湖北省襄阳市第三高级中学2022-2023学年高一下学期4月月考物理试题（PDF版含答案）

4 7.如图所示，质量为 m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以图示速度 v 匀速运襄阳三中高一年级 月月考物理试题
考试时间：（75 分钟） 动．物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体运动一段距离能保持与传送带相对静止．对于物体从静止释放到相
一．选择题（1--7 为单选，8--11 为多选，每题 4 分，共 44 分） 对传送带静止这一过程，下列说法正确的是( )
1.三个力 F1=3N，F2=4N，F3=5N，则这三个力的合力大小不可能是（ ） 1
A.0N B.5N C.10N D.13N A．电动机多做的功为 mv
2
2
2
2.关于曲线运动，下列说法正确的一项是 （ ） B．摩擦力对物体做的功为 mv
A．曲线运动一定是变速运动 B．平抛运动是一种变加速运动 1 2
C．做曲线运动物体的速率一定变化 D．平抛运动水平位移的大小只与初速度大小有关 C．传送带克服摩擦力做的功为 mv2
1 2
3.在空中某点，将三个相同小球以相同的初速率 V 分别水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列 D．物体与传送带因摩擦产生的热量为 mv2
说法正确的是 （ ）
A．重力做功不相同 B．末速度大小相同 8.（多选）一个小物块从内壁粗糙的半球形碗边下滑，在下滑到碗底过程中由于摩擦力的作用，物块的速率恰好
C．速度变化量相同 D．落地时重力的瞬时功率相同 保持不变，如图所示，下列说法中正确的是（ ）
A．重力与摩擦力的合力提供向心力
4．设月球绕地球运动的周期为 27 天，则地球的同步卫星到地球中心的距离 r 与月球中心到地球中心的距离 R 之
B．物块所受合外力越来越大
r C．物块所受合外力大小保持不变，但方向时刻改变
比 为 （ ）
R D．物块所受摩擦力逐渐减小
1 1 1 1 9.（多选）如图为湖边一倾角为 30°的大坝横截面示意图，水面与大坝的交点为 O。一人站在 A点以速度 v0沿水
A． B． C． D．
3 81 27 9 平方向扔一小石子，已知 AO＝20 m，不计空气阻力，g取 10 m/s2。下列说法中正确的是( )
5.下列关于三种宇宙速度的说法正确的是( )
A．若 v0＜14m/s，则石子不能落入水中
A．第一宇宙速度 v1＝7.9 km/s，第二宇宙速度 v2＝11.2 km/s，则人造卫星绕地球在圆轨道上运行时的速度大于
B．若 v0＞13m/s，则石子可以落入水中
等于 v1，小于 v2
B．美国发射的“凤凰号”火星探测卫星，其发射速度大于第三宇宙速度 C．若石子能落入水中，则 v0越大，落水时速度方向与水平面的夹角越大
C．第二宇宙速度是在地面附近使物体可以挣脱地球引力束缚，成为绕太阳运行的人造行星的最大发射速度 D．若石子不能落入水中，以不同的速度抛出，石子落到斜面上时速度方向
D．第一宇宙速度 7.9 km/s是人造地球卫星绕地球做圆周运动的最大运行速度
与斜面的夹角都相同
6.有一直角支架 AOB，AO 水平放置，表面粗糙，OB 竖直向下，表面光滑．AO 上套有小环 P，OB 上套有小环 Q， 10.（多选）如图所示，物体 A 放在物体 B 上，物体 B 放在光滑的水平面上，已知 mA＝6kg，mB＝2kg，A、B 间动
两环的质量均为 m，两环间由一根质量可忽略、不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡（如图所示）．现将 P 摩擦因数μ＝0.2．A 物上系一细线，细线能承受的最大拉力是 20N，水平向右拉细线，下列叙述中正确的是( )
环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO 杆对 P 环的支 （g＝10m/s2）
持力 N 和细绳上的拉力 T 的变化情况是 A．当拉力 F<12N 时，A 静止不动
A.N 不变，T 变大 B．当拉力 F>12N 时，A 相对 B 滑动
B.N 不变，T 变小 C．当拉力 F=16N 时，B 受 A 摩擦力等于 4N
C.N 变大，T 变大 D．无论拉力 F 多大，A 相对 B 始终静止
D.N 变大，T 变小
11.(多选)如图所示，固定在竖直面内的光滑圆环半径为 R，圆环上套有质量分别为 m和 2m的小球 A、B(均可看
做质点)，且小球 A、B用一长为 2R的轻质细杆相连，在小球 B从最高点由静止开始沿圆环下滑至最低点的过程
中(已知重力加速度为 g)，下列说法正确的是( )
A．A球增加的机械能等于 B球减少的机械能
B．A球增加的重力势能等于 B球减少的重力势能
(2)某同学利用他自己实验时打出的纸带，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点的距离 h，算出了
C．A 2gR球的最大速度为 1
3 各计数点对应的速度 v，然后以 h为横轴、以 v2为纵轴作出了如图丙所示的图线，图线的斜率近似等于________．2
D A 8．细杆对 球做的功为 mgR
3 A．19.6 B．9.8 C．4.90
二．实验题（每空 2分，共 14分） 三．计算题（14题 12分，15题 14分，16题 16分，共 42分）
12.用频闪照相技术拍下的两小球运动的频闪照片如图所示。拍摄时，光源的频闪频率为 10 Hz，a球从 A点水平 14.如图所示，在光滑的水平地面上停放着小车 B，车上左端放有一小滑块 A，mA=1kg，mB=4kg，A、B 间的动摩
擦因数μ=0.2，小车长 l=2m，现用 F=14N 的水平拉力向左拉动小车，求 3s 末小车的速度（g=10m/s2）．
抛出的同时，b球自 B点开始下落，背景的小方格为相同的正方形。重力加速度 g取 10 m/s2，不计阻力。
(1)根据照片显示的信息，下列说法中正确的是________。
A．只能确定 b球的运动是自由落体运动
B．不能确定 a球沿竖直方向的运动是自由落体运动
C．只能确定 a球沿水平方向的运动是匀速直线运动
D．可以断定 a球的运动是水平方向的匀速直线运动和竖 15.一宇航员抵达一半径为 R 的星球表面后，为了测定该星球的质量，做如下实验，取一根细线穿过光滑的细直
直方向的自由落体运动的合成 管，细线一端栓一质量为 m 的砝码，另一端连在一固定的测力计上，手握细直管抡动砝码，使它在竖直平面内做
完整的圆周运动．停止抡动细直管，砝码可继续在同一竖直平面做完整的圆周运动．如图所示，观察测力计得到，
（2）根据照片信息可求出 a球的水平速度大小为________ m/s；当 a球与 b球运动了________ s时它们之间的距
当砝码运动到圆周的最高点时，测力计的读数为 F1；当砝码运动到圆周的最低点时，测力计的读数为 F2．已知引
离最小。 力常量为 G，试根据题中提供的条件和测量结果，求：
13．如图甲是用“落体法”验证机械能守恒定律的实验装置．(g取 9.80 m/s2) （1）该星球表面的重力加速度；
（2）该星球的质量 M；
（3）该星球的第一宇宙速度．
16.如图所示，在倾角为θ＝30°的光滑斜面上，一劲度系数为 k＝200 N/m 的轻质弹簧一端固定在挡板 C上，另一
端连接一质量为 m＝4 kg 的物体 A，一轻细绳通过定滑轮，一端系在物体 A上，另一端与质量也为 m的物体 B
甲
(1) O A B C 相连，细绳与斜面平行，斜面足够长．用手托住物体 B使绳子刚好没有拉力，然后由静止释放．取重力加速度 g选出一条清晰的纸带如图乙所示，其中 点为打点计时器打下的第一个点， 、 、 为三个计数点，打
2
点计时器通以频率为 50 Hz 的交变电流．用分度值为 1 mm 的刻度尺测得 OA＝12.41 cm，OB＝18.90 cm，OC＝ ＝10 m/s .求：
27.06 cm，在计数点 A和 B、B和 C (1)弹簧恢复原长时细绳上的拉力大小；之间还各有一个点，重锤的质量为 1.00 kg.甲同学根据以上数据算出：当打点
(2)物体 A沿斜面向上运动多远时获得最大速度；
计时器打到 B点时重锤的重力势能比开始下落时减少了________J；此时重锤的速度 vB＝________m/s，此时重锤
(3)物体 A的最大速度的大小．
的动能比开始下落时增加了________J．(结果均保留三位有效数字)
对 B： a F m AgB 3m/s
2
mB
襄阳三中高一年级 4 月月考物理答案 1 1
则 l aBt
2 2
1 aAt1 ，解得 t1=2s2 2
此时，小车的速度 vB=aBt1=6m/s
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 F以后的 1s 时间后，A 已脱离 B，小车的加速度 aB 3.5m/s．
D A B D D B D CD BD CD AD mB
所以，3s 末小车的速度 vB vB aB (t t1) 9.5m/s．
12.解析 (1)因相邻两照片时间间隔相等，水平位移相等，知小球在水平方向上做匀速直线运动，竖直方向
上的运动规律与 b球运动规律相同，知竖直方向上做自由落体运动，所以 D正确，A、B、C错误。
(2)Δy＝gT2＝10×0.01 m＝0.1 m，所以，2L＝0.1 m 15.解答：解：（1）砝码在最高点时细线的拉力为 F1，速度为 v1，则 F1+mg=m ①
v 2L 0.1 m0＝ ＝ ＝1 m/s
t 0.1 s
砝码在最低点细线的拉力为 F2，速度为 v2，则 F2-mg=m ②
因为两球在竖直方向上都做自由落体运动，所以位移之差恒定，当 a与 b在同一竖直线上时，距离最短，则：
4L
t 0.2
1 1
＝ ＝ s＝0.2 s。 由机械能守恒定律得 mg 2r mv21 mv
2③
v0 1 2 2
2
答案 (1)D (2)1 0.2
13解析：(1)当打点计时器打到 B点时，重锤的重力势能减少量 由①、②、③解得 g= ④
ΔEp＝mg·OB＝1.00×9.80×18.90×10－2 J≈1.85 J；
打 B点时重锤的速度
（2）在星球表面，万有引力近似等于重力 G =m′g ⑤
v OC－OA (27.06－12.41)×10
－2
B＝ ＝ m/s≈1.83 m/s，
4T 4×0.02
1 1
此时重锤的动能增加量ΔEk＝ mv2B＝ ×1.00×1.832 J≈1.67 J. 由④、⑤解得 M=
2 2
(2) 1由机械能守恒定律有 mv2＝mgh 1，可得 v2＝gh，由此可知图线的斜率近似等于重力加速度 g，故 B正确．由
2 2 （3）由 mg=m ，
答案：(1)1.85 1.83 1.67 (2)B
14.【答案】9.5m/s 得 V= = ，
F
解析：对 A、B 整体，根据牛顿第二定律，有 a 2.8m/s2 g 2m/s2 ． 16.解析：(1)弹簧恢复原长时，
mA mB
对 B：mg－T＝ma
说明 A 应相对于 B 向右滑动．
对 A：T－mgsin 30°＝ma
设 A 从 B 的左端滑至右端的时间为 t1．
代入数据可求得：T＝30 N.
对 A： aA g 2m/s
2
(2) x mgsin 30°初态弹簧压缩量 1＝ ＝10 cm
k
当 A速度最大时有 mg＝kx2＋mgsin 30°
mg－mgsin 30°
弹簧伸长量 x2＝ ＝10 cm
k
所以 A沿斜面向上运动 x1＋x2＝20 cm时获得最大速度．
(3)因 x1＝x2，故弹簧弹性势能的改变量ΔEp＝0
由机械能守恒定律有
mg(x1＋x2) 1－mg(x1＋x2)sin 30°＝ ×2mv2
2
解得 v＝1 m/s.
答案：(1)30 N (2)20 cm (3)1 m/s