四川省广元市川师大万达中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份四川省广元市川师大万达中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．对下列情景的分析和判断正确的说法( )
A.点火后即将升空的火箭，因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B.太空中的“天宫一号”人造卫星绕地球匀速转动，其速度没有发生变化，可以看作质点
C.做曲线运动的物体速度一定在不断地改变，加速度可以不变
D.做曲线运动的物体速度一定在不断地改变，加速度也一定不断地改变
2．一质点做减速曲线运动，它的轨迹由上到下（如图所示），关于质点通过轨迹中点时的速度v的方向和加速度a的方向，下列图示可能正确的是( )
A.B.C.D.
3．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是( )
A.如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用
B.如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零
C.如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于
D.如图丁，两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大
4．一质量为2g的小球在如图甲所示的xOy平面上运动，在x方向的图像和y方向的图像分别如图乙、丙所示，下列说法正确的是( )
A.前2s内小球做匀变速直线运动B.小球的初速度为8m/s
C.2s末小球的速度大小为4m/sD.前2s内小球所受的合外力大小为8N
5．质量为m的物体P置于倾角为的固定光滑斜面上，轻质细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。已知重力加速度为g。当小车和滑轮间的细绳与水平方向成夹角时（如图所示），下列判断正确的是( )
A.P的速率为B.P的速率为
C.运动过程中P处于超重状态D.绳的拉力始终等于
二、多选题
6．如图所示，质量均为m的甲、乙、丙三个小物块（均可看作质点）随水平转盘一起以角速度ω绕轴做匀速圆周运动，物块甲叠放在物块乙的上面，所有接触面间的动摩擦因数均为μ。已知甲、乙到转轴的距离为，丙到转轴的距离为，且。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A.甲受到的摩擦力一定为
B.乙受到转盘的摩擦力一定为：
C.若角速度增大，丙先达到滑动的临界点
D.若角速度增大，甲先达到滑动的临界点
7．如图所示，细杆的一端与小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，细杆长0.5m，小球质量为3.0kg。现给小球一初速度使它做圆周运动，若小球通过轨道最低点a处的速度为，通过轨道最高点b处的速度为，取，则小球通过最低点和最高点时对细杆作用力的情况是( )
A.a处为拉力，方向竖直向下，大小为246N
B.a处为拉力，方向竖直向上，大小为246N
C.b处为拉力，方向竖直向下，大小为6N
D.b处为压力，方向竖直向下，大小为6N
8．如图所示，某运动员练习射箭时，站在同一位置先后水平射出两支相同的箭，射中箭靶上同一竖直线上两点，A箭与竖直方向的夹角为α，B箭与竖直方向的夹角为β。已知箭飞行时，箭头的指向与箭的运动方向相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是( )
A.两箭的初速度大小之比为B.两箭运动的时间之比为
C.两箭下落的高度之比为D.两箭速度增量之比为
三、实验题
9．某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。
（1）在图1中用小锤敲击铁片，观察到两个小球____________，则说明平抛运动在竖直方向上做__________运动。
（2）在图2中同时断电后两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做______运动。
（3）关于实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的有______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
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.应选择足够光滑的斜槽
10．物理实验小组用如图（a）所示的装置，探究加速度与力、质量的关系。现研究质量不变的情况下，加速度与力的关系。
（1）关于本实验，下列说法正确的是______。
A.必须平衡摩擦力
B.先释放小车再打开电源
C.必须控制小车质量不变
D.必须保证槽码的质量远小于小车的质量
（2）若采用电火花打点计时器，则所用电源提供______（填“交流电”或“直流电”）。
（3）某同学在实验中得到如图（b）所示的一条纸带（两计数点间还有四个计时点没有画出），已知打点频率为50Hz，根据纸带可求出小车的加速度大小为______（结果保留三位有效数字）。
（4）按正确操作完成实验，以弹簧测力计的示数F为横坐标，加速度a为纵坐标，画出的图像是一条过原点的直线，如图（c）所示，若直线斜率为k，则小车（包含定滑轮）的质量为______（用k表示）。
四、计算题
11．如图所示，与竖直方向成α角、斜向左上的推力F能使小物块贴着竖直墙面匀速向上滑行，已知推力，物块质量，，，，重力加速度g取。求：
（1）小物块受到墙面支持力的大小；
（2）小物块与墙面间的动摩擦因数μ。
12．如图所示，质量的小球在长为的细绳作用下，恰能在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度，不计阻力，。
（1）小球经过最高点的速度v是多少？
（2）若小球在某次运动到最低点时细绳恰好被拉断，求细绳被拉断后小球运动的水平位移x。
13．一个光滑的圆锥体固定在水平桌面，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角，如图所示。一条长度为L的绳（质量不计），一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端系着一个质量为m的小球（可视为质点）。小球以角速度ω绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动，重力加速度为g。（；）求：
（1）当角速度为某一定值时，小球与圆锥面的相互作用力恰好为零，求此状态的角速度大小；
（2）当角速度时，绳对小球的拉力大小；
（3）当角速度时，绳对小球的拉力大小。
参考答案
1．答案：C
解析：A.点火后即将升空的火箭，虽然还没动，但是有向上的加速度，使火箭向上加速，故A错误；
B.太空中的“天宫一号”绕地球匀速转动，线速度的方向时刻变化，故速度在变化，研究人造卫星绕地球匀速转动，可以忽略人造卫星的大小和形状，可以看作质点。故B错误；
CD.做曲线运动的物体速度一定在不断地改变，加速度可以不变，如平抛运动，故C正确，D错误。
故选C。
2．答案：B
解析：速度方向应该沿运动轨迹的切线，而加速度应指向轨迹的凹侧。
故选B。
3．答案：B
解析：A.火车转弯超过规定速度行驶时，需要更大的向心力，则外轨和轮缘间会有挤压作用，A错误；
B.在最高点时，当只有重力提供向心力时，杯底对水的支持力为零，由牛顿第三定律得水对杯底压力为零，B正确；
C.轻杆对小球可以提供支持力，则小球能通过最高点的临界速度为0，C错误；
D.设两球与悬点的竖直高度为h，根据牛顿第二定律
又
联立得
所以两小球在同一水平面做圆锥摆运动，角速度相等，D错误。
故选B。
4．答案：C
解析：A.由图可知，小球在x方向上初速度为8m/s，加速度为
的匀减速运动，而在y方向上，小球做速度为4m/s的匀速运动，故在前2s内小球做匀变速曲线运动，故A错误；
B.小球的初速度为水平速度和竖直速度的合速度，故初速度为
故B错误；
C.2s末的小球的速度只有竖直分速度，故速度为4m/s，故C正确；
D.前2s内小球的加速度大小为，故由牛顿第二定律可知，其合力
故D错误。
故选C。
5．答案：C
解析：AB.将小车的速度沿细绳和垂直细绳方向分解，可知当小车和滑轮间的细绳与水平方向成夹角时，沿细绳方向分速度为，由于细绳不可伸长，P的速率等于小车速度沿绳方向分速度的大小，则有
故AB错误；
CD.小车向右匀速运动过程，P的速率表达式为
由于v不变，小车和滑轮间的细绳与水平方向的夹角θ逐渐减小，则P的速度变大，P沿斜面向上做加速运动，P的加速度方向沿斜面向上，由牛顿第二定律得
可知绳的拉力大于，P在竖直方向上有向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确，D错误。
故选C。
6．答案：BC
解析：A.当转动角速度较小时，甲受到的静摩擦力提供向心力，大小不等于，故A错误；
B.对甲、乙整体分析可知，乙受到转盘的摩擦力为
故B正确；
CD.若角速度增大，根据
丙到转轴的距离较大，则丙先达到滑动的临界点，故C正确，D错误；
故选BC。
7．答案：AD
解析：AB.小球经过最低点a时，受重力和杆的弹力，如图所示
由于合力提供向心力，即合力向上，故细杆对球有竖直向上的拉力，则小球对细杆有竖直向下的拉力。由牛顿第二定律得
解得
故A正确，B错误；
CD.在b处，假设细杆对球的作用力竖直向下，如图所示
由牛顿第二定律得
解得
即方向竖直向上，则小球对细杆的作用力为压力，方向竖直向下，故C错误，D正确。
故选AD。
8．答案：BC
解析：C.设水平位移大小为x，做出两靶子的速度方向的反向延长线，交于同一点，根据平抛运动规律可知，该点位于水平分位移的中点，则
联立解得
故C正确；
B.由
得两箭运动的时间之比为
故B正确；
A.由
得两箭的初速度大小之比为
故A错误；
D.由
两箭的速度的增量之比为
故D错误；
故选BC。
9．答案：（1）同时落地；自由落体（2）匀速直线（3）AC
解析：（1）由于任意高度，平抛运动和自由落体运动都会同时落地，说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。
（2）在图2中同时断电后两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向向上做匀速直线运动；
（3）A.为保证小球做平抛运动初速度水平，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故A正确；
BCD.为保证小球做平抛运动初速度相同，故每次小球应从同一位置由静止释放，不需要斜槽光滑，故BD错误，C正确。
故选AC。
10．答案：（1）AC（2）交流电（3）2.00（4）
解析：（1）A.为了使小车受到的合力等于弹簧测力计测量值的2倍，故该实验必须平衡摩擦力，故A正确；
B.为了减少实验误差，应先打开电源再释放纸带，故B错误；
C.根据控制变量法，探究小车运动的加速度与力的关系，故要保证小车的质量不变，而要改变槽码的质量改变拉力，故C正确；
D.因为拉小车的力可以用弹簧测力计示数的2倍来表示，所以不需要保证槽码的质量远小于小车的质量，故D错误。
故选AC。
（2）若采用电火花打点计时器，则所用电源提供交流电。
（3）相邻两计数点间的时间间隔为
由逐差法可知小车的加速度大小为
（4）对小车（包含定滑轮）整体由牛顿第二定律有
变形可得
根据图像的斜率可知
所以小车（包含定滑轮）的质量为
11．答案：（1）12N（2）0.5
解析：（1）以物块为对象，水平方向根据受力平衡可得
解得小物块受到墙面支持力的大小为
（2））以物块为对象，竖直方向根据受力平衡可得
又
联立解得
12．答案：（1）（2）
解析：（1）依题意，小球恰能在竖直平面内做圆周运动，在最高点根据牛顿第二定律有
代入数据可得小球经过最高点的速度大小为
（2）小球运动到最低点时细绳恰好被拉断，则绳的拉力大小恰好为，设此时小球的速度大小为。小球在最低点时由牛顿第二定律有
解得
此后小球做平抛运动，设运动时间为t，则对小球在竖直方向上
代入数据求得
在水平方向上水平位移为
13．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）当小球与圆锥面的相互作用力恰好为零时，绳对小球的拉力和小球的重力的合力提供向心力，设此时小球的角速度为，根据力的合成以及牛顿第二定律有
解得
此时的线速度为
（2）当时，小球所受圆锥体的弹力，对小球受力分析如图1所示。在竖直方向上根据平衡条件有
在水平方向上根据牛顿第二定律有
解得
（3）当时，小球将离开圆锥体表面，设此时轻绳与竖直方向的夹角为α，对小球受力分析如图2所示。同（2）理有
解得