2021-2022学年江西省赣州市赣县第三中学高一下学期3月月考物理试卷 word版含解析

赣县第三中学2021-2022学年下学期3月考高一物理试卷

一、选择题（第1-7题为单选，其余为多选，每题4分，共44分；多选题选不全得2分，全对得4分，选错得0分）

1．下列说法中正确的是（　　）

A．物体做曲线运动时，速度可能是均匀变化的

B．物体在恒力作用下不可能做匀变速曲线运动

C．物体做曲线运动的速度大小一定是变化的

D．物体做曲线运动时，其合力的方向有可能与速度方向相同

2．如图所示，从地面上方某点，将一小球以5 m/s的初速度沿水平方向抛出，小球经过1 s落地。不计空气阻力，g取10 m/s2，则可求出（　　）

A．小球抛出时离地面的高度是5 m

B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小是6 m

C．小球落地时的速度大小是15 m/s

D．小球落地时的速度方向与水平地面成30°角

3．忠魂归故里！辽宁沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇，迎接第八批志愿军烈士遗骸回家。两辆消防车凌空喷射出两道在空中最高点对接的巨型水柱，出现一个“水门”状的效果。若不计空气阻力，两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线。则下列说法错误的是（　　）

A．两侧喷射出水的初速度不相同

B．两侧喷射出的水从喷出至到达最高点所用的时间相等

C．水柱在运动过程中受到的合力方向总与其速度方向垂直

D．取任意一小段水柱，在相等时间间隔内速度的变化量相同

4．如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的是（　　）

A．货车的速度等于

B．货物处于超重状态

C．缆绳中的拉力小于

D．货车的对地面的压力大于货车的重力

5．有一卫星正在围绕某一颗行星做匀速圆周运动。卫星到行星表面的高度为h，引力常量为G，要计算行星的质量，还需（   ）

A．测出卫星的周期T B．测出卫星的线速度v

C．测出卫星的向心加速度a D．测出卫星的角速度ω和行星的半径R

6．在如图所示的皮带传送装置中，A、B分别为传动轮边缘上的两点，C为大轮上的一固定点，三点对应的轨道关系为RA2RB2RC，传动过程中皮带不打滑。则下列A、B、C三点的线速度v、角速度、向心加速度an的大小关系正确的是（　　）

A．vA：vB：vC1：1：2

B．A：B：C1：2：2

C．anA：anB：anC2：4：1

D．anA：anB：anC2：2：1

7．如图甲所示，质量为m的小球与轻绳一端相连，绕另一端点O在竖直平面内做圆周运动，圆周运动半径为R，重力加速度为g，忽略一切阻力的影响。现测得绳子对小球的拉力T随时间变化的图线如图乙所示，则（     ）

A．

B．时刻小球在与O点等高的位置

C．时刻小球的速度大小为

D．时刻小球的速度恰好为零

8．旋转秋千是游乐园常见的娱乐项目，其原理可抽象为：一个半径为3m的水平转盘固定在竖直中心转轴的顶端，转盘周边通过5m长的绳子对称地悬挂了8个相同的吊篮，每个吊篮都乘坐了相等质量的人，每个吊篮和人的总质量。忽略空气阻力和绳子的重力，重力加速度。旋转秋千转动起来后，当绳偏离竖直夹角稳定在37o时（　　）

A．人受到吊篮的作用力竖直向上                B．人的加速度为

C．人的速度为                        D．8根绳子对转盘的合力为

9．我国首个火星探测器“天问一号”，于2020年7月23日在海南文昌航天发射中心成功发射，计划于2021年5月至6月择机实施火星着陆，开展巡视探测，如图为“天问一号”环绕火星变轨示意图。已知地球质量为M，地球半径为R，地球表面重力加速度为g；火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的；着陆器质量为m。下列说法正确的是（　　）

A．“天问一号”探测器环绕火星运动的速度应大于11.2m/s

B．若轨道Ⅰ为近火星圆轨道，测得周期为T，则火星的密度约为

C．“天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度大于在圆轨道Ⅰ运行的速度

D．着陆器在火星表面所受重力约为

10．美国在2016年2月11日宣布探测到引力波的存在，天文学家通过观察双星轨道参数的变化来间接验证引力波的存在，证实了GW150914是一个36倍太阳质量的黑洞和一个29倍太阳质量的黑洞并合事件，假设这两个黑洞绕它们连线上的某点做圆周运动，且这两个黑洞的间距缓慢减小，若该黑洞系统在运动过程中各自质量不变且不受其他星系的影响，则关于这两个黑洞的运动，下列说法正确的是（　　）

A．这两个黑洞做圆周运动的向心加速度大小始终相等

B．36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径小

C．这两个黑洞运行的线速度大小始终相等

D．随着两个黑洞的间距缓慢减小，这两个黑洞运行的周期在减小

11．如图所示，倾斜圆盘圆心处固定有与盘面垂直的细轴，盘面上沿同一直径放有质量均为m的A、B两物块（可视为质点），两物块分别用两根平行圆盘的不可伸长的轻绳与轴相连，A、B两物块与轴的距离分别为2d和d，两物块与盘面的动摩擦因数相同，盘面与水平面夹角为。当圆盘以角速度匀速转动时，物块A、B始终与圆盘保持相对静止，且当物块A转到最高点时，A所受绳子拉力刚好减小到零而B所受摩擦力刚好增大到最大静摩擦力。已知重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则下列说法正确的是（　　）

A．

B．

C．运动过程中绳子对A拉力的最大值为

D．运动过程中B所受摩擦力最小值为

二、实验题（每空2分，第12题8分，第13题8分）

12．某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度g=10m/s。

（1）关于实验要点，下列说法正确的是_______。

A．选用的斜槽越光滑越好

B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平

C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行

D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点

（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为v0=_______m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t=_______s；B点离槽口的水平距离x=_______m。

13．为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，小明按如图装置进行实验，物块放在平台卡槽内，平台绕轴转动，物块做匀速圆周运动，平台转速可以控制，光电计时器可以记录转动快慢。

（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制_________保持不变，小明由计时器测转动的周期T，计算的表达式是___________。

（2）小明按上述实验将测算得的结果用作图法来处理数据，如图所示纵轴F为力传感器读数，横轴为，图线不过坐标原点的原因是__________，用电子天平测得物块质量为，直尺测得半径为，图线斜率大小为_________（结果保留两位有效数字）。

四、解答题

14．（12分）如图所示，质量为60kg的跳台滑雪运动员经过一段半径为40m的圆弧加速滑行后从O点水平飞出（O点正好在圆弧对应圆心的正下方），经3.0s落到斜坡上的A点，已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角=37°，不计空气阻力（取sin37º=0.60，cos37º=0.80；g取10m/s2）。求：

（1）A点与O点的高度差h和AO距离L；

（2）运动员刚要离开O点时的速度大小；

（3）运动员落到A点时速度的大小和方向。

15．（12分）2020年6月23日9时43分,我国在西昌卫星发射中心成功发射了第五十五颗北斗导航卫星。假设该卫星在距离地球表面高为h的轨道上绕地球做匀速圆周运动,地球半径为R，地球表面重力加速度为g，引力常量为G，地球的体积为V=πR3，忽略地球自转的影响。求:

(1)地球的平均密度ρ；

(2)该人造卫星绕地球运动的周期T。

16．(16分）如图甲所示为游乐场中的“旋转飞椅”，带有水平直杆的转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。图乙是其中一个座椅的连接示意图，水平直杆边缘到转轴中心的距离，水平直杆边缘用长的钢绳连接着座椅。小张坐在座椅上随着转盘一起转动，经过一段时间后达到稳定状态，此时，钢绳与竖直方向的夹角，水平直杆到地面的高度，若小张和座椅的总质量，将小张和座椅看成一个质点，不计钢绳的重力及空气的阻力，，，，，求：

（1）钢绳上的拉力大小；

（2）小张绕转轴运动的周期；

（3）若地面水平，小张口袋中的皮球不慎脱落，皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离是多少？

参考答案：

1．A

【解析】

【详解】

A．物体做曲线运动，加速度可能是恒定的，速度是均匀变化的，如平抛运动，故A正确；

B．物体在恒力作用下可能做匀变速曲线运动，如平抛运动，故B错误；

C．物体做曲线运动的速度大小不一定是变化的，如匀速圆周运动，故C错误；

D．物体做曲线运动的条件是速度方向与合外力方向不在同一直线上，所以其合力的方向有不可能与速度方向相同，故D错误。

故选A。

2．A

【解析】

【详解】

A．小球抛出时离地面的高度为

A正确；

B．小球从抛出点到落地点的水平位移大小为

B错误；

C．小球落地时的速度大小为

C错误；

D．设小球落地时的速度方向与水平地面夹角为，由速度偏角公式可得

故不等于30°，D错误。

故选A。

3．C

【解析】

【详解】

A．两侧同一水平位置喷射出的水柱恰好是对称的抛物线，可知两辆消防车喷射出水的初速度大小相等，但方向不同，故A正确；

BC．由于不计阻力，水柱只受重力，所以可视为从最高点做平抛运动，两侧喷射出的水到达最高点的时间相等，故B正确，C错误；

D．根据

可知取任意一小段水柱，在相等时间间隔内速度的变化量相同，故D正确。

由于本题选择错误的，故选C。

4．B

【解析】

【详解】

A．关联速度可知，沿着绳上的速度相等，可知

则

A错误；

B．减小，增大，货车向左做匀速直线运动，增大，加速度向上，则货物处于超重状态，B正确；

C．由加速度向上，则

缆绳中的拉力大于，C错误；

D．对货车受力分析可得

即

货车的对地面的压力小于货车的重力，D错误；

故选B。

5．D

【解析】

【详解】

A．根据

可知，因为不知道轨道半径，无法计算行星的质量，故A错误；

B．根据

可知，因为不知道轨道半径，无法计算行星的质量，故B错误；

C．根据

可知，因为不知道轨道半径，无法计算行星的质量，故C错误；

D．根据

可知，可以计算行星的质量，故D正确；

故选D。

6．C

【解析】

【详解】

A、B两点是轮子边缘上的点，靠传送带传动，两点的线速度相等，根据

可知，角速度之比为1:2；A、C两点共轴转动，具有相同的角速度，根据

可知，线速度之比为2:1；

则A点、B点、C点的角速度大小之比1:2:1；线速度之比为2:2:1；根据

得A点、B点、C点的向心加速度大小之比为2:4:1。

故C正确，ABD错误。

故选C。

7．B

【解析】

【详解】

AB．根据图像可知，0时刻在最高点，t1时刻轻绳位于水平方向，t2时刻小球到达最低点，因为小球在竖直平面内做圆周运动，速度大小在变，所以，故A错误B正确；

C．t2时刻小球到达最低点，由重力与绳子拉力的合力提供向心力，则有 

解得

故C错误；

D．t4时刻小球到达最高点，由图知，绳的拉力为0，由重力提供向心力，则有

得

故D错误。

故选B。

8．BD

【解析】

【详解】

A．吊篮对人的作用力竖直方向平衡重力，水平方向提供向心力，故人受到吊篮的作用力不是竖直向上，故A错误；

BC．旋转秋千转动起来后，当绳偏离竖直夹角稳定在37o时，则

解得

故B正确C错误；

D．转盘周边通过5m长的绳子对称地悬挂了8个相同的吊篮，故8根绳子对转盘的合力方向竖直向下，大小为

故D正确。

故选BD。

9．BD

【解析】

【详解】

A．根据

可得星球的第一宇宙速度为

则火星的第一宇宙速度为

则“天问一号”探测器环绕火星运动的速度小于11.2m/s，故A错误；

B．在地球表面

在火星表面

根据密度表达式得

联立解得

故B正确；

C．在轨道Ⅱ上的Q点处作半径为r的外切圆，因为从轨道Ⅱ的Q点进入外切圆轨道时需点火加速，所以在外切圆时的速度

根据万有引力提供向心力得

解得

因为轨道l的半径小于轨道外切圆的半径，所以

即

故“天问一号”在轨道Ⅱ运行到Q点的速度小于在圆轨道Ⅰ运行的速度，故C错误；

D．在火星表面有

又

联立可得

着陆器在火星表面所受重力约为，故D正确。

故选BD。

10．BD

【解析】

【详解】

根据万有引力提供向心力，有

可得

同理

可得

可知

质量与轨道半径成反比，所以36倍太阳质量的黑洞轨道半径比29倍太阳质量的黑洞轨道半径小，根据

可知，角速度相等，质量大的半径小，所以质量大的向心加速度小，故A错误，B正确；

C．这两个黑洞共轴转动，角速度相等，质量大的半径小，根据

可知，质量大的线速度小，故选项C错误；

D．又

当m1＋m2不变时，L减小，则T减小，即双星系统运行周期会随间距减小而减小，故D正确。

故选BD。

11．ABD

【解析】

【分析】

【详解】

A．对A、B受力分析，A在最高点由牛顿第二定律有

B在最低点，由牛顿第二定律有

联立解得

故A正确；

B．由向心力公式可得

代入

解得

故B正确；

C．运动过程中，当A到最低点时，所需的拉力最大设为，由牛顿第二定律有

代入数据解得

故C错误；

D．运动过程中，当B到最高点时，所需的摩擦力最小设为，由牛顿第二定律有

联立解得

故D正确。

故选ABD。

12．     BC     1.5     0.2     0.3

【解析】

【分析】

【详解】

（1）[1]A.由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，与斜槽是否光滑无关，A错误；

B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，B正确；

C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，C正确；

D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，D错误。

故选BC。

（2）[2]由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间隔相等，在竖直方向上，根据

可得相邻两点间的时间间隔

因此抛出的水平速度

[3]运动到B点时的竖直速度

而

因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间

[4] B点离槽口的水平距离

13．     质量和半径          存在摩擦力的影响     0.75

【解析】

【详解】

（1）[1]由向心力公式

可知，保持质量和半径不变，探究向心力和角速度的关系

[2]根据

可得

（2）[3]实际表达式为

图线不过坐标原点的原因是存在摩擦力的影响。

[4]斜率为

14．（1）45m；75m；（2）20m/s；（3），

【解析】

【详解】

（1）当落到A位置时

根据几何关系可知

（2）平抛运动的水平位移

刚离开O点的速度

（3）运动员运动到A点的竖直速度

 A点速度

设速度与水平方向的夹角为α，则

15．(1)； (2)

【解析】

【详解】

(1)在地球表面附近，有

G=mg

解得

M=

又

ρ=，V=πR3

得

(2)根据万有引力提供向心力，有

G=m(R+h)

解得

又知

GM=gR2

所以

16．（1）1000N；（2）6s；（3）20m

【解析】

【详解】

（1）设钢绳上的拉力大小为F，对小张和座椅进行受力分析，竖直方向合力为零，有

     ①

解得

     ②

（2）根据几何关系可得小张绕转轴运动的半径为

     ③

设小张绕转轴运动的周期为T，对小张和座椅，在水平面上由牛顿第二定律得

     ④

联立②③④解得

     ⑤

（3）脱落的皮球沿着飞椅运动轨迹的切线方向飞出做平抛运动，设皮球脱落瞬间的速度大小为v，根据牛顿第二定律有

     ⑥

皮球脱落时离地的高度为

     ⑦

根据平抛运动规律，有

     ⑧

     ⑨

设皮球的第一次落地点到转轴中心的水平距离为S，位置关系俯视图如图所示。

则有

     ⑩

联立②⑥⑦⑧⑨⑩解得

     ⑪