大小為。點(diǎn)的豎直分速度為，則拋出點(diǎn)到點(diǎn)的豎直高度為，則拋出點(diǎn)到點(diǎn)的豎直距離為，豎直方向，根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，解得，拋出點(diǎn)到點(diǎn)的時(shí)間為，則拋出點(diǎn)到點(diǎn)的水平距離為，故小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初始位置坐標(biāo)為。四、計(jì)算題13.如圖所示，小球以傾角斜面底端的正上方以的初速度水平拋出，運(yùn)行一段時(shí)間后，恰好垂直撞在斜面上。求：（1）小球在空中運(yùn)行的時(shí)間；（2）拋出點(diǎn)距斜面底端的高度?！敬鸢浮浚?）；（2）【解析】（1）小球恰好垂直撞在斜面上，則有，解得，又，可得小球在空中運(yùn)行的時(shí)間為。（2）如圖所示，小球豎直方向的位移為，小球的水平位移為，小球落地斜面上與斜面底端的高度為，則拋出點(diǎn)距斜面底端的高度為。14.如圖所示為風(fēng)靡小朋友界的風(fēng)火輪賽車競(jìng)速軌道的部分示意圖。一質(zhì)量為的賽車（視為質(zhì)點(diǎn)）從處出發(fā)，以速率駛過半徑的凸形橋的頂端，經(jīng)段直線加速后從點(diǎn)進(jìn)入半徑為的豎直圓軌道，并以某速度駛過圓軌的最高點(diǎn)，此時(shí)賽車對(duì)軌道的作用力恰好為零。重力加速度取，試計(jì)算：（1）賽車在點(diǎn)受到軌道支持力的大??；（2）若賽車以的速率經(jīng)過點(diǎn)，求軌道受到來自賽車的彈力?！敬鸢浮浚?）；（2），方向豎直向上?！窘馕觥浚?）根據(jù)牛頓第二定律，處賽車滿足，即賽車在點(diǎn)受到的支持力為。（2）賽車以某速度駛過圓軌的最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力恰好為零，根據(jù)牛頓第二定律，即賽車的速率為，顯然以過點(diǎn)時(shí)，會(huì)受到軌道對(duì)其指向圓心的壓力，故根據(jù)牛頓第二定律，E處的賽車滿足，即，根據(jù)牛頓第三定律，賽車對(duì)軌道的彈力，方向豎直向上。15.如圖所示，水平放置的圓盤上，在其邊緣點(diǎn)固定一個(gè)小桶，桶的高度不計(jì)，圓盤半徑為，在圓盤直徑的正上方，與平行放置一條水平滑道，滑道右端與圓盤圓心在同一豎直線上，且點(diǎn)距離圓盤圓心的豎直高度，在滑道某處?kù)o止放置質(zhì)量為的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與滑道的動(dòng)摩擦