辽宁省部分学校2022-2023学年高一下学期4月月考物理试题

（北京）股份有限公司 高一考试物理试卷 本试卷满分100 分，考试用时75 分钟。 一、选择题：本题共10 小题，共46 分。在每小题给出的四个选项中，第1～7 题只有一项符合题目要求，每 小题4 分；第8～10 题有多项符合题目要求，每小题6 分，全部选对的得6 分，选对但不全的得3 分，有选错 的得0 分。 1．路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯。若一段时间内，车匀加速向左沿直线运动的同时梯子匀 速上升，则关于这段时间内站在梯子上的工人的描述正确的是（ ） A．工人一定做匀变速运动 B．工人的运动轨迹是直线 C．工人一定做匀速运动 D．工人的运动轨迹与车的运动无关 2．自行车传动结构的示意图如图所示，其中Ⅰ是半径为 的大齿轮，Ⅱ是半径为 的小齿轮，Ⅲ是半径为 的后轮，脚踏板的角速度为 ，则自行车前进的速度大小为（ ） A． B． C． D． 3．如图所示，一质量为m 的物体分别从高度相同、倾角不同的光滑固定斜面顶端由静止下滑，关于物体从 斜面顶端滑到斜面底端的过程，下列说法正确的是（ ） A．物体下滑所用的时间相同 B．重力对物体做的功不同 C．重力对物体的平均功率相同 D．物体动能的增量相同 4．下列说法正确的是（ ） A．位于赤道上的物体所受引力等于所受重力 （北京）股份有限公司 B．物体静止在地球表面不受其他外力影响时，所受万有引力与支持力的合力就是向心力 C．随着纬度的增大物体的重力加速度将减小 D．若地球的自转角速度增大，则地球表面所有物体受到的重力将变小 5．如图所示，a、b 两点在同一竖直线上，分别以大小为 、 的水平速度从a、b 两点抛出两个钢球，不计 空气阻力，若两球落地的瞬间发生碰撞，则下列说法正确的是（ ） A．b 球先抛出，且 B．两球同时抛出，且 C．a 球先抛出，且 D．a 球先抛出，且 6．如图所示，两根细线分别系有两个完全相同的小球，细线的上端都系于O 点，让两个小球均在同一水平 面上做匀速圆周运动。已知细线 与竖直方向的夹角为 ，细线 与竖直方向的夹角为 ，下列说法正确 的是（ ） A．细线 和细线 所受的拉力大小之比为 B．小球1 和2 的角速度之比为1 1 ∶ C．小球1 和2 的向心力大小之比为 D．小球1 和2 的线速度大小之比为1 2 ∶ 7．如图所示，质量为m 的物块在水平恒力F 的作用下，沿粗糙山坡从底部A 处由静止状态运动到高为h 的 坡顶B，物块在B 处的速度大小为 ，A、B 之间的水平距离为x，重力加速度大小为g，下列说法正确的是 （ ） （北京）股份有限公司 A．恒力对物块做的功为 B．合力对物块做的功为 C．摩擦力对物块做的功为 D．重力与摩擦力对物块做的功为 8．如图所示，将小球a 从地面以初速度 竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b 从距地面h 处由静止释 放，两球恰在距地面 处相遇（不计空气阻力）。下列说法正确的是（ ） A．小球a、b 同时落地 B．相遇时小球a 的速度为0，小球b 的速度为 C．从开始运动到相遇，小球a 动能的减少量等于小球b 动能的增加量 D．小球a、b 落地时重力的瞬时功率之比为 9．我国北斗卫星导航系统最后一颗组网卫星是一颗地球静止同步卫星。如图所示，发射这类卫星时，通常先 将卫星发送到一个离地面较近的圆周轨道Ⅰ上，这时卫星的运行周期为 ，加速度大小为 ，速度大小为 ， 机械能为 ；然后通过一个椭圆轨道Ⅱ进行转移，这时卫星的运行周期为 ，机械能为 ，P 为轨道Ⅱ的 近地点，卫星的速度大小为 ，加速度大小为 ，远地点为Q，卫星的速度大小为 ，加速度大小为 ； 最后在同步轨道Ⅲ上正常运行，此时卫星运行的周期为 ，加速度大小为 ，速度大小为 ，机械能为 。 下列关系正确的是（ ） （北京）股份有限公司 A． B． C． D． 10．一质量为m 的物体在光滑的水平面上，在水平外力的作用下从静止开始做直线运动，外力的方向不变， 大小F 随时间t 的变化关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A． 时刻与 时刻物体的速度大小之比为1 3 ∶ B． 与 时间内物体的位移大小之比为4 7 ∶ C． 时刻外力F 对物体做功的瞬时功率为 D． 时间内，外力F 对物体做功的平均功率为 二、非选择题：本题共5 小题，共54 分。 11．（6 分）在探究向心力大小的表达式的实验中，匀速摇动手柄，可以使塔轮匀速转动，槽内的小球也随 之做匀速圆周运动，探究小球所需的向心力大小与角速度的关系时： （1）下列实验用到的物理方法与本实验相同的是______。 A．验证力的平行四边形定则 B．验证牛顿第二定律 C．伽利略对自由落体的研究 （2）在研究圆周运动所需的向心力大小与角速度关系时，下列说法正确的是______。 A．在小球运动半径不相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 B．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 （北京）股份有限公司 C．在小球运动半径不相等的情况下，用质量相同的钢球做实验 D．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的钢球做实验 （3）在如图所示的装置中，钢球1 与钢球2 的质量相等，塔轮1 的角速度小于塔轮2 的角速度，转动手柄， 钢球1 的向心力______（填“大于”、“等于”或“小于”）钢球2 的向心力。 12．（8 分）在研究物体平抛运动的实验中，可以测出小球平抛轨迹上任意位置的瞬时速度。 （1）小明同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打金属片使A 球沿水平方向弹出，同时B 球被松开，自由 下落，观察到两球同时落地，改变A 球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______。该同学又采用 如图乙所示的装置，M、N 是两个相同的弧形轨道，两小铁球P、Q 能以相同的初速度同时从两轨道下端水平 射出，忽略运动过程中的阻力，可观察到两个小铁球发生碰撞。仅仅改变弧形轨道M 相对于N 的高度，重复 上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。 （2）小红同学为测出小球平抛时的初速度，建立如下实验步骤： A．让小球多次从同一位置由静止滚下，记下小球经过轨迹上的一系列位置； B．安装好器材，注意保持斜槽末端水平，记下小球经过斜槽末端时的重心位置O 和过O 点的竖直线； C．测出曲线上多个点的坐标x、y，算出小球平抛时的初速度； D．取下白纸，以O 为原点，以竖直线和水平线为轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。 上述实验步骤的合理顺序为______。 （3）小红同学在做“研究物体平抛运动”的实验中，由于操作失误，忘记记下平抛运动的起点位置，错把轨 迹上的另一位置标记成初始点O，只记录了部分的轨迹，如图丙所示，取水平向右为x 轴正方向，竖直向下 为y 轴正方向，取重力加速度大小 ，根据图丙中的数据，可知物体的初速度大小为______m/s， 抛出点坐标为______。 13．（10 分）宇宙间存在一些离其他恒星较远的“三星系统”，如图所示，三颗质量均为M 的恒星位于等边 三角形的三个顶点上，任意两颗恒星的距离均为L，三颗星绕其中心O 做匀速圆周运动。忽略其他星体对它 们的引力作用，引力常量为G，三颗恒星均可视为质点。求： （北京）股份有限公司 （1）每一颗恒星所受的万有引力的大小； （2）每一颗恒星转动的角速度大小。 14．（12 分）一质量为m 的物体静止在水平地面上，在水平拉力F 的作用下开始运动，在0～6 s 内，其速度 v 与时间t 的关系图像如图甲所示，其拉力的功率P 与时间t 的关系图像如图乙所示，取重力加速度大小 ，求： （1）物体的质量m 以及地面与物体间的动摩擦因数 ； （2）0～6 s 内拉力F 做的功。 15．（18 分）如图所示，质量m=0.4 kg 的小球被内壁光滑的弹射器从A 点弹出，沿水平直轨道运动到B 点后， 进入由两个四分之一细管（内径略大于小球的直径）组成的轨道，从轨道最高点C 水平飞出时，对轨道上表 面的压力大小 ，之后落在倾角为 的斜面上的D 点。已知 ， ，两个四分之 一细管的半径均为R=1.0 m，C 点位于斜面底端的正上方，小球在AB 段运动时受到的阻力大小等于自身所受 重力的 ，其他摩擦均不计，小球可视为质点，取重力加速度大小 。 （1）求小球离开A 点时的速度大小 ； （2）求小球落到D 点时的动能 ； （3）当弹射器储存的弹性势能为多少时，小球落在斜面上时的动能最小，最小动能为多少？ （北京）股份有限公司 高一考试物理试卷参考答案 1．A 2．C 3．D 4．B 5．D 6．B 7．B 8．BC 9．AC 10．BCD 11．（1）B（2 分） （2）B（2 分） （3）小于（2 分） 12．（1）小球在竖直方向上的运动为自由落体运动（1 分） 小球在水平方向上的运动为匀速直线运动（1 分） （2）BADC（2 分） （3）2（2 分） （-10 cm，-1.25 cm）（答案正确即可，必须配单位，无单位不给分）（2 分） 13．解：（1）任意两颗恒星之间的万有引力大小 （2 分） 则任意一颗恒星所受合力大小 （2 分） 解得 。（1 分） （2）每颗恒星运动的轨道半径 （2 分） 根据万有引力提供向心力有 （2 分） 解得 。（1 分） 14．解：（1）由题图甲可知2.5 s～6 s 内物体做匀速直线运动，有 （1 分） 时，物体的瞬时功率 （1 分） 在0～2.5 s 内，根据速度-时间关系有 ，其中 （1 分） （北京）股份有限公司 在0～2.5 s 内，根据牛顿运动定律有 （1 分） 根据摩擦力公式有 解得m=5 kg、 。（1 分） （2）在0～2.5 s 内，根据位移—时间关系有 （1 分） 在0～2.5 s 内，拉力F 做的功 （1 分） 在2.5 s～6 s 内，物体运动的位移 （1 分） 在2.5 s～6 s 内，物体运动的时间间隔 （1 分） 在2.5 s～6 s 内，拉力F 做的功 （1 分） 整个过程拉力F 做的功 （1 分） 解得 。（1 分） 15．解：（1）由题意可知，小球通过C 点时受到轨道向下的支持力 ，有 （2 分） （2 分） 解得 。（1 分） （2）以C 点为坐标原点，建立如图所示的直角坐标系，则斜面的方程为 ， （1 分） 设小球做平抛运动的时间为t，根据平抛运动规律有 ， （1 分） （北京）股份有限公司 （1 分） 解得 。（2 分） （3）设小球落到斜面上时的速度大小为v，速度与水平方向的夹角为 ，有 （1 分） （1 分） 代入方程整理有 （1 分） 由辅助角公式知 ，其中 （1 分） 当 ，即 时，上式有最小值，有 （1 分） 当小球以 的速度从C 点水平飞出时，落在斜面上时的动能最小，最小动能为6 J （1 分） 解得 （2 分） 所以当弹射器储存的弹性势能为15.2 J 时，小球落在斜面上时的动能最小，最小动能为6J。 （北京）股份有限公司