福建省泉州市永春县2022-2023学年高一下学期3月月考物理含解析

福建省泉州市永春县2022-2023学年高一下学期3月月考

物理（含解析）

（时间：90分钟，满分：120分）

一、单项选择题：（本大题共5小题，每小题6分，共30分。每题仅有一个正确答案）

1、圆柱体以80rad/s的角速度绕其轴线转动，它对该轴的转动惯量为。在恒力矩的作用下10s内它的角速度降为40rad/s。圆柱体损失的动能和所受力矩的大小 (  D )

  A．80J，80      B．9600J，80 

C．4000J，16    D．9600J，16

2、如图所示，在同一竖直线上有A、B两点，相距为h，B点离地高度为H。现从A、B两点分别向P点安放两个光滑的固定斜面AP和BP，并让两个小物块（可看成质点）从两斜面的A、B点同时由静止滑下，发现两小物块同时到达P点，则（A）

A．OP间距离为 

B．OP间距离为

C．两小物块运动到P点的速度相同 

D．两小物块的运动时间均为

3、如图所示，在水平板左端有一固定挡板，挡板上连接一轻质弹簧。紧贴弹簧放一质量为m的滑块，此时弹簧处于自然长度。已知滑块与挡板的动摩擦因数及最大静摩擦因数均为。现将板的右端缓慢抬起使板与水平面间的夹角为θ，最后直到板竖直，此过程中弹簧弹力的大小F随夹角θ的变化关系可能是图中的（ C ）

  A．                B．               C．               D．

4、如图所示，两实线所围成的环形区域内有一径向电场，场强方向沿半径向外，电场强度大小可表示为，a为常量。电荷量相同、质量不同的两粒子在半径r不同的圆轨道运动。不考虑粒子间的相互作用及重力，则（C　）

A. 两个粒子均带正电

B. 质量大的粒子动量较小

C. 若将两个粒子交换轨道，两个粒子仍能做匀速圆周运动

D. 若加上垂直纸面的匀强磁场，两个粒子一定同时做离心运动或向心运动

二、多项选择题（本题共5小题，每小题6分，共30分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

5、宇宙飞船以周期T绕地球作圆周运动时，由于地球遮挡阳光，会经历“日全食”过程(宇航员看不见太阳)，如图所示．已知地球的半径为R，地球质量为M，引力常量为G，地球自转周期为T0，太阳光可看作平行光，飞船上的宇航员在A点测出对地球的张角为α，则以下判断正确的是（    ）

A．飞船绕地球运动的线速度为 

B．B．一天内飞船经历“日全食”的次数为

C．飞船每次“日全食”过程的时间为   

D．飞船周期为T＝

【答案】ABD

【解析】A：根据三角形的边角关系可知，飞船的轨道半径，因此飞船绕地球运动的线速度．故A项正确．

B：一天时间就是T0，因此飞船一天绕地球的圈数为，每绕地球一圈，就会经历一次“日全食”，因此一天内飞船经历“日全食”的次数为．故B项正确．

C：设飞船经历“日全食”过程时，运动圆弧所对圆心角为θ，由图可得，，则，因此飞船每次“日全食”过程的时间．故C项错误．

D：飞船的轨道半径，据可得，飞船的周期．故D项正确．

6、如图所示，在水平桌面上有一个固定竖直转轴且过圆心的转盘，转盘半径为r，边缘绕有一条足够长的细轻绳，细绳末端系住一木块。已知木块与桌面之间的动摩擦因数。当转盘以角速度旋转时，木块被带动一起旋转，达到稳定状态后，二者角速度相同。已知，下列说法正确的是（AC）

A．当稳定时，木块做圆周运动的半径为2m

B．当稳定时，木块的线速度与圆盘边缘线速度大小之比为

C．要保持上述的稳定状态，角速度

D．无论角速度多大，都可以保持上述稳定状态

三、填空题。每空4分，共4X9=36分。

7、已知质点速度v随时间t变化为：v＝(2t＋3)2 ，则该质点的加速度随时间变化关系为a=                   。

【解答】a=8t+12

8、（4分）如图，轻滑轮K与质量为5kg的物块A由一根固定杆连接在一起,物块A放置于光滑的水平面上。质量为2kg的物块B与跨过滑轮的轻绳一端相连，轻绳另一端固定在墙上，物块B与物块A的动摩擦因数为0.5。若A被外力固定，g=10m/s2，滑轮受到绳子的作用力

T=            N。当把物块A释放之后，物块A的加速度大小为a=          m/s2

9、一物体沿x轴在x1＝﹣A和x2＝A的区间内做简谐运动．则该物体在四分之一周期内通过的路程L的所有可能值的范围是　（2﹣）A≤L≤A　，某人对此物体作随机观察，则该物体出现的微小间隔0≤x≤a中的概率是　　．

【分析】做简谐运动的物体，在周期内通过的路程可以结合位移时间关系图象进行分析，也可以运用解析法求出相差四分之一周期的两个时刻间的路程的一般表达式进行分析讨论．

【解答】解：t时刻位移为：x＝Asinωt

t+时刻的位移为：x′＝Asin（ωt+90°）

由于ωT＝2π，故有：

若或，则从t时刻到t+时刻的路程为：S＝2A﹣|x+x′|＝2A﹣|Asinωt+Asin（ωt+90°）|＝2A﹣||，故此时最小为（2A﹣），最大为A；

若或，则从t时刻到t+时刻的路程为：S＝|x﹣x′|＝Asinωt﹣Asin（ωt+90°）|＝||，故此时最大为，最小为A；

所以该物体在四分之一周期内通过的路程L的所有可能值的范围是（2﹣）A≤L≤A

若选择半个周期π，则物体会均匀出现在[A，﹣A]之间，所以该物体出现的微小间隔0≤x≤a中的概率是

故答案为：（2﹣）A≤L≤A，

【点评】本题关键得出t时刻和t+时刻的位移，然后给出路程的一般表达式进行分析讨论，由于图象较形象、直观，故也可以从位移时间图象角度进行讨论．

10、（1）高斯定理的表达式是                       。

（2）已知均匀带电的无穷大平面在真空中激发电场的场强大小为，其中σ为平面上单位面积所带的电荷量，为常量。如图所示的平行板电容器，极板正对面积为S，其间为真空，带电量为Q。不计边缘效应时，极板可看成无穷大导体板，则极板间的电场强度大小E=        ；两极板间相互的静电引力大小F=        。

10、（1） （2） 和

四、计算题

（16分）11、2022年2月12日，中国运动员高亭字新获北京冬奥会男子速度滑冰500米金牌。中国航天科工研发的“人体高速弹射装置为运动员的高质量训练提供了科技支持。谈装置的作用过程可简化成如图所示，运动员在赛道加速段受到装置的牵引加速，迅速达到指定速度后练习过弯技术。某次训练中，质量m=60kg（含身上装备）的运动员仅依靠F=600N的水平恒定牵引力从静止开始加速运动了s=20m的距离，然后保持恒定速率通过半径为R=10m的半圆形弯道，过弯时冰刀与冰面弯道凹槽处的接触点如放大图所示。忽略一切阻力，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）运动员被加速后的速率v及加速过程中牵引力的平均功率P；

（2）运动员过弯道上A点时，冰面对其作用力FN的大小。

（1）对运动员进行受力分析，由牛顿第二运动定律可得（1分）

解得（1分）

运动员由静止开始加速，由运动学公式（1分）

（1分）

解得（1分）

（1分）

加速过程中牵引力做的功（1分）

解得（1分）

则加速过程牵引力的平均功率为（1分）

解得（1分）

（2）对运动员在A点受力分析可知，支持力在水平方向的分力提供向心力，即

（2分）

解得（1分）

支持力在竖直方向的分力平衡重力，即（1分）

解得（1分）

由力的合成与分解可得解得（1分）

12.在水平方向的匀强电场中，有一质量为m的带电小球，用长为l的细线悬于O点，当小球平衡时，细线和竖直方向成θ角，如图所示，现给小球一个冲量，冲量方向和细线垂直，使小球恰能在竖直平面内做圆周运动。问：

(1)小球做圆周运动过程中，在哪个位置有最小速度？并求这个速度值。

(2)施加的冲量值至少为多大？