大理白族自治州民中2022-2023学年高一下学期3月月考
物理 卷
【答案】
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
8.
9. 10. 11. 12.
13. ； ； 。
14. 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动；
；
；；不是
15.
16. 解： 当船头指向点时，有：；
当船头指向时，合速度，则有：，解得：；
在第二次渡河中：，小船被冲向下游的距离。
17. 铁块恰好能通过点，说明在点时重力提供向心力，
由牛顿第二定律可得
解得．
铁块在点受到的支持力与重力的合力提供向心力，
则有
代入数据解得
由牛顿第三定律可知，铁块对轨道的压力大小．
铁块从点到点的过程中做平抛运动，
根据平抛运动规律有
可得
铁块沿切线进入圆弧轨道，则．
铁块从点到点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，
故
铁块在水平桌面上做匀加速运动时，有
可得 铁块做匀减速运动时，有
可得
由运动学公式可知，最大速度，
又
解得．
【解析】
1. 铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，倾角最大的情况就是时，这时物体做自由落体运动，由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动。
故选：。
2. 【分析】
本题考查匀速圆周运动的角速度，目的是考查学生的理解能力。由即可求解。
【解答】
根据角速度与转速之间的关系式，陀螺的角速度，选项C正确。
3. 根据向心加速度的表达式有
因在相同的时间内，它们通过的路程之比是：，则可知其线速度大小之比为：；运动方向改变的角度之比是：，则可知其对应的圆心角之比为：，即角速度大小之比为：，则向心加速度之比为
故ABC错误，D正确。
故选D。
4. 苹果过点时，对其受力分析，是重力与手的支持力的合力提供了向心力，则有
因为最小值是，所以速度最大值为，整个运动过程，手对苹果的作用力可能为零，AC错误；
B.苹果过点时，对其受力分析，是重力与手的支持力的合力提供了向心力，则有
因为苹果是做匀速圆周运动，合力提供向心力，所以在点不受摩擦力，故B错误；
D.在过点时，对苹果受力分析有
设与竖直方向的夹角为，根据牛顿运动定律有
则有
方向向右上方，D正确。
故选D。
5. A.时间内，无人机在水平方向上做初速度为零的匀加速运动，在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，则合运动为初速度为零的匀加速直线运动，故A错误；
B.时刻无人机水平方向速度，竖直方向上速度，此时速度，故B错误；
C.时间内，由图像与坐标轴围成的面积可知无人机水平位移，无人机竖直方向高度，故位移，故C正确；
D.从物资释放到落地，对物资竖直方向上，代入可解得，故D错误。
故选C。
6. 【分析】
本题根据牛顿第二定律，求人下滑过程的加速度，根据速度位移公式求出人滑至气囊低端时的速度大小，根据位移时间公式求人下滑的时间。对于牛顿第二定律和运动学公式综合应用的问题，关键是弄清楚物体的运动过程和受力情况，利用牛顿第二定律或运动学公式求解加速度。
【解答】
、设斜面的倾角为，则，根据牛顿第二定律可得：，解得加速度为：，根据速度位移公式得，可得，人滑至气囊低端时的速度大小，故A错误，B正确；
、根据位移时间公式可得，解得人下滑过程所经历的时间：，故CD错误。
7. 【分析】解决本题的关键关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移。
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据下落的高度求出运动的时间，再根据水平位移和时间求出小球的初速度。
【解答】
在竖直方向上有：，解得，
则初速度，故A正确，BCD错误，故选：。
8. 【分析】
本题属于小综合题，考查运动的合成与分解和牛顿第二定律的综合应用。属于中等难度的题目，解题关键是合理分解物体的速度。
首先把物体的速度分解，由数学关系式计算出物体的速度值，再由牛顿第二定律判断绳的拉力与物体重力的大小关系。
【解答】
将汽车的速度沿着绳子和垂直于绳子两个方向分解，则物体的速度与汽车沿着绳子方向的分速度相等，由几何关系知
又因为汽车向右匀速运动，则夹角在增大，则变小，所以物体的速度减小，故物体有向上的加速度，即绳的拉力大于物体重力，此时物体处于超重状态
故A正确，BCD错误。
9. 【分析】
本题主要考查圆周运动中的模型和应用。
对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律可知合力提供向心力，列式进行分析。
解题的关键是知道圆周运动中向心力的来源，难度适中，基础题。
【解答】
A.汽车通过拱桥的最高点时有，加速度向下，故处于失重状态，故A错误；
B.圆锥摆过程中重力和绳子的拉力充当向心力，故B正确；
C.在两个位置上小球的重力相同，支持力在竖直方向的分力等于重力，支持力方向相同，故所受筒壁的支持力大小相等，故C正确；
D.当火车在规定的速度转弯时，由支持力与重力的合力提供火车转弯所需的向心力。当速度大于规定的速度时，火车的支持力与重力的合力不足以来供火车转弯，就会出现侧翻现象，导致火车轮缘挤压外轨，故D错误。
故选BC。
10. 【分析】
本题关键抓住同缘传动边缘上的点线速度相等、同轴传动角速度相同以及线速度与角速度关系公式列式求解。
两轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度；共轴转动的点，具有相同的角速度；结合公式和。
【解答】
已知、、三轮的半径之间的关系：：：：；
A、两个轮子是同轴传动，角速度相等，故：：：
根据公式，线速度之比为：：：：
根据公式，周期之比为：：：：
根据公式，向心加速度之比为：：：：
A、两个轮子靠传送带传动，轮子边缘上的点具有相同的线速度，故：：：
根据公式，角速度之比为：：：：
根据公式：，周期之比为：：：：
根据公式，向心加速度之比为：：：：
A、由得：：：：：，故A正确；
、由得：：：：：，故B错误，C正确；
D、由得：：：：：，故D正确。
11. 对圆柱体受力分析，受到重力、板的支持力和半圆柱体对的支持力，如图所示：
由图可知，随着缓慢向右平移，与竖直方向的夹角不断增大，对的弹力逐渐增大，对的弹力逐渐增大，但其所受合力一直为零，根据力的作用是相互的，可知对的弹力逐渐增大，故AC正确，B错误；
D.对整体受力分析，受到总重力、板的支持力，地面的支持力，地面的静摩擦力，如图所示：
根据共点力平衡条件可知，地面对的摩擦力大小始终等于，所以地面对的摩擦力逐渐增大，故D错误。
故选AC。
12. 【分析】
本题是生活中圆周运动的问题，关键是分析物体的受力情况，确定向心力的来源．解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，知道速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零。
【解答】
、路面的斜角为，
以汽车为研究对象，作出汽车的受力图，如图：
根据牛顿第二定律，得：
解得：，故A正确，B错误；
C、当路面结冰时与未结冰时相比，由于支持力和重力不变，则的值不变，故C错误；
D、车速若高于，所需的向心力增大，此时摩擦力可以指向内侧，增大提供的力，故D正确。
故选AD。
13. 【分析】
该题主要考查“用圆锥摆验证向心力公式”的实验相关知识，熟知实验原理、实验操作方法和步骤、实验注意事项是解决本题的关键。本题通过实验数据来粗略验证向心力表示式，培养学生善于分析问题与解决问题的能力，同时运用力的合成寻找向心力的来源。
周期等于做圆周运动一圈的时间，结合转过的圈数和时间求出周期；
根据周期，结合向心加速度公式求出向心加速度大小；小钢球做匀速圆周运动时所受的合力提供了向心力，计算出向心力即得合力。
【解答】
钢球做匀速圆周运动的周期；
根据向心加速度公式得，
小钢球做匀速圆周运动时所受的合力提供了向心力，即．
14. 【分析】
本题考查了平抛运动的实验；解决本题的关键知道实验的原理以及注意事项，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解；掌握平抛运动的处理方法以及匀变速直线运动的两个推论：在连续相等时间内的位移之差是一恒量。
从图甲的实验现象分析两球同时落地表示的意义；
根据实验原理和注意事项分析装置的正确与否；先由竖直方向的自由落体运动在曲线上取相等的时间段，若在相等的时间内水平位移相等，则证明了水平方向是匀速直线运动；由竖直方向上的位移先求时间差，再求平抛的初速度。
【解答】
球做自由落体运动，小球、总是同时落地，说明球竖直方向也做自由落体运动；
斜槽轨道没必要必须光滑，只要小球到达斜槽末端的速度相同即可，故A错误；
B.斜槽轨道末端的切线必须调至水平，保证小球做平抛运动，故B正确；
C.应使小球每次都从斜槽上的相同位置由静止开始滑下，保证小球到达斜槽末端的速度相同，故C错误；
D.只要小球做平抛运动，记录小球位置时，接球档板不需要严格地等距离上升，故D错误。
由，可得
由
经过位置时的竖直分速度为
由，可得
故不是平抛运动的抛出点。
15.
(1)(1)根据公式Fn=mv2RFn=mv2R求解向心力；
(2)(2)人和车在水平公路上转弯时做圆周运动，重力与支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，当摩擦力等于最大静摩擦力时，速度最大。
16. 当船头指向时，根据渡河时间求出静水速度；当船头指向点时，结合渡河的时间求出合速度的大小，根据平行四边形定则得出合速度的表达式，进而求出河水的流速；根据水流速度和渡河时间求出在第二次渡河中小船被冲向下游的距离。
解决本题的关键知道分运动和合运动具有等时性，以及会根据平行四边形定则对运动进行合成和分解。大理白族自治州民中2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试卷
考试时间：75分钟；满分：100分
第I卷（选择题）
一、选择题（本大题共12小题，1-8题为单选题，9-12为多选题，每题4分，共48.0分）
1. 意大利科学家伽利略在研究物体变速运动规律时，做了著名的“斜面实验”，他测量了铜球在较小倾角斜面上的运动情况，发现铜球做的是匀变速直线运动，且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大，于是他对大倾角情况进行了合理的外推，由此得出的结论是( )
A. 力不是维持物体运动的原因 B. 力是使物体产生加速度的原因
C. 自由落体运动是一种匀变速直线运动 D. 物体都具有保持原来运动状态的属性，即惯性
2. 陀螺是中国民间较早出现的玩具之一，为了美观，陀螺上往往会对称地镶嵌一些相同质量、不同颜色的装饰物。如图所示，一小朋友抽打陀螺后使其转动起来，若陀螺的转速为，陀螺上一装饰物到中心的距离为，则装饰物的角速度约为
A. B.
C. D.
3. 、两艘快艇在湖面上做半径之比为：的匀速圆周运动，在相同的时间内，它们通过的路程之比是：，运动方向改变的角度之比是：，它们的向心加速度之比为( )
A. ： B. ： C. ： D. ：
4. 用手掌水平托起质量为的苹果，保持这样的姿势在竖直平面内以角速度按顺时针方向沿做匀速圆周运动，圆周的半径为，重力加速度为，下列说法中正确的是( )
A. 苹果过点速度至少为
B. 苹果在点一定受摩擦力作用
C. 整个运动过程，手对苹果的作用力不可能为零
D. 在点苹果对手的作用力为，方向向右上方
5. 抗震救灾国之大事，消防队员冲锋在前。为保障灾民生命财产安全，消防队员利用无人机为灾民配送物资，某次在执行任务时，无人机从地面起飞，所配送物资的质量为含包装材料，飞行过程中，通过速度传感器测出无人机水平方向和竖直方向的分速度和随飞行时间的关系图像如图甲、乙所示，无人机到达最大高度后释放物资，物资落在预定地点，不计空气阻力，取，以下说法正确的是( )
A. 时间内，无人机做曲线运动
B. 时无人机速度为
C. 时间内，无人机位移约为
D. 从物资释放到落地的时间为
6. 民航客机都有紧急出口，发生意外情况的飞机紧急着陆后，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面如图所示。假设某型号的飞机舱口下沿距地面高度为，气囊所形成的斜面长度为，一个质量为的人在气囊顶端由静止沿斜面滑下时，可视为匀加速直线运动，已知人沿气囊下滑时所受的阻力为，取。下列说法正确的是( )
A. 人滑至气囊低端时的速度大小为
B. 人滑至气囊低端时的速度大小为
C. 人下滑过程所经历的时间约为
D. 人下滑过程所经历的时间约为
7. 倾角为的斜面，长为，在顶端水平抛出一个小球，小球刚好落在斜面的底端，如图所示，那么小球的初速度的大小是重力加速度为( )
A.
B.
C.
D.
8. 如图所示，一条不可伸长的细绳跨过一个小定滑轮，将、两物体连在一起，以速度向右匀速运动，当细线与水平方向成角时物体的速度和绳的拉力与物体重力之间的关系为( )
A. 物体的速度为，绳的拉力大于物体重力
B. 物体的速度为，物体处于失重状态
C. 物体的速度为，绳的拉力大于物体重力
D. 物体的速度为，物体处于超重状态
9. 下列说法正确的是( )
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点时处于超重状态
B. 如图所示是一圆锥摆，小球做圆周运动的向心力由绳拉力和重力的合力提供
C. 如图，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的、位置先后分别在水平面内做匀速圆周运动，则在、两位置圆锥筒对小球的支持力大小相等
D. 如图，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
10. 如图所示，、两轮绕轴转动，和两轮用皮带传动皮带不打滑，、、三轮的半径之比：：，、、为三轮边缘上的点．则正确的是( )
A. 线速度：：：：
B. 角速度：：：：
C. 角速度：：：：
D. 向心加速度：：：：
11. 半圆柱体放在粗糙的水平地面上，其右端有一固定放置的竖直挡板。在半圆柱体和之间放有一个光滑均匀的小圆柱体，整个装置处于平衡状态，如图所示是这个装置的截面图。现使保持竖直并且缓慢地向右平移，在滑落到地面之前，发现始终保持静止，则在此过程中，下列说法正确的是( )
A. 对的弹力逐渐增大
B. 所受的合力逐渐增大
C. 对的弹力逐渐增大
D. 地面对的摩擦力逐渐减小
12. 如图所示，在高速路口的转弯处，路面外高内低．已知内外路面与水平面的夹角为，弯道处圆弧半径为，重力加速度为，当汽车的车速为时，恰由支持力与重力的合力提供了汽车做圆周运动的向心力，则( )
A.
B.
C. 当该路面结冰时，要减小
D. 汽车在该路面行驶的速度时，路面会对车轮产生沿斜面向下的摩擦力
第II卷（非选择题）
二、实验题（本大题共2小题，每空两分，共16.0分）
13. 如图所示是“用圆锥摆验证向心力的表达式”的实验，细线下悬挂了一个质量为的小钢球，细线上端固定在点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时细线张紧位于同心圆。用手带动小钢球，使小钢球在水平面内做匀速圆周运动，随即手与球分离。当地的重力加速度为。
用秒表记录小钢球运动圈的时间，从而测出此时钢球做匀速圆周运动的周_________；
再通过纸上的圆，测出小钢球做匀速圆周运动的半径，可算出小钢球做匀速圆周运动的向心加速度____________；小钢球做匀速圆周运动时所受的合力_________小钢球的直径与绳长相比可忽略。
14. 平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。
甲同学用图示装置研究平抛运动及其特点，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤击打弹性金属片，使球水平飞出，同时球被松开。他观察到的现象是：无论用多大的力度击打金属片，小球、总是同时落地；这说明_____。
乙同学采用如图所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道滑下后从点飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。
为了能正确进行实验，较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的是_____填选项前的字母。
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端的切线必须调至水平
C.应使小球每次都从斜槽上的不同位置由静止开始滑下
D.用记录小球位置时，接球档板每次必须严格地等距离上升
乙同学通过实验，得到了小球在平抛运动途中的几个位置如图中的、、、所示，图中每个小方格的边长。则小球平抛的初速度的是_____，小球经过位置时的竖直分速度为_____，位置_____填“是”或“不是”平抛运动的抛出点。计算结果保留两位有效数字
三、计算题（本大题共3小题，共36.0分）
15. （10分） 一同学骑自行车在水平公路上以6m/s的恒定速率转弯，已知人和车的总质量m=75kg，转弯的路径近似看成一段圆弧，圆弧半径R=20m.求：
(1)人和车作为一个整体转弯时需要的向心力．
(2)若车胎和路面间的动摩擦因数μ=0.5，为安全转弯，车速不能超过多少？((最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2)
16. （12分） 如图所示，河宽，设小船在静水中的速度为，河水的流速为小船从点出发，若船头指向河对岸上游的点，经过，小船恰好到达河正对岸的点；若船头指向河正对岸的点，经过，小船到达点下游的点．求：
小船在静水中的速度的大小；
河水的流速的大小；
在第二次渡河中小船被冲向下游的距离．
17. （14分）如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块可看作质点，铁块与水平桌面间的动摩擦因数现用方向水平向右、大小为的推力作用于铁块．作用一段时间后撤去，铁块继续运动，到达水平桌面边缘点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道的端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点已知，、、、四点在同一竖直平面内，水平桌面离端的竖直高度，圆弧轨道半径，点为圆弧轨道的最低点．取，，
求铁块运动到圆弧轨道最高点点时的速度大小；
若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点，求此时铁块对圆弧轨道的压力大小；计算结果保留两位有效数字
求铁块运动到点时的速度大小；
求水平推力作用的时间．
