卷子答案网-一个不只有答案的网站潍坊第七中学2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物理
一．选择题（本题共12小题，1-8题单选，每题3分，9-12题多选，每题4分，错选不得分，少选得2分，共40分）
1．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．做曲线运动的物体所受合力一定不断变化
B．做曲线运动的物体的加速度一定不断变化
C．做曲线运动的物体的速度一定不断变化
D．做曲线运动的物体的速度大小一定不断变化
2．物体以速度水平抛出，若不计空气阻力，则当其竖直分速度与水平分速度相等时，下说法中正确的是（ ）
A．竖直分位移等于水平分位移 B．即时速度大小为
C．运动的时间为 D．运动的位移为
3．如图所示，小船以大小为、方向与上游河岸成角的速度（在静水中的速度）从A处渡河，经过一段时间正好到达正对岸的B处．已知河宽，则下列说法中正确的是（ ）
A．河中水流速度为 B．小船以最短位移渡河的时间为
C．小船渡河的最短时间为 D．小船以最短的时间渡河的位移是
4．下列有关运动的说法正确的是（ ）
A．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球受到重力、绳子的拉力和向心力的作用
B．图甲A球在水平面内做匀速圆周运动，A球角速度越大则偏离竖直方向的角越小
C．图乙质量为m的小球到达最高点时对管壁的压力大小为，则此时小球的速度一定为
D．图丙皮带轮上a点的加速度与b点的加速度之比为
5．北京冬奥会开幕式24节气倒计时惊艳全球，如图是地球沿椭圆轨道绕太阳运行所处不同位置对应的节气，下列说法正确的是（ ）
A．夏至时地球与太阳的连线在单位时间内扫过的面积最大
B．从冬至到春分的运行时间等于从春分到夏至的运行时间
C．太阳既在地球公转轨道的焦点上，也在火星公转轨道的焦点上
D．若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球和火星对应的k值不同
6．如图所示，某次训练中，一运动员将排球从A点水平击出，排球击中D点；另一运动员将该排球从位于A点正下方的B点斜向上击出，最高点为C，排球也击中D点．已知B、D等高，A、C等高，不计空气阻力．下列说法正确的是（ ）
A．两过程中，排球的飞行时间
B．前一个过程中，排球击中D点时的速度较大
C．两过程中，排球的水平初速度大小一定相等
D．两过程中，排球击中D点速度的竖直分量不相等
7．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，手与球之间的绳长为，重力加速度，忽略空气阻力．则（ ）
A．绳子的最大拉力为 B．绳子的最大拉力为
C．从绳断到小球落地的时间为 D．小球落地时的速度大小为
8．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M和m，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的倍，两物体用一根长为的轻绳连在一起，如图所示．若将甲物体放在转轴的位置，甲、乙之间的轻绳刚好沿半径方向被拉直，让圆盘从角速度为0开始转到，角速度逐渐增大，两物体与圆盘不发生相对滑动，（两物体均可看作质点，重力加速度为g）则下列说法正确的是（ ）
A．随着角速度的增大的过程中，物块m受到的摩擦力先增加再逐渐减少
B．随着角速度的增大的过程中，物块M始终受到摩擦力
C．则圆盘旋转的角速度最大不得超过
D．则圆盘旋转的角速度最大不得超过
9．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图a，汽车通过拱形桥最高点时对桥的压力大于自身重力
B．如图b所示是一圆锥摆模型，增大，但保持圆锥摆的高度不变，则小球的角速度变大
C．如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力与在B位置时所受支持力大小相等
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，外轨和轮缘间会有挤压作用
10．2021年11月6日，全球首颗6G试验卫星“电子科技大学号”搭载“长征六号”运载火箭在太原卫星发射中心成功升空，并顺利进入预定轨道．该卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道到地面的距离等于地球半径的2倍，已知地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，忽略地球的自转．则下列分析正确的是（ ）
A．该卫星绕地球做圆周运动的线速度大小为
B．该卫星绕地球做圆周运动的线速度大小为
C．该卫星绕地球做匀速圆周运动的周期为
D．该卫星绕地球做匀速圆周运动的角速度为
11．如图，某同学在A点把一篮球以初速度斜向上抛出，与水平面成，曲线ACB为篮球在空中的部分轨迹，C为轨迹最高点，篮球进入球框B点时速度方向与水平面成，忽略篮球受到的空气阻力，射高为h，从A点到C点的时间为，C点到B点的时间为，重力加速度为g，则（ ）
A． B． C． D．
12．如图所示为一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过后又恰好与倾角为的斜面垂直相碰．已知半圆形管道的半径为，小球可看作质点且其质量为，g取．则（ ）
A．小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是
B．小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离是
C．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力的大小是
D．小球经过管道的B点时，受到管道的作用力的大小是
二．实验题（每空2分，共14分）
13．（8分）在做研究平抛运动的实验中，为了确定小球在不同时刻通过的位置，实验装置如图甲所示．实验操作的主要步骤如下：
①在一块平木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口E前，木板与槽口E之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直．
②使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A．
③将木板沿水平方向向右平移一段距离x，再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹B．
④将木板再水平向右平移同样距离x，使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上得到痕迹C．若测得A、B间距离为，B、C间距离为，已知当地重力加速度为g．
（1）关于该实验，下列说法不正确的是（ ）
A．斜槽轨道必须尽可能光滑 B．斜槽轨道末端必须保持水平
C．每次释放小球的位置必须相同 D．每次小球均须由静止释放
（2）一位同学根据测量出的不同x情况下的和，令，并描绘出了如图乙所示的图像．若已知图线的斜率为k，则小球平抛的初速度大小________．
（3）若某次实验测得，，，g取，则小球在打点迹B前瞬间速度的大小为________，槽口E与点迹A间的高度差为________cm．（保留两位有效数字）
14．（本题6分）某学校新进了一批传感器，小明在老师指导下，在实验室利用传感器探究物体做圆周运动的向心力与物体质量、轨道半径及转速的关系．实验装置如图甲所示．带孔的小清块套在光滑的水平细杆上．通过细杆与固定在转轴上的拉力传感器相连．小滑块上固定有转速传感器．细杆可绕转轴做匀速圆周运动小明先保持滑块质量和轨道半径不变来探究向心力与转速的关系．
（1）小明采用的实验方法主要是________．（填正确答案标号）
A．理想模型法 B．控制变量法 C．等效替代法
（2）若拉力传感器的示数为F，转速传感器的示数为n，小明通过改变转速测量出多组数据，作出了如图乙所示的图像，则小明选取的横坐标可能是________．
A．n B． C． D．
（3）小明测得滑块做圆周运动的半径为r，若F、r、n均取国际单位，图乙中图线的斜率为k，则滑块的质量可表示为________．
三．计算题（共46分）
15．（10分）如图所示，一名跳台滑雪运动员经过一段时间的加速滑行后从0点水平飞出，经过落到斜坡上的A点．已知0点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角，运动员的质量，不计空气阻力（，，g取）．求：
（1）A点与O点的距离L；
（2）运动员离开O点时的速度大小；
（3）运动员从O点飞出到离斜坡距离最远所用的时间．
16．（12分）我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行．设卫星距月球表面的高度为h，做匀速圆周运动的周期为T．已知月球半径为R，引力常量为G，球的体积公式．求：
（1）月球的质量M；
（2）月球表面的重力加速度；
（3）月球的密度．
17．（12分）“抛石机”是古代战争中常用的一种设备，其装置简化原理如图所示．“抛石机”长臂的长度，短臂的长度．在某次攻城战中，敌人城墙高度，士兵们为了能将石块投入敌人城中，在城外堆出了高的小土丘，在小土丘上使用“抛石机”对敌人进行攻击．士兵将质量的石块装在长臂末端的弹框中，开始时长臂处于静止状态，其与水平底面夹角．现对短臂施力，当长臂转到竖直位置时立即停止转动，石块被水平抛出且恰好击中城墙正面与小土丘等高的P点，P点与抛出位置间的水平距离．不计空气阻力，重力加速度．
（1）求石块刚被抛出时短臂末端的速度大小v．
（2）求石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小．
（3）若城墙上端的水平宽度，则石块抛出时速度多大才可以击中敌人城墙顶部？
18．选做题（12分，AB层选做（一），C层选做（二），选错不得分．）
（一）一光滑圆锥体固定在平面上，，，一条不计质量，长为的细绳一端固定在顶点O，另一端拴一质量为m的物体（看作质点）．物体以速度v绕圆锥体的轴OC在水平面内作匀速圆周运动，如图所示．求：
（1）当物体线速度时，分别求出绳和圆锥体对物体的作用力；
（2）当物体刚好不压圆锥体时线速度；
（3）时，求绳子的拉力是多少？
（二）如图所示，从A点以的水平速度抛出一质量的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入光滑圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，圆弧轨道C端切线水平．已知长木板的质量，A、B两点距C点的高度分别为、，，物块与长木板之间的动摩擦因数，长木板与地面间的动摩擦因数．g取，求：
（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向；
（2）小物块滑动至C点时，对圆弧轨道C点的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？
答案
1．C 2．C 3．D 4．D 5．C 6．B 7．C 8．D 9．CD 10．BC 11．BC 12．AC
13．A 2.5 5.0
14．B D
15．[答案]（1） （2） （3）
16．（1）；（2）；（3）
（1）对卫星，由万有引力提供向心力，则
得
（2）假设月球表面附近有一物体，其所受万有引力等于其重力，则
解得
（3）根据
求得
17．【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】（1）石块抛出后做平抛运动，有
则石块抛出时的速度
长臂和短臂的角速度相同，有
代入数据解得
（2）石块转到最高点时，弹框对石块竖直方向的作用力和石块的重力的合力提供石块做圆周运动的向心力，根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律知，石块转到最高点时对弹框竖直方向作用力的大小为．
（3）石块击中城墙顶部时，根据公式，有
代入数据解得
石块击中城墙顶部的水平位移
抛出时初速度
代入数据解得
18．（一）答案：（1）；（2）；
（2）；（3）
解析：（1）当物体刚好不压圆锥体时，受力如图：
由牛顿运动定律有：
（2）当物体线速度，
所以物体仍与圆锥面接触，受力如图：由牛顿运动定律：
y方向：
x方向：解得
（3），小球已经飞离斜面，设绳与水平方向夹角为，
提供的向心力所需的向心力
所以
化简得
解得 所以拉力
（二）【答案】（1），与水平方向成角斜向下 （2），向下 （3）
【解析】
试题分析：（1）物块做平抛运动：
设到达C点时竖直分速度为则：
方向与水平面的夹角为，，即
（2）从A至C点，由动能定理得 ①
设C点受到的支持力为， 则有
由①式可得
所以：
根据牛顿第三定律可知，物块m对圆弧轨道C点的压力大小为，方向向下
（3）由题意可知小物块m对长木板的摩擦力
长木板与地面间的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力
因，所以小物块在长木板上滑动时，长木板静止不动
小物块在长木板上做匀减速运动，至长木板右端时速度刚好为0
则长木板长度至少为．
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