四川省眉山市青神县中2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题（含答案）

青神县中2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试题
注意事项：
答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案填写在答题卡对应答题区域内
第I卷（选择题）
单选题（本题共7小题，每小题4分，共28分。请将正确的选项填涂在答题卡上。）
1．下列说法正确的是（　　）
A．物体做变速运动时，物体的速度大小一定改变
B．做曲线运动的物体，其受到的合外力可以为零
C．物体做圆周运动时，其所受合外力的方向一定指向圆心
D．物体做平抛运动时，其任意相同时间内，速度的变化量大小相等，方向均竖直向下
2．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c点速度至少为
B．苹果在点a一定受摩擦力作用
C．在通过a点时手对苹果的作用力不可能为零
D．在点b苹果对手的作用力为，方向向右上方
3．如图所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的O＇处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸O＇处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是（ ）
A．θ角增大且v增大 B．θ角减小且v增大 C．θ角增大且v减小 D．θ角不变且v增大
4．质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（　 ）
P的速率为v B．P的速率为vsin θ2 C．P处于超重状态 D．P处于失重状态
5.有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　 ）
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B．如图b所示是一圆锥摆，增大θ，若保持圆锥的高不变，则圆锥摆的角速度不变
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、B两位置小球的圆运动周期相等
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内侧轨道对火车轮缘会有侧向挤压作用
6．如图所示，一小球（可视为质点）从一半圆轨道左端A点正上方某处开始做平抛运动，运动轨迹恰好与半圆轨道相切于B点。半圆轨道圆心为O，半径的R，且OB与水平方向夹角为53°，重力加速度为g，则小球抛出时的初速度大小为（　　）
A． B． C． D．
7．如图所示，a，b两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的2倍，若小球b能落到斜面上，则（　　）
A．a，b两球不可能同时落在半圆轨道和斜面上
B．改变初速度的大小，b球速度方向和斜面的夹角可能变化
C．改变初速度的大小，a球可能垂直撞在半圆轨道上
D．a，b两球同时落在半圆轨道和斜面上时，两球的速度方向垂直
二、多选题（本题共3小题，每小题5分，共15分。每题全部选对得5分，对而不全得3分，有选错的0分。请将正确的选项填涂在答题卡上。）
8．如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的c点相比（　）
A．线速度之比为1：2
B．角速度之比为4：1
C．周期之比为1：4
D．向心加速度之比为1：8
9．如图所示，在A点以水平速度v0=10m/s向左抛出一个质量为m=1.0kg的小球，小球抛出后始终受到水平向右恒定风力的作用，风力大小F=10N。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方，重力加速度为g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
从A到B运动过程中小球速度最小值为5m/s
从A到B运动过程中小球速度最小值为10m/s
A、B两点间的距离y=20m
D．小球水平方向的速度为零时距A点的水平距离x=10m
10．如图所示，水平转台两侧分别放置、两物体，质量为，质量为，到转轴的距离分别为、，、两物体间用长度为的轻绳连接，绳子能承受的拉力足够大，、两物体与水平转台间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为。开始时绳刚好伸直且无张力，当水平转台转动的角速度由零逐渐缓慢增大，直到、恰好相对于转台滑动的过程中，下列说法正确的是（　　）
A．当转台转动的角速度大于时，细绳上可能没有拉力
B．当转台转动的角速度大于时，可能不受摩擦力
C．整个过程中，与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变
D．整个过程中，与转台间的摩擦力先增大到最大静摩擦力后保持不变
第II卷（非选择题）
三、实验题
11．（6分）如图甲所示是一个研究向心力大小与哪些因素有关的DIS实验装置的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的水平圆盘上，圆周轨道的半径为r，力电传感器测定的是向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度大小，图乙是在用实验探究向心力F和圆柱体线速度大小v的关系时做出的图像。
（1）在这个实验中，利用了___________（选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来研究。
（2）根据乙图可得出向心力F和圆柱体线速度大小v的关系式为___________。
（3）为了研究F与r成反比的关系，实验时除了保持圆柱体质量不变外，还应保持___________不变。
（4）若该实验数据是在保持圆柱体质量不变、半径恒为r=0.1m的条件下得到的，再规范作图得出图线，如乙图所示，则该实验所用圆柱体的质量为___________kg。
12．（8分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。（）
(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_______，为了使每次平抛的初速度相同，需要进行的操作是：每次让小球___________。
(2)某同学通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图乙所示，每个格的边长，则该小球做平抛运动的初速度为_________m/s，抛出点坐标为__________。
(3)另一同学重新进行实验，以抛出点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，在轨迹上选取间距较大的几个点，确定其坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图像，如图丙所示，则此小球平抛的初速度v0=________m/s。
解答题（写出必要的文字说明，要有物理公式，只有数学运算不得分。）
13．（10分）如图所示，在光滑的水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=1kg的小球A，另一端连接质量M=4kg的重物B。（g取10m/s2）
（1）当球A沿半径为R=0.1m的圆做匀速圆周运动，角速度为ω=10rad/s时，地面对B的支持力是多大？
（2）要使B物体对地面恰好无压力，A球的角速度应为多大？
14．（15分）如图所示，在倾角为37°的斜坡（斜坡足够长）上有一人，前方有一只狗沿斜坡匀速向下奔跑，速度v=15 m/s，此人分别多次以不同速度大小水平抛出一小球，试图击中狗，人、狗和小球均可看成质点，不计空气阻力．（已知sin37°=0.6，g=10 m/s2）
（1）某次投出的小球落在了斜面上，且落在斜面上的速度v1=5 m/s ，求此次小球飞行的水平位移；
（2）若某次刚抛出小球时人与狗相距l=30 m，本次投出的小球恰好击中狗，求此次抛出速度v0的大小。
15．（18分）小明站在水平地面上，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，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞离水平距离d后落地，如图所示。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。忽略手的运动半径和空气阻力。
试求:
（1）球落地时的速度大小；
（2）绳能承受的最大拉力多大？
绳能承受的最大拉力与第（2）小题结果相同的情况下，改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
参考答案
D 2.C 3.A 4.C 5.B 6.A 7.D 8.AD 9.AC 10.BD
11． 控制变量法 线速度的大小 0. 1
【详解】（1）[1] 该实验运用控制变量法研究物理量的关系。
（2）[2] 由乙图可知，由数学知识得到F-v2图像的斜率
故向心力F和圆柱体速度v的关系是
（3）[3] 根据向心力公式
可知为研究F与r的关系，实验时除保持圆柱体的质量不变外，还应保持不变的物理量是线速度的大小。
（4）[4] 根据向心力公式
与
解得
12． 水平 从同一位置由静止释放 1.5 (-0.05m，0.05m) 0.5
【详解】(1)[1]平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度，安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；
[2]为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。
(2)[3]由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有
由图可知
代入解得
根据平抛运动
将
代入解得
[4]竖直方向做自由落体运动，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程中的平均速度有
故从抛出到B点所用时间
从抛出到B点的水平位移为
从抛出到B点的竖直位移为
平抛运动的初位置坐标为
平抛运动的初位置坐标为 (-0.05m，0.05m)
(3)[5]根据平抛运动
解得，平抛运动的轨迹方程为
则y-x2图像的斜率为
解得
13．（1）30N；（2）
【详解】（1）对小球A
对B
（2）B物体处于将要离开、而尚未离开地面时，
根据牛顿第二定律得
解得
（1）水平位移x=15m；（2）v0=20 m/s
【详解】（1）设落在斜面上的速度角为θ
则2tan37°=tanθ ， 即tanθ= =
而2 + 2 =2
解得 = 10m/s = 15m/s 水平位移x=15m
（2）设过程中石块运动所需时间为t
对于动物：运动的位移：s=vt
对于石块：竖直方向：
水平方向：
代入数据，由以上三式可得：v0=20 m/s
15．（1）；（2）T=mg；（3）当l=时，x有极大值=d
【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，竖直方向
水平方向
解得
由平抛知
解得
（2）设绳能承受的最大拉力为T，球做圆周运动的半径为R=
由牛顿第二定律得
解得
T=mg
（3）设绳长为l，绳断时球的速度大小为，有
解得
=
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d-l，水平位移为x，时间为，有
得
x=4
当l=时，x有极大值