河北省大名县第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份河北省大名县第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共13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。
河北省大名县第一中学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、质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从最低点转过θ角，如图所示，重力加速度为g，则在此过程中(   )A.小球受到的合力做功为 B.拉力F对小球做功为C.重力做功为 D.绳中拉力对小球做正功2、“神舟十五号”载人飞船于2022年11月29日将航天员费俊龙、邓清明和张陆送入中国空间站，他们将完成空间站建设最后阶段的任务。如图所示，已知中国空间站在近地轨道绕地球做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(   )A.中国空间站运行周期小于24hB.中国空间站运行速度大于7.9km/sC.中国空间站运行角速度小于地球同步卫星的角速度D.中国空间站内的航天员处于完全失重状态，不受重力作用3、如图所示，轻杆长，在杆两端分别固定质量为m的球A和质量为的球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球A运动到最高点时，杆对球A恰好无作用力。忽略空气阻力，重力加速度为g，则球A在最高点时(   )
 A.球A的速度为零B.水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上C.水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上D.水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上4、如图所示，河宽100m，汽艇船头指向始终垂直于河岸，从A点出发以5m/s的速度行驶。河水不流动时，可到达对岸B位置；河水流速是3m/s时，可到达对岸C位置，则BC距离为(   )A.100m B.80m C.60m D.37.5m5、如图所示，质量可以不计的细杆一端固定着一个质量为m的小球，另一端能绕光滑的水平轴O转动，让小球在竖直平面内绕轴O做半径为l的圆周运动，小球通过最高点时的速度大小为v。重力加速度为g。下列说法中正确的是(   )A.v不能小于B.当时，小球恰好能通过最高点C.当时，小球与细杆之间的弹力随v增大而增大D.当时，小球与细杆之间的弹力随v增大而增大6、在2022年卡塔尔世界杯赛场上，阿根廷职业足球运动员梅西在球场上的完美表现圆了全世界球迷的球王梦，在足球场上与队员的配合中带球射门时，梅西踢出的足球，在行进中绕过对方球员转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法中正确的是(   )A.合外力的方向与速度方向不在一条直线上B.合外力的方向与速度方向在一条直线上C.合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧D.合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向7、如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出，不计空气阻力。则下列说法正确的是(   )A.两小球落地时速度不相同B.两小球落地时，重力的瞬时功率相同C.从小球抛出到落地，重力对两小球做的功不相等D.从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等二、多选题8、如图，某人从高出水平地面的山坡上点处水平击出一个质量为的高尔夫球，高尔夫球在飞行中受到恒定的水平风力作用，最终竖直落入距击球点水平距离为的洞穴中，则(   )A.高尔夫球飞行中做的是平抛运动B.高尔夫球飞行的时间为C.高尔夫球被击出时的初速度大小为D.高尔夫球飞行中受到的水平风力大小为9、如图所示，B、C、D为三颗绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星，C、D在同步卫星轨道上，A为地球赤道上随地球表面一起转动的一个物体。已知mA<mB＝mC<mD，则(   )A.周期关系为TB<TA<TC＝TDB.线速度关系为vA<vC＝vD<vBC.向心力大小关系为FA<FB<FC<FDD.轨道半径与周期关系为<＝＝10、物体在直角坐标系所在的平面内由O点开始运动，其沿坐标轴方向的两个分速度、随时间变化的图象如图所示，则对该物体运动过程的描述正确的是(   )A.物体在内做匀变速曲线运动B.物体在内做直线运动C.物体在内做曲线运动D.物体在内做变加速运动三、实验题11、在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示仪如图1、2所示。图3是部分原理示意图：其中皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的2倍，两转臂上黑白格的长度相等。A、B、C为三根固定在转臂上的短臂，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力，图2中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为2m的球Ⅰ和球Ⅱ，质量为m的球Ⅲ。（1）为探究向心力与圆周运动轨道半径的关系，实验时应将皮带与轮①和轮______相连，同时应选择球Ⅰ和球______（填Ⅱ或Ⅲ）作为实验球。（2）若实验时将皮带与轮②和轮⑤相连，这是要探究向心力与______（填物理量的名称）的关系，此时轮②和轮⑤的这个物理量值之比为______，应将两个实验球分别置于短臂C和短臂______处（填A或B）。（3）下列实验采用的实验方法与本实验采用的实验方法相同的是(   )A.探究平抛运动的特点 B.探究小车速度与时间的关系C.探究加速度与力和质量的关系 D.探究两个互成角度的力的合成规律12、某物理兴趣小组在探究平抛运动的规律实验时，将小球做平抛运动，用频闪照相机对准方格背景照相，拍摄到了如图所示的照片，已知每个小方格边长9.8cm，当地的重力加速度为。（1）若以拍摄的第“1”点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，则没有被拍摄到的小球（在图中没有方格的区域内）位置“4”坐标为___________［用图中格数表示坐标，比如图中标记为“2”的小球坐标为：（2，1）］；（2）该照相机的频闪频率为______Hz；（3）小球平抛的初速度大小为______m/s。四、计算题13、如图甲所示，一辆轿车正在水平路面上转弯，已知圆弧形弯道半径，汽车与路面间的动摩擦因数、设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取.（1）为确保弯道行车安全，汽车进入弯道前必须减速，要确保汽车进入弯道后不侧滑，求汽车在弯道上行驶的最大速度；（2）为了进一步增加安全性，通常将弯道路面设计成外高内低，如图乙所示，若路面倾角为，，弯道半径仍为，要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应为多大？14、如图所示，质量为m的小球用细线悬于B点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度为g。（1）若悬挂小球的绳长为l，小球做匀速圆周运动的角速度为，绳对小球的拉力F有多大？（2）若保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，改变绳长l，求小球做匀速圆周运动的角速度与绳长l的关系；（3）若保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，改变绳长l，求绳对小球的拉力F与绳长l的关系。15、如图所示为滑雪比赛的部分雪道，AB是倾角为的斜坡，BCD是半径为R的圆弧，斜坡与圆弧在B点相切，一位质量为m的滑雪者从高处平台的A点以一定初速度水平滑出，经过t时间，滑雪者刚好落在B点，滑到圆弧最低点C时，滑雪者的速度是在A点滑出时速度的2倍，重力加速度为g，，，滑板与雪道的动摩擦因数为μ，不计空气阻力，求：（1）斜坡AB的长；（2）滑雪者在A点滑出时的速度大小；（3）滑雪者运动到C点时，滑板受到的摩擦力多大。
参考答案1、答案：B解析：A.小球缓慢移动，动能不变，动能的变化量为零，根据动能定理得知，小球受到的合力做功为零，故A错误；B.由功的公式可以知道：，由几何关系可以知道：，故拉力的功为：，故B正确；C.根据重力做功与重力势能变化的关系可得重力势能的增加为，重力做功：，故C错误；D.绳子上的拉力与小球的运动方向垂直，力与运动垂直时，力不做功，故D错误；故选B。2、答案：A解析：AC、地球同步卫星的周期是24h，根据万有引力提供向心力有：，解得：，中国空间站在近地轨道绕地球做匀速圆周运动，周期小于地球同步卫星的周期，即小于24h，根据可知中国空间站运行角速度大于地球同步卫星的角速度，故A正确，C错误；B、第一宇宙速度是卫星运行的最大速度，故B错误；D、完全失重的意思是重力全部用来提供向心力，物体间弹力为零，并不说不受重力作用，故D错误；故选：A。3、答案：D解析：球A运动到最高点时，杆对球A恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有，解得，故A错误；A球到最高点时，对杆无弹力，此时B球所受重力和杆的拉力的合力提供向心力，有，由于两球的角速度相等，由得，解得杆对球B的拉力，则水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上，故D正确，B、C错误。故选D。4、答案：C解析：河水不流动时，汽艇垂直河岸以做匀速直线运动到达正对岸，有；河水流动时，参与两个方向的运动：在垂直河岸方向汽艇以做匀速直线运动，有，在水流方向做以做匀速直线运动，有，结合运动的等时性，解得BC的距离，故C正确，ABD错误。5、答案：C解析：A.由于杆能支撑小球，所以小球通过最高点时最小速度可以为零，故A错误；B.当时，小球恰好能通过最高点，故B错误；C.当时，杆对小球有向下的拉力，根据牛顿第二定律得，可知v增大时，F增大，故C正确；D.当时，杆对小球有向上的支持力，根据牛顿第二定律得，可知v减小时，F增大，故D错误。故选C。6、答案：A解析：AB.足球做曲线运动，根据曲线运动的条件可知：足球受到合外力的方向与速度方向不在一条直线上，故A正确，B错误；CD.足球做曲线运动，速度方向为轨迹上该点的切线方向，且足球受到合外力的方向指向轨迹的内侧，故CD错误。故选A。7、答案：B解析：A、两个小球在运动的过程中都只有重力做功，其机械能守恒，则有，得落地时速度，v、h相等，则相等，即两小球落地时速度相同，故A错误。B、小球落地时重力的瞬时功率为，则知两小球落地时，重力的瞬时功率相同，故B正确。C、从小球抛出到落地，重力对两小球做的功相等，均为，故C错误。D、从小球抛出到落地，两球所用时间不等而重力对两小球做的功相等，由平均功率公式分析知重力做功的平均功率不等，故D错误；故选：B。8、答案：BD解析：A、小球击出后，受重力和风力作用，不是平抛运动。故A错误。B、小球在竖直方向上做自由落体运动，根据得：。故B正确。、在水平方向上做匀减速直线运动，根据得。故C错误。D、根据速度时间得，水平方向匀减速直线运动的加速度大小为，根据牛顿第二定律得风力为：。故D正确。故选：BD。9、答案：BD解析：对BCD，根据万有引力提供向心力得：。A、，因为，故对AC，二者周期相等，故，故，故A错误。B、，因为，，所以对AC，根据，因为，所以，故，故B正确。C、，因为，所以对AC，根据，因为，所以，故，又因为已知，故最小，，，故C错误。D、对BCD，根据开普勒第三定律，对AC，因为周期相等，所以，故，故D正确。故选：BD。10、答案：AB解析：由图象可知在内物体在x轴方向做速直线运动在y轴方向做初速度为零的匀加速直线运动，物体的合运动是匀加速曲线运动，故A正确，D错误；由图象可知，在内物体在x轴上做匀减速直线运动，在y轴上做匀减速直线运动，此过程的合初速度与x轴夹角满足与，合加速度与x轴夹角满足，合加速度的方向与合初速度的方向在同一直线上，物体做直线运动，故B正确，C错误。故选AB。11、答案：（1）④；Ⅱ；（2）角速度；；A；（3）C解析：（1）探究向心力与圆周运动轨道半径的关系时，应控制两球的角速度和质量相同，所以实验时应将皮带与轮①和轮④相连，同时应选择球Ⅰ和球Ⅱ作为实验球。（2）若实验时将皮带与轮②和轮③相连，则两转臂的角速度不同，因此是要探究向心力与角速度的关系。轮②和轮⑤的线速度相同，自由题意可知，则。探究向心力与角速度的关系时，需要控制两球的运动半径相同，故应将两个实验球分别置于短臂C和短臂A。12、答案：（1）（6，6）；（2）10；（3）1.96解析：（1）以拍摄的第一点为坐标原点，水平向右和竖直向下为平面直角坐标系的正方向，根据平抛运动的规律可知，水平方向的坐标为：，分析表格可知，竖直方向上，相等时间内位移的差相等，所以满足：1：2：3……，故竖直方向的坐标为：，用图中格数表示坐标，则没有被拍摄到的小球位置坐标为（6，6）。（2）研究竖直方向上，由得：，所以闪光频率为；（3）小球平抛的初速度大小：13、答案：（1）；（2）解析：（1）汽车进入弯道后静摩擦力充当向心力，当摩擦力达到最大静摩擦力时，行驶速度最大解得（2）要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则重力与支持力的合力提供向心力解得14、答案：（1）；（2）角速度ω与l无关；（3）解析：（1）设绳与竖直方向的夹角为θ，由合力提供向心力得解得（2）保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，改变绳长l，根据牛顿第二定律得解得可知角速度ω与l无关。（3）保持轨迹圆的圆心O到悬点B的距离h不变，结合（1）、（2）题得15、答案：（1）；（2）；（3）解析：（1）滑雪者做平抛运动的竖直位移根据几何关系，斜坡AB的长（2）滑雪者做平抛运动的水平位移为滑雪者在A点抛出的初速度大小（3）由题意知设滑雪者运动到C点时，雪道对他的支持力为，由牛顿第二定律知解得根据牛顿第三定律，滑雪者在C点时，滑板对雪道的压力则滑板受到雪道的摩擦力