2023-2024学年度高一第二学期月考（一）
物理试题
本试卷满分为100分，考试时间75分钟
一、单项选择题（本题共7题，每小题4分，共28分，在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体，速度和加速度都在改变
B. 做匀速圆周运动的物体的向心力是恒定的
C. 做曲线运动物体，受到的合外力可以是恒力
D. 做匀速圆周运动物体，相等时间内通过的位移相同
2. 如图所示，AB两点连线垂直于河岸，小南同学由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，河宽为120m，水流速度为4m/s，船在静水中的速度为3m/s，则小船到达对岸的位置距B点（ ）
A. 160m B. 140m C. 120m D. 100m
3. 如图所示，光滑容器内壁上有一小球在水平面内做匀速圆周运动。关于小球的受力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球受重力、向心力
B. 小球受到的合力为零
C. 小球受重力、容器壁的支持力
D. 小球受重力、容器壁的支持力和向心力
4. 如图所示，在竖直玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点时开始使玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动轨迹是图中的（ ）
A. 轨迹P B. 轨迹Q C. 轨迹R D. 轨迹P、Q、R都有可能
5. 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无相对滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（ ）
A. 线速度大小之比为
B. 加速度之比为
C. 转速之比为
D. 周期之比为
6. 运动员在同一位置分别沿与水平地面成和角的方向踢出一只橄榄球，两次球落在同一地点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则橄榄球（ ）
A. 沿轨迹①运动的位移长
B. 沿轨迹②运动的时间长
C. 在最高点时沿轨迹②运动的速度小
D. 两次的最高点位置一定在同一竖直线上
7. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（ ）
A. 角速度相同 B. 线速度大小相同
C. 向心加速度大小相同 D. 受到的向心力大小相同
二、多项选择题（本题共3题，每小题6分，共18分，在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，A、B两个质点以相同的水平速度抛出，A在竖直平面内运动，落地点为。B沿光滑斜面运动，落地点为。不计阻力，则从抛出点到落地点（ ）
A. A运动时间长 B. B运动的时间长
C. 在x轴上较远 D. 在x轴上较远
9. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，O、C的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）
A. 线速度突然增大为原来的2倍
B. 角速度突然增大为原来的2倍
C. 向心力突然增大为原来2倍
D. 向心加速度突然增大为原来的2倍
10. 如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，不计一切摩擦和阻力。当A环上升至定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度，则（ ）
A. 该时刻B的速度大小也等于
B. 该时刻B的速度恰好为0
C. 该时刻A的加速度恰好为0
D. 当A运动到如图虚线位置时，此时，绳与水平方向成角，则A该时刻速度大小恰好是B的两倍
三、非选择题（本题共5题，共54分，考生根据要求作答）
11. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。
（1）本实验采用的科学研究方法是______（填字母代号）；
A．控制变量法 B．等效代替法 C．理想实验法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量和转动半径相等的钢球放在A、C位置，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。
（3）在（2）实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）在图甲所示的实验中，小明观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，根据此实验探究平抛运动的特点，可得到的结论是平抛运动在竖直方向上做______运动。
（2）应用如图所示实验装置探究平抛运动的特点，下列关于此实验的说法正确的是______
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
13. 足球运动是风靡世界的第一运动。某次比赛中，若运动员在投掷界外球时，将足球水平掷出，如图所示，掷出后的足球可视为做平抛运动（重力加速度为g）。问题：
（1）设掷出点的高度为h，求足球在空中飞行的时间t；
（2）请提出两条能将球掷得更远的方法。
14. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0=20m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力（g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8），求：
（1）运动员在空中的飞行时间t1；
（2）运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s；
（3）运动员落到斜面上时速度大小v；
（4）运动员何时离斜面最远。
15. 冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差h=1.25m，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点以初速度v0水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径OM在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为x0=3m，圆盘半径R=1m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t；
（2）参赛者要落在圆盘上，v0的范围；
（3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度。（结果可以保留）2023-2024学年度高一第二学期月考（一）
物理试题
本试卷满分为100分，考试时间75分钟
一、单项选择题（本题共7题，每小题4分，共28分，在每小题列出的四个选项中，只有一个是正确的）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 做曲线运动的物体，速度和加速度都在改变
B. 做匀速圆周运动的物体的向心力是恒定的
C. 做曲线运动的物体，受到的合外力可以是恒力
D. 做匀速圆周运动物体，相等时间内通过的位移相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．做曲线运动的物体，速度改变，加速度可能不变，如平抛运动，故A错误；
B．做匀速圆周运动的物体，其向心力大小不变，方向不断变化，是变力，故B错误；
C．做曲线运动的物体，受到的合外力可以是恒力，如平抛运动，故C正确；
D．做匀速圆周运动物体，相等时间内通过的位移大小相等，方向可能不同，故D错误。
故选C。
2. 如图所示，AB两点连线垂直于河岸，小南同学由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，河宽为120m，水流速度为4m/s，船在静水中的速度为3m/s，则小船到达对岸的位置距B点（ ）
A. 160m B. 140m C. 120m D. 100m
【答案】A
【解析】
【详解】船渡河的时间为
小船到达对岸的位置距B点
故选A。
3. 如图所示，光滑容器内壁上有一小球在水平面内做匀速圆周运动。关于小球的受力，下列说法正确的是（ ）
A. 小球受重力、向心力
B. 小球受到合力为零
C. 小球受重力、容器壁的支持力
D. 小球受重力、容器壁的支持力和向心力
【答案】C
【解析】
【详解】AD．向心力是一种效果力，由其它力或其它力的合力提供，实际受力分析时，不能够认为物体受到向心力，故AD错误；
B．小球做匀速圆周运动，根据匀速圆周运动的规律可知，由小球所受外力的合力提供其圆周运动所需的向心力，可知小球受到的合力不为零，故B错误；
C．结合上述，对小球进行分析，可知小球受重力、容器壁的支持力，故C正确。
故选C。
4. 如图所示，在竖直玻璃管的水中有一红蜡块正在匀速上升，若红蜡块在A点时开始使玻璃管从AB位置水平向右做匀加速直线运动，则红蜡块实际运动轨迹是图中的（ ）
A. 轨迹P B. 轨迹Q C. 轨迹R D. 轨迹P、Q、R都有可能
【答案】C
【解析】
【详解】蜡块竖直方向匀速直线运动，水平方向匀加速直线运动，所以蜡块的实际运动为曲线，且蜡块的合外力水平向右。物体做曲线运动，合外力指向凹侧，则实际轨迹是图中的轨迹R。
故选C。
5. 如图所示，B和C是一组塔轮，即B和C半径不同，但固定在同一转动轴上，其半径之比为，A轮的半径大小与C轮相同，它与B轮紧靠在一起，当A轮绕过其中心的竖直轴转动时，由于摩擦作用，B轮也随之无相对滑动地转动起来。a、b、c分别为三轮边缘的三个点，则a、b、c三点在运动过程中的（ ）
A. 线速度大小之比为
B. 加速度之比为
C. 转速之比为
D. 周期之比为
【答案】A
【解析】
【详解】由图可知，A轮和B轮为摩擦传动，则a、b的线速度大小相等，B和C为同轴转动，则b、c的角速度相等
A．由公式可知，b、c的线速度大小之比
则a、b、c三点的线速度大小之比为，故A正确；
B．由公式可知，b、c的加速度之比为
由公式可知，a、b加速度之比为
则a、b、c三点的加速度之比为，故B错误；
C．由公式可知，b、c的转速之比为，由公式可知，a、b的转速之比为，则a、b、c三点的转速之比为，故C错误；
D．由公式可知，b、c的周期之比为，由公式可知，a、b的周期之比为，则a、b、c三点的周期之比为，故D错误。
故选A。
6. 运动员在同一位置分别沿与水平地面成和角的方向踢出一只橄榄球，两次球落在同一地点，运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则橄榄球（ ）
A. 沿轨迹①运动的位移长
B. 沿轨迹②运动的时间长
C. 在最高点时沿轨迹②运动的速度小
D. 两次的最高点位置一定在同一竖直线上
【答案】D
【解析】
【详解】A．两次球从同一地点出发落在同一地点，则两次运动位移相等，故A错误；
B．两次球都做斜抛运动，竖直方向做竖直上抛运动，设下落的时间为，最大高度为，则有
可知，球沿轨迹①下落的时间长，而上升与下落时间相等，所以沿轨迹运动的总时间长，故B错误；
C．球水平方向做匀速直线运动，则有
水平分位移相等，球沿轨迹①运动时间长，则球沿轨迹①的水平分速度小，在最高点时的速度小，故C错误；
D．两次球都做斜抛运动，轨迹都抛物线，根据对称性知，两次最高点位置一定同一竖直线上，故D正确。
故选D。
7. 如图所示，两个质量相同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（ ）
A. 角速度相同 B. 线速度大小相同
C. 向心加速度大小相同 D. 受到的向心力大小相同
【答案】A
【解析】
【详解】A．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力
根据几何关系
解得
所以它们的角速度相同，故A正确；
B．两个小球的角速度相同，根据
两个小球的圆周运动半径不同，所以线速度大小不同，故B错误；
C．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力
解得
因为细线与竖直方向夹角为不同，故向心加速度大小不同，故C错误；
D．设细线与竖直方向的夹角为，根据合力提供向心力
因为细线与竖直方向的夹角为不同，故向心加速度大小不同，故D错误。
故选A。
二、多项选择题（本题共3题，每小题6分，共18分，在每小题列出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分）
8. 如图所示，A、B两个质点以相同的水平速度抛出，A在竖直平面内运动，落地点为。B沿光滑斜面运动，落地点为。不计阻力，则从抛出点到落地点（ ）
A. A运动的时间长 B. B运动的时间长
C. 在x轴上较远 D. 在x轴上较远
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．A做平抛运动，运动的时间
B做类平抛运动，运动的时间
可知B运动的时间长，选项A错误，B正确；
CD．A水平位移
B水平位移
可知在x轴上较远，选项C错误,D正确。
故选BD。
9. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，O、C的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）
A. 线速度突然增大为原来的2倍
B. 角速度突然增大为原来的2倍
C. 向心力突然增大为原来的2倍
D. 向心加速度突然增大为原来的2倍
【答案】BCD
【解析】
【详解】当小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子时小球的线速度不变，转动半径变为原来的一半，根据
v=ωr
可知角速度突然增大为原来的2倍；根据
可知向心加速度突然增大为原来的2倍；根据
可知向心力突然增大为原来的2倍。
故选BCD。
10. 如图所示，套在竖直细杆上的环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连。由于B的质量较大，故在释放B后，A将沿杆上升，不计一切摩擦和阻力。当A环上升至定滑轮的连线处于水平位置时，其上升速度，则（ ）
A. 该时刻B的速度大小也等于
B. 该时刻B的速度恰好为0
C. 该时刻A的加速度恰好为0
D. 当A运动到如图虚线位置时，此时，绳与水平方向成角，则A该时刻速度大小恰好是B的两倍
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．环上升过程中其速度v1可分解为两个分速度v∥和v⊥，如下图所示
其中v∥为沿绳方向的速度，其大小等于重物B的速度为v2；v⊥为绕定滑轮转动的线速度，则关系式为
v2=v1cosθ
θ为v1与v∥间的夹角，当A上升至与定滑轮的连线处于水平的位置时
θ=90°
即
cosθ=0
可得
v2=0
故A错误，B正确；
C．环A到达此位置时，受到重力、绳子的拉力和杆的支持力，其中绳子的拉力和杆的支持力平衡，物体A的合力等于其重力，由牛顿第二定律得
mg=maA
解得
aA=g
故C错误；
D．当A运动到如图虚线位置时，此时，绳与水平方向成角，由上分析可知
v2=v1cos60°
可得
故D正确。
故选BD。
三、非选择题（本题共5题，共54分，考生根据要求作答）
11. 用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。
（1）本实验采用的科学研究方法是______（填字母代号）；
A．控制变量法 B．等效代替法 C．理想实验法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量和转动半径相等的钢球放在A、C位置，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。
（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为______；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______。（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）
【答案】（1）A （2）角速度
（3） ①. 1：2 ②. 变大 ③. 不变
【解析】
【小问1详解】
本实验采用的科学研究方法是控制变量法，故选A；
【小问2详解】
由题意可知两球的质量和转动半径都相等，可知此时可研究向心力的大小与角速度的关系。
【小问3详解】
[1]某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则左右两球的向心力之比为4:1，根据
可知角速度之比2:1；皮带连接的左、右塔轮边缘线速度相等，根据
可知，半径之比为1:2；
[2][3]其他条件不变若增大手柄转动的速度，则角速度变大，根据
可知左右两标尺的示数将变大，但半径之比不变，则角速度比值不变，两标尺示数的比值不变。
12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。
（1）在图甲所示的实验中，小明观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，根据此实验探究平抛运动的特点，可得到的结论是平抛运动在竖直方向上做______运动。
（2）应用如图所示实验装置探究平抛运动的特点，下列关于此实验的说法正确的是______
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末端水平
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合试验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为______m/s。
【答案】（1）自由落体
（2）BCD （3）1.5
【解析】
【小问1详解】
无论如何改变小锤打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，说明两球在竖直方向的运动完全相同，可得到的结论是平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
【小问2详解】
A．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相等即可，选项A错误；
B．斜槽轨道末端水平，从而保证小球能做平抛运动，选项B正确；
C．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下，这样才能保证到达底端时速度相等，选项C正确；
D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，选项D正确。
故选BCD。
【小问3详解】
竖直方向，根据
水平速度
代入数据解得
v=1.5m/s
13. 足球运动是风靡世界的第一运动。某次比赛中，若运动员在投掷界外球时，将足球水平掷出，如图所示，掷出后的足球可视为做平抛运动（重力加速度为g）。问题：
（1）设掷出点的高度为h，求足球在空中飞行的时间t；
（2）请提出两条能将球掷得更远的方法。
【答案】（1）；（2）可增加抛出的初速度，或者增加足球抛出时的高度。
【解析】
【详解】（1）掷出点的高度为h，根据
可得足球在空中飞行的时间
（2）根据
若将球掷得更远：可增加抛出的初速度，或者增加足球抛出时的高度。
14. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0=20m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力（g=10m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8），求：
（1）运动员在空中的飞行时间t1；
（2）运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s；
（3）运动员落到斜面上时的速度大小v；
（4）运动员何时离斜面最远。
【答案】（1）3s；（2）75m；（3）10m/s；（4）15s
【解析】
【详解】（1）运动员从A点到B点做平抛运动，水平方向的位移
竖直方向的位移
又有
代入数据解得
（2）运动员从飞出至落在斜面上的位移大小
（3）运动员落在斜面上时速度的竖直分量
运动员落到斜面上时的速度大小
（4）如图
运动员距离斜面最远时，合速度方向与斜面平行，有
即
解得
15. 冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差h=1.25m，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点以初速度v0水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径OM在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为x0=3m，圆盘半径R=1m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t；
（2）参赛者要落在圆盘上，v0的范围；
（3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度。（结果可以保留）
【答案】（1）0.5s；（2）；（3）
【解析】
【详解】(1)根据
解得
(2)根据
解得初速度的最小值为
根据
可得
所以初速度的范围为
(3)根据题意得
（，2，3……）
解得
（，2，3……）
