2023大同一中高一下学期3月月考物理试题含解析

2022~2023-2高一年级3月学情检测

物理试题

（试卷满分100分，考试时间60分钟）

一、选择题（本题包括8个小题，每小题6分，共48分。1-5小题只有一个选项符合题意，6-8小题有多个选项正确，全部选对得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分）

1. 一个质点受两个互成锐角的恒力和作用，由静止开始运动，若运动过程中保持二力方向不变，但突然增大到，则质点以后（　　）

A. 继续做匀变速直线运动

B. 在相等时间内速度变化一定相等

C. 可能做匀速直线运动

D. 可能做非匀变速曲线运动

【答案】B

【解析】

【详解】ACD．、为恒力，质点从静止开始做匀加速直线运动，突变后仍为恒力，合力仍为恒力且不为零，但合力的方向与速度方向不再共线，如图所示

所以质点将做匀变速曲线运动，故ACD错误；

B．质点将做匀变速曲线运动，则质点加速度恒定，由加速度的定义式知，在相等时间内，一定相等，故B正确。

故选B。

2. 转篮球是一项难度较高的技巧，其中包含了许多物理知识．如图所示，假设某转篮球的高手能让篮球在他的手指上（手指刚好在篮球的正下方）匀速转动，下列有关描述该高手转篮球的物理知识正确的是（    ）

A. 篮球上各点做圆周运动的圆心在手指上

B. 篮球上各点的向心加速度是由手指提供的

C. 篮球上各点做圆周运动的角速度相等

D. 篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越大

【答案】C

【解析】

【详解】A．篮球上的各点做圆周运动时，是绕着转轴做圆周运动，圆心均在转轴上， A错误；

B．篮球上各点的向心力是由其他各质点对其作用力和自己所受的合力来提供，所以篮球上各点的向心加速度是由其他各质点对其作用力和自己所受的合力产生的，B错误；

C．篮球上的各点绕同一转轴做圆周运动，所以篮球上各点做圆周运动的角速度相等，C正确；

D．由于各点转动的角速度相同，根据公式

可知篮球上各点离转轴越近，做圆周运动的向心加速度越小，D错误。

故选C。

3. 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放的初速度为零，下落过程中箱子所受的空气阻力与箱子运动的速率成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 箱子与箱内物体一起做自由落体运动

B. 由于失重，箱内物体对箱子底部始终没有压力

C. 下落过程中，空气阻力越大，箱内物体对箱子底部的压力越小

D. 不论下落距离有多长，箱内物体都不可能不受底部支持力而“飘起来”

【答案】D

【解析】

【详解】A．箱子下落的初速度是零，由于箱子下落过程中受到空气阻力作用，则箱子与箱内物体一起做的不是自由落体运动，A错误；

BC．刚释放时，速度较小，空气阻力较小，箱子做加速运动，随箱子下落速度的增大，空气阻力不断变大，则箱子做加速度不断减小的加速运动，当加速度减到零时，速度达到最大，之后做匀速运动，在达到稳定速度前，箱内物体一直处于失重状态，对箱内物体受力分析，其受到重力和支持力，根据牛顿第二定律得

mg－FN＝ma

由于a逐渐减小到0，则支持力FN逐渐增大到mg，之后保持不变，BC错误；

D．支持力FN逐渐增大到mg，之后保持不变，所以即使下落距离足够长，箱内物体也不可能“飘起来”而处于完全失重状态，D正确。

故选D。

4. 如图所示，质量、初速度大小都相同的A、B、C三个小球，在同一水平面上，A球竖直上抛，B球以倾斜角斜向上抛，空气阻力不计，C球沿倾角为的光滑斜面上滑，它们上升的最大高度分别为，则（　　）

A.  B.  C.  D. ，

【答案】C

【解析】

【详解】A球和C球上升到最高点时速度均为零，而B球上升到最高点时仍有水平方向的速度，即仍有动能。对A或C球由机械能守恒定律，均有

得

对B球有

得

故C正确。

故选C。

5. 如图所示，河水流速以及渡船在静水中的划行速度大小均恒定，渡船从平直河岸边的A处开始渡河，当船头方向垂直河岸时，渡船到达正对岸岸边B处下游的C处，A、C连线与水流方向的夹角为60°。若要使渡船从A处开始渡河，能够沿直线到达B处，则船头方向与水流反方向的夹角θ的正切值应为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】设船在静水中的速度为v1，水速为v2，则

当船垂直渡河时

得

故选A。

6. 在地面上以相同的初速率、不同的抛射角同时抛出三个小球A、B、C，A、B、C三球的抛射角分别为、、，它们在空中的运动轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）

A. A、B、C三球在运动过程中，加速度都相同

B. B球的射程最远，所以最迟落地

C. A球的射高最大，所以最迟落地

D. A、C两球的射程相等，则两球的抛射角互为余角，即

【答案】ACD

【解析】

【分析】

【详解】A．A、B、C三球在运动过程中，只受到重力作用，故具有相同的加速度g，A正确；

BC．斜上抛运动可以分成上升和下落两个过程，下落过程就是平抛运动，根据做平抛运动的物体在空中运动的时间只由抛出点的高度决定可知，A球从抛物线顶点落至地面所需的时间最长，再由对称性可知，斜上抛物体上升和下落时间是相等的，所以A球最迟落地，B错误，C正确；

D．由于A、C两球的射程相等，根据射程

可知

在且两角都为锐角的情况下，必有

才能使等式成立，故D正确。

故选ACD。

7. 绳子通过定滑轮，两端分别与A、B两物体连接，A穿在光滑竖直杆上， B穿在光滑水平杆上，从绳子与竖直杆垂直的位置开始，控制A以匀速向下运动，绳子一直绷直，当两物体到达如图所示位置时，绳与竖直杆的夹角为，绳与水平杆的夹角为，下列说法正确的是（　　）

A. 初始位置时，

B. 两物体的速度关系为

C. 在角逐渐接近过程中，先增大后减小

D. 在角逐渐接近的过程中，一直增大

【答案】AD

【解析】

【详解】B．将A的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，如图所示，拉绳子的速度等于A沿绳子方向的分速度，设该速度为v绳，

根据平行四边形定则得，A的实际速度

同理对B的速度分解可得

v绳=vBcosβ

联立可得

vAcosα=vBcosβ

故B错误；
A．由上分析可得，vAcosα=vBcosβ，当α=90°时，vB=0，故A正确；
CD．在β角逐渐接近90°的过程中，vB一直增大，当过90°后，才会减小，故C错误，D正确。
故选AD。

8. 如图甲所示，某篮球运动员正在进行超远三分球投篮。篮球的运动轨迹如图乙所示，A是篮球的投出点，B是运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知篮球在A点的速度与水平方向的夹角为60°，在C点的速度大小为v0、与水平方向的夹角为45°，重力加速度大小为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A. 篮球在B点的速度 B. 从B点到C点，篮球的运动时间为

C. 篮球在A点的速度为2v0 D. A、C两点的高度差为

【答案】AD

【解析】

【详解】A．篮球的运动轨迹如图乙所示，篮球做的是斜抛运动，由斜抛运动的规律可知，在水平方向为匀速直线运动，在竖直方向为竖直上抛运动，已知在C点的速度大小为v0、与水平方向的夹角为45°，则有在水平方向的速度为

vx=v0cos45°=

B点是最高点，在竖直方向的速度是零，只有水平方向的速度，所以篮球在B点的速度，A正确；

B．篮球在C点时，竖直方向的速度为

篮球从B点到C点，竖直方向为自由落体运动，则有

vy=gt

篮球从B点到C点，篮球的运动时间为

B错误；

C．篮球在A点的水平方向速度为

vx=

篮球在A点的速度为

C错误；

D．设篮球由A到C的高度差为h，由机械能守恒定律可得

解得

D正确。

故选AD。

二、实验题（每空2分，共20分）

9. 实验小组用甲图所示的装置测量当地的重力加速度。

请完成下列实验步骤中的填空：

（1）按图甲装配好器材：跨过轻滑轮的不可伸长的光滑轻绳两端分别与钩码和力传感器相连，力传感器可测出轻绳的拉力。重物用轻绳挂在动滑轮上，其下端与纸带相连，让纸带穿过固定好的打点计时器上的限位孔；

（2）接通电源，释放钩码后重物上升，打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图乙所示，记下此过程中力传感器的示数F。

已知打点计时器使用的交流电源的频率为，相邻两计数点之间还有四个点未画出，此次实验打D点时重物的速度______________，重物的加速度______________；

（3）改变钩码的质量，多次重复实验步骤（2），得到多组a、F数据；

（4）实验得到重物的加速度a与力传感器示数F的关系如图丙所示，用图丙中b、c表示的当地的重力加速度______________，重物和动滑轮的总质量______________。

【答案】    ①. 0.195    ②. 0.30##0.3    ③. b    ④.

【解析】

【详解】（2）[1]根据匀变速直线运动的推论可得

[2]根据逐差法可得重物的加速度为

（4）[3][4]对重物和滑轮为研究对象，根据牛顿第二定律，有

可得

由此可知，a-F图线的斜率为

截距为

所以重力加速度为

滑轮和重物的质量为

10. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球A、B处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使A球水平飞出，同时B球被松开。

（1）他观察到的现象是：小球A、B___________（填“同时”或“先后”）落地；

（2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间___________（填“变长”“不变”或“变短”）；

（3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是___________运动；

（4）如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是___________

A.调节斜槽使其末端保持水平

B.每次释放小球的位置可以不同

C.每次释放小球的速度可以不同

D.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

（5）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹如图丙所示，a、b、c三点表示小球运动过程中经过的三个位置，g取，空气阻力不计，则小球做平抛运动的初速度为___________m/s，抛出点坐标___________。

【答案】    ①. 同时    ②. 不变    ③. 自由落体（或加速度为g的匀加速直线运动）    ④. A    ⑤. 2    ⑥.

【解析】

【详解】（1）[1]他观察到的现象是：小球A、B同时落地；

（2）[2]让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球下落的高度不变，则在空中运动的时间不变；

（3）[3]上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动（或加速度为g的匀加速直线运动）；

（4）[4]A．调节斜槽使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，故A正确；

B．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球做平抛运动的初速度相同，故B错误；

C．每次必须要从相同的位置由静止释放小球，故C错误；

D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接各点，故D错误。

故选A。

（5）[5]竖直方向根据运动学规律有

可得

则小球做平抛运动的初速度为

[6]小球在b点时竖直方向的分速度为

则可得小球从起抛点到b点时的时间为

设起抛点的位置坐标为可得小球从起抛点到b点的水平距离为

可得

小球从起抛点到b点的竖直距离为

解得

故起抛点的位置坐标为。

三、计算题（11题15分，12题17分，共32分）

11. 如图甲所示，足够长的木板静止在水平面上，木板的质量M＝0.4 kg，长木板与水平面间的动摩擦因数μ1＝0.1，质量m＝0.4 kg的小滑块以v0＝1.8 m/s的速度从右端滑上长木板，小滑块刚滑上长木板的0.2 s内的速度图象如图乙所示，小滑块可看成质点，重力加速度g取10 m/s2。

（1）求小滑块与长木板间的动摩擦因数μ2和小滑块刚滑上长木板时长木板的加速度大小a1；

（2）求小滑块从滑上长木板到与长木板速度相等过程中相对长木板滑行的距离L；

（3）求小滑块从滑上长木板到最后停下来的过程中运动的总距离s。

【答案】（1）04，2 m/s2；（2）0.27 m；（3）0.54 m

【解析】

【详解】（1）小滑块向左减速运动，由v­t图象的斜率可得加速度大小

对滑块，由牛顿第二定律有

则

μ2＝0.4

长木板向左加速运动，由牛顿第二定律得

μ2mg－μ1（M＋m）g＝Ma1

解得

a1＝2 m/s2

（2）小滑块与长木板速度相等时，有

v0－a2t＝a1t

解得

t＝0.3 s

小滑块运动的距离

木板运动的距离

故

L＝s2－s1＝0.27 m

（3）此后一起做匀减速运动

v＝a1t＝0.6 m/s

根据牛顿第二定律得

μ1（M＋m）g＝（M＋m）a3

解得加速度的大小

a3＝1 m/s2

运动的距离为

s3＝＝0.18 m

所以小滑块滑行的总距离

s＝s2＋s3＝0.54 m.

12. 跑酷（Pakour）是时下风靡全球的时尚极限运动，一跑酷运动员在一次训练中的运动可简化为以下运动：运动员首先在平直高台上以4m/s2的加速度从静止开始匀加速运动，运动8m的位移后，在距地面高为5m的高台边缘水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置。此后运动员迅速调整姿势沿水平方向蹬出，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求：

（1）运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间t；

（2）该斜面底端与高台边缘的水平距离s；

（3）若运动员水平蹬出斜面后落在地面上，求运动员的蹬出速度范围。

【答案】（1）0.6s；（2）2.4m；（3）3m/s≤v0′≤6m/s

【解析】

【详解】（1）设运动员从高台边缘水平跳出的速度为v0，匀加速的位移为l，由速度位移公式得

=2al

代入数据解得

v0=8m/s

恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置时，由运动的合成与分解得

tan53°=

代入数据解得运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间为

t=0.6s

（2）设高台距斜面中点的水平距离为x，水平方向上有

x=v0t=8×06m=4.8m

竖直方向上，有

y=m=1.8m

则斜面中点距地面竖直距离为

斜面中点距斜面底端水平距离为

x′=m=2.4m

该斜面底端与高台边缘的水平距离为

（3）根据位移时间公式，可得运动员水平蹬出斜面后落在地面上的时间为

t′=s=0.8s

能落到地面上，水平位移的范围为

2.4m≤x′≤4.8m

根据运动学公式得

x′=v0′t′

代入数据解得运动员的蹬出速度范围为

3m/s≤v0′≤6m/s