江西省宜丰县中2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题（含解析）

宜丰县中2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试卷
一、选择题（1-7为单选，8-11为多选，每小题4分，共44分）
1．汶川大地震牵动了祖国每个人的心，纷纷给汶川人民空投物资。某次一架飞机水平匀速飞行，飞机上每隔释放一包物资，先后共释放4包，若不计空气阻力，则落地前4包物资在空中的排列情况是（　　）
A． B．C． D．
2．如图所示，一小球在光滑水平面上从a点以沿方向的初速度开始运动。若小球分别受到如图所示的三个水平方向恒力的作用，其中与在一条直线上，则下列说法中错误的是（　　）
A．小球在力作用下可能沿曲线运动
B．小球在力作用下只能沿直线运动
C．小球在力作用下可能沿曲线运动
D．小球在力作用下可能沿曲线运动
3．如图所示，、为两个相邻的试验平台，两平台高度差为，平台的长度为。不计空气阻力，重力加速度，若要求小车（可视为质点）在离开平台后不落在平台上，则小车在离开平台时的速度至少为（　　）
A． B． C． D．
4．2020年12月17日，嫦娥五号返回器携带月球样品，采用半弹道跳跃方式再入返回，在内蒙古四子王旗预定区域安全着陆，地球质量大约是月球质量的81倍，若嫦娥五号返回器飞行至地球与月球之间，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，返回器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比为（　　）
A． B． C． D．
5．小河宽为d，河水中各点水流速度与各点到较近的河岸边的距离成正比，， ，x是各点到河岸的距离。小船船头垂直于河岸渡河，小船划水速度为v0，则下列说法中正确的是（　　）
A．小船渡河时的轨迹是直线
B．小船到达距河岸处，船的渡河速度为
C．小船渡河时的轨迹是曲线
D．小船到达距河岸处，船的渡河速度为
6．如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为θ时，棒的角速度为(　　)
A． B． C． D．
7．如图所示，竖直面内的圆形管道半径R远大于横截面的半径，有一小球的直径比管横截面直径略小，在管道内做圆周运动．小球过最高点时，小球对管壁的弹力大小用F表示、速度大小用v表示，当小球以不同速度经过管道最高点时，其图象如图所示．则（ ）
A．小球的质量为
B．当地的重力加速度大小为
C．时，小球对管壁的弹力方向竖直向下
D．时，小球受到的弹力大小是重力大小的三倍
8．关于开普勒行星运动定律，下列说法正确的是（ ）
A．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，在近日点速率小于远日点运行的速率
B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上
C．表达式椭圆半长轴的与公转周期，比值为常数
D．若图中两阴影部分行星运动时间相等，则右侧面积大于左侧面积
9．长为L的细绳，一端系一质量为m的小球，另一端固定于某点，当绳竖直时小球静止，再给小球一水平初速度，使小球在竖直平面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，则下列说法中正确的是（　　）
A．小球过最高点时速度为零 B．小球开始运动时绳对小球的拉力为
C．小球过最高点时绳对小球的拉力为mg D．小球过最高点时速度大小为
10．如图所示，A、B、C三个材质相同的小物体放在匀速转动的水平圆台上，始终与平台保持相对静止。已知A的半径是，B和C半径均为，A、B、C三个小物体质量之比为，则（　　）
A．小物体A的线速度最大，加速度也最大
B．小物体C的线速度最大，加速度也最大
C．小物体A与B所受摩擦力大小相同，C所受摩擦力最大
D．若三个物体位置不变，则无论三个物体的质量如何变化，当转台转速增大，总是小物体A先发生相对滑动
11．某同学用玩具枪在A点水平打出许多个初速度不同的小钢珠（可视为质点，质量相同），在所有击中倾角为45°斜面的小钢珠中，初速度为v0的小钢珠击中的位置B点离枪口最近，如图所示。若调整小钢珠出射点的位置，使仍以水平初速度v0出射的小钢珠恰好垂直击中B点，则下列说法正确的是（　　）
A．在A点出射的小钢珠击中B点时速度大小为2v0
B．调整后的出射点位置在A点右下方
C．这两次小钢珠击中B点的飞行时间之比是2：1
D．在A点出射的小钢珠要想垂直击中斜面，初速度需小于v0
二、实验题（每空3分，共21分）
12．某实验小组利用如图所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个上端有挡板的斜槽，先将斜槽轨道的末端调整水平。每次改变竖直木板和斜槽末端的距离，让钢球从顶端挡板处自由滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点A、B、C，若测得木板每次移动距离，A、B间距离，B、C间距离。请回答以下问题：
（1）为了正确完成实验，以下做法必要的有( )
A．通过铅垂线将木板调到竖直状态 B．每次应使钢球从静止开始释放
C．斜槽末端一定要与桌边重合 D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
（2）根据以上直接测量的物理量来求得小球初速度的表达式为________；（用题中所给字母表示）
（3）小球初速度的值为________；（结果保留三位有效数字）
（4）考虑到空气阻力，计算出的小球初速度相比真实值________（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。
13．如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度之间关系。
（1）如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2:1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为______；
（2）图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为________；
（3）由此实验，得到的结论是____________________________________________。
四、解答题（10+12+13=35分）
14．（10分）如图，某同学利用无人机玩投弹游戏。无人机以v0=2 m/s的速度水平向右匀速飞行，在某时刻释放了一个小球。此时无人机到水平地面的距离h=45 m，不计空气阻力，g取10m/s2。求：
（1）小球下落的时间。
（2）小球释放点与落地点之间的水平距离。
15．（12分）如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打乒乓球。某次练习中乒乓球与墙壁上的P点碰撞后水平反弹，垂直落在球拍上的Q点，此时球拍与水平方向的夹角为，Q点到墙壁的距离为m。取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力，乒乓球可视为质点，求：
（1）P、Q两点的高度差；
（2）球刚要接触球拍时的速度大小。
16．（13分）如图所示，为竖直光滑圆弧的直径，其半径，A端沿水平方向。水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道、对应的圆心角。圆弧和倾斜传送带相切于E点，的长度为。一质量为的物块（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过E点，随后物块滑上传送带。已知物块经过E点时速度大小与经过C点时速度大小相等，物块与传送带间的动摩擦因数，取，，。求：
（1）物块从A点飞出的速度大小；
（2）物块到达C点时对C点的压力大小；
（3）若物块能被送到F端，则传送带顺时针运转的速度应满足的条件及物块从E端到F端所用时间的范围。
参考答案：
1．B【详解】根据平抛运动规律可知，间隔相同的时间扔下的四包物资，在水平方向上为匀速直线运动，在竖直方向为自由落体运动，由于水平速度相等，所以四个小球在竖直方向上排列为一条直线，故B正确。故选B。
2．A【详解】ACD．物体所受合外力与速度方向不在同一直线时，物体做曲线运动，且物体所受合外力指向物体运动轨迹的凹侧。因为指向曲线凸侧，故小球在力作用下不可能沿曲线运动，A错误，符合题意，C、D正确，不符合题意；B．因为与在一条直线上，故小球在作用下将做直线运动，B正确，不符合题意；故选A。
3．B【详解】根据题意可知，小车（可视为质点）在离开平台后做平抛运动，竖直方向上有
水平方向上有联立代入数据解得故选B。
4．C【详解】根据万有引力定律，地球对返回器的引力为月球对返回器的引力为
则返回器距月球球心的距离与月球球心距地球球心之间的距离之比为, 故C正确，ABD错误。故选C。
5．C【详解】AC．小船同时参与了两个分运动，即小船垂直河岸的匀速直线运动（速度为v0）和随水流方向的运动（速度为，），其实际运动的轨迹即合运动的轨迹。由于随水流方向的运动速度在发生变化，故合运动的加速度方向始终与河岸平行，与速度方向不在同一直线上，所以小船实际运动轨迹是曲线，故C正确，A错误；B．小船距岸处时
与船划水速度垂直，所以船渡河速度为，故B错误；D．小船距河岸处时，也就是离较近的对岸处，所以此时速度仍为，故D错误。故选C。
6．D【详解】棒与平台接触点的实际运动即合运动，方向垂直于棒指向左上方，如图所示，合速度为竖直向上的速度分量等于平台上升的速度v，即所以故选D。
7．D【详解】AB. 在最高点，若，则若F=0，则v2=a解得小球的质量
当地的重力加速度大小故AB错误；C．若F=0，则v2=a，则时，小球所受的弹力方向向下，所以小球对管壁的弹力方向竖直向上，故C错误；D．当v2=b时，根据,
解得 当v2=2b时，根据解得 故D正确。故选D。
8．BC【详解】A．地球绕太阳在椭圆轨道上运行，从近日点到远日点，太阳对地球的引力做负功，则速度减小，即在近日点速率大于远日点运行的速率，选项A错误；B．根据开普勒第一定律可知，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，选项B正确；C．根据开普勒第三定律可知，表达式椭圆半长轴的与公转周期，比值为常数，选项C正确；D．根据开普勒第二定律可知，若图中两阴影部分行星运动时间相等，则右侧面积等于左侧面积，选项D错误。故选BC。
9．BD【详解】ACD．根据题意可知，细绳拉着小球竖直面内做圆周运动，并且刚好能过最高点，在最高点，只受重力，绳对小球的拉力为零，由牛顿第二定律有解得故AC错误，D正确；B．在最低点，由牛顿第二定律有解得故B正确。故选BD。
10．ACD【详解】AB．由题意，根据，
三个小物体随水平圆台一起转动角速度相同，则转动的半径越大，线速度越大，加速度也最大，所以A的线速度最大，加速度也最大，故A正确，B错误；C．小物体随水平圆台一起转动所需向心力与静摩擦力来提供，设A、B、C三个小物体质量分别为，，；则有，，可知A与B所受摩擦力大小相同，C所受摩擦力最大，故C正确；D．当转台转速逐渐增大，物块受到的摩擦力达到最大静摩擦力时，对A有解得A发生相对滑动的临界角速度为对B有解得B发生相对滑动的临界角速度为对C有解得C发生相对滑动的临界角速度为可知A发生相对滑动的临界角速度最小，若三个物体位置不变，则无论三个物体的质量如何变化，当转台转速增大，总是小物体A先发生相对滑动，故D正确。故选ACD。
11．BC【详解】A．初速度为v0的小钢珠击中的位置B点离枪口最近，所以此时合位移与斜面垂直，水平分位移x和竖直分位移y，由几何关系加速小球运动时间为t, 得B点速度
A错误；B．小钢珠击中的位置B点合位移最小时，设合速度与水平方向夹角为，垂直打在斜面上时，合速度与水平方向夹角为
由题意知
根据抛物线上切线的斜率情况可以判断：调整后的出射点位置在A点右下方才能保证 打在斜面上，B正确；C．第一次平抛时间第二次平抛运动时间
得C正确；
D．在A点出射的小球，初速度若小于v0，小球落在斜面上的速度与水平方向夹角的正切值增大，不能满足垂直打在斜面上速度与水平方向夹角的正切值为1。D错误。故选BC。
12． AB##BA 偏小
【详解】（1）[1]
A．铅垂线的方向总是竖直向下，通过过铅垂线将木板调到竖直状态，确保准确记录平抛运动竖直方向钢球的位置，故A正确；
B．为确保为同一平抛运动，每次应是钢球由同一位置从静止开始释放，故B正确；
C．斜槽末端与桌边重合与否，对本实验无影响，故C错误；
D．由于钢球每次都是由同一位置静止释放，摩擦力对实验结果无影响，故D错误。
故选AB。
（2）[2]在竖直方向上，有
水平方向上，有
联立解得
（3）[3]代入数据为
（4）[4]由于空气阻力作用，计算出的小球初速度相比真实值偏小。
13． 1:2 1:4 当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。
【详解】（1）[1]左、右塔轮边缘的线速度相等，则根据
可得
A、C两处的角速度之比为1:2；
（2）[2]根据图中标尺上黑白相间的等分格显示可知，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为1:4 ；
（3）[3]由此实验，得到的结论是：当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。
14．（1）3s；（2）6 m
【详解】(1)小球在空中做平抛运动，竖直方向满足
可得
s
(2)水平方向满足
即小球释放点与落地点之间的水平距离为6m。
15．（1）1m；（2）
【详解】（1）（2）设初速度为v0，根据
由于恰好垂直落在球拍上的Q点，将速度v进行分解如图所示
根据几何关系得
解得
根据乒乓球在竖直方向上的运动规律可得
16．（1）；（2）208N；（3）见解析
【详解】（1）物块从A到C做平抛运动，根据竖直方向
得，下落时间
物块到C点时，竖直方向的速度
vy=gt=6m/s
由几何关系得
（2）对物块在C点受力，根据牛顿第二定律可得
由几何关系得
解得
FNC=208N
由牛顿第三定律可得，物块对C点的压力大小为208N。
（3）物块上滑过程中，若速度大于传送带速度，据牛顿第二定律，物块加速度大小a1为
解得
a1=12m/s2
若物块速度小于传送带速度，物块加速度大小a2为
解得
a2=0
已知
vE=vC
则物块减为零的位移为
说明物块速度减为零时，没有到达传送带顶端。设传送带的速度为v，当传送带速度大于等于时，则物块从E到F一直做匀速运动，时间为
当传送带速度
时，则物块先以加速度a1减速到v，之后做匀速运动，且传送带速度很小时则运动时间无限大，即时间为
答案第1页，共2页