广东省佛山市南山湖实验中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题(含解析)

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名称 广东省佛山市南山湖实验中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题(含解析)
格式 docx
文件大小 2.4MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2023-04-12 08:00:14

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文档简介

南山湖实验中学2022-2023学年高一下学期3月月考
物理
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生要务必填写答题卷上的有关项目。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
4.请考生保持答题卷的整洁。考试结束后,将答题卷交回。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、单选题:本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在足球场上罚任意球时,运动员踢出的“香蕉球”,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门,守门员“望球莫及”,其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是(  )
A. 合外力的方向与速度方向在一条直线上
B. 合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧
C. 合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
D 合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向
2. 关于曲线运动、平抛运动和圆周运动,以下说法中正确的是(  )
A. 做曲线运动物体受到的合外力可能为零
B. 做曲线运动的物体,其速度可能不变
C. 做匀速圆周运动的物体,其向心力是一个恒力
D. 做平抛运动物体的加速度的大小和方向都是不变的,是匀变速运动
3. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是(  )
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆,行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力
C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间
D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值
4. 船在静水中的速度保持5 m/s不变,水流的速度恒定为3 m/s,河宽100 m,则船到河的对岸需要的时间最少为
A 20 s B. 25 s C. 15 s D. 10 s
5. 两个物体做平抛运动的轨迹如图所示,设它们抛出的初速度大小分别为、,从抛出至碰到台上的时间分别为、,则(  )
A. B. C. D.
6. 如图所示,长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=1kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,已知小球过最高点时的速率为1m/s,取g=10 m/s2,则此时小球受到杆(  )
A. 8 N向下拉力 B. 8 N向上的支持力
C. 12 N向下的拉力 D. 12 N向上的支持力
7. 如图所示,照片中的汽车做匀速圆周运动通过水平弯道,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.6倍,水平弯道路面的半径为150m,取,则运动的汽车(  )
A. 汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 所受的作用力的合力可能为零
C. 汽车在做匀速圆周运动时,速度不变
D. 最大速度不能超过30m/s
8. 2017年9月25日,微信启动页“变脸”:由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图,如图所示。“风云四号”是一颗地球同步卫星,关于“风云四号”,下列说法正确的是(  )
A. 为了北京冬奥会通信畅通,可以把该卫星定位在北京正上空
B. 发射速度应大于第二宇宙速度
C. 运行速度小于天宫二号轨道舱(距地高度约400km)的运行速度
D. 加速度大于天宫二号轨道舱(距地高度约400km)的加速度
二、多项选择题t本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,至少有2项是符合题目要求的。全对得6分,选对但漏选得3分,选错不给分。
9. 关于下列各图,说法正确的是( )
A. 图甲中,传动装置转动过程中a,b两点的角速度相等
B. 图乙中,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地
C. 图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越大
D. 图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,外轨对火车有侧压力
10. 如图所示,“嫦娥五号”从地球奔向月球时,经历了的从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ的变轨过程。关于嫦娥五号,下列说法中错误的是(  )
A. 在月球采集的样品运到地球上它的重力变大
B. 经过轨道上P点速度大于经过Q点的速度
C. 在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
D. 经过轨道Ⅰ上P点时的加速度大于经过轨道Ⅱ上P点的加速度
11. 一行星绕恒星做圆周运动,由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则
A. 恒星的质量为 B. 行星的质量为
C. 行星运动轨道半径为 D. 行星运动的加速度为
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
三、实验题:本大题共2小题,满分16分。
12. 某兴趣小组,为测出玩具手枪子弹的初速度,设计了如图甲所示的装置。枪管水平瞄准竖直墙壁上的铁块,扣动扳机,子弹离开枪口时,铁块自由下落,记录相遇的位置点。
(1)如图乙中刻度尺测出之间的水平距离______。
(2)若竖直高度为,重力加速度为,则子弹在空中飞行的时间是______(用和表示)。
(3)现测得竖直高度为,取,则子弹的初速度为______(结果保留2位有效数字)。
13. 用如图所示的装置探究物体做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是_________。
(2)当质量、半径一定时,探究小球的向心力大小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、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:本大题共3小题,满分34分。
14. 如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,重力加速度为g,求:
(1)碗壁对小球的弹力大小;
(2)小球做匀速圆周运动的线速度大小。
15. 2021年5月15日,我国发射的“天问一号”着陆火星表面,假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动,其周期为T,轨道半径为r,已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星自转的影响。求:
(1)火星的质量M;
(2)火星表面重力加速度大小。
16. 如图,质量为m=0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道,B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径R=0.3m,OA连线与竖直方向成,小球到达A点时的速度vA=4m/s,取g=10m/s2,求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0;
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(3)小球到达C点后飞出,试通过计算判断,小球能否击中A点。
南山湖实验中学2022-2023学年高一下学期3月月考
物理 答案解析
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。满分100分。考试时间75分钟。
注意事项:
1.答卷前,考生要务必填写答题卷上的有关项目。
2.选择题每小题选出答案后,用2B铅笔把答案涂在答题卷相应的位置上。
3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答,答案必须写在答题卡各题目指定区域内;如需改动,先划掉原来的答案,然后再写上新的答案;不准使用铅笔和涂改液,不按以上要求作答的答案无效。
4.请考生保持答题卷的整洁。考试结束后,将答题卷交回。
第Ⅰ卷(选择题 共50分)
一、单选题:本大题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1. 在足球场上罚任意球时,运动员踢出的“香蕉球”,在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门,守门员“望球莫及”,其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向,下列说法正确的是(  )
A. 合外力的方向与速度方向在一条直线上
B. 合外力的方向沿轨迹切线方向,速度方向指向轨迹内侧
C. 合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向
D. 合外力方向指向轨迹外侧,速度方向沿轨迹切线方向
【答案】C
【解析】
【分析】足球做曲线运动,则其速度方向为轨迹的切线方向;根据物体做曲线运动的条件可知,合外力的方向一定指向轨迹的内侧。
【详解】AB.足球做曲线运动,合外力的方向与速度方向不在一条直线上,速度方向为轨迹的切线方向,所以合外力的方向与轨迹切线方向不在一条直线上,AB错误;
CD.足球做曲线运动,合外力方向指向轨迹内侧,速度方向沿轨迹切线方向,C正确,D错误。
故选C。
2. 关于曲线运动、平抛运动和圆周运动,以下说法中正确的是(  )
A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零
B. 做曲线运动的物体,其速度可能不变
C. 做匀速圆周运动的物体,其向心力是一个恒力
D. 做平抛运动物体的加速度的大小和方向都是不变的,是匀变速运动
【答案】D
【解析】
【详解】AB.做曲线运动的物体速度方向不断变化,则加速度不为零,受到的合外力一定不为零,选项AB错误;
C.做匀速圆周运动的物体,其向心力大小不变,方向不断变化,是变力,选项C错误;
D.做平抛运动物体的加速度为重力加速度,其大小和方向都是不变的,是匀变速运动,选项D正确。
故选D。
3. 以下关于行星运动及万有引力的描述正确的是(  )
A. 开普勒认为行星绕太阳运行的轨道是椭圆,行星在椭圆轨道上各个地方的速率均相等
B. 太阳对行星的引力与地球对月球的引力属于不同性质的力
C. 牛顿提出的万有引力定律只适用于天体之间
D. 卡文迪许利用扭称实验测出了引力常量的数值
【答案】D
【解析】
【详解】试题分析:根据开普勒第二定律,太阳和行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等,可知行星在近日点的线速度大于行星在远日点的线速度,故A错误;太阳对行星的引力与地球对月球的引力都属于万有引力,故B错误;万有引力是普遍存在的,有质量的两物体间都存在万有引力,万有引力定律的适用于宇宙万物任意两个物体之间的引力,故C错误;1798年,卡文迪许利用扭秤,采用微小量放大法,由实验测出了万有引力常量G的数值,证明了万有引力定律的正确,故D正确.
考点:开普勒行星定律,万有引力定律.
4. 船在静水中的速度保持5 m/s不变,水流的速度恒定为3 m/s,河宽100 m,则船到河的对岸需要的时间最少为
A. 20 s B. 25 s C. 15 s D. 10 s
【答案】A
【解析】
【详解】当船头正对着河岸时过河时间最短,最短时间为 ,故A正确
故选A
5. 两个物体做平抛运动的轨迹如图所示,设它们抛出的初速度大小分别为、,从抛出至碰到台上的时间分别为、,则(  )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】物体做平抛运动,根据
,x=v0t
解得

由于
hb>ha,xa>xb
可知
tavb
故选A。
6. 如图所示,长度为L=0.50 m的轻质细杆OA,A端有一质量为m=1kg的小球,小球以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动,已知小球过最高点时的速率为1m/s,取g=10 m/s2,则此时小球受到杆(  )
A. 8 N向下的拉力 B. 8 N向上的支持力
C. 12 N向下的拉力 D. 12 N向上的支持力
【答案】B
【解析】
【详解】对最高点有重力和杆的合力提供向心力,现假设杆给球的力沿杆向上,则有
解得
结果正值,说明假设方向正确。
故选B。
7. 如图所示,照片中的汽车做匀速圆周运动通过水平弯道,假设汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.6倍,水平弯道路面的半径为150m,取,则运动的汽车(  )
A. 汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 所受的作用力的合力可能为零
C. 汽车在做匀速圆周运动时,速度不变
D. 最大速度不能超过30m/s
【答案】D
【解析】
【详解】A.运动的汽车受到重力、支持力、摩擦力,故A错误;
B.汽车在做圆周运动,所受的作用力的合力不可能为零,故B错误;
C.汽车在做匀速圆周运动时,速度的大小不变,方向在时刻发生改变,而速度是矢量,故C错误;
D.由汽车受到的最大静摩擦力等于车重的0.6倍,根据牛顿第二定律有
代入数据解得
故D正确
故选D。
8. 2017年9月25日,微信启动页“变脸”:由此前美国卫星拍摄地球的静态图换成了我国“风云四号”卫星拍摄地球的动态图,如图所示。“风云四号”是一颗地球同步卫星,关于“风云四号”,下列说法正确的是(  )
A. 了北京冬奥会通信畅通,可以把该卫星定位在北京正上空
B 发射速度应大于第二宇宙速度
C. 运行速度小于天宫二号轨道舱(距地高度约400km)的运行速度
D. 加速度大于天宫二号轨道舱(距地高度约400km)的加速度
【答案】C
【解析】
【详解】A.地球同步轨道卫星必须位于赤道平面,A错误;
B.发射速度应大于第一宇宙速度,B错误;
C.由万有引力公式可知,轨道半径越大,运行速度越小,故“风云四号”的运行速度小于天宫二号轨道舱的运行速度,C正确;
D.由万有引力公式可知,轨道半径越大,加速度越小,故“风云四号”的运行速度小于天宫二号轨道舱的加速度,D错误。
故选C。
二、多项选择题t本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,至少有2项是符合题目要求的。全对得6分,选对但漏选得3分,选错不给分。
9. 关于下列各图,说法正确的是( )
A. 图甲中,传动装置转动过程中a,b两点的角速度相等
B. 图乙中,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地
C. 图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越大
D. 图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨弯道,外轨对火车有侧压力
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】A.图甲中,传动装置转动过程中a,b两点的线速度速度相等,角速度不相等,A错误;
B.根据平抛运动的规律可知图乙中,无论用多大的力打击,A、B两钢球总是同时落地,B正确;
C.根据
可知,图丙中,汽车通过拱桥顶端的速度越大,汽车对桥面的压力就越小,C错误;
D.图丁中,火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道,火车有做离心运动的趋势,外轨对火车有侧压力,D正确。
故选BD。
10. 如图所示,“嫦娥五号”从地球奔向月球时,经历了的从轨道Ⅱ到轨道Ⅰ的变轨过程。关于嫦娥五号,下列说法中错误的是(  )
A. 在月球采集的样品运到地球上它的重力变大
B. 经过轨道上P点速度大于经过Q点的速度
C. 在轨道Ⅰ上运动的周期大于在轨道Ⅱ上运动的周期
D. 经过轨道Ⅰ上P点时的加速度大于经过轨道Ⅱ上P点的加速度
【答案】CD
【解析】
【详解】A.根据重力与质量的关系可知
由月球表面的重力加速度小于地球表面的重力加速度,所以在月球采集的样品运到地球上它的重力变大,A正确,不符合题意;
B.当探测器在椭圆轨道Ⅱ上运行时,根据开普勒第二定律可知,近月点的速度大,即经过轨道Ⅱ上P点的速度大于经过Q点的速度,B正确,不符合题意;
C.根据开普勒第三定律可知
探测器在轨道Ⅰ上的半径小于轨道Ⅱ的半长轴,所以探测器在轨道Ⅰ上的运行周期小于在轨道Ⅱ上的运行周期,C错误,符合题意;
D.探测器在不同轨道上P点的位置不变,受到的万有引力不变,根据牛顿第二定律
加速度相等,D错误,符合题意。
故选CD。
11. 一行星绕恒星做圆周运动,由天文观测可得,其运动周期为T,速度为v,引力常量为G,则
A. 恒星的质量为 B. 行星的质量为
C. 行星运动的轨道半径为 D. 行星运动的加速度为
【答案】ACD
【解析】
【详解】AC.设恒星的质量为M,行星绕恒星运动的半径为r,行星质量为m,则:
解得
故AC正确;
B.根据行星绕恒星的运动学量,求不出行星的质量,故B项错误;
D.设行星运动的加速度为a,则:
故D项正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷(非选择题 共50分)
三、实验题:本大题共2小题,满分16分。
12. 某兴趣小组,为测出玩具手枪子弹的初速度,设计了如图甲所示的装置。枪管水平瞄准竖直墙壁上的铁块,扣动扳机,子弹离开枪口时,铁块自由下落,记录相遇的位置点。
(1)如图乙中刻度尺测出之间的水平距离______。
(2)若竖直高度为,重力加速度为,则子弹在空中飞行的时间是______(用和表示)。
(3)现测得竖直高度为,取,则子弹的初速度为______(结果保留2位有效数字)。
【答案】 ①. 80.00 ②. ③. 4.0
【解析】
【分析】
【详解】(1)[1]由刻度尺读数知,间的水平位移

(2)[2]根据


(3)[3]子弹平抛运动的时间
则子弹的初速度

13. 用如图所示的装置探究物体做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
(1)本实验采用的科学方法是_________。
(2)当质量、半径一定时,探究小球的向心力大小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、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__________________。
【答案】 ①. 控制变量法 ②. 1:2 ③. 1:4 ④. 当质量、半径一定时,所需向心力大小F与角速度的平方ω2成正比关系。
【解析】
【详解】(1)[1]本实验采用的科学方法是控制变量法。
(2)①[2]左、右塔轮边缘的线速度相等,则根据
v=ωR
可得
A、C两处的角速度之比为1:2;
②[3]根据图中标尺上黑白相间的等分格显示,则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为1:4;
③[4]由此实验,得到的结论是: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ω2成正比关系。
四、解答题:本大题共3小题,满分34分。
14. 如图所示,有一质量为m的小球在光滑的半球形碗内做匀速圆周运动,轨道平面在水平面内。已知小球与半球形碗的球心O的连线跟竖直方向的夹角为θ,半球形碗的半径为R,重力加速度为g,求:
(1)碗壁对小球的弹力大小;
(2)小球做匀速圆周运动的线速度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)受力分析,合成或者正交分解得到力的关系如下

(2)合力是向心力
解得
15. 2021年5月15日,我国发射的“天问一号”着陆火星表面,假设天问一号着陆前绕火星做匀速圆周运动,其周期为T,轨道半径为r,已知火星的半径为R,引力常量为G,不考虑火星自转的影响。求:
(1)火星的质量M;
(2)火星表面重力加速度大小。
【答案】(1);(2)
【解析】
【分析】
【详解】(1)由万有引力提供向心力
解得
(2)由重力等于万有引力
联立解得
16. 如图,质量为m=0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑竖直圆轨道ABC的A点的切线方向进入圆轨道,B点和C点分别为圆轨道的最低点和最高点。已知圆轨道的半径R=0.3m,OA连线与竖直方向成,小球到达A点时的速度vA=4m/s,取g=10m/s2,求:
(1)小球做平抛运动的初速度v0;
(2)P点与A点的水平距离和竖直高度;
(3)小球到达C点后飞出,试通过计算判断,小球能否击中A点。
【答案】(1)2m/s;(2)0.69m,0.6m;(3)无法击中
【解析】
分析】
【详解】(1)小球到A点的速度进行分解,则有
(2)竖直方向的分速度为
由公式得
由平抛运动规律得

联立解得
h=0.6m、
(3)设小球在C点速度为vC时,刚好能击中A点。则有水平方向
Rsin=vCtC
竖直方向
联立解得
小球在圆周轨道最高点的最小速度为v,则有

v=m/s
因为,故小球无法击中A点。
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