河北省沧州市泊头市第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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1. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（ ）
A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎
B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯
C. 图中所示是圆锥摆，减小，但保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度变大
D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象
2. 关于万有引力公式的理解，以下说法中正确的是（ ）
A. 牛顿首先得到了万有引力定律，并且用实验测定了引力常量G的数值
B. 由公式可知，两物体紧靠在一起时万有引力无穷大
C. 可看作质点的两物体间的引力可用公式计算
D. 两个质点质量不变，距离变为原来的2倍，则它们之间的万有引力将变为原来的
3. 一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度向左做匀速直线运动，重力加速度为，货车前进了一小段距离，将货物提升到如图所示的位置，此过程中下列说法正确的是（ ）
A. 此过程中货物对货箱底部的压力比重力大
B. 此时货箱向上运动的速率大于
C. 此时货箱向上运动的速率等于
D. 此过程中缆绳中的拉力小于
4. 假设地球可视为质量均匀分布球体，已知地球表面的重力加速度在两极的大小为g0，在赤道的大小为g；地球自转的周期为T，引力常数为G，则地球的密度为（ ）
A. B. C. D.
5. 发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A. 卫星在轨道1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率
B. 卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度
C. 三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点
D. 周期关系为T2>T3>T1
6. 地球两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，环绕方向如图所示。已知卫星一运行的周期为，地球的半径为，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为，，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为，下列说法正确的是（ ）
A. 卫星二围绕地球做圆周运动的周期
B. 地球的质量
C. 卫星一、二各自与地球的连线在相同的时间内扫过的面积相等
D. 从图示时刻开始，经过时间两卫星第一次相距最近
7. 一滑雪运动员以一定的初速度从一平台上滑出，刚好落在一斜坡上的B点，且与斜坡没有撞击，则A、B两点连线与竖直方向所成夹角α和斜坡倾角θ的关系为（ ）
A. B.
C. D.
二、选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示，一质量m=2kg的小球以某一速度沿水平轨道向右运动，在水平轨道最右端有一半径为R=0.5m的竖直的半圆形轨道与其相切，小球经过圆形轨道最低点A、圆心等高点B、圆形轨道最高点C时的速度分别为vA=6m/s、vB=5m/s、vC=3m/s，取g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 小球经过圆形轨道的最低点A时对轨道的压力是144N
B. 小球经过与圆心等高点B时对轨道的压力是100N
C. 小球经过圆形轨道最高点C时对轨道的压力是36N
D. 如果改变小球在水平轨道上的速度，小球能以不同的速度通过圆形轨道的最高点C，小球从C点飞出到落到水平面上，则其着地点与A点相距的最短距离是1m
9. 如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随变化关系如图2所示。重力加速度g取，由图2可知（ ）
A. 小球的角速度为时，小球刚离开锥面
B. 母线与轴线之间夹角
C. 小球质量为
D. 绳长为
10. 如图所示，用汽车可将质量为m的工件由河底的M点运送到地面上的O点，整个过程中汽车对轻绳的拉力大小始终为F，工件始终没离开接触面，忽略轻绳与滑轮的摩擦。已知，工件在M点时轻绳与水平面的夹角为，工件与接触面之间的动摩擦因数为，重力加速度为。则整个运动过程中（ ）
A. 工件克服重力所做的功为
B. 接触面对工件的支持力做功为
C. 轻绳的拉力对工件做功为
D. 工件克服摩擦力做功为
三、非选择题：本题共5小题，共54分。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
11. 某同学采用如图装置完成“探究平抛运动的特点”实验。
（1）下列说法正确的是________；
A. 实验所用斜槽轨道必须光滑
B. 小球运动时与白纸有摩擦不影响实验结果
C. 实验中小球须从同一位置静止释放
D. 挡板高度必须等间距变化
E. 将球的位置记录在白纸上后，取下白纸，用直尺将点连成折线
（2）实验时得到了如下图所示的物体的部分运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，若以A为坐标原点建立直角坐标系，g取，则小球平抛的初速度________，经过B点时的速度________。
12. 为“探究向心力大小与角速度的关系”，某实验小组通过如图甲所示的装置进行实验。滑块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测出滑块中心到竖直杆的距离为l。实验过程中细绳始终被拉直。
（1）滑块随杆转动做匀速圆周运动时，每经过光电门一次。力传感器和光电门就同时获得一组拉力F和遮光时间t，则滑块的角速度______（用t、l、d表示）。
（2）为探究向心力大小与角速度的关系，得到多组实验数据后，应作出F与______（填“”、“”、“”或“”）的关系图像。若作出图像是一条过原点的倾斜直线，表明此实验过程中向心力与______成正比（选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。
（3）若作出图像如图乙所示，图线不过坐标原点原因是______。
13. 一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成=37°角斜向左上方500N的拉力F作用，在水平地面上由静止开始移动了5m的距离（如图所示）。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）此过程力F对物体所做的功以及摩擦力对物体所做的功；
（2）合力对物体所做的功；
（3）移动到5m位置时力F对物体做功的功率。

14. 汽车发动机的额定功率P=60kW，若其总质量为m=5t，在水平路面上行驶时，所受阻力恒为F=5.0×103N，则：
（1）汽车保持恒定功率启动时：
①求汽车所能达到的最大速度。
②当汽车加速度为2m/s2时，速度多大？
③当汽车速度是6m/s时，加速度是多大？
（2）若汽车以a=0.5m/s2的加速度由静止开始做匀加速运动，这一过程能维持多长时间？
15. 如图所示，一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平道路AB的高度差为h，C为圆盘边缘上一点。某时刻，将一小球从B点水平向右抛出，初速度 v0的方向与圆盘半径OC在同一竖直平面内。 已知圆盘的圆心O与B点之间的水平距离为2R，重力加速度为g，不计空气阻力，小球可看做质点。
（1）若小球正好落在圆盘的圆心O处，求此次平抛小球的初速度v0；
（2）若小球要能落在圆盘上，求小球初速度范围；
（3）若小球从B点以最大初速度抛出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使小球落到C点，求圆盘转动的角速度ω。