2023-2024學(xué)年山西省部分學(xué)校 高一下學(xué)期3月金科聯(lián)考物理試題（解析版）

高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE2金科大聯(lián)考·2023~2024學(xué)年度下學(xué)期第一次質(zhì)量檢測(cè)高一物理a全卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選〖答案〗的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.研究曲線運(yùn)動(dòng)常常用“化曲為直”的思想，即運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解將曲線運(yùn)動(dòng)等效分解成兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)研究。下列說法正確的是（）A.任何曲線運(yùn)動(dòng)都可以分解為互相垂直的勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定是變化的，但加速度可以保持不變C.分解后的分運(yùn)動(dòng)的速度一定比合運(yùn)動(dòng)的速度小D.分解后的分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能比合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長〖答案〗B〖解析〗A．加速度發(fā)生變化的曲線運(yùn)動(dòng)不可以分解為互相垂直的勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化，所以速度一定是變化的，加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，但加速度可以保持不變，故B正確；C．根據(jù)平行四邊形定則可知，分解后的分運(yùn)動(dòng)的速度不一定比合運(yùn)動(dòng)的速度小，故C錯(cuò)誤；D．分解后的分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選B。2.下列關(guān)于幾種圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.圖甲中小球在豎直圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過軌道上與圓心等高的A點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力提供小球所需的向心力B.圖乙中放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體受到的靜摩擦力方向始終指向圓心C.圖丙中小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩的拉力與小球重力的合力提供小球運(yùn)動(dòng)所需的向心力D.圖丁的圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，緊貼圓筒壁一起運(yùn)動(dòng)的物體a所受摩擦力也越大〖答案〗D〖解析〗A．小球在圖甲的豎直圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過與圓心O等高的A點(diǎn)時(shí)，受到重力和支持力，其中軌道對(duì)小球的支持力提供小球所需向心力，故A正確，不符合題意；B．圖乙中物體放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上并隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受到重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力，指向圓心，故B正確，不符合題意；C．圖丙中小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析，受到重力和繩子拉力，合力提供向心力，故C正確，不符合題意；D．圖丁的圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度無論多大，緊貼圓筒壁一起運(yùn)動(dòng)的物體a所受摩擦力與其重力等大反向，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3.如圖所示，“”形光滑硬桿固定在豎直平面內(nèi)，，底邊水平。均可視為質(zhì)點(diǎn)的帶孔小球甲、乙間用輕質(zhì)細(xì)桿相連，分別套在“”形桿上的A、C點(diǎn)，開始時(shí)兩球在同一豎直線上處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻給乙一個(gè)輕微擾動(dòng)使它們開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，輕質(zhì)細(xì)桿與水平方向的夾角為60°，則此時(shí)乙球的速度大小為（）A. B.v C. D.〖答案〗B〖解析〗當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，輕質(zhì)細(xì)桿與水平方向的夾角為60°，則此時(shí)乙球的速度大小為，根據(jù)甲乙沿桿方向的分速度相同可得解得故選B。4.在空中同一點(diǎn)沿相反方向同時(shí)水平拋出兩個(gè)小球，它們的初速度大小分別為和。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)兩個(gè)小球速度之間的夾角為時(shí)，下落的高度為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗當(dāng)兩個(gè)小球速度之間的夾角為時(shí)，二者速度的偏角互余，設(shè)初速度大小為的小球速度偏角為，則有解得則下落的高度為故選A。5.如圖所示，正方形框ABCD豎直放置，兩個(gè)完全相同的小球P、Q分別穿在方框的BC、CD邊上，當(dāng)方框繞AD軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球均恰與方框保持相對(duì)靜止且位于BC、CD邊的中點(diǎn)，已知兩球與方框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則兩球與方框間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗對(duì)P球，根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)Q球，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故選B。6.如圖所示，為了測(cè)量列車通過一圓弧形彎道在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎的半徑的大小，某人設(shè)計(jì)了如下方法：將一重物（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕繩懸掛在列車車廂頂部，當(dāng)列車以恒定速率v通過該彎道時(shí)，發(fā)現(xiàn)輕繩與車廂側(cè)壁保持平行。已知彎道路面與水平面間夾角為，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。則列車在該彎道的轉(zhuǎn)彎半徑大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗重物受到重力、繩子拉力的合力提供重物做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則解得列車在該彎道的轉(zhuǎn)彎半徑大小為故選C。7.如圖所示，半徑為R的光滑細(xì)圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量為m、中心有小孔的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在圓環(huán)上，并在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，以大小為（g為重力加速度）的速度經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)A，則下列說法正確的是（）A.要保證小球可以到達(dá)最高點(diǎn)A，k不可能等于0B.若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為0C.若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生方向豎直向下、大小為的壓力D.若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生方向豎直向上、大小為的拉力〖答案〗D〖解析〗A．由于小球穿在圓環(huán)上，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)受到的支持力等于重力時(shí)，小球的速度為0，則要保證小球可以到達(dá)最高點(diǎn)A，k可以等于0，故A錯(cuò)誤；BCD．當(dāng)小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為0時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得可知若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為0；若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小不為0；若，小球受到的重力不足以提供向心力，則圓環(huán)對(duì)小球有豎直向下的彈力，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生方向豎直向上、大小為的拉力，BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，壓路機(jī)的大輪半徑R是小輪半徑r的2倍，A點(diǎn)位于大輪邊緣，B點(diǎn)位于小輪邊緣，C點(diǎn)距離大輪軸心。當(dāng)壓路機(jī)勻速行駛時(shí)，車輪與路面不打滑。下列關(guān)于A、B、C三點(diǎn)繞各自圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2∶1B.A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為1∶2C.B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為6∶1D.經(jīng)過足夠長的距離，B、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)之比為2∶3〖答案〗BC〖解析〗A．A、B分別為同一傳動(dòng)裝置前輪和后輪邊緣上的一點(diǎn)，線速度大小相等，則A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為故B正確；C．A、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為故C正確；D．B、C兩點(diǎn)的角速度大小之比為根據(jù)經(jīng)過足夠長的距離，B、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)之比為故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖甲所示為一固定在水平地面、傾角為的斜面，在斜面ABCD上固定平鋪一張光滑的坐標(biāo)紙，將一小球從A點(diǎn)沿AB以某一初速度水平推出，并用頻閃照相機(jī)記錄下小球在運(yùn)動(dòng)過程中不同時(shí)刻的位置，如圖乙所示。已知坐標(biāo)紙每個(gè)正方形方格的邊長為d，照相機(jī)頻閃的時(shí)間間隔為t，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。則下列說法正確的是（）A.小球在斜面上做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到CD邊的時(shí)間為4.75tC.小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為 D.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椤即鸢浮紸D〖解析〗A．小球在斜面上受到的合力為重力沿斜面向下的分力，恒定不變，且合力方向與初速度方向垂直，則小球在斜面上做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；C．小球沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有故C錯(cuò)誤；D．小球沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得小球的加速度大小為又可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮楣蔇正確；B．設(shè)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到CD邊的時(shí)間為，則有解得故B錯(cuò)誤。故選AD。10.如圖甲所示，固定在水平地面上表面光滑的圓錐體，其軸線豎直，頂角為。將長度為l的輕繩一端固定在頂點(diǎn)O處（輕繩與母線平行），另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。小球以角速度繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得細(xì)線拉力F隨變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知重力加速度，則結(jié)合圖中相關(guān)信息，下列說法正確的是（）A. B.C. D.當(dāng)時(shí)，〖答案〗BCD〖解析〗ABC．由圖像，可知當(dāng)時(shí)，對(duì)小球有由圖像知，當(dāng)小球恰好離開錐面時(shí)，此時(shí)，，繩子拉力與小球重力的合力提供向心力，有聯(lián)立可求得，，故故A錯(cuò)誤，BC正確；D．當(dāng)時(shí)，小球已經(jīng)離開圓錐體，設(shè)此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為，對(duì)小球有求得故D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖甲所示。在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的途中放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺（未畫出）讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)。在木板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：A.實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且，如圖乙所示；B.讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差；C.讓鋼球從斜面上同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差；D.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差。（1）下列說法中正確的是______（填字母）。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B.必須選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面C.必須選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的桌面（2）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?，空氣阻力不?jì)，則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗測(cè)出鋼球的平拋初速度大小______m/s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)的速度大小______m/s。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）〖答案〗（1）A（2）2.02.5〖解析〗【小問1詳析】A．為了保證小球拋出桌面時(shí)做的是平拋運(yùn)動(dòng)，則實(shí)驗(yàn)時(shí)需要保持桌面水平，故A正確；BC．只要保證小鋼球從桌面水平拋出時(shí)的速度相等即可，所以只需要保證小鋼球每次從同一位置由靜止釋放即可，斜面與桌面可以不需要光滑，故BC錯(cuò)誤。故選A?！拘?詳析】在豎直方向水平方向其中聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得b點(diǎn)為hac段時(shí)間的中點(diǎn)，因此有鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)的速度大小12.實(shí)驗(yàn)探究小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究影響向心力大小的因素。長槽橫臂的擋板C到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板B到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的相對(duì)大小。（1）下列實(shí)驗(yàn)與本實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法一致的是______（填字母）。A.探究一根彈簧彈力與形變量的關(guān)系B.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確是______（填字母）。A.探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處B.探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板B處C.探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處D.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板B處（3）若傳動(dòng)皮帶套住左、右兩個(gè)塔輪的半徑分別為、，某次實(shí)驗(yàn)使，則B、C兩處的角速度大小之比為______；將質(zhì)量相同的小球分別放在B、C兩處，左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為______。〖答案〗（1）C（2）BCD（3）〖解析〗【小問1詳析】本實(shí)驗(yàn)中探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法；A．探究一根彈簧彈力與形變量的關(guān)系，沒有采用控制變量法，故A錯(cuò)誤；B．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實(shí)驗(yàn)方向是等效替代法，故B錯(cuò)誤；C．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法，故C正確。故選C【小問2詳析】AB．探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板B處，故A錯(cuò)誤，B正確；C．探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，故C正確；D．探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板B處，故D正確。故選BCD?！拘?詳析】若傳動(dòng)皮帶套住左、右兩個(gè)塔輪的半徑分別為、，某次實(shí)驗(yàn)使，根據(jù)可知?jiǎng)tB、C兩處的角速度大小之比為將質(zhì)量相同的小球分別放在B、C兩處，根據(jù)可知左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為13.如圖所示，一人騎摩托車做特技表演，從水平平臺(tái)出發(fā)，從平臺(tái)端點(diǎn)C水平飛出，恰好能從固定在豎直面內(nèi)的圓弧軌道的D點(diǎn)沿切線進(jìn)入軌道，并沿軌道恰好能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B，O為圓心。已知圓弧軌道的半徑，OD連線與豎直方向間夾角為，人與摩托車整體的質(zhì)量，測(cè)得經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。人與摩托車整體視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度，，。求：（1）人與摩托車整體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大?。唬?）人與摩托車整體從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小及從C到D的飛行時(shí)間。〖答案〗（1）；（2），〖解析〗（1）沿軌道恰好能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B，則有解得人與摩托車整體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為（2）在D點(diǎn)處，根據(jù)牛頓第二定律可得又根據(jù)牛頓第三定律可知解得則人與摩托車整體從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小D點(diǎn)處的豎直分速度為則從C到D的飛行時(shí)間為14.如圖甲是一幅名為“打水漂兒”的畫，畫中是很多人兒時(shí)玩過的一種游戲：在河岸邊將小石片水平拋出，石片碰到水面時(shí)并不會(huì)直接沉入水中，而是擦著水面再次彈起飛行，跳躍數(shù)次后沉入水中。如圖乙所示，現(xiàn)有一人在池塘邊距水面高度為處，將一小石片以初速度水平拋出，若小石片每次與水面接觸后，豎直方向的分速度反向，大小變?yōu)榻佑|前的，水平方向的分速度方向不變，大小變?yōu)榻佑|前的，空氣阻力及小石片與水面接觸的時(shí)間可忽略不計(jì)，重力加速度。求：（1）小石片第一次接觸水面前瞬間的速度v的大小；（2）小石片從拋出到第二次與水面接觸所經(jīng)歷的時(shí)間t以及此時(shí)與拋出點(diǎn)間的水平距離x?！即鸢浮剑?）；（2），〖解析〗（1）小石片拋出做平拋運(yùn)動(dòng)，在豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng)，則有解得第一次接觸水面前瞬間小石片的豎直分速度小石片第一次接觸水面前瞬間的速度v的大小為（2）小石片從第一次碰撞水面后做斜拋運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)到第二次碰撞水面前的過程中，在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間小石片從拋出到第二次與水面接觸所經(jīng)歷的時(shí)間小石片第二次接觸水面處與拋出點(diǎn)的水平距離15.如圖甲所示為酒店常用的帶有自動(dòng)轉(zhuǎn)盤的大型圓形餐桌，其規(guī)格為：桌面直徑，轉(zhuǎn)盤直徑?，F(xiàn)將可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量相等的物體A、B通過輕繩相連放在轉(zhuǎn)盤上，O為轉(zhuǎn)盤圓心，A放在距O點(diǎn)處，B放在轉(zhuǎn)盤邊緣處，A、B間輕繩恰好伸直且過圓心O正上方，轉(zhuǎn)盤平面到桌面間的高度差，簡化示意圖如圖乙所示。已知A與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)。B與轉(zhuǎn)盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)，現(xiàn)在使轉(zhuǎn)盤從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，并緩慢增大角速度，兩物體與圓盤間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，空氣阻力不計(jì)，重力加速度。（1）輕繩剛開始有張力時(shí)，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大?。唬?）若輕繩不會(huì)斷裂，當(dāng)A、B均剛開始相對(duì)轉(zhuǎn)盤滑動(dòng)時(shí)，求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大??；（3）若轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度達(dá)到（2）中的大小時(shí)，輕繩恰好斷裂，通過計(jì)算判斷B是否會(huì)直接飛過桌面落在地面上?！即鸢浮剑?）；（2）；（3）否，見〖解析〗〖解析〗（1）根據(jù)題意可知，當(dāng)物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)由摩擦力提供向心力，當(dāng)靜摩擦力達(dá)到最大時(shí)繩子上才會(huì)出現(xiàn)張力，對(duì)A物體有解得對(duì)物體B有解得故輕繩剛開始有張力時(shí)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大小為（2）分析可知，隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大，繩子上出現(xiàn)張力，物體B始終有向外運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，物體A所受靜摩擦力指向圓心，隨著角速度繼續(xù)增大，物體A所受靜摩擦力逐漸減小，直至減為零后又反向開始增大，即當(dāng)角速度大到一定程度后物體A所受摩擦力背離圓心，此刻對(duì)物體A有對(duì)物體B有由于物體A、B質(zhì)量相同，兩式聯(lián)立可得轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度的大小為（3）若A、B剛開始相對(duì)圓盤滑動(dòng)，繩子恰好崩斷，此時(shí)物體B的線速度為繩子斷裂后物體B做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體B做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為，時(shí)間為，則解得，假設(shè)B落在餐桌上，則落點(diǎn)與O點(diǎn)的水平距離為故假設(shè)成立，B不會(huì)直接飛過桌面落在地面上。金科大聯(lián)考·2023~2024學(xué)年度下學(xué)期第一次質(zhì)量檢測(cè)高一物理a全卷滿分100分，考試時(shí)間75分鐘。注意事項(xiàng)：1.答題前，先將自己的姓名、準(zhǔn)考證號(hào)填寫在試卷和答題卡上，并將條形碼粘貼在答題卡上的指定位置。2.請(qǐng)按題號(hào)順序在答題卡上各題目的答題區(qū)域內(nèi)作答，寫在試卷、草稿紙和答題卡上的非答題區(qū)域均無效。3.選擇題用2B鉛筆在答題卡上把所選〖答案〗的標(biāo)號(hào)涂黑；非選擇題用黑色簽字筆在答題卡上作答；字體工整，筆跡清楚。4.考試結(jié)束后，請(qǐng)將試卷和答題卡一并上交。一、選擇題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。1.研究曲線運(yùn)動(dòng)常常用“化曲為直”的思想，即運(yùn)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解將曲線運(yùn)動(dòng)等效分解成兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)研究。下列說法正確的是（）A.任何曲線運(yùn)動(dòng)都可以分解為互相垂直的勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.曲線運(yùn)動(dòng)的速度一定是變化的，但加速度可以保持不變C.分解后的分運(yùn)動(dòng)的速度一定比合運(yùn)動(dòng)的速度小D.分解后的分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間可能比合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間長〖答案〗B〖解析〗A．加速度發(fā)生變化的曲線運(yùn)動(dòng)不可以分解為互相垂直的勻速直線運(yùn)動(dòng)與勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤；B．曲線運(yùn)動(dòng)的速度方向時(shí)刻發(fā)生變化，所以速度一定是變化的，加速度方向與速度方向一定不在同一直線上，但加速度可以保持不變，故B正確；C．根據(jù)平行四邊形定則可知，分解后的分運(yùn)動(dòng)的速度不一定比合運(yùn)動(dòng)的速度小，故C錯(cuò)誤；D．分解后的分運(yùn)動(dòng)的時(shí)間一定等于合運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，故D錯(cuò)誤。故選B。2.下列關(guān)于幾種圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例的說法中，錯(cuò)誤的是（）A.圖甲中小球在豎直圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過軌道上與圓心等高的A點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小球的支持力提供小球所需的向心力B.圖乙中放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上的物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物體受到的靜摩擦力方向始終指向圓心C.圖丙中小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，細(xì)繩的拉力與小球重力的合力提供小球運(yùn)動(dòng)所需的向心力D.圖丁的圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度越大，緊貼圓筒壁一起運(yùn)動(dòng)的物體a所受摩擦力也越大〖答案〗D〖解析〗A．小球在圖甲的豎直圓形軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過與圓心O等高的A點(diǎn)時(shí)，受到重力和支持力，其中軌道對(duì)小球的支持力提供小球所需向心力，故A正確，不符合題意；B．圖乙中物體放在水平轉(zhuǎn)臺(tái)上并隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，受到重力、支持力和靜摩擦力，靜摩擦力提供向心力，指向圓心，故B正確，不符合題意；C．圖丙中小球做圓錐擺運(yùn)動(dòng)，對(duì)小球受力分析，受到重力和繩子拉力，合力提供向心力，故C正確，不符合題意；D．圖丁的圓筒勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度無論多大，緊貼圓筒壁一起運(yùn)動(dòng)的物體a所受摩擦力與其重力等大反向，故D錯(cuò)誤，符合題意。故選D。3.如圖所示，“”形光滑硬桿固定在豎直平面內(nèi)，，底邊水平。均可視為質(zhì)點(diǎn)的帶孔小球甲、乙間用輕質(zhì)細(xì)桿相連，分別套在“”形桿上的A、C點(diǎn)，開始時(shí)兩球在同一豎直線上處于靜止?fàn)顟B(tài)，某時(shí)刻給乙一個(gè)輕微擾動(dòng)使它們開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，輕質(zhì)細(xì)桿與水平方向的夾角為60°，則此時(shí)乙球的速度大小為（）A. B.v C. D.〖答案〗B〖解析〗當(dāng)甲運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)，速度大小為v，輕質(zhì)細(xì)桿與水平方向的夾角為60°，則此時(shí)乙球的速度大小為，根據(jù)甲乙沿桿方向的分速度相同可得解得故選B。4.在空中同一點(diǎn)沿相反方向同時(shí)水平拋出兩個(gè)小球，它們的初速度大小分別為和。重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)兩個(gè)小球速度之間的夾角為時(shí)，下落的高度為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗當(dāng)兩個(gè)小球速度之間的夾角為時(shí)，二者速度的偏角互余，設(shè)初速度大小為的小球速度偏角為，則有解得則下落的高度為故選A。5.如圖所示，正方形框ABCD豎直放置，兩個(gè)完全相同的小球P、Q分別穿在方框的BC、CD邊上，當(dāng)方框繞AD軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩球均恰與方框保持相對(duì)靜止且位于BC、CD邊的中點(diǎn)，已知兩球與方框之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，則兩球與方框間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A. B. C. D.〖答案〗B〖解析〗對(duì)P球，根據(jù)牛頓第二定律可得對(duì)Q球，根據(jù)牛頓第二定律可得聯(lián)立解得故選B。6.如圖所示，為了測(cè)量列車通過一圓弧形彎道在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎的半徑的大小，某人設(shè)計(jì)了如下方法：將一重物（可視為質(zhì)點(diǎn)）用輕繩懸掛在列車車廂頂部，當(dāng)列車以恒定速率v通過該彎道時(shí)，發(fā)現(xiàn)輕繩與車廂側(cè)壁保持平行。已知彎道路面與水平面間夾角為，空氣阻力不計(jì)，重力加速度為g。則列車在該彎道的轉(zhuǎn)彎半徑大小為（）A. B. C. D.〖答案〗C〖解析〗重物受到重力、繩子拉力的合力提供重物做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力，則解得列車在該彎道的轉(zhuǎn)彎半徑大小為故選C。7.如圖所示，半徑為R的光滑細(xì)圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi)，一質(zhì)量為m、中心有小孔的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）穿在圓環(huán)上，并在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，以大小為（g為重力加速度）的速度經(jīng)過圓環(huán)最高點(diǎn)A，則下列說法正確的是（）A.要保證小球可以到達(dá)最高點(diǎn)A，k不可能等于0B.若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為0C.若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生方向豎直向下、大小為的壓力D.若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生方向豎直向上、大小為的拉力〖答案〗D〖解析〗A．由于小球穿在圓環(huán)上，當(dāng)小球到達(dá)最高點(diǎn)受到的支持力等于重力時(shí)，小球的速度為0，則要保證小球可以到達(dá)最高點(diǎn)A，k可以等于0，故A錯(cuò)誤；BCD．當(dāng)小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為0時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可得解得可知若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小為0；若，則小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)的壓力大小不為0；若，小球受到的重力不足以提供向心力，則圓環(huán)對(duì)小球有豎直向下的彈力，根據(jù)牛頓第二定律可得解得根據(jù)牛頓第三定律可知，小球在A點(diǎn)對(duì)圓環(huán)產(chǎn)生方向豎直向上、大小為的拉力，BC錯(cuò)誤，D正確。故選D。二、選擇題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，有多項(xiàng)符合題目要求。全部選對(duì)的得6分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)的得0分。8.如圖所示，壓路機(jī)的大輪半徑R是小輪半徑r的2倍，A點(diǎn)位于大輪邊緣，B點(diǎn)位于小輪邊緣，C點(diǎn)距離大輪軸心。當(dāng)壓路機(jī)勻速行駛時(shí)，車輪與路面不打滑。下列關(guān)于A、B、C三點(diǎn)繞各自圓心做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的說法中，正確的是（）A.A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為2∶1B.A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為1∶2C.B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為6∶1D.經(jīng)過足夠長的距離，B、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)之比為2∶3〖答案〗BC〖解析〗A．A、B分別為同一傳動(dòng)裝置前輪和后輪邊緣上的一點(diǎn)，線速度大小相等，則A、B兩點(diǎn)的線速度大小之比為故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)A、B兩點(diǎn)的角速度大小之比為故B正確；C．A、C兩點(diǎn)同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，角速度相等，根據(jù)B、C兩點(diǎn)的向心加速度大小之比為故C正確；D．B、C兩點(diǎn)的角速度大小之比為根據(jù)經(jīng)過足夠長的距離，B、C兩點(diǎn)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)之比為故D錯(cuò)誤。故選BC。9.如圖甲所示為一固定在水平地面、傾角為的斜面，在斜面ABCD上固定平鋪一張光滑的坐標(biāo)紙，將一小球從A點(diǎn)沿AB以某一初速度水平推出，并用頻閃照相機(jī)記錄下小球在運(yùn)動(dòng)過程中不同時(shí)刻的位置，如圖乙所示。已知坐標(biāo)紙每個(gè)正方形方格的邊長為d，照相機(jī)頻閃的時(shí)間間隔為t，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，空氣阻力不計(jì)。則下列說法正確的是（）A.小球在斜面上做勻變速曲線運(yùn)動(dòng) B.小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到CD邊的時(shí)間為4.75tC.小球從A點(diǎn)拋出時(shí)的速度大小為 D.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮椤即鸢浮紸D〖解析〗A．小球在斜面上受到的合力為重力沿斜面向下的分力，恒定不變，且合力方向與初速度方向垂直，則小球在斜面上做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，故A正確；C．小球沿初速度方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，則有故C錯(cuò)誤；D．小球沿斜面向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則有解得小球的加速度大小為又可得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮楣蔇正確；B．設(shè)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到CD邊的時(shí)間為，則有解得故B錯(cuò)誤。故選AD。10.如圖甲所示，固定在水平地面上表面光滑的圓錐體，其軸線豎直，頂角為。將長度為l的輕繩一端固定在頂點(diǎn)O處（輕繩與母線平行），另一端系一個(gè)質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）。小球以角速度繞圓錐體的軸線在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測(cè)得細(xì)線拉力F隨變化的關(guān)系圖像如圖乙所示。已知重力加速度，則結(jié)合圖中相關(guān)信息，下列說法正確的是（）A. B.C. D.當(dāng)時(shí)，〖答案〗BCD〖解析〗ABC．由圖像，可知當(dāng)時(shí)，對(duì)小球有由圖像知，當(dāng)小球恰好離開錐面時(shí)，此時(shí)，，繩子拉力與小球重力的合力提供向心力，有聯(lián)立可求得，，故故A錯(cuò)誤，BC正確；D．當(dāng)時(shí)，小球已經(jīng)離開圓錐體，設(shè)此時(shí)輕繩與豎直方向夾角為，對(duì)小球有求得故D正確。故選BCD。三、非選擇題：本題共5小題，共54分。11.某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，如圖甲所示。在水平桌面上放置一個(gè)斜面，讓鋼球從斜面上由靜止?jié)L下，鋼球滾過桌邊后便做平拋運(yùn)動(dòng)。在鋼球拋出后經(jīng)過的途中放置一塊水平木板，木板由支架固定成水平，木板所在高度可通過豎直標(biāo)尺（未畫出）讀出，木板可以上下自由調(diào)節(jié)。在木板上固定一張白紙。該同學(xué)在完成裝置安裝后進(jìn)行了如下步驟的實(shí)驗(yàn)：A.實(shí)驗(yàn)前在白紙上畫一條直線，并在線上標(biāo)出a、b、c三點(diǎn)，且，如圖乙所示；B.讓鋼球從斜面上的某一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中a點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差；C.讓鋼球從斜面上同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中b點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差；D.讓鋼球從斜面上的同一位置由靜止?jié)L下，調(diào)節(jié)木板高度，使得鋼球正好擊中c點(diǎn)，記下此時(shí)木板與桌面的高度差。（1）下列說法中正確的是______（填字母）。A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)保持桌面水平B.必須選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的斜面C.必須選擇對(duì)鋼球摩擦力盡可能小的桌面（2）已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹椋諝庾枇Σ挥?jì)，則該同學(xué)由上述測(cè)量結(jié)果即可粗測(cè)出鋼球的平拋初速度大小______m/s，鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)的速度大小______m/s。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）〖答案〗（1）A（2）2.02.5〖解析〗【小問1詳析】A．為了保證小球拋出桌面時(shí)做的是平拋運(yùn)動(dòng)，則實(shí)驗(yàn)時(shí)需要保持桌面水平，故A正確；BC．只要保證小鋼球從桌面水平拋出時(shí)的速度相等即可，所以只需要保證小鋼球每次從同一位置由靜止釋放即可，斜面與桌面可以不需要光滑，故BC錯(cuò)誤。故選A。【小問2詳析】在豎直方向水平方向其中聯(lián)立代入數(shù)據(jù)解得b點(diǎn)為hac段時(shí)間的中點(diǎn)，因此有鋼球擊中b點(diǎn)時(shí)的速度大小12.實(shí)驗(yàn)探究小組用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究影響向心力大小的因素。長槽橫臂的擋板C到轉(zhuǎn)軸的距離是擋板A的2倍，長槽橫臂的擋板A和短槽橫臂的擋板B到各自轉(zhuǎn)軸的距離相等。轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的相對(duì)大小。（1）下列實(shí)驗(yàn)與本實(shí)驗(yàn)中采用的實(shí)驗(yàn)方法一致的是______（填字母）。A.探究一根彈簧彈力與形變量的關(guān)系B.探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律C.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（2）關(guān)于本實(shí)驗(yàn)，下列說法正確是______（填字母）。A.探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處B.探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板B處C.探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處D.探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板B處（3）若傳動(dòng)皮帶套住左、右兩個(gè)塔輪的半徑分別為、，某次實(shí)驗(yàn)使，則B、C兩處的角速度大小之比為______；將質(zhì)量相同的小球分別放在B、C兩處，左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為______?！即鸢浮剑?）C（2）BCD（3）〖解析〗【小問1詳析】本實(shí)驗(yàn)中探究向心力大小與質(zhì)量、半徑和角速度的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法；A．探究一根彈簧彈力與形變量的關(guān)系，沒有采用控制變量法，故A錯(cuò)誤；B．探究兩個(gè)互成角度的力的合成規(guī)律，采用的實(shí)驗(yàn)方向是等效替代法，故B錯(cuò)誤；C．探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系，采用的實(shí)驗(yàn)方向是控制變量法，故C正確。故選C【小問2詳析】AB．探究向心力和角速度的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑不同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板A和擋板B處，故A錯(cuò)誤，B正確；C．探究向心力和半徑的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量相同的小球分別放在擋板B和擋板C處，故C正確；D．探究向心力和質(zhì)量的關(guān)系時(shí)，應(yīng)將傳動(dòng)皮帶套在兩塔輪半徑相同的輪盤上，將質(zhì)量不同的小球分別放在擋板A和擋板B處，故D正確。故選BCD?！拘?詳析】若傳動(dòng)皮帶套住左、右兩個(gè)塔輪的半徑分別為、，某次實(shí)驗(yàn)使，根據(jù)可知?jiǎng)tB、C兩處的角速度大小之比為將質(zhì)量相同的小球分別放在B、C兩處，根據(jù)可知左、右兩側(cè)露出的標(biāo)尺格數(shù)之比為13.如圖所示，一人騎摩托車做特技表演，從水平平臺(tái)出發(fā)，從平臺(tái)端點(diǎn)C水平飛出，恰好能從固定在豎直面內(nèi)的圓弧軌道的D點(diǎn)沿切線進(jìn)入軌道，并沿軌道恰好能運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B，O為圓心。已知圓弧軌道的半徑，OD連線與豎直方向間夾角為，人與摩托車整體的質(zhì)量，測(cè)得經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小