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江苏省南京市第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题
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这是一份江苏省南京市第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题，共9页。试卷主要包含了03，9km/s等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分．每题只有一个选项符合题意）
1．下列说法正确的是（ ）
A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
B．做匀速圆周运动的物体受到的合力一定指向圆心
C．物体向上运动时，重力做负功，动能一定减少
D．一对摩擦力做功的代数和一定为零
2．质量不等但有相同初动能的两个物体在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则（ ）
A．质量大的物体滑行距离大B．质量小的物体滑行距离大
C．两个物体滑行的时间相同D．质量大的物体克服摩擦力做的功多
3．为了减轻学生的学习压力，某中学举行了趣味运动会，在抛沙包比赛中，两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上．忽略空气阻力，关于两沙包在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．沙包2在最高点的速度大于
B．从O到P两沙包的平均速度相同
C．从O到P沙包2重力做的功大于沙包1重力做的功
D．在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率
4．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星．下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．b卫星线速度大于7.9km/s
B．在a、b、c中，a的线速度最小
C．a、b做匀速圆周运动的周期关系为
D．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
5．图甲是洗衣机脱水筒甩干衣服的情境，图乙是两个等高圆锥摆，图丙是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动．关于这三种圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中，简对衣服的摩擦力提供向心力
B．图乙中两小球的线速度大小相等
C．图乙中两小球具有相同的运动周期
D．图丙中a球的角速度大于b球的角速度
6．如图所示，长为L的轻杆OA的O端用铰链固定，轻杆靠在半径为R的半圆柱体上，接触点为B，某时刻杆与水平方向的夹角为，半圆柱体向右运动的速度为v，此时A点的速度大小为（ ）
A．B．C．D．
7．北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射．如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面．下列说法正确的是（ ）
A．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．在P点由轨道1进入轨道2需要加速
C．分别由轨道1与轨道2经过P点时，向心加速度相同
D．在轨道2上经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
8．我国的航天事业正飞速发展，“天宫”空间站正环绕地球运行，“天问一号”环绕器正环绕火星运行．假设它们都是圆形轨道，地球与火星质量之比为p，“天宫”空间站与“天问一号”环绕器的轨道半径之比为k．则“天宫”空间站与“天问一号”环绕器的（ ）
A．运行速度之比为B．加速度之比为
C．动能之比为D．运行周期之比为
9．如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平轻绳跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为（，）（ ）
A．B．C．D．
10．一辆汽车在水平平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车速度达到后保持功率不变，汽车能达到的最大速度为．已知汽车的质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，速度从达到所用时间为t，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大功率为
B．汽车速度为时，加速度为
C．汽车速度从0到的过程中，位移为
D．汽车速度从到的过程中，位移为
二、实验题：（本题共2小题，每空2分，共16分）
11．为了探究平抛运动的规律，某同学用如左图所示的装置进行实验，该同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失，他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平向右为正方向、y轴沿竖直向下为正方向），如右图所示．在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g．由此可知：小球从O点运动到A点所用时间与从A点运动到B点所用时间的大小关系为：______（选填“>”“<”或“=”）：小球平抛运动的初速度_______，小球平抛运动的初始位置坐标为（______，______）．
12．如图所示为“探究向心力大小的表达式”的实验装置—向心力演示器，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．槽内的小球也随着做匀速圆周运动．使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的压力提供球对挡板的反作用力，通过与挡板相连的横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺露出的等分格，可以计算出两小球所受向心力大小的比值．左、右变速塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，已知A、C分别到塔轮中心的距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心的距离的2倍．
（1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系．
A．理想实验法B．微元法C．控制变量法D．等效替代法
（2）在某次实验中，一组同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上．匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为______，皮带连接的左、右塔轮半径之比为______，此次实验说明______．
三、解答题：（本题共4小题，共44分，需写出必要的解题过程）
13．（8分）跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆．现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示．测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取．求：（结果保留根号）
（1）运动员在a处的速度大小；
（2）运动员在空中离坡面的最大距离d．
14．（8分）“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想．“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G．求：
（1）月球表面重力加速度的大小和月球的质量；
（2）月球同步卫星离月球表面高度．
15．（13分）如图甲所示，一小物块放置在水平台面上，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示．物块在处从平台飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点M飞出．已知物块质量为0.5kg，物块与水平台面间的动摩擦因数为0.7，轨道圆心为，半径为0.5m，MN为竖直直径，，重力加速度g取，，不计空气阻力．求：
（1）水平推力F对物块做了多少功；
（2）物块飞出平台时的速度大小；
（3）物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功．
16．（15分）如左图所示，半径为3r的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、12m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r，已知C与圆盘间的动摩擦因数为，B与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求：
（1）C相对于圆盘恰好滑动时，圆盘的角速度为多少？
（2）B相对于圆盘恰好滑动，圆盘的角速度为多少？此时B对A的摩擦力为多大？
（3）若B、C间用一轻质细线相连如右图所示，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力，当增加到某一数值时，B、C哪个物体可以不受圆盘的摩擦力？求此时圆盘角速度大小（物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零）．
南京一中2023-2024学年度第二学期3月考试试卷
高一物理答案
一、选择题：
二、实验题：
11．【答案】=
12．【答案】C 当质量和转动半径相等时，所需的向心力与转动的角速度的平方成正比。
三、解答题：
13．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）运动员从处运动到处，做平抛运动，根据平抛运动规律
，解得
（2）当运动员的速度方向与坡面平行时，运动员离坡面最远，则，解得
根据正交分解法，将运动员的运动分解到垂直斜面向上方向和沿斜面向下方向的两个分运动，在垂直斜面方向上，做匀减速直线运动，初速度
加速度，设最远距离为，则，联立解得
14．【答案】（1） （2）
【详解】（1）由自由落体运动规律有，所以有。
（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，则有，所以。
（3）月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
解得。
15．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】1）由与物块的位置坐标的关系图像面积分析可知当物块运动到处时
所做的功
（2）设物块运动到处时的速度为，由动能定理
可得
（3）分析可知物块从平台飞出后做平抛运动，且从点沿切线方向进入竖直圆轨道，设物块运动到点时的速度为，可得物块在点的速度
设物块恰好由轨道最高点飞出时的速度为，由圆周运动知识
可得
设物块在圆轨道时，克服摩擦力做的功为，由动能定理
可得
16．【答案】（1）；（2）； （3）B物体；
【详解】（1）随圆盘转动，其摩擦力达到最大时，由牛顿第二定律可知
解得C的角速度
即相对于圆盘恰好滑动时，圆盘的角速度为；
（2）AB一起随圆盘转动，圆盘对摩擦力最大时，由牛顿第二定律
解得的角速度
B对的摩擦力最大时，对，由牛顿第二定律
解得的角速度
由于则所受的摩擦力达到最大时，与间均相对将至，故相对于圆盘恰好滑动，圆盘的角速度
B对A为静摩擦力，大小
（3）随着角速度增加，整体所需的向心力增加，同样的角速度所需的摩擦力更大，则所受的摩擦力方向一定指向圆心且为最大值不变，可见可以不受摩擦力作用，此时，
对，由牛顿第二定律
对整体，由牛顿第二定律
联立解得圆盘的角速度大小题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
B
C
A
C
A
B
C
一、单项选择题：（本题共10小题，每小题4分，共40分．每题只有一个选项符合题意）
1．下列说法正确的是（ ）
A．两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
B．做匀速圆周运动的物体受到的合力一定指向圆心
C．物体向上运动时，重力做负功，动能一定减少
D．一对摩擦力做功的代数和一定为零
2．质量不等但有相同初动能的两个物体在动摩擦因数相同的水平地面上滑行，直到停止，则（ ）
A．质量大的物体滑行距离大B．质量小的物体滑行距离大
C．两个物体滑行的时间相同D．质量大的物体克服摩擦力做的功多
3．为了减轻学生的学习压力，某中学举行了趣味运动会，在抛沙包比赛中，两个质量相同的沙包运动轨迹如图所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P点，抛出时沙包1和沙包2的初速度分别为和，其中方向水平，方向斜向上．忽略空气阻力，关于两沙包在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A．沙包2在最高点的速度大于
B．从O到P两沙包的平均速度相同
C．从O到P沙包2重力做的功大于沙包1重力做的功
D．在P点，沙包1重力的瞬时功率小于沙包2重力的瞬时功率
4．如图所示，a为放在赤道上相对地球静止的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星（轨道半径约等于地球半径），c为地球的同步卫星．下列关于a、b、c的说法中正确的是（ ）
A．b卫星线速度大于7.9km/s
B．在a、b、c中，a的线速度最小
C．a、b做匀速圆周运动的周期关系为
D．a、b、c做匀速圆周运动的向心加速度大小关系为
5．图甲是洗衣机脱水筒甩干衣服的情境，图乙是两个等高圆锥摆，图丙是完全相同的两个小球在内壁光滑的倒圆锥内做匀速圆周运动．关于这三种圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．图甲中衣服随脱水筒一起匀速转动的过程中，简对衣服的摩擦力提供向心力
B．图乙中两小球的线速度大小相等
C．图乙中两小球具有相同的运动周期
D．图丙中a球的角速度大于b球的角速度
6．如图所示，长为L的轻杆OA的O端用铰链固定，轻杆靠在半径为R的半圆柱体上，接触点为B，某时刻杆与水平方向的夹角为，半圆柱体向右运动的速度为v，此时A点的速度大小为（ ）
A．B．C．D．
7．北京时间2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，嫦娥五号顺利发射．如图所示，经图示多次变轨修正之后，“着陆器、上升器组合体”降落月球表面．下列说法正确的是（ ）
A．在地球上的发射速度一定大于第二宇宙速度
B．在P点由轨道1进入轨道2需要加速
C．分别由轨道1与轨道2经过P点时，向心加速度相同
D．在轨道2上经过P点时的速度大于经过Q点时的速度
8．我国的航天事业正飞速发展，“天宫”空间站正环绕地球运行，“天问一号”环绕器正环绕火星运行．假设它们都是圆形轨道，地球与火星质量之比为p，“天宫”空间站与“天问一号”环绕器的轨道半径之比为k．则“天宫”空间站与“天问一号”环绕器的（ ）
A．运行速度之比为B．加速度之比为
C．动能之比为D．运行周期之比为
9．如图所示，质量为m的物体静止在水平光滑的平台上，系在物体上的水平轻绳跨过光滑的定滑轮，由地面上的人以速度水平向右匀速拉动，设人从地面上平台的边缘开始向右行至绳与水平方向的夹角处，在此过程中人的拉力对物体所做的功为（，）（ ）
A．B．C．D．
10．一辆汽车在水平平直公路上由静止开始启动，汽车的输出功率与速度的关系如图所示，当汽车速度达到后保持功率不变，汽车能达到的最大速度为．已知汽车的质量为m，运动过程中所受阻力恒为f，速度从达到所用时间为t，下列说法正确的是（ ）
A．汽车的最大功率为
B．汽车速度为时，加速度为
C．汽车速度从0到的过程中，位移为
D．汽车速度从到的过程中，位移为
二、实验题：（本题共2小题，每空2分，共16分）
11．为了探究平抛运动的规律，某同学用如左图所示的装置进行实验，该同学不小心将记录实验的坐标纸弄破损，导致平抛运动的初始位置缺失，他选取轨迹中任意一点O为坐标原点，建立xOy坐标系（x轴沿水平向右为正方向、y轴沿竖直向下为正方向），如右图所示．在轨迹中选取A、B两点，坐标纸中每个小方格的边长为L，重力加速度为g．由此可知：小球从O点运动到A点所用时间与从A点运动到B点所用时间的大小关系为：______（选填“>”“<”或“=”）：小球平抛运动的初速度_______，小球平抛运动的初始位置坐标为（______，______）．
12．如图所示为“探究向心力大小的表达式”的实验装置—向心力演示器，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动．槽内的小球也随着做匀速圆周运动．使小球做匀速圆周运动的向心力由挡板对小球的压力提供球对挡板的反作用力，通过与挡板相连的横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，根据标尺露出的等分格，可以计算出两小球所受向心力大小的比值．左、右变速塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处的层来改变左、右塔轮的角速度之比．实验时，将两个小球分别放在短槽C处和长槽的A（或B）处，已知A、C分别到塔轮中心的距离相等，B到塔轮中心的距离是A到塔轮中心的距离的2倍．
（1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系．
A．理想实验法B．微元法C．控制变量法D．等效替代法
（2）在某次实验中，一组同学把两个完全相同的小球分别放在A、C位置，将皮带处于塔轮的某一层上．匀速转动手柄时，左边标尺露出1个分格，右边标尺露出4个分格，则A、C位置处的小球转动所需的向心力之比为______，皮带连接的左、右塔轮半径之比为______，此次实验说明______．
三、解答题：（本题共4小题，共44分，需写出必要的解题过程）
13．（8分）跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆．现有某运动员从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示．测得ab间的距离为40m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取．求：（结果保留根号）
（1）运动员在a处的速度大小；
（2）运动员在空中离坡面的最大距离d．
14．（8分）“玉兔号”月球车与月球表面的第一次接触实现了中国人“奔月”的伟大梦想．“玉兔号”月球车在月球表面做了一个自由下落实验，测得物体从静止自由下落h高度的时间为t，已知月球半径为R，自转周期为T，引力常量为G．求：
（1）月球表面重力加速度的大小和月球的质量；
（2）月球同步卫星离月球表面高度．
15．（13分）如图甲所示，一小物块放置在水平台面上，在水平推力F的作用下，物块从坐标原点O由静止开始沿x轴运动，F与物块的位置坐标x的关系如图乙所示．物块在处从平台飞出，同时撤去F，物块恰好由P点沿其切线方向进入竖直圆轨道，随后刚好从轨道最高点M飞出．已知物块质量为0.5kg，物块与水平台面间的动摩擦因数为0.7，轨道圆心为，半径为0.5m，MN为竖直直径，，重力加速度g取，，不计空气阻力．求：
（1）水平推力F对物块做了多少功；
（2）物块飞出平台时的速度大小；
（3）物块在圆轨道上运动时克服摩擦力做的功．
16．（15分）如左图所示，半径为3r的水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、12m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r，已知C与圆盘间的动摩擦因数为，B与圆盘间的动摩擦因数为，A、B间动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g．A、B、C均可视为质点，现让圆盘从静止开始逐渐缓慢加速，求：
（1）C相对于圆盘恰好滑动时，圆盘的角速度为多少？
（2）B相对于圆盘恰好滑动，圆盘的角速度为多少？此时B对A的摩擦力为多大？
（3）若B、C间用一轻质细线相连如右图所示，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力，当增加到某一数值时，B、C哪个物体可以不受圆盘的摩擦力？求此时圆盘角速度大小（物体仍在圆盘上且圆盘角速度不为零）．
南京一中2023-2024学年度第二学期3月考试试卷
高一物理答案
一、选择题：
二、实验题：
11．【答案】=
12．【答案】C 当质量和转动半径相等时，所需的向心力与转动的角速度的平方成正比。
三、解答题：
13．【答案】（1）；（2）
【详解】（1）运动员从处运动到处，做平抛运动，根据平抛运动规律
，解得
（2）当运动员的速度方向与坡面平行时，运动员离坡面最远，则，解得
根据正交分解法，将运动员的运动分解到垂直斜面向上方向和沿斜面向下方向的两个分运动，在垂直斜面方向上，做匀减速直线运动，初速度
加速度，设最远距离为，则，联立解得
14．【答案】（1） （2）
【详解】（1）由自由落体运动规律有，所以有。
（2）在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，则有，所以。
（3）月球同步卫星绕月球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力，有
解得。
15．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】1）由与物块的位置坐标的关系图像面积分析可知当物块运动到处时
所做的功
（2）设物块运动到处时的速度为，由动能定理
可得
（3）分析可知物块从平台飞出后做平抛运动，且从点沿切线方向进入竖直圆轨道，设物块运动到点时的速度为，可得物块在点的速度
设物块恰好由轨道最高点飞出时的速度为，由圆周运动知识
可得
设物块在圆轨道时，克服摩擦力做的功为，由动能定理
可得
16．【答案】（1）；（2）； （3）B物体；
【详解】（1）随圆盘转动，其摩擦力达到最大时，由牛顿第二定律可知
解得C的角速度
即相对于圆盘恰好滑动时，圆盘的角速度为；
（2）AB一起随圆盘转动，圆盘对摩擦力最大时，由牛顿第二定律
解得的角速度
B对的摩擦力最大时，对，由牛顿第二定律
解得的角速度
由于则所受的摩擦力达到最大时，与间均相对将至，故相对于圆盘恰好滑动，圆盘的角速度
B对A为静摩擦力，大小
（3）随着角速度增加，整体所需的向心力增加，同样的角速度所需的摩擦力更大，则所受的摩擦力方向一定指向圆心且为最大值不变，可见可以不受摩擦力作用，此时，
对，由牛顿第二定律
对整体，由牛顿第二定律
联立解得圆盘的角速度大小题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
D
B
C
A
C
A
B
C
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