赤峰第四中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份赤峰第四中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共18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．如图所示，一质点在恒力作用下做曲线运动，从M点到N点，在M点时速度方向竖直向上，在N点速度方向与水平方向成θ角（锐角），关于质点受到的合力的方向，下列说法正确的是( )
A.可能竖直向上B.可能与同向C.可能水平向右D.可能水平向左
2．如图所示，一人在高出水平面的岸上，用一根不可伸长的绳子拉浮于水面的船，人匀速向左，速度。关于船的运动，下列说法正确的是( )
A.船匀速向左运动
B.船向左加速运动
C.船向左减速运动
D.当船距离河岸的水平距离为4m时，船的速度为3m/s
3．骑马射箭是蒙古族传统的体育项目，如图甲所示。在某次比赛中，选手骑马沿直线匀速前进，速度大小为，射出的箭做匀速直线运动，速度大小为，靶中心P距为d，垂足为D，如图乙所示。关于此次比赛，下列说法正确的是( )
A.选手想要射中靶心，必须在到达D点之前某处把箭射出
B.选手在任意位置射箭都可以，只要箭射出的方向指向P点，就一定能射中靶心
C.箭运动的最短时间为
D.箭的最小位移一定为d
4．关于平抛运动，下列说法正确的是( )
A.在相等的时间内，速度变化相同B.速度的大小与时间成正比
C.位移的大小与时间的平方成正比D.某一时刻的速度方向可能竖直向下
5．飞机水平匀速飞行，时刻抛出球A，抛出时球相对飞机静止，时又以同样的方式抛出球B，关于两球，下列说法正确的是（不计空气阻力）( )
A.两球的轨迹都是抛物线，且两球的轨迹是重合的
B.同一时刻，两球的运动方向是相同的
C.时，两球相距20m
D.落地前，A球一定在B球的正下方
6．如图所示的传动装置中，两轮固定在一起绕同一轴转动，两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则关于三轮边缘a、b、c三点的下列物理量的比，错误的是( )
A.角速度之比为1:2:2B.线速度大小为1:1:2
C.向心加速度大小之比为1:2:4D.周期之比为2:2:1
7．关于离心运动的应用，下列说法中错误的是( )
A.篮球被斜抛出去，在空中的轨迹为一条抛物线，篮球受离心力而做曲线运动
B.洗衣机脱水时利用离心运动把附着在衣服上的水分甩掉
C.炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱形中心轴高速旋转，钢水由于离心运动趋于周壁，冷却后形成无缝钢管
D.借助离心机，医务人员可以从血液中分离出血浆和红细胞
8．如图所示，一个质量为0.2kg的小球，以的初速度从A点平抛出去，恰好从B点沿切线进入圆弧，经过圆弧后从D点射出，又恰好落到B点。已知圆弧半径，A与D在同一水平线上，。以下计算正确的是( )
A.角θ为30°
B.D点的速度大小为1m/s
C.A、D的距离为0.8m
D.在D点时，小球对管壁的作用力恰好为零
二、多选题
9．如图所示，从倾角为θ的斜面上某点先后将同一小球以不同的初速度水平抛出，小球均落在斜面上。当抛出的速度为v时，小球落回斜面所用的时间为，小球落回斜面的速度为，小球的位移为，小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为；当抛出速度为2v时，小球落回斜面所用的时间为，小球落回斜面的速度为，小球的位移为，小球落在斜面上时速度方向与斜面的夹角为，不计空气阻力，则( )
A.B.C.D.
10．如图所示，一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是4rad/s。盘面上距圆盘中心0.10m的位置有一个质量为0.10kg的小物体在随圆盘一起做匀速圆周运动。已知小物体与圆盘之间的动摩擦因数为0.25，。下列判断正确的是( )
A.小物体受到的摩擦力的大小为2.5N
B.小物体受到的摩擦力的方向沿半径指向圆心
C.要使小物体相对于圆盘滑动，圆盘转动的角速度至少为5rad/s
D.在圆盘的角速度从4rad/s增加到5rad/s的过程中，小物体受到的摩擦力的方向始终指向圆心
11．有一辆质量为800kg的小汽车，以5m/s的速度驶上圆弧半径为50m的拱桥，不考虑空气阻力，g取，在桥的最高点时( )
A.汽车对桥的压力大小为8000N
B.汽车对桥的压力大小为7600N
C.要使汽车腾空，行驶速度至少应为20m/s
D.如果拱桥半径增大到地球半径（），汽车要想腾空，行驶速度至少应为8000m/s
12．如图所示，高速公路上有一段半径为1000m的弯道，为了安全转弯，路面设计成外高内低，倾角为θ（），汽车速度为某一值时，汽车转弯的向心力由重力和支持力的合力提供，汽车不受侧向摩擦力，此速度称为安全速度。已知路面与轮胎间的动摩擦因数为0.8，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，。根据以上数据可知( )
A.该路面的安全速度为108km/h
B.当车速为120km/h时，汽车会向弯道外侧滑动
C.当车速为100km/h时，汽车受到的径向摩擦力沿路面向外
D.雨天路滑，汽车的安全速度比晴天时的安全速度小
三、实验题
13．在“探究平抛运动的特点”实验中，某同学设计了如图1所示的装置。
（1）图1是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的______在坐标纸上的水平投影点。
A.球心B.球的上端C.球的下端
（2）在此实验中，下列说法正确的是______。
A.斜槽轨道必须光滑B.斜槽末端必须水平
C.每次小球从同一位置释放即可D.y轴的方向根据重锤线确定
（3）记录如图所示，小方格的边长，若小球在平抛运动中的几个位置如图的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为______（用L和重力加速度g表示），其值是______（g取）。小球在b点的速度大小为______。（结果均取两位有效数字）
14．在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中.
（1）如图所示，都为钢球，图中所示是在研究向心力的大小F与______的关系.
A.质量mB.角速度ωC.半径r
（2）如图所示，若图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1:4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为______.
A.1:4B.4:1C.1:2D.2:1
四、计算题
15．汽艇在静水中的速度为，要渡过宽为的河，已知河水匀速流动，速度大小为。（，）
（1）汽艇渡过此河的最短时间是多少？登陆的地点离正对岸的距离x是多少？
（2）若汽艇要在正对岸登陆，船头指向与河岸上游的夹角是多大？渡河时间是多少？
16．某飞机以的速度在高的高空匀速飞行，某时刻相对飞机静止投下一枚炸弹，空气阻力不计，，求：
（1）炸弹下落的时间t；
（2）炸弹释放点与落地点之间的水平距离x；
（3）炸弹落地时的速度的大小和方向。
17．如图所示，一个质量为m的小球C由两根细绳拴在竖直转轴上的A、B两处，A处绳长为2L，B处绳长为L，B处的细绳张紧时恰好水平，两根绳能承受的最大拉力均为，转轴带动小球转动。则：（结果用根式表示）
（1）当B处绳子刚好被拉直时，小球的线速度v多大？
（2）为使两绳都不被拉断，转轴转动的最大角速度多大？
（3）两绳都被拉断时，转轴转动的角速度多大？
参考答案
1．答案：C
解析：做曲线运动的物体所受的合力方向指向轨迹的凹向，且运动轨迹逐渐向合力方向靠近，但是不可能与合力方向同向，则根据图中轨迹可知，质点受合外力方向可能水平向右，不可能竖直向上，也不可能水平向左，也不可能与同向。
故选C。
2．答案：B
解析：ABC.设绳子与水平方向的夹角为θ，将船的运动分解为沿绳子方向和垂直绳子方向，有
即
随着人向左运动，θ在变大，故船的速度在增大，即向左加速运动，AC错误，B正确；
D.当船距离河岸的水平距离为4m时，可得
此时有
D错误。
故选B。
3．答案：C
解析：A.箭参与沿直线匀速前进的速度和沿射出方向的匀速运动的速度，根据运动的合成可知，只要箭的合速度方向指向P点，均能射中靶心，不一定必须在到达D点之前某处把箭射出，选项A错误；
B.由以上分析可知，选手在任意位置射箭都可以，只要箭的合速度方向指向P点，就一定能射中靶心，选项B错误；
C.当箭垂直方向射出时用时间最短，则箭运动的最短时间为
选项C正确；
D.只有当运动到D点时将箭射出，且合速度方向指向P点，此时箭的最小位移才为d，选项D错误。
故选C。
4．答案：A
解析：A.平抛运动的加速度不变，由
知，相同时间内速度变化量相同，方向竖直向下，故A正确；
B.平抛运动某时刻的瞬时速度大小为
故B错误；
C.时间t内平抛运动的位移大小为
故C错误；
D.设平抛运动的速度方向与竖直方向夹角为θ，则有
随着时间的增加，越来越小，θ越来越小，但不会为零，所以平抛运动某时刻速度方向不可能竖直向下，故D错误。
故选A。
5．答案：D
解析：A.由于抛出时球相对飞机静止，则抛出后小球均做平抛运动，两球的轨迹都是抛物线，由于球B后抛出，竖直高度不相同，则两球的轨迹不重合，A错误；
B.由于球B后抛出，则同一时刻B球竖直分速度小于A球竖直分速度，令速度与水平夹角为θ，则有
可知同一时刻，两球的运动方向是不相同的，B错误；
C.两球在水平方向均做速度相同的匀速直线运动，水平分位移始终相同，即两球竖直处于同一竖直线上，时，两球相距
C错误；
D.根据上述可知，落地前，A球一定在B球的正下方，D正确。
故选D。
6．答案：D
解析：AB.两轮通过皮带传动，两轮与皮带接触点的线速度大小相等，可知
由角速度和线速度的关系式可知，线速度大小相等的情况下，角速度与半径成反比，可知
两轮同轴传动，两轮角速度相同，即
角速度相同的情况下，线速度与半径成正比，可知
联立对比可得
AB正确，不符合题意；
D.由可得，周期之比为2:1:1，D错误，符合题意；
C.向心力的表达式为
结合AB解析可得，向心加速度大小之比为1:2:4，C正确，不符合题意。
故选C。
7．答案：A
解析：A.篮球被斜抛出去，在空中的轨迹为一条抛物线，篮球受重力作用而做曲线运动，故A错误；
B.洗衣机脱水时让衣服快速转动起来，水滴和衣服之间附着力小于水滴做圆周运动需要的向心力，做离心运动与衣服分离，故B正确；
C.炼钢厂中，把熔化的钢水浇入圆柱形模子，模子沿圆柱形中心轴高速旋转，钢水由于离心运动趋于周壁，冷却后形成无缝钢管，故C正确；
D.红细胞的密度比血浆的密度大，离心机高速旋转，红细胞做离心运动，使红细胞与血浆分开，故D正确。
本题选错误的，故选A。
8．答案：B
解析：A.小球从A到B做平抛运动，竖直方向上有
到达B点时
联立可得
，
故A错误；
B.小球从D到B，由平抛运动规律
代入可得
故B正确；
C.A、D的距离为
故C错误；
D.在D点，由向心力公式得
解得
小球对管壁的作用力
方向竖直向下；故D错误。
故选B。
9．答案：ABD
解析：D.根据平抛运动规律可知，斜面上平抛出的物体落到斜面上时速度偏转角的正切值与位移偏转角的正切值分别为
，
由题意可知位移偏转角θ不变，则速度偏转角β不变，则也不变。即
故D正确；
A.根据速度偏转角不变，则
解得
故A正确；
B.落回斜面时速度为
则
故B正确；
C.根据水平位移为，则两次的水平位移为
，
且根据位移偏转角不变，竖直方向位移
则
故C错误。
故选ABD。
10．答案：BC
解析：A.小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，所以
故A错误；
B.由于静摩擦力提供向心力，所以摩擦力的方向沿半径指向圆心，故B正确；
C.当小物体恰好相对圆盘滑动时，有
解得
故C正确；
D.在圆盘的角速度从4rad/s增加到5rad/s的过程中，小物体受到的摩擦力一部分提供向心力，一部分产生物体速度增大的切向力，所以小物体受到的摩擦力的方向不指向圆心，故D错误。
故选BC。
11．答案：BD
解析：AB.对小汽车分析有
根据牛顿第三定律有
解得
A错误，B正确；
C.要使汽车腾空，则有
解得
C错误；
D.根据上述可知，如果拱桥半径增大到地球半径则有
解得
即如果拱桥半径增大到地球半径（），汽车要想腾空，行驶速度至少应为8000m/s，D正确。
故选BD。
12．答案：AC
解析：AD.对该路面的安全速度v有
解得
分析可知汽车的安全速度与雨天和晴天时的路面状况无关，A正确，D错误；
B.当汽车以最大速度转弯而不发生滑动时，此时受到的摩擦力沿倾斜路面向下，设最大静摩擦力为f，竖直方向有
水平方向有
，
联立解得
所以可得当车速为120km/h时，汽车可以正常转弯，不会向弯道外侧滑动，B错误；
C.因为有，可知汽车可静止在路面上，当车速为100km/h时，即此时车速小于安全速度大小，此时重力和支持力的合力大于此时该速度下的向心力大小，即汽车有做向心运动的趋势，故汽车此时将受到径向的静摩擦力，方向沿路面向外，C正确。
故选AC。
13．答案：（1）B（2）BD（3）；；
解析：（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点，所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端，故选B。
（2）ABC.轨道不一定要光滑，只要每次从同一位置静止释放就能获得相同的速度，小球做平抛运动，初速度水平，则斜槽末端必须水平，故AC错误，B正确；
D.建立坐标系时，应该用重锤线确定y轴的方向，故D正确。
故选BD。
（3）根据题意，有图可知，相邻两点间水平距离相等，则相邻两点间的时间相同，设相等时间为T，竖直方向上，由逐差法可得
水平方向上有
联立解得
代入数据解得
竖直方向上，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，小球在b点时的竖直分速度为
则小球在b点的速度大小为
14．答案：（1）B（2）D
解析：（1）变速轮塔半径不同，两轮转动的角速度不同，两球的角速度不同，AB两球的质量相等、转动半径相同；则图中所示是在研究向心力的大小F与角速度ω的关系.故B项正确，AC两项错误.
（2）AB两球的质量相等、转动半径相同，两个小球所受向心力的比值为1:4，据可得，两球转动的角速度之比为1:2.变速轮塔用皮带连接，轮塔边缘上点的线速度大小相等，据可得，与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为2:1.故D项正确，ABC三项错误.
15．答案：（1）40s，120m（2）53°，50s
解析：（1）船头指向与河岸垂直时渡河时间最短，此时有：
登陆的地点离正对岸的距离是
（2）在正对岸登陆，速度矢量图如图所示
由几何知识可知，
解得
渡河时间是
16．答案：（1）10s（2）1000m（3），方向与水平方向夹角为
解析：（1）竖直方向做自由落体运动
得炸弹下落的时间t
（2）炸弹水平方向做匀速运动
代入数据得
（3）竖直方向速度
炸弹落地时的速度大小为
速度与水平方向夹角的正切值为
故速度与水平方向夹角为
17．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）绳B张紧时，绳A与竖直方向的夹角为θ，由几何关系得
解得
绳B刚好拉直时，受力如图所示，由圆周运动规律，得：
解得
（2）绳B张紧时，绳A的拉力为
故A绳未断，之后夹角θ不变则此后不变，所以，保证两绳都不断，只要B不断即可。绳B刚要断时，由圆周运动规律，有
解得
（3）绳A刚要断时，受力分析如下图，由圆周运动规律，得
解得