大同市第一中学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份大同市第一中学校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共17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。

一、单选题
1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程。下列说法中正确的是( )
A.在对自由落体运动的研究中，伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证
B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫作“微元法”
C.伟大的物理学家牛顿最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法
D.亚里士多德认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快
2．四旋翼无人机通过改变前后端的旋翼转速，形成前后旋翼升力差，使机体倾斜，产生垂直于机体指向前上方的力，实现朝前飞行。一架重为G的四旋翼无人机正匀速朝前飞行，机体与水平方向夹角为θ已知空气阻力的大小与其速度大小成正比，比例系数为k，方向与运动方向相反。则无人机的飞行速度大小为( )
A.B.C.D.
3．一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为和，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是( )
A.B.
C.D.
4．如图所示，a、b两细绳一端系着质量为m的小球，另一端系在竖直放置的圆环上，小球位于圆环的中心，开始时绳a水平，绳b倾斜，现将圆环在竖直平面内顺时针缓慢地向右滚动至绳a竖直，在此过程中( )
A.a上的张力逐渐增大，b上的张力逐渐增大
B.a上的张力逐渐减小，b上的张力逐渐减小
C.a上的张力先减小后增大，b上的张力逐渐增大
D.a上的张力先增大后减小，b上的张力逐渐减小
5．如图所示，杂技表演中，绕过光滑定滑轮的轻绳一端吊着重物，另一端吊着表演者，开始时表演者抓紧绳索，结果他以大小为的加速度随绳一起下降；然后表演者快速地沿绳向上爬，结果他不再下降，而是相对地面保持静止，此时重物以大小为的加速度随绳一起竖直向上运动。若重物与表演者的质量之比为k，不计空气阻力，则为( )
A.kB.C.D.
6．光滑斜面倾角为θ，用平行于斜面向上的力F，作用在质量为m的物体上，物体由静止开始运动时间t后，撤去力F，又经t时间，物体恰回到出发点.则( )
A.B.C.D.
7．如图所示，质量为的木块受到向右的拉力F的作用沿质量为的长木板向右滑行，长木板保持静止状态。已知木块与长木板间的动摩擦因数为，长木板与地面间的动摩擦因数为，则( )
A.长木板受到地面的摩擦力大小一定为
B.长木板受到地面的摩擦力大小一定为
C.若改变F的大小，当时，长木板将开始运动
D.无论怎样改变F的大小，长木板都不可能运动
二、多选题
8．一物体在如图甲所示的平面上运动，其x方向的图像如图乙所示，y方向的轨迹为：，已知时物体的位置坐标为，下列说法正确的是( )
A.时，物体的速度大小为
B.时，物体的位置坐标为
C.前物体在y方向的加速度越来越小
D.物体在前做加速度大小的曲线运动
9．一质点做匀变速直线运动，其运动的位移—时间图像如图所示，为图像上一点。为过P点的切线，与t轴交于点。则下列说法正确的是( )
A.时刻，质点的速率为B.时刻，质点的速率为
C.质点的加速度大小为D.质点的加速度大小为
10．如图所示，一固定杆与水平方向夹角为θ，将一滑块套在杆上，通过轻绳悬挂一个小球.在滑动过程中，滑块与小球保持相对静止，绳子与竖直方向夹角为β，设杆与滑块之间的动摩擦因数为μ.下列说法正确的是( )
A.若，则
B.若，则
C.若滑块与小球做匀速直线运动，则
D.若滑块与小球做匀速直线运动，则
11．某快递公司分拣邮件的水平传输装置示意图如图所示，皮带在电动机的带动下保持的恒定速度向右运动。现将一质量的邮件无初速度地轻放在皮带上，邮件和皮带间的动摩擦因数以。设皮带足够长，取重力加速度大小，下列说法正确的是( )
A.邮件与皮带发生相对滑动的时间因皮带长度未知，不能求解
B.邮件与皮带发生相对滑动的时间为
C.邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件相对皮带的位移大小为
D.邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件相对地面的位移大小为
三、实验题
12．未来在一个未知星球上用如图甲所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动，现对小球采用频闪数码相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后照片如图乙所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，则：
（1）由以上信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点；
（2）由以上信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________；
（3）由以上信息可以算出小球平抛的初速度大小是________m/s；
（4）由以上信息可以算出小球在b点时的速度大小是________m/s。
13．小李同学利用如图所示实验装置探究加速度与力、质量的关系。该装置中，遮光条宽度为d，记录经过光电门1和光电门2的时间分别为、，小车从光电门1运动到光电门2的时间为t。调节定滑轮高度，使细线平行于气垫导轨，通过调节气垫导轨下的螺母，使气垫导轨水平。
（1）探究加速度与质量关系时，要进行槽码总质量m和小车质量M的选取，以下最合理的一组是________。
A.
B.
C.
D
（2）在探究加速度与合外力关系时，通过运动学公式计算出滑块的加速度________（用已知字母表示）。若在上图所示装置的槽码上方，增加一个力传感器，改变槽码质量，则图中所示的四个图像中能正确反映加速度a与传感器的示数F之间规律的是________。
A.B.
C.D.
（3）小李同学又设计了如下实验方案：共有n个槽码，每个槽码质量为m，槽码盘的质量为，小车的质量为M，重力加速度为g。初始时，所有槽码都在小车上，后续每做完一组实验，都将一个槽码从小车转移到槽码盘中。该实验方案是控制变量法，控制小车和________、________的总质量保持不变。当槽码盘中有k个槽码时，小车的加速度________（用表示）。
四、计算题
14．将质量为m的小球用轻质细绳拴在质量为M的倾角为θ的楔形木块B上，如下图所示，已知B的倾斜面光滑，底面与水平地面之间的摩擦因数为μ。
（1）若对B施加向右的水平拉力，使B向右运动，而A不离开B的斜面，这个拉力不得超过多少？
（2）若对B施以向左的水平推力，使B向左运动，而A不致在B上移动，这个推力不得超过多少？
15．圆柱形容器的横截面在竖直平面内，如图所示，其半径，从其内部最高点A分别以水平初速度抛出两个小球（均可视为质点），最终分别落在圆弧上的B点和C点，已知OB与OC相互垂直，且OB与竖直方向的夹角。取重力加速度大小，不计空气阻力，求：
（1）小球从被抛出到落在B点的时间；
（2）小球被抛出时的初速度的大小之比；
（3）小球到达C点时的速度大小。
参考答案
1．答案：B
解析：A.伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是验证了位移与时间的二次方成正比，故A错误；
B.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，物理学中把这种研究方法叫作“微元法”，故B正确；
C.伽利略最先建立了速度、加速度等概念，并创造了一套科学研究方法，故C错误；
D.伽利略认为两个物体从同一高度自由落下，重物体与轻物体下落一样快，故D错误。
故选B。
2．答案：D
解析：对飞机受力分析，并把垂直于机体指向前上方的力F分解，如图所示
飞机坐匀速直线运动，则有
，
又因为
解得
故选D。
3．答案：D
解析：当乒乓球恰好经过球网中间时，初速度最小
当乒乓球恰好达到台面拐角时，初速度最大
得
则v的最大取值范围是
故选D。
4．答案：D
解析：对小球进行受力分析，如图所示.
mg的对角不变，设为γ，设的对角为α，的对角为β，在缓慢转动的过程中，小球始终处于平衡状态，由正弦定理得：；α角由钝角减小至直角，再变为锐角，先逐渐增大后减小，可得先逐渐增大，后减小.β角由直角增加至平角，逐渐减小，可得，逐渐减小.故ABC错误，D正确.故选D.
5．答案：D
解析：设表演者拉着绳不动以大小为的加速度下降时，绳中的张力大小为，则对表演者和重物根据牛顿第二定律分别有
当表演者快速地沿绳向上爬，相对地面静止时，根据平衡条件可知，绳对表演者的作用力大小为
对重物根据牛顿第二定律有
由题意可知
联立以上各式解得
故选D。
6．答案：C
解析：以物体为研究对象，对物体受力分析，撤去F前，根据牛顿第二定律得：，撤去F后根据牛顿第二定律得：，撤去F之前物体做匀加速直线运动，，撤去F时速度，撤去F后，，物体能回到出发点，联立以上各式得：，，故ABD错误，C正确.
7．答案：D
解析：AB.木块所受木板的滑动摩擦力大小
方向水平向左，根据牛顿第三定律得知长木板受到木块的摩擦力方向水平向右，大小等于，长木板处于静止状态，根据平衡条件长木板受到地面的摩擦力的大小是，故AB错误；
C.若改变F的大小，当时，木块对长木板的摩擦力仍没有变化，因此摩擦力的大小和F无关，大小始终是，所以长木板仍处于静止，故C错误；
D.不论F如何改变，木块对长木板的摩擦力大小不变为，所以长木板不可能运动，故D正确。
故选D。
8．答案：AD
解析：C.对比匀变速直线运动的位移公式
与题干中的轨迹方程
可知
，
则前2s物体y方向的加速度恒定不变，故C错误；
A.由图乙可知时刻
所以物体的速度即合速度大小为
故A正确；
B.在图像中，图线与横轴围成的面积表示x方向的位移，则内物体的位移
由于已知时物体的位置坐标为，则时，x轴坐标为
时，y轴坐标为
此时物体的位置坐标为，故B错误；
D.前物体在x方向的加速度为
则物体在前的合加速度大小为
由几何关系可知合初速度与合加速度不共线，故物体在2s内做加速度大小的曲线运动，故D正确。
故选AD。
9．答案：BD
解析：AB.图像的切线斜率表示速度，则时刻，质点的速率为
故A错误，B正确；
CD.根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度可得时刻的速度为
根据加速度的定义有
故C错误，D正确。
故选BD。
10．答案：AC
解析：滑块与小球保持相对静止，加速度相同，对整体进行受力分析求出加速度，采用隔离法，分析小球的受力，由牛顿第二定律分析θ与β的关系.
若，对滑块和小球组成的整体，由牛顿第二定律得，可解得；对小球，由牛顿第二定律得，，可得，A正确B错误；若滑块与小球做匀速直线运动，小球的合力为零，而小球受到重力和细线的拉力两个力作用，由平衡条件知这两个力大小相等、方向相反、作用在同一条线上，所以细线对小球的拉力必定竖直向上，则，C正确D错误.
11．答案：BD
解析：AB.皮带足够长，邮件与皮带共速前一直发生相对滑动，根据公式有
代入数据，有
A错误，B正确；
D.初速度为零的匀加速运动，有
D正确；
C.邮件与皮带发生相对滑动过程中，邮件对皮带的位移大小为
C错误。
故选BD。
12．答案：（1）是（2）8（3）0.8（4）
解析：（1）由图可知，四个点间竖直方向的位移之比为，说明a点的竖直速度为0，即a点是小球的抛出点。
（2）（3）水平方向
竖直方向
得
，
（4）b点的竖直速度为
小球在b点时的速度大小为
得
13．答案：（1）C；（2）；B；（3）槽码；槽码盘；
解析：（1）探究加速度与质量关系时，槽码的重力近似看作细线的拉力即合外力，要求槽码的质量远小于小车的质量。
故选C。
（2）小车经过光电1、2时的速度为
，
滑块的加速度
细线的拉力大小即为传感器的示数，加速度与合外力成正比。
故选B。
（3）该实验方案是控制变量法，控制小车和槽码、槽码盘的总质量保持不变。
当槽码盘中有k个槽码时（），根据牛顿第二定律
整理得小车的加速度
14．答案：（1）（2）
解析：（1）A恰好不离开B的斜面时斜面对A的支持力为零，以A为研究对象，分析A的受力情况，其合力水平向右，如图：
由牛顿第二定律得
可得
对整体，由牛顿第二定律得
解得
所以若对B施加向右的水平拉力，使B向右运动，而A不离开B的斜面，这个拉力需满足
（2）A恰好不在B上移动时，细绳对A的拉力为零，以A为研究对象，分析A的受力情况，其合力水平向左，如图：
由牛顿第二定律得
可得
对整体，由牛顿第二定律得
解得
所以若对B施以向左的水平推力，使B向左运动，而A不致在B上移动，这个推力需满足
15．答案：（1）0.6 s
（2）
（3）
解析：（1）根据平抛运动规律，对落在B点的小球有
解得
（2）根据平抛运动规律，对落在B点的小球有
解得
对落在C点的小球有
解得
则
（3）对落在C点的小球，竖直方向的分速度大小
解得
所以