山东省菏泽第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份山东省菏泽第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共14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．下列关于曲线运动的说法中，不正确的是( )
A.做曲线运动的物体，轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向
B.曲线运动可以是匀速运动
C.在曲线运动中，物体加速度方向和速度方向是不相同的
D.当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
2．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低，如图甲所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是做半径为R的圆周运动。如图乙所示，设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。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等于( )
A.B.C.D.
3．如图，在灭火抢险的过程中，消防队员有时要借助消防车上的梯子爬到高处进行救人或灭火作业。为了节省救援时间，人沿梯子匀加速向上运动的同时消防车匀速后退，以地面为参考系，则关于消防队员的运动，下列说法中正确的是( )
A.消防队员做匀加速直线运动B.消防队员做匀变速曲线运动
C.消防队员做变加速曲线运动D.消防队员水平方向的速度保持不变
4．如图所示，某一小球以的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为（空气阻力忽略不，）以下判断中正确的( )
A.小球经过A、B两点间的时间
B.小球经过A、B两点间的时间
C.A、B两点间的高度差
D.A、B两点间的高度差
5．如图所示，细棒AB水平放置在地面，A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面匀速上移，当A端与B端的速度大小之比为时，AB棒与地面的夹角为( )
A.B.C.D.
6．如图所示，倾角为θ的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度水平抛出一小球，三个小球均落在斜面上的D点，已知，由此可判断( )
A.A、B、C处三个小球从抛出至落到D点运动时间之比为
B.A、B、C处三个小球落在斜面上时的速度与初速度的夹角之比为
C.A、B、C处三个小球的初速度大小之比为
D.A、B、C处三个小球的运动轨迹可能在空中相交
7．下图为某校Stem小组制作的投石器，物体被投出的角度及初速度可调节，现要水平击中距离投出点水平距离，竖直高度墙壁上的某点，不计一切阻力，斜向上投出时的速度及速度与水平方向的夹角分别是( )
A.，B.，C.，D.，
8．如图所示，两个质量不同的小球用长度不等的细线拴在同一点，并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的( )
A.运动周期相同B.运动线速度相同
C.运动角速度不相同D.向心加速度相同
二、多选题
9．如图甲所示的塔吊某次从地面上的O点提升质量为900 kg的建材（可视为质点）时，水平方向的速度与时间t的图像如图乙所示，竖直方向的速度与时间t的图像如图丙所示，已知钢丝绳始终竖直且其重力忽略不计，取，则( )
A.10~30 s内，建材做匀速直线运动
B.时，建材到0点的距离为25 m
C.36~46 s内，建材与地面间的距离减小了12 m
D.30~36 s内，钢丝绳中的张力最大，最大值为9300 N
10．A、B两球从如图所示位置分别以和水平抛出（图中虚线为竖直线），两球落在斜面上同一个位置，已知A球在空中运动位移最短，B球垂直打在斜面上，A、B两球在空中运动时间分别为和，忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.B.C.D.
11．如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为3r和r，从动轮的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下比值正确的是( )
A.A、B、C三点的加速度之比为
B.A、B、C三点的线速度大小之比为
C.A、B、C三点的角速度之比
D.A、B、C三点的加速度之比
12．半径为的水平圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，A为圆盘边缘上一点，在O点的正上方将一个可视为质点的小球以4m/s的速度水平抛出，半径OA方向恰好与该初速度的方向相同，如图所示。若小球与圆盘只碰一次，且落在A点，则圆盘转动的角速度大小可能是( )
A.B.C.D.
三、实验题
13．（1）如图所示，小铁球A、B完全相同，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，根据此实验探究平抛运动的特点，可得到的结论是( )
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C.平抛运动可以分解为竖直运动和水平运动
（2）应用如图所示实验装置探究平抛运动的特点，下列关于此实验的说法正确的是( )
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
（3）下图为某同学在做平抛运动实验时得出的小球的运动轨迹，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__________.
14．用如图所示的实验装置来探究小球作圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：
(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中___________的方法；
A.理想实验法B.等效替代法C.控制变量法
(2)图中是在研究向心力的大小F与___________的关系。
A.质量mB.角速度ωC.半径r
(3)若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为___________。
A.B.C.D.
四、计算题
15．如图，在风洞实验室中，从A点以水平速度向左抛出一质量为m的小球（可视为质点），小球被抛出后受到大小为、方向水平向右的恒定风力，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度大小为g。求：
（1）此过程中小球离A、B两点所在直线的最远距离；
（2）A、B两点间的距离；
（3）小球运动到B点时的速度。
16．申雪、赵宏博是我国双人花样滑冰的名将，曾代表祖国在世界各大比赛中取得了骄人的成绩。如图所示是模拟赵宏博（男）以自己为转动轴拉着申雪（女）做匀速圆周运动，若赵宏博的转速为30r/min，申雪触地冰鞋的线速度为4.7m/s。
（1）求申雪触地冰鞋做圆周运动的角速度和半径；
（2）若他们手拉手绕他们连线上的某点做匀速圆周运动，已知男、女运动员触地冰鞋的线速度分别为3.6m/s和4.8m/s，问男、女运动员做圆周运动的半径之比为多少？
17．如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高处有一小球，当滑块在长木板上以初速度向右滑出的同时，小球以初速度向右抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，，求：
（1）滑块与长木板间的动摩擦因数；
（2）如果将长木板绕左端逆时针转动，再将小球以初速度水平抛出的同时，滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，滑块的初速度多大？
18．某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，通过水平距离后落地。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为，重力加速度为g，忽略空气阻力。
（1）绳能承受的最大拉力是多少？
（2）保持手的高度不变，改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时达到最大拉力被拉断，要使球抛出的水平距离最大，绳长应是多少？最大水平距离是多少？
参考答案
1．答案：B
解析：A.曲线运动中某点的速度方向就是该点的切线方向，故A正确；B.既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故B错误；C.曲线运动的条件是合力与速度不共线，则加速度与速度不共线，即加速度方向和速度方向是不相同的，故C正确；D.曲线运动的条件是合力与速度不共线，故D正确。
2．答案：B
解析：汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小。根据牛顿第二定律，解得汽车转弯时的车速，选项B正确。
3．答案：B
解析：据运动的合成知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，其加速度的大小及方向不变，所以消防队员做匀变速曲线运动，A、C错误，B正确；因为加速度与水平方向的夹角不为直角，所以消防队员水平方向的速度在变化，D错误。
4．答案：D
解析：AB.根据平行四边形定则知，A点竖直分速度，B点竖直分速度。则根据速度一时间关系可知小球经过A、B两点的时间
，故AB错误；
CD.根据速度一位移公式得，A、B两点间的高度差，故C错误，D正确。故选D。
5．答案：A
解析：
6．答案：B
解析：由几何关系可得三个小球下落的高度之比为，由可得三个小球的运动时间之比为，故A错误；因为三个小球位移的方向相同，速度偏向角正切值一定是位移偏向角正切值的2倍，所以三个小球落在斜面上的速度与初速度的夹角一定相等，比值为，故B正确；因为三个小球下落的水平位移之比为，运动时间之比为，水平方向有，可得三个小球初速度大小之比为，故C错误；三个小球落到同一点，故三个小球的运动轨迹不可能在空中相交，故D错误。
7．答案：D
解析：设初速度为v，与水平夹角为α，抛出的石子竖直方向做匀减速直线运动，末速度为零；水平方向做匀速直线运动，则有
，
联立三式可得
，
故选D
8．答案：A
解析：AC.小球圆周运动的向心力由重力和绳拉力的合力提供，绳与竖直方向的夹角为θ，如图所示
对小球，根据牛顿第二定律得
因为小球在同一平面内做圆周运动，则由题意知，小球圆周运动半径
其中h为运动平面到悬点的距离。解得
因为h相同，则角速度大小相等，则周期相同，故A正确，C错误；
B.根据知，两球的角速度相等，转动的半径不等，则线速度大小不等，故B错误；
D.根据知，转动的半径不等，角速度相等，则向心加速度大小不等，故D错误。
故选A。
9．答案：ABC
解析：由题图乙、丙可知，10~30 s内，建材在水平、竖直方向均做匀速直线运动，它们的合运动为匀速直线运动，所以建材做匀速直线运动，A正确；0~15 s内，建材在水平方向上发生的位移大小，由图像与横轴围成图形的面积表示位移可得，0~15 s内，建材在竖直方向上发生的位移大小，故时，建材到O点的距离，B正确；36~46 s内，建材在竖直方向上做竖直向下的匀加速直线运动，发生的位移大小，所以36~46 s内建材与地面间的距离减小了12 m，C正确；由题图丙知，0~10 s内建材竖直向上做匀加速运动，建材处于超重状态，10~30 s内向上做匀速运动，30~36 s内向上做匀减速运动，36~46 s内向下做匀加速运动，36~46 s内建材均处于失重状态，根据牛顿第二定律知，钢丝绳中的张力最大值出现在0~10 s内，大小，D错误.
10．答案：BD
解析：A球在空中运动位移最短，则有
B球垂直打在斜面上，则有
又
联立可得
，
故选BD。
11．答案：AC
解析：B.根据
知A、B的线速度之比等于半径之比，所以
B、C线速度相等，所以
选项B错误；
C.B点和C点具有相同大小的线速度，根据
知B、C两点的角速度之比等于半径之反比，所以
而A点和B点具有相同的角速度，则得
故C正确。
AD.根据
得
故A正确，D错误；
故选AC。
12．答案：AC
解析：小球做平抛运动的时间，小球平抛运动的时间和圆盘转动的时间相等，设圆盘的转动周期为T，则有，解得。当时，；当时，。故A、C正确。
13．答案：（1）A（2）CD（3）2.0
解析：
14．答案：(1)C(2)B(3)B
解析：(1)在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度ω不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度ω；保持半径r和角速度ω不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。故选C。
(2)图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度ω的关系。故选B。
(3)由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为
两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系可知，两变速轮塔的半径之比，故选B。
15．答案：（1）（2）（3），斜向右下方与竖直方向的夹角
解析：（1）将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解。水平方向有
解得
由
解得
（2）水平方向速度减小为零所需时间
由对称性可知，小球从A点运动到B点的总时间
竖直方向上有
解得A、B两点间的距离
（3）小球运动到B点时水平分速度
竖直分速度
则B点的合速度为
方向斜向右下方，与竖直方向的夹角
16．答案：（1）；1.5m（2）
解析：
17．答案：（1）0.5（2）6m/s
解析：
18．答案：（1）（2）；
解析：