天津市第四中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题（含解析）

天津市第四中学2022-2023学年高一下学期3月月考
物理
一、单选题（每题4分）基础巩固
1．关于运动的性质，以下说法中正确的是（　　）
A．曲线运动一定是变速运动 B．曲线运动一定是加速度变化的运动
C．匀速圆周运动是匀速运动 D．匀速圆周运动是匀变速运动
2．2022年11月8日第十四届航空航天博览会在珠海开幕，如图所示，我国战机“歼－20”在航展表演中，沿着曲线ab斜向上加速运动，则战机飞行到c点时受到的合外力F的方向可能正确的是（ ）
A． B．C． D．
3．如图所示，小船沿直线AB过河，船头始终垂直于河岸。若水流速度增大，为保持航线不变，下列说法中正确的是（　　）
A．增大船速，过河时间不变 B．增大船速，过河时间缩短
C．减小船速，过河时间变长 D．减小船速，过河时间不变
4．如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块。汽车匀速向右运动，在物块到达滑轮之前，下列说法正确的是（　　）
A．物块将竖直向上做匀速运动，绳的拉力等于物块重力
B．物块将处于超重状态，绳拉力大于物块重力且拉力减小
C．物块将处于失重状态，绳拉力小于物块重力且拉力减小
D．物块将竖直向上先加速后减速
5．南方持续强降雨造成严重的洪涝灾害，也给山东防汛敲响了警钟。在某次抗灾演练中，A地与安置点B的直线距离与平直河岸成60°角，如图所示。演练要求甲、乙两冲锋舟分别从A地以最小的速度和船头指向对岸分别把特殊被困人员各自送到对岸安置点，设水速不变，则甲、乙两冲锋舟的速度和之比为（　　）
A． B． C． D．
6．某同学用如图所示的装置研究平抛运动。在实验中，小球每次都从斜面上的同一高度下落，而放有复写纸和白纸的木板离水平桌面的高度依次调为h、2h、3h，根据小球撞击木板时在白纸上留下的点迹，可得小球平抛时的水平位移分别为 、 、 ，已知平抛运动在竖直方向的运动规律与自由落体运动相同，则（　　）
A．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
B．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
C．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
D．若 ，则能说明小球在水平方向做匀速直线运动
7．如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向。图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的3个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的。不计空气阻力，则（　　）
A．a的飞行时间比b的长 B．b的飞行时间比c的长
C．a的水平速度比b的小 D．b的初速度比c的大
8．跳台滑雪是冬奥会重要竞技项目，如图所示，某运动员在滑雪道上分别获得初速度、后从跳台上的O点水平飞出，落在斜坡上的a、b两点。已知运动员两次在空中运动的时间之比，O、a、b三点位于同一直线上，忽略空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．运动员落在斜坡上a、b两点时的速度方向不同
B．运动员在空中运动过程中其速度变化量方向时刻改变
C．运动员两次从跳台O点水平飞出的初速度大小之比
D．运动员两次位移大小之比
9．如图所示，在一个足够大、表面平坦的雪坡顶端，有一个小孩坐在滑雪板上。给他一个大小为的水平初速度使其运动。若雪坡与滑雪板之间的动摩擦因数，不计空气阻力，则小孩（　　）
A．沿初速度方向做匀速直线运动
B．做类平抛运动
C．最终会沿斜面做垂直于方向的匀加速直线运动
D．最终会沿斜面做与方向保持小于90°角的加速直线运动
10．如图所示的皮带轮传动装置中，已知大轮半径是小轮半径的3倍，A和B两点分别在两轮的边缘上，C点离大轮轴距离等于小轮半径，若皮带不打滑，则关于A、B、C三点的角速度、线速度、周期、向心加速度的关系不正确的是（　　）
A． B．
C． D．
二、多选题（每题6分）能力提升
11．一物体在水平面上运动，其运动规律为，，为直角坐标系，则下列说法正确的是（　　）
A．物体在x方向上的分运动是匀加速直线运动
B．物体在y方向上的分运动是匀减速直线运动
C．物体运动的轨迹是一条曲线
D．物体运动的轨迹是直线
12．如图所示，河的宽度为L，河水流速为，甲乙两船均以静水中的速度v同时渡河。出发时两船相距2L，甲乙船头均与岸边成角，且乙船恰好能直达正对岸的A点。（已知，）则下列判断正确的是（　　）
A．甲船在A点左侧靠岸 B．甲船在A点右侧靠岸
C．甲船恰好在A点靠岸 D．甲乙两船到达对岸的时间一定相等
13．如图所示，传送带固定在水平地面上，倾角为30°，顶端A点与底端B点相距24m，顺时针转动的速率为v=3.5m/s。将一可视为质点的小物块从O点以的初速度水平向右抛出，恰好落到A点且速度方向沿传送带向下。已知传送带的转轮很小，小物块与传送带间的动摩擦因数为，g取10m/s2，认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。下列正确的是（　　）
A．小物块落到A点时的速度大小是6m/s
B．O点到水平地面的竖直高度是12.45m
C．小物块从A点运动到B点所用的时间为4s
D．小物块从A点运动到B点所用的时间为5.5s
14．如图所示是小球做平抛运动的闪光照片，照片中的每个正方形小格的边长代表的实际长度为5.0已知闪光频率是10。根据上述信息，下列说法正确的是（　　）
A．当地的重力加速度大小为9.80
B．小球平抛的初速度大小为2.0
C．小球在D点时速度大小为
D．小球到达E点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为
15．甲、乙两名溜冰运动员，，，面对面拉着弹簧测力计在水平冰面上做圆周运动的溜冰表演，如图所示，两人相距L=0.9m，弹簧测力计的示数F=9.2N，不计冰面摩擦与空气阻力，下列判断正确的是（　　）
A．两人的线速度相同，约为40m/s
B．两人的角速度相同，为
C．两人的运动半径相同，都是0.45m
D．两人的运动半径不同，甲为0.3m，乙为0.6m
三、解答题（每题10分）
16．（基础巩固）如图所示，有一固定在水平桌面上的轨道ABC，AB段粗糙，与水平面间的夹角，BC段光滑，C点是桌子边缘上的点，桌高。现将一小滑块（可视为质点）从斜面顶端A处由静止释放，小滑块与AB间的动摩擦因数，小滑块经过B处前后瞬间的速率不变，小滑块最后落在与C点间水平距离x＝1.2m的D点处。不计空气阻力，g取，，。求：
（1）小滑块在AB段运动时的加速度大小；
（2）小滑块到达B处时的速度大小；
（3）轨道AB段的长度L。（保留两位有效数字）
17．（能力提升）滑雪是一项极具挑战性的运动，如图所示，为一水平直滑道，长度，是一圆心角为的圆弧滑道，E点为圆弧最低点。某次训练中，运动员从A点由静止开始，通过滑雪杖撑地沿直线向前滑行，滑雪杖对雪面的作用使运动员获得水平推力，该水平推力可简化为恒力。运动员到达B点后水平滑出，恰好从D点沿圆弧切线方向滑入滑道。已知运动员连同装备质量，滑板与滑道间的滑动摩擦力也可视为恒力，运动员可看做质点，不计空气阻力，重力加速度g取，，。求：
（1）运动员到达B点的速度大小；
（2）B、D两点间的高度差。
18．（能力提升）如图所示，用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形AB（圆半径比细管的内径大得多）和直线BC组成的轨道固定在水平桌面上，已知AB部分的半径。弹射装置将一个质量为0.1kg的小球（可视为质点）以的水平初速度从A点射入轨道、小球从C点离开轨道随即水平抛出，桌子的高度，不计受气阻力，q取10m/s2，求：
（1）小球在半圆轨道上运动时的角速度ω、向心加速度a的大小；
（2）小球在空中做平抛运动的时间及落到地面D点与C点的距离。
参考答案：
1．A
【详解】A．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A正确；
B．曲线运动的加速度可以不变，如平抛运动，故B错误；
C．匀速圆周运动速度方向时刻改变，是变速运动，故C错误；
D．匀速圆周运动的加速度的方向不断变化，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，故D错误。
故选A。
2．A
【详解】战机“歼-20”做曲线运动，受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上，且合外力指向曲线内侧，又因战机“歼-20”做加速运动，所以合外力方向与速度方向夹角为锐角。
故选A。
3．B
【详解】首先分析小船所参与的两个分运动，再根据渡河时间的决定因素分析；在解答本题时，要注意理解和掌握小船渡河时间的决定因素。
船头始终垂直于河岸，河宽一定，当水流速度增大，为保持航线不变，根据运动的合成，静水速度必须增大，再根据
所以渡河的时间变短。
故选B。
4．B
【详解】对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示
有
，
物块上升的速度大小等于v2，汽车匀速向右，θ角变小，速度增大的越来越慢，加速度减小，所以v2增大，物块向上做加速运动，物块处于超重状态，绳拉力大于物块重力，根据牛顿第二定律可知
拉力在减小。
故选B。
5．B
【详解】依题意作出甲、乙两冲锋舟的速度矢量图如图所示，由图中几何关系可直接得出甲、乙两地冲锋舟的速度分别为
解得
故B正确，ACD错误。
故选B。
6．B
【详解】由题意，设小球的运动时间为t，根据自由落体运动规律有
解得
由上式可知，小球下落高度分别为h、2h、3h时的运动时间之比为
所以若
则能说明小球在水平方向做匀速直线运动，故B正确，ACD错误。
故选B。
7．D
【详解】A．根据
因a下落的竖直高度较小，则a的飞行时间比b的短，故A错误；
B．根据
因b、c下落的竖直高度相等，则b的飞行时间与c相等，故B错误；
C．根据
因a的水平位移大于b的水平位移，a的飞行时间比b的短，可知a的初速度比b的大，故C错误；
D．根据
因b的水平位移大于c的水平位移，b的飞行时间与c的相同，则b的初速度比c的大，故D正确。
故选D。
8．D
【详解】A．运动员从O点水平飞出做平抛运动，设水平初速度为，斜坡倾角为，在斜坡上的落点到O点的距离为L，运动员落到斜坡上时，有
可知，运动员落到斜坡上时，水平分速度与竖直分速度满足
角不变，可知运动员落到斜坡上a、b两点时的速度方向不变，A错误；
B．运动员在空中运动过程中其速度变化量方向与加速度方向一致，竖直向下，则方向保持不变，B错误；
C．运动员从跳台上水平飞出后，在竖直方向做自由落体运动，由
因为
所以
由几何关系可得，运动员两次位移大小之比为
水平方向由
运动员两次从跳台O点水平飞出的初速度大小之比
C错误，D正确。
故选D。
9．C
【详解】A．雪坡与滑雪板之间的动摩擦因数，即
所以沿斜面方向有加速度，不可能沿初速度方向做匀速直线运动，故A错误；
B．因为有阻力，所以水平方向不是匀速运动，不是类平抛运动，故B错误；
CD．因为阻力与相对运动方向相反，当水平速度减为零后，最终会沿斜面做垂直于方向的匀加速直线运动，故C正确D错误。
故选C。
10．C
【详解】A．由于B和C在一个轮上，一起转动，因此
由于皮带传动，不打滑，因此
又根据
可解得
故
A正确，不符合题意；
B．由，，可得
B正确，不符合题意；
C．由、可得
C错误，符合题意；
D．根据，，可得
D正确，不符合题意。
故选C。
11．AC
【详解】A．由
对应
可得x方向上
，
可知物体在x方向上的分运动是匀加速直线运动，故A正确；
B．由
对应
可得y方向上
，
由于、同向，可知物体在y方向上的分运动是匀加速直线运动，故B错误；
CD．因
故与不在同一直线上，物体运动的轨迹是一条曲线，故C正确，D错误。
故选AC。
12．AD
【详解】乙船恰好能直达正对岸的A点，根据速度合成与分解，知
将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等。渡河的时间为
甲船沿河岸方向上的位移为
故甲船在A点左侧靠岸。
故选AD。
13．AB
【详解】A．设小物块落到A点时的速度大小v1，由题意可得
故A正确；
B．由题意级上述分析可得，物块从到A点时的竖直方向速度为
则从O到A竖直方向的距离为
O点到水平地面的竖直高度为
故B正确；
CD．由上述分析可得，传送带的速度小于物体落到传送带时的速度，故小物块会受到沿着斜面向上的摩擦力，以沿斜面向下为正方向，有
小物块会先减速，后匀速运动，小物块减速运动的时间为
减速运动的距离为
匀速运动的时间为
小物块从A点运动到B点所用的时间为
故CD错误。
故选AB。
14．BD
【详解】A．竖直方向上，根据
得
故A错误；
B．小球水平方向上做匀速直线运动，平抛的初速度大小为
故B正确；
C．小球在D点竖直方向上速度大小为
故C错误；
D．小球在E点竖直方向上速度大小为
小球到达E点时的速度方向与水平方向夹角的正切值为
故D正确。
故选BD。
15．BD
【详解】B．对甲乙分析，两者做圆周运动，相同时间转过的角度相等，即两人的角速度相同，则有
，
根据题意有
解得
B正确；
CD．根据上述解得
，
C错误，D正确；
A．根据
，
解得
即两人的线速度不相等，A错误。
故选BD。
16．（1）6.5m/s2；（2）3m/s；（3）0.69m
【详解】（1）小物块从A到B过程中，由牛顿第二定律有
mgsinθ﹣μmgcosθ=ma
解得
a=6.5m/s2
（2）小物块从B向右匀速运动，自C点水平抛出，由平抛运动规律，竖直方向
水平方向
x=vBt
解得
vB=3m/s
（3）小物块从A到B，由运动学公式，有
代入数据解得
L=0.69m
17．（1）；（2）
【详解】（1）运动员从到的过程，根据动能定理可得
代入数据解得运动员到达点的速度大小为
（2）运动员从到的过程，做平抛运动，运动员恰好从D点沿圆弧切线方向滑入滑道，则有
解得
竖直方向做自由落体运动，则有
解得、两点间的高度差为
18．（1）3rad/s；9m/s2；（2）0.4s；m
【详解】（1）小球在半圆轨道上做匀速圆周运动运动，则有
v0 = ωR
a = ω2R
代入数据有
ω = 3rad/s
a = 9m/s2
（2）小球在空中做平抛运动，竖直方向有
h = gt2
解得
t = 0.4s
落到地面D点与C点的水平距离
x=v0t=1.2m
D点与C点的距离