2022-2023学年重庆市育才中学高一下学期3月月考物理试题含答案

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  重庆市育才中学校高2025届2022-2023学年（下）3月月考物理试题本试卷为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分，考试时间75分钟。注意事项：1.答卷前，请考生务必把自己的姓名、准考证号填写在答题卡上；2.作答时，务必将答案写在答题卡上，写在本试卷及草稿纸上无效；3.考试结束后，将答题卡交回。第Ⅰ卷一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）1. 关于物理概念，下面说法正确的是（　　）A. 由可知，作用在物体上的力越大，这个力做功就越多B. 由可知，当汽车发动机输出功率一定时，其牵引力与运动速度成反比C. 由可知，放在地面上的物体，它具有的重力势能一定为零D. 由可知，物体速度变化时，物体的动能一定变化【答案】B【解析】【详解】A．由可知，做功多少与作用在物体上力的大小、物体的位移、力与位移的夹角有关，则作用在物体上的力越大，这个力做功不一定越多，故A错误；B．由可知，当汽车发动机输出功率一定时，其牵引力与运动速度成反比，故B正确；C．由可知，放在地面上的物体，只有以地面为零重力势能参考面，它具有的重力势能才为零，故C错误；D．由可知，物体速度方向变化，大小不变时，物体的动能不变，故D错误。故选B。2. 如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法。如果受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100m，那么下列说法正确的是（　　）A. 拉力对轮胎不做功B. 重力对轮胎做了正功C. 摩擦力对轮胎做了负功D. 支持力对轮胎做了正功【答案】C【解析】【详解】A．拉力与位移方向的夹角是锐角，所以轮胎受到的拉力对轮胎做正功，故A错误；B．轮胎受到重力竖直向下，而轮胎的位移沿水平方向，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，重力不做功，故B错误；C．轮胎受到地面的摩擦力方向与位移方向相反，两者夹角为180°，则轮胎受到地面的摩擦力对轮胎做负功，故C正确；D．轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移沿水平方向，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做功，故D错误。故选C。3. 如图所示，小船沿直线过河，船头始终垂直于河岸。船在静水中的速度为，水流速度为，河宽，下列结论正确的是（　　）A. 渡河时间为 B. B点位于河对岸下游C. 仅减小船速，渡河时间不变 D. 仅增加水速，渡河时间缩短【答案】B【解析】【详解】A．渡河时间为故A错误；B．B点位于河对岸下游故B正确；CD．根据可知，减小船速，过河时间变长；增加水速，过河时间不变，故CD错误。故选B4. 一物体在水平拉力F的作用下沿水平面运动。已知拉力F随物体运动位移x的变化情况如图所示。则在的运动过程中，拉力F做的功为（　　）A  B.  C.  D. 【答案】B【解析】【详解】0～2m力F做功W1=F1x1=2N×2m=4J2～4m力F做功W2=F2x2=-1N×2m=-2J4～8m力F做功W3=F3x3=4N×4m=16J这个运动过程中F做的总功为W=W1+W2+W3=4J+（-2J）+16J=18J故B正确，ACD错误；
故选B。5. 如图所示，一轻杆长为L，杆的一端与一小球相连，另一端绕过O点的水平轴在竖直平面内做圆周运动，则以下说法正确的是（　　）A. 小球通过圆周最高点的速度一定是B. 小球通过最高点时，杆对小球的作用力一定竖直向下C. 小球通过最低点时，杆对小球的作用力一定竖直向上D. 小球在运动过程中所受的合外力的方向总是指向圆心【答案】C【解析】【详解】A．因小球是通过轻杆相连接，故通过圆周最高点的最小速度为零，故小球能通过最高点的速度大于等于0，故A错误；B．当小球通过最高点时，杆对小球的作用力可能竖直向下，也可能竖直向上，出可能为零，与小球通过最高点的速度大小有关，故B错误；C．小球通过最低点时，向心力向上指向圆心力，而重力竖直向下，故杆对小球的作用力一定竖直向上，故C正确；D．小球做变速圆周运动，最高点和最低点合力方向指向圆心，在其它点上时合力不指向圆心，故D错误。故选C。6. 研究表明，地球自转在逐渐变慢，3亿年前地球自转的周期约为22小时．假设这种趋势会持续下去，地球的其他条件都不变，未来人类发射的地球同步卫星与现在的相比（　　）A. 距地面的高度变大 B. 向心加速度变大C. 线速度变大 D. 角速度变大【答案】A【解析】【详解】A．同步卫星的周期等于地球的自转周期，根据万有引力定律和牛顿第二定律 可知，卫星的周期越大，轨道半径越大，所以地球自转变慢后，同步卫星需要在更高的轨道上运行，选项A正确；BCD．而此时万有引力减小，所以向心加速度减小、线速度减小，角速度减小，故选项BCD错误．7. 水上乐园有一末端水平的滑梯，质量为的儿童从滑梯顶端由静止开始滑下后落入水中。如图所示，滑梯顶端到末端的高度，末端到水面的高度，重力加速度g取，该儿童视为质点，不计空气阻力，儿童的落水点到滑梯末端的水平距离为，则该儿童下滑过程中克服摩擦力做的功为（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】C【解析】【详解】儿童离开平台做平抛运动，水平位移为竖直位移为由平抛运动的规律可知代入数据解得儿童从滑梯顶端由静止开始滑下到滑梯末端，由动能定理可知代入数据解得，克服摩擦力做的功为故选C。二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每小题有两个或者两个以上选项符合题目要求，全部选对得5分，选不全得3分，有错选得0分）8. 如图所示，在发射地球卫星的过程中，卫星首先进入椭圆轨道I，然后在Q点通过改变卫星速度，让卫星进入较高圆轨道Ⅱ，则下列说法正确的是（　　）A. 卫星在轨道Ⅱ上的运行时处于完全失重状态B. 卫星在椭圆轨道Ⅰ上，经过P点的线速度等于经过Q点的线速度C. 卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度D. 卫星在轨道Ⅰ上与地心的连线和在轨道Ⅱ上与地心的连线在相同时间内扫过的面积相等【答案】AC【解析】【详解】A．在轨道II上，卫星所受的万有引力全部用来提供向心力，因此处于完全失重状态，A正确；B．卫星在椭圆轨道Ⅰ上，从P向Q运动的过程中，万有引力做负功，动能减小，因此经过P点的线速度大于经过Q点的线速度，B错误；C．根据可知卫星在轨道Ⅰ上Q点的加速度等于在轨道Ⅱ上Q点的加速度，C正确；D．根据开普勒第二定律可知，在同一条轨道上运动的卫星，相同的时间内扫过相同的面积，而不同轨道间不满足该条件，D错误。故选AC。9. 如图所示，竖直轻弹簧下端固定在水平地面上。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落，与弹簧接触后压缩弹簧，当弹簧的压缩量为x时，铁球下落到最低点。不计空气阻力，重力加速度为g。则此铁球下落过程中（　　）A. 铁球的机械能守恒 B. 铁球的重力势能一直减小C. 铁球动能最大的位置与h有关 D. 弹簧弹性势能的最大值为【答案】BD【解析】【详解】A．在铁球自由落体运动过程，铁球的机械能守恒；铁球与弹簧的作用过程，铁球与弹簧组成的系统机械能守恒，故A错误；B．铁球一直向下运动，铁球的重力势能一直减小，故B正确；C．当铁球的重力与弹簧向上的弹力大小相等时，铁球的速度最大，铁球的动能最大，铁球动能最大的位置与h无关，故C错误；D．铁球下落到最低点，弹簧弹性势能最大，由能量守恒定律可知，弹簧的弹性势能等于铁球减小的重力势能故D正确。故选BD。10. 一宇航员到达半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：用不可伸长的轻绳拴一质量为m的小球，绳一端固定在O点，如图甲所示，在最低点给小球某一初速度，使其绕O点在竖直面内做圆周运动，测得绳的拉力F大小随时间t的变化规律如图乙所示。R、m、引力常量G以及和为已知量，忽略各种阻力。以下说法正确的是（　　）A. 小球在最高点的速度不为零 B. 该星球表面的重力加速度为C. 该星球的密度为 D. 该星球的第一宇宙速度为【答案】ACD【解析】【详解】A．小球在竖直面内做圆周运动，由于轻绳不可支撑，则小球在最高点的速度不为零。故A正确；B．在最低点有在最高点有由机械能守恒定律得联立可得故B错误；C．由可得故C正确；D．由可得故D正确。故选ACD。第Ⅱ卷三、实验探究题（本题共2小题，11题6分，12题9分，共15分）11. 利用如图所示的装置可以探究影响向心力大小的因素。将小球放置在横臂的挡板处，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，两小球随之做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供了小球做匀速圆周运动的向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，可显示两小球所受向心力的大小情况。已知长槽横臂的挡板A和短槽横臂的挡板C到各自转轴的距离相等。若将甲、乙两个相同小球分别置于挡板A和挡板C处，匀速转动手柄，稳定后两小球所需向心力大小之比，则两小球的角速度之比______________。此时传动皮带所连接的左、右两塔轮半径之比为_______________。若两个钢球的质量和半径都相同，则是在研究向心力的大小与_________（选填下列选项前的字母）的关系；A.钢球质量                     B.运动半径                   C.角速度【答案】    ①. 1:2    ②. 2:1    ③. C【解析】【详解】[1]对两个小球列向心力方程联立可得[2]两塔轮为皮带传动装置，二者线速度相同，即又因为所以[3]若两个钢球的质量和半径都相同，则是在研究向心力的大小与角速度的关系。故选C。12. 为了更全面地探究平抛运动的规律，某实验小组利用如图甲、乙所示两种装置进行实验：（1）该小组先利用图甲所示装置，用小锤打击弹性金属片，使A球沿水平方向抛出，同时使B球由静止自由下落，此后仅能听到一个落地声音，通过此现象可以得到，平抛运动在竖直方向做___________（填“匀速直线”或“自由落体”）运动；（2）该小组利用图乙装置操作时，以下做法合理的是（    ）A．安装斜槽轨道，使其末端切线保持水平B．每次小球释放的初始位置可以任意选择C．每次小球应从同一位置由静止释放D．为描出小球运动轨迹，描绘的点可以用折线连接（3）利用图乙装置，在某次实验得到一条轨迹，但忘了标记抛出点，记录了运动过程中A、B、C三点，测得各点之间距离关系如图丙所示，，，，则小球平抛的初速度___________。（g取）【答案】    ①. 自由落体    ②. AC##CA    ③. 1.5##1.50【解析】【详解】（1）[1]A、B两球同时落地，说明A球的运动在竖直方向上和B球一致，故平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。（2）[2] A．小球离开轨道后，速度方向要水平，故需调整末端切线保持水平，A正确；BC．本实验通过改变水平挡板的高度，测绘出小球做平抛运动时在不同高度的位置，故每次实验小球应从同一位置由静止释放，这样才能保证小球飞出轨道的初速度大小相等，故B错误，C正确；D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点应该用平滑的曲线连接，D错误。故选AC。（3）[3]由图丙可得，由平抛运动在水平方向上做匀速直线运动可知，在竖直方向上有解得又由可解得四、计算题（本题共3小题，共42分。13题12分，14题12分，15题18分。）13. 游乐园中“空中飞椅”的游戏设施如图甲所示，它的基本装置是将绳子上端固定在转盘的边缘上，绳子的下端连接座椅，人坐在座椅上随转盘旋转而在空中飞旋。若将人和座椅看成一个质点，则可简化为如图乙所示的物理模型，其中为处于水平面内的转盘，可绕竖直转轴转动，设绳长，质点的质量，转盘静止时质点与转轴之间的距离，转盘逐渐加速转动，经过一段时间后质点与转盘一起做匀速圆周运动，此时绳与竖直方向的夹角不计空气阻力及绳重，且绳不可伸长，，，）求质点与转盘一起做匀速圆周运动时，求：（1）绳子拉力的大小；（2）转盘角速度的大小。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）根据题意，对人和座椅受力分析，如图所示由平衡条件有解得（2）根据题意，由牛顿第二定律有由几何关系可知解得14. 我国提出实施新能源汽车推广计划，提高电动车产业化水平。现有一辆新型电动车，质量，额定功率，当该电动车在平直水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍。（）（1）求新型电动车在平直路面上行驶所能达到的最大速度；（2）新型电动车在平直路面上从静止开始，以加速度做匀加速直线运动，求匀加速能维持的时间；（3）新型电动车在平直路面上从静止开始，保持额定功率做加速运动，经达到最大速度，求此过程中新型电动车的位移。【答案】（1）40m/s；（2）20s；（3）800m【解析】【详解】（1）当达到最大速度v时，牵引力F与阻力f平衡，满足解得（2）设匀加速结束时速度为v1，此时恰好达到额定功率，可得联立可得匀加速能维持的时间为（3）已知t2=50s，设位移为s，由动能定理可得代入数据解得s=800m15. 如图所示，x轴与水平传送带重合，坐标原点O在传送带的左端，传送带左右两端间距，传送带以恒定的速度转动。一质量的小物块轻轻放在传送带上的P点，小物块随传送带运动到右端Q点后恰好能冲上光滑圆弧轨道的最高点N点，若小物块经过Q处无机械能损失，小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度，求：（1）小物块离开传送带的速度；（2）N点的坐标；（3）若将小物块轻放在传送带上的某些位置，小物块均能沿光滑圆弧轨道运动通过纵坐标的M点，并且在圆弧轨道运动过程中始终不脱轨，求这些位置的横坐标范围。【答案】（1）5m/s；（2）（8m，1m）；（3）或【解析】【详解】（1）小物块放到传送带上后，先做加速运动，加速度根据可知加速的距离接下来与传送带一起匀速运动，因此小物块离开传送带的速度为5m/s。（2）在N点，根据牛顿第二定律从Q到N的过程中，根据机械能守恒解得N点的纵坐标因此N点的坐标（8m，1m）。（3）①由（1）（2）可知，当小物体从处释放时，到达Q点处与传送带速度相等，能安全通过最高点，不会脱离轨道；②若从坐标x2处释放，恰好到达与圆心等高处，根据动能定理解得若从坐标x3处释放，恰好到达M点，根据动能定理解得因此小物体从范围内释放，能通过M点，且不脱离轨道。总之：当小物体在或范围内释放时，能通过M点，且不脱离轨道。