四川省泸县第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷（含答案）

四川省泸县第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、关于曲线及圆周运动，下列说法正确的是(   )

A.做曲线运动的物体，速度一定变化，但加速度可以不变

B.分运动为两个匀变速直线运动，则合运动一定是曲线运动

C.做圆周运动的物体，速度一定变化，向心加速度不一定变化

D.做圆周运动的物体，如果速度大小不变，则加速度大小为零

2、一小船在静水中的速度为，它在一条河宽150m，水流速度为的河流中渡河，则下列说法错误的是(   )

A.小船不可能到达正对岸

B.小船渡河的时间不可能少于50s

C.小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m

D.小船以最短位移渡河时，位移大小为150m

3、如图所示，某人向对面的山坡上水平抛出两个质量不等的石块，分别落到A、B两处。不计空气阻力，则落到B处的石块(   )

A.初速度大，运动时间短 B.初速度大，运动时间长

C.初速度小，运动时间短 D.初速度小，运动时间长

4、如图所示为皮带传动装置，轴上两轮的半径分别为4r和r，轴上轮的半径为3r，A、B、C分别为轮缘上的三点，皮带不打滑，下列说法正确的是(   )

A.A、B、C三点周期之比

B.A、B、C三点线速度之比

C.A、B、C三点角速度之比

D.A、B、C三点加速度之比

5、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

6、铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度大于，则(   )

A.这时内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B.这时铁轨对火车的支持力等于

C.这时铁轨对火车的支持力小于 D.这时铁轨对火车的支持力大于

7、如图所示，长为L的轻杆的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θ，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.

二、多选题

8、下列说法中正确的是(   )

A.太阳系中所有行星的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心

B.相同的时间内，火星与太阳的连线扫过的面积与地球与太阳的连线扫过的面积相等

C.地球与火星轨道的半长轴的三次方跟它们各自公转周期的二次方的比值相等

D.月—地检验是通过比较苹果和月球的加速度，验证地球对苹果和月球的引力满足同一表达式

9、如图，两个质量均为m的小木块a和b（可视为质点）放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l。木块与圆盘的最大静摩擦力为木块所受重力的k倍，重力加速度大小为g。若圆盘从静止开始绕轴缓慢地加速转动，用ω表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(   )

A.b一定比a先开始滑动

B.a、b所受的摩擦力始终相等

C.是b开始滑动的临界角速度

D.当时，a所受摩擦力的大小为

10、近年来，我国航天与深潜事业的发展交相辉映，“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”已不再是梦想，若如图所示处于393km高空圆轨道上的“神舟十一”号的向心加速度为、转动角速度为；处于7062m深海处随地球自转的“蛟龙”号的向心加速度为、转动角速度为；地球表面的重力加速度为g，则下列结论正确的是(   )

A. B. C. D.

11、如图所示，在2010年2月温哥华冬奥会自由式滑雪比赛中，我国某一运动员从弧形雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到斜面雪坡上，如图所示，若斜面雪坡的倾角为θ，飞出时的速度大小为，不计空气阻力，运动员飞出后在空中的姿势保持不变，重力加速度为g，则(   )

A.如果不同，则该运动员落到雪坡时的速度方向也就不同

B.不论多大，该运动员落到雪坡时的速度方向都是相同的

C.运动员落到雪坡时的速度大小是

D.运动员在空中经历的时间是

三、实验题

12、用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：

（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中___________的方法；

A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法

（2）图中是在研究向心力的大小F与___________的关系。

A.质量m B.角速度ω C.半径r

（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为___________。

A. B. C. D.

13、用如图甲所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点.

（1）下列实验条件必须满足的有______.

A.斜槽轨道光滑 

B.斜槽轨道末端水平

C.挡板高度等间距变化 

D.每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球

（2）为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.

a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的______（选填“最上端”“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点：在确定y轴时______（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行.

b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据：如图乙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是和，则______（选填“>”、“<”或者“=”）.可求得钢球平抛的初速度大小为______（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）.

四、计算题

14、用长为2m的不可伸长的细绳将一个质量为1kg的小球悬挂在天花板上，现使小球在水平面内做匀速圆周运动，如图，细绳与竖直方向的夹角为37°（，，），求：

（1）绳子的拉力T的大小；

（2）小球做匀速圆周运动的向心加速度的大小；

（3）小球的线速度大小。

15、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。

16、如图所示，某同学正对篮板起跳投篮，球出手后斜向上抛出，出手时速度的方向与水平方向的夹角，篮球恰好垂直击中篮板，反弹后速度沿水平方向，而后进入篮圈。球刚出手时，球心O点离地的高度，篮球击中篮板的位置离地的高度为、离篮圈的高度为，篮圈的直径，篮板与篮圈的最小距离，篮球的直径，不考虑空气阻力和篮球的转动。已知篮板平面保持竖直且与篮圈所在平面垂直，重力加速度，，，求：

（1）篮球击中篮板时的速度大小；

（2）球在点时的速度大小；

（3）要使篮球落入篮圈而进球（即球心下降到篮圈所在平面时，球未与篮圈接触），球打板后反弹的速度范围。

参考答案

1、答案：A

解析：A.做曲线运动的物体，速度的方向时刻发生变化，但加速度可以不变，比如平抛运动，加速度恒为重力加速度，故A正确；

B.分运动为两个匀变速直线运动，当合加速度方向与合速度方向在同一直线上时，合运动是匀变速直线运动，故B错误；

C.做圆周运动的物体，速度方向时刻发生，向心加速度的方向总是指向圆心，即向心加速度的方向时刻发生变化，故C错误；

D.做圆周运动的物体，如果速度大小不变，加速度只改变速度方向，加速度大小不为零，故D错误。

故选A。

2、答案：D

解析：A、因为船在静水中的速度小于河水的流速由平行四边形法则求合速度不可能垂直河岸，小船不可能垂直河岸正达对岸，因此A正确；

B、当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短：，故选项B正确。

C、船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移：，即到对岸时被冲下200m，故选项C正确，D错误；

本题选择错误的，故选：D。

3、答案：A

解析：由于B点在A点的右侧,说明水平方向上B点的距离更远,而B点距抛出点的距离较小,故运动时间较短,二者综合说明落在B点的石块的初速度较大,故A是正确的,BCD都是不对的。

4、答案：D

解析：ABC.轴上两轮同轴转动，其边缘处A、B两点的角速度大小相同，皮带不打滑，主动轮上B点和从动轮上C点的线速度大小相等。根据线速度与角速度关系，可得，代入数据可得，，代入数据可得，由周期与角速度关系式，可得A、B、C三点周期之比，故ABC错误；

D.由加速度与角速度关系式，可得A、B、C三点加速度之比为，故D正确。

故选D。

5、答案：C

解析：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；

6、答案：D

解析：

7、答案：B

解析：问题求将半圆柱体的速度和垂直杆方向的分速度，由轻杆上各点的角速度相等，则，其中，解得，故B项正确。

综上所述，本题正确答案为B。

8、答案：CD

解析：

9、答案：AC

解析：AB.依题意，可知两个木块的最大静摩擦力相等，木块随圆盘一起转动，静摩擦力提供向心力，由牛顿第二定律得：木块所受的静摩擦力,m、ω相等，，所以b所受的静摩擦力大于a的静摩擦力，当圆盘的角速度增大时b的静摩擦力先达到最大值，所以b一定比a先开始滑动，故A正确，B错误；

C.当b刚要滑动时，有,解得,故C正确；

D.以a为研究对象，当时，由牛顿第二定律得，可解得，故D错误。

故选AC。

10、答案：BD

解析：由万有引力提供向心力，得：，得，又，所以，其中，将地球表面的重力加速度，地球的半径，代入公式得：；而“蛟龙”号的角速度与地球自转角速度相等，为，所以，故A错误、B正确。由，解得：，则知“神舟十一”号的向心加速度比地球表面的重力加速度小，所以；，“神舟十一”号的角速度、轨道半径均大于“蛟龙”号的，所以“神舟十一”号的向心加速度一定大于“蛟龙”号的向心加速度，可知，故C错误、D正确。

故选B、D。

11、答案：BD

解析：D.设在空中飞行时间为t，运动员在竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动；运动员竖直位移与水平位移之比，则有飞行的时间，故D正确；

C.竖直方向的速度大小为，运动员落回雪坡时的速度大小，故C错误；

AB.设运动员落到雪坡时的速度方向与水平方向夹角为α，则，由此可知，运动员落到雪坡时的速度方向与初速度方向无关，初速度不同，运动员落到雪坡时的速度方向相同，故B正确，A错误。

故选BD。

12、答案：（1）C（2）B（3）B

解析：（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度ω不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度ω；保持半径r和角速度ω不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。

故选C。

（2）图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度ω的关系。

故选B。

（3）由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为，两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系可知，两变速轮塔的半径之比，故选B。

13、答案：（1）BD（2）球心；需要；>；

解析：（1）ABD.为了能画出平抛运动轨迹，首先保证小球做的是平抛运动，所以斜槽轨道不一定要光滑，但必须是水平的.同时要让小球总是从同一位置释放，这样才能找到同一运动轨迹上的几个点.故A不符合题意，BD符合题意.

C.档板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同的位置即可，不需要等间距变化.故C不符合题意.

（2）a、小球在运动中记录下的是其球心的位置，故抛出点也应是小球静置于Q点时球心的位置；故应以球心在白纸上的位置为坐标原点；小球在竖直方向为自由落体运动，故y轴必须保证与重锤线平行.

b、如果A点是抛出点，则在竖直方向上为初速度为零的匀加速直线运动，则AB和BC的竖直间距之比为1:3；但由于A点不是抛出点，故在A点已经具有竖直分速度，故竖直间距之比大于1:3；由于两段水平距离相等，故时间相等，根据可知：，则初速度为：。

14、答案：（1）12.5N（2）（3）3m/s

解析：（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如图所示

小球在竖直方向受力平衡

整理代入数据得

（2）小球受重力和绳子的拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有

（3）小球受重力和绳子的拉力，合力提供向心力，根据牛顿第二定律有

其中r表示小球匀速圆周运动的轨道半径，有代入数据得

15、答案：（1）（2）（3）

解析：（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

16、答案：（1）3.75m/s（2）6.25m/s（3）

解析：（1）依题意，可以把篮球的运动看成平抛模型，有

又

解得

（2）根据

解得

（3）球打板后反弹，做平抛运动，有

篮球反弹速度最小时，有

篮球反弹速度最大时，有

球打板后反弹的速度范围为

联立，可得