四川省成都市简阳市阳安重点中学2022-2023学年高一下学期3月月考 物理试题（解析版）

四川省成都市简阳市阳安重点中学2022-2023学年

高一下学期3月月考 物理试题（解析版）

满分100分，考试时间90分钟。

第Ⅰ卷（选择题，共44分）

一、单项选择题（本题包括8小题，每小题3分，共24分，每小题只有一个选项符合题意。）

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　）

A. 平抛运动是匀变速曲线运动

B. 平抛运动相等时间内速度的改变量不相同

C. 做匀速圆周运动的物体的线速度保持不变

D. 做圆周运动的物体所受合外力等于向心力

【答案】A

【解析】

【详解】A．平抛运动的物体只受重力，加速度是重力加速度恒定不变，故平抛运动是匀变速曲线运动，故A正确；

B．平抛运动的物体速度变化量为

因为平抛运动的加速度不变，故相等时间速度的变化量相等，B错误；

C．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，故C错误；

D．做圆周运动的物体沿半径方向的合外力等于向心力，D错误。

故选A。

2. 如图所示是一个时钟，有关时钟的秒针、分针和时针的角速度，下列判断正确的是(　　)

A. 秒针和分针角速度大小之比为60∶1 B. 分针和时针角速度大小之比为60∶1

C. 时针和秒针角速度大小之比为720∶1 D. 时针和秒针的角速度大小之比为1∶3 600

【答案】A

【解析】

【详解】A.秒针周期60s，分针周期60×60 s，时针周期12×3 600s，故秒针和分针周期之比为1∶60，由ω＝知，角速度之比为60∶1， 故A项与题意相符；

B.分针和时针的周期之比为1∶12，角速度大小之比为12∶1，故B项与题意不相符；

CD.时针和秒针的周期比为720∶1，其角速度大小之比为1∶720，故CD项与题意不相符．

3. 如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径与轮2的半径相同，轮3的半径与轮4的半径相同，且为轮1与轮2半径的一半，则轮1边缘的a点与轮4边缘的c点向心加速度之比为

A. 4: 1 B. 1:4 C. 8: 1 D. 1: 8

【答案】D

【解析】

【详解】设轮1边缘的线速度为v，则轮3边缘的线速度为v，根据v=ωr可知，轮2边缘的线速度为2v，则轮4边缘的线速度为2v，因ra=2rc，由可知，aa:ac=1:8。

故选D。

4. 北京时间2020年12月1日23时11分嫦娥五号探测器成功着陆在月球表面附近的预选着陆区。若已知月球表面的重力加速度为g0，月球的半径为R，则月球的第一宇宙速度为（　　）

A. 7.9km/s B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】根据万有引力提供向心力，由黄金代换可得

解得

故选B

5. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（    ）

A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态

B. 如图b所示是一圆锥摆，增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度减小

C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度及所受筒壁的支持力大小相等

D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

【答案】A

【解析】

【详解】A．汽车通过拱桥的最高点时，向心加速度方向向下，汽车处于失重状态，故A正确；

B．圆锥摆重力和拉力的合力充当向心力，则有

解得

增大，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变，故B错误；

C．小球的重力和支持力的合力充当向心力，重力不变，根据平行四边形定则，支持力相等，所以向心力相等，根据向心力公式

由于转动半径不等，所以角速度不等，故C错误；

D．火车转弯超过规定速度行驶时，火车重力和铁轨支持力的合力不足以提供过弯的向心力，外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。

故选A。

6. 如图所示，有a、b、c、d四颗卫星，a未发射在地球赤道上随地球一起转动，b为近地轨道卫星，c为地球同步卫星，d为高空探测卫星，所有卫星的运动均视为匀速圆周运动，重力加速度为g，则下列关于四颗卫星的说法正确的是（　　）

A. a卫星的向心加速度等于重力加速度g

B. b卫星与地心连线在单位时间扫过的面积等于c卫星与地心连线在单位时间扫过的面积

C. b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之比相等

D. a卫星的运行周期大于d卫星的运行周期

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．对于a卫星有

所以

A错误；

B．根据牛顿第二定律得

卫星与地心连线单位时间扫过的面积为

联立解得

两卫星半径不同，所以扫过的面积不同。B错误；

C．根据开普勒第三定律，b、c卫星轨道半径的三次方与周期平方之比相等。C正确；

D．c为地球同步卫星，所以a卫星的运行周期与c卫星周期相同，根据周期与半径的关系可知，c卫星周期小于d卫星的运行周期，所以a卫星的运行周期小于d卫星的运行周期。D错误。

故选C

7. 月球绕地球运转的周期为，半径为；地球绕太阳运转的周期为，半径为，则它们运动轨道半径的三次方和周期的二次方的比，正确的是（　　）

A.  B.

C.  D. 无法确定它们的关系

【答案】B

【解析】

【详解】行星绕中心天体运转时，设行星质量为m，中心天体质量为M，行星运转半径为R，则行星与中心天体之间的万有引力大小为

此万有引力为行星运转的向心力，设行星运转周期为T，角速度为ω，则有

两式联立，整理可得

因为月球公转的中心天体是地球，地球公转的中心天体是太阳，而，所以有

故ACD错误，B正确。

故选B。

8. 随着科技的进步，2020年，农村和偏远山区也已经开始用无人机配送快递，如图甲所示。无人机在0~5s内的飞行过程中，其水平、竖直方向速度、，与时间t的关系图像分别如图乙、丙所示，规定竖直方向向上为正方向。下列说法正确的是（　　）

A. 内，无人机做匀加速直线运动

B. 内，无人机做匀减速直线运动

C. 时，无人机运动到最高点

D. 内，无人机的位移大小为9m

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．时间内，无人机在水平方向做匀加速运动，在竖直方向也做匀加速运动，但初速度沿水平方向，合力与速度方向有夹角，因此，无人机做匀加速曲线运动，故选项A错误；

B．时间内，无人机在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，则合运动为匀变速曲线运动，故选项B错误；

C．时间内，竖直方向速度一直为正，即一直向上运动，则时刻，竖直方向速度为，所以，无人机运动到最高点，故选项C正确；

D．内，无人机的水平位移为9m，竖直位移为1.75m，则合位移为，不等于9m，选项D错误。

故选C；

二、多项选择题（本题包括5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）

9. 如图，三个小木块a、b和c（均可视为质点）放在水平圆盘上，a、b质量均为m，c的质量为2m，a与转轴的距离为L，b、c与转轴的距离均为2L，木块与圆盘的最大静摩擦力均为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示转盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）

A. 木块a和c同时相对圆盘发生滑动

B. 木块b和c同时相对圆盘发生滑动

C. 当时，三木块与圆盘均保持相对静止

D. 当时，三木块与圆盘均保持相对静止

【答案】BC

【解析】

详解】AB．木块a相对圆盘刚要发生滑动时，有

解得

木块b相对圆盘刚要发生滑动时，有

解得

木块c相对圆盘刚要发生滑动时，有

解得

可知发生相对滑动的临界角速度大小关系为

则木块b和c同时相对圆盘发生滑动，木块a和c不同时相对圆盘发生滑动，故A错误，B正确；

C．根据以上分析可知，当圆盘角速度满足

三木块与圆盘均保持相对静止；当圆盘角速度满足

木块b和c已经与圆盘发生滑动，木块a与圆盘仍相对静止；故C正确，D错误。

故选BC。

10. 一只小船在静水中的速度大小为3 m/s，它在一条河宽为150 m，水流速度大小为4 m/s的河流中渡河，河流的两岸平行且水流方向与河岸平行，则该小船(　　)

A. 能到达正对岸

B. 渡河的时间不可能少于50 s

C. 以最短时间渡河时，它沿水流方向位移大小为200 m

D. 以最短位移渡河时，位移大小为150 m

【答案】BC

【解析】

【详解】A．因为小船在静水中的速度小于水流速度，所以小船不能到达正对岸，故A错误；

B．当船头与河岸垂直时渡河时间最短，最短时间

故渡河时间不能少于50 s，故B正确；

C．以最短时间渡河时，沿水流方向位移

故C正确；

D．当v船与实际运动方向垂直时渡河位移最短，设此时船头与河岸的夹角为θ，则

故渡河位移

故D错误。

故选BC。

11. 滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。滚筒截面如图所示，下列说法正确的是（　　）

A. 衣物运动到最低点B点时处于超重状态

B. 衣物和水都做离心运动

C. 衣物运动到最高点A点时脱水效果更好

D. 衣物运动到最低点B点时脱水效果更好

【答案】AD

【解析】

【详解】A．衣物运动到最低点B点时，加速度指向圆心，竖直向上，处于超重状态，故A正确；

B．衣物受到筒的支持力和重力，作向心运动，水所受合力不足以提供向心力，做离心运动，故B错误；

CD．根据牛顿第二定律，在最低点有

最高点有

则

衣物运动到最低点B点时脱水效果更好，故C错误，D正确。

故选AD。

12. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步轨道3。轨道1、2相切于Q点，2、3相切于P点，M、N为椭圆轨道短半轴的端点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时（如图所示），以下说法正确的是（　　）

A. 在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、1轨道、2轨道

B. 卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度

C. 卫星在轨道2上从运动所需的时间等于从的时间

D. 在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点

【答案】BD

【解析】

【详解】A．根据开普勒第三定律

则半径（半长轴）大的周期大，轨道3半径比轨道2半长轴大，轨道2半长轴大于轨道1半径，所以在三条轨道中周期从大到小的顺序是3轨道、2轨道、1轨道，故A错误；

B．根据

得

知卫星在轨道1上经过Q点时的加速度等于它在轨道2上经过Q点时的加速度，故B正确；

C．由开普勒第二定律知卫星在轨道2上从M­P­N运动所需的时间大于从N­Q­M的时间，故C错误；

D．根据

得

知轨道3上的运行速率小于轨道1的运行速率，经过轨道2上点时需要加速离心，所以，经过轨道2上点时速度大于轨道1的速度，经过轨道2上点时需要减速近心，所以经过轨道2上P点时速度小于轨道3的速度，所以在三条轨道中速率最大的时刻为经过2轨道的Q点，速率最小的时刻为经过2轨道上P点，故D正确。

故选BD。

13. 如图所示，三角形为一光滑锥体的正视图，锥面与竖直方向的夹角为θ=37°。一根长为l=1m的细线一端系在锥体顶端，另一端系着一可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，不计空气阻力，则（　　）

A. 小球受重力、支持力、拉力和向心力

B. 小球可能只受拉力和重力

C. 当时，小球对锥体的压力刚好为零

D. 当时，小球受重力、支持力和拉力作用

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】ABC．小球受重力、拉力，有可能支持力为零，恰好为零时有

解得

A错误，BC正确；

D．当时，小球已经离开斜面，小球受重力、拉力的作用。D错误。

故选BC。

第Ⅱ卷（非选择题，共56分）

三、实验探究题（本题共2小题，共14分。）

14. 一个同学在“探究平抛运动的特点”实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离相等的三点A、B、C，量得。又量出它们之间的竖直距离分别为，，利用这些数据，可求得：（g取）

（1）物体抛出时的初速度为________m/s；

（2）物体经过B点时竖直分速度为________m/s；

（3）抛出点在A点上方的高度为________m处。

【答案】    ①. 4    ②. 2.5    ③. 0.1125

【解析】

【详解】（1）[1]由于A、B、C水平位移相等，可知时间间隔相等，设时间间隔为t，在竖直方向上，根据

可得时间间隔

在水平方向上

可得水平初速度

（2）[2]由于B点是AC的中间时刻，因此B点的竖直分速度等于AC在竖直方向的平均速度，即

（3）[3]抛出点在B点上方的高度

因此抛出点在A点上方的高度为

15. 向心力演示器如图所示，若将变速塔轮上的皮带一起往下移动一级，则长槽和短槽的角速度之比会 _________ （选填“变大”“不变”“变小”或“无法确定”）。长、短槽内放有三个小球，其中2号球的质量等于3号球的质量，且是1号球质量的2倍；1号球和3号球到转轴的距离是2号球到转轴距离的一半。若皮带所在左、右塔轮的半径相等，则在加速转动手柄过程中，左、右标尺露出的红白等分标记都会 _________ （选填“变长”“不变”“变短”或“无法确定”），两边露出红白等分标记长度之比会 _________ （选填“变大”“不变”“变小”或者“无法确定”），在匀速转动的过程中，左右标尺露出的红白标记长度之比约为 _________ 。

【答案】    ①. 变小    ②. 变长    ③. 不变    ④.

【解析】

【详解】[1]变速塔轮上的皮带一起往下移动一级，轮子边缘的线速度相等，根据分析，左边变速塔轮半径变大，长槽角速度变小，右边变速塔轮半径变小，而短槽角速度变大，所以长槽和短槽的角速度之比会变小；

[2]则在加速转动过程中，小球所需向心力变大，对挡板作用力变大，所以漏出的红白等分标记会变长；

[3][4]因为皮带所在左右塔轮的半径也相等，转动角速度相等，左边对挡板的作用力，根据牛顿第二定律可知，左侧对挡板作用力

右侧对挡板作用力

所以作用力之比始终为，故两边红白等分标记之比不变，始终为。

四、计算题（本题共4小题，共42分。解答应当写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的，不能得分。有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

16. 如图所示，小球在斜面上的A点以水平速度抛出，斜面的倾角为，设斜面足够长，重力加速度为g，问：

（1）自抛出起经多长时间小球离斜面最远？

（2）小球落地点B距A点多远？

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）小球做平抛运动，当速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时

其中

解得

（2）由于小球做平抛运动，落到斜面上时，满足

落地点B到抛出点A的距离

联立整理得

17. 如图所示，小球的质量为m，固定在长为L的轻绳一端，绕绳的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，悬点O距离地面的高度为2L，求：

（1）若小球恰好能到达最高点A，则通过A点时的瞬时速度的大小为多少？

（2）若小球经过最低点B时速度为，求此时绳对球的作用力的大小

（3）在满足（2）的情况下，若恰好在最低点B时绳断了，绳断前后的瞬间小球的速度大小不变，求小球落地时的速度大小。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）若小球恰好能到达最高点A，重力刚好提供向心力，则有

解得

（2）若小球经过最低点B时速度为，根据牛顿第二定律可得

解得

（3）在满足（2）的情况下，若恰好在最低点B时绳断了，小球做平抛运动，竖直方向有

小球落地时的速度大小为

18. 如图所示为一辆厢式货车的后视图。该厢式货车在水平路面上做转弯测试，圆弧形弯道的半径，车轮与路面间的最大静摩擦力为车对路面压力的0.8倍。货车内顶部用细线悬挂一个小球P，在悬点O处装有拉力传感器。车沿平直路面做匀速直线运动时，传感器的示数，某次在此弯道上转弯时做匀速圆周运动，稳定后传感器的示数，取重力加速度。

（1）货车向左转弯还是向右转弯；

（2）货车转弯时速度多大；

（3）该货车在此圆弧形弯道做匀速圆周运动时，若速度达到36km/h，试通过计算说明货车是否会发生侧滑。

【答案】（1）货车向左转弯；（2）；（3）货车会发生侧滑

【解析】

【详解】（1）由图知，细线的拉力有向左的分量，则货车向左转弯。

（2）由题意得，静止时

转弯时

解得

（3）货车做圆周运动，所需要向心力

能提供最大向心力

所以货车会发生侧滑。

19. 由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同：若地球表面两极处的重力加速度大小为 ，在赤道处的重力加速度大小为 g，地球自转的周期为 T，引力常量为 G，地球可视为质量均匀分布的球体。求：

（1）地球半径 R；

（2）地球的平均密度；

（3）若地球自转速度加快，当赤道上的物体恰好能“飘”起来时，求地球自转周期 T'

【答案】（1）    ；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）在两极

在赤道处

 可得

（2）在地球表面两极

由密度公式

解得

（3）赤道上的物体恰好能飘起来，物体受到的万有引力恰好提供向心力， 由牛顿第二定律可得

解得