陕西省咸阳市实验中学2023-2024学年高一下学期第三次月考物理试题

咸阳市实验中学2023~2024学年度第二学期第三次月考 高一物理试题 注意事项： 1.本试题共6页，满分100分，时间75分钟 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、班级和准考证号填写在答题卡上。 3.回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题日的答案标号涂黑。如需 改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试 卷上无效。 4.考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理：试题不回收。 第I卷（选择题共46分） 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10 题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分)》 1.雨滴垂直落在伞面上时人淋雨最少。一无风的下雨天，某同学打着雨伞匀速行走，若雨速和 他行走的速度大小相等，则淋到的雨最少时，伞柄的方向为 家美美 2.经过71年的长途跋涉，编号为12P/Pons-Brooks的彗星（以下简称12P彗星）于2024年4 月21日通过近日点。若只考虑12P彗星与太阳的作用力，下列说法正确的是 A.太阳在12P彗星椭圆轨道的中心点上 B.12P彗星在近日点的速度比在远日点的速度小 C.12P彗星轨道半长轴的二次方与它公转周期的三次方的比值是一个定值 D.在远离太阳的过程中，12P彗星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等 3.在如图所示的齿轮传动中，三个齿轮的半径之比为1：2：3，当齿轮匀速转动时，小齿轮边缘 的A点和大齿轮边缘的B点各物理量的关系，正确的是 A.线速度大小之比为1：3 B.角速度大小之比为3：1 C.周期之比为1：1 D.转速之比为1：3 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-1-（共6页） 4.托球跑是校运动会趣味项目，如图所示，某段时间内乒乓球相对球拍静止一起水平向右匀 速直线运动，不计空气阻力，在这段时间内 A.重力对乒乓球做正功 B.摩擦力对乒乓球不做功 乒兵球 C.支持力对乒乓球做正功 球拍 D.合力对乒乓球做正功 5.如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，正确的是 甲 丙 A.图甲，汽车通过拱桥的最高点时速度越大，对拱桥的压力越大 B.图乙，是一圆锥摆，增大0，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C.图丙，山崖边的公路被称为最险公路，若汽车以恒定的速率转弯，选择内圈较为安全 D.图丁，甩桶脱水的原理是水滴受到的离心力大于向心力，从而沿切线方向甩出 6.如图所示为实弹演练过程中的炮弹轨迹示意图，发射点正前方的预打击目标有障碍物作为 保护，当发射倾角为0、出射速度为。时刚好能越过障碍物击中目标A,整个演练过程炮弹 散布面近似半径为R的圆形，不计空气阻力，忽略火箭炮弹高度，重力加速度为g,若保持发 射倾角0不变，想要击中散布面右边缘B点，则炮弹的出射速度为 A. 抛弹弧线 sin20 B. 6+ 障碍物 sine 炮弹发射点 炮弹散布面 份*R C. cos20 D.6+ coso 7.如图所示，倾角为日的斜面上有A、B、C三点，现从这三点分别以不同的初速度同时水平抛 出一小球，不计空气阻力，三个小球均落在斜面上的D点，测得AB:BC:CD=5:3:1,由此可 判断 A.三个小球落在斜面上时速度方向不相同 B.三个小球做平抛运动的时间之比为1：2：3 C.三个小球的初速度大小之比为3：2：1 D.三个小球的运动轨迹可能在空中相交 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-2-（共6页） 8.2023年12月26日11时26分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭与远征一 号上面级，成功发射第五十七颗、五十八颗北斗导航卫星。如图所示，α为地球赤道上的物 体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。关于a、b、c做匀 速圆周运动的说法正确的是 A.角速度大小关系为w。=ω>w B.向心加速度大小关系为a>a>a C.线速度大小关系为>>。 D.周期大小关系为：T。=T>T 9.如图甲为一种小型打夯机，其原理为一个质量为M的支架（含电动机）上有一根长为1的轻 杆带动一个质量为m的小铁球，如图乙所示，已知重力加速度为g。若小铁球以角速度ω匀 速转动，则 甲 A.小铁球转动到最低点时处于超重状态 B.小铁球在最低点和最高点，轻杆给小铁球的弹力大小之差为4mg C.若使支架离开地面，电动机的角速度o> (M+m)g ml D.若使支架离开地面，电动机的角速度ω> (M+m)g M 10.如图1所示，质量为m=0.5kg的滑块从固定斜面的顶端下滑到底端，若以顶点为坐标原 点O,沿斜面向下为x轴正方向，得到滑块下滑过程中动能E、重力势能E。随位移的变化 关系如图2所示，以地面为零势能面，重力加速度为g=10/s2,下列说法正确的是 ↑E。、E小 8 x/m 3.2 图1 图2 A.斜面的倾角0=37 B.滑块与斜面间因摩擦产生的热量为12J C.滑块与斜面间的动摩擦因数为 D.当滑块沿斜面下滑位移x=2.4m时，动能和重力势能相等 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-3-（共6页） 第Ⅱ卷（非选择题 共54分) 二、实验探究题（本大题共2小题，计18分） 11.(8分)用如图甲所示的装置研究“平抛运动的特点”。 挡板 7 实验操作的主要步骤如下： A.在一块平直木板上钉上复写纸和白纸，然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前，木板与槽 口之间有一段距离，并保持板面与轨道末端的水平段垂直： B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞到木板在白纸上留下痕迹A: C.将木板沿水平方向向右平移一段距离x,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，小球撞 到木板在白纸上留下痕迹B: D.将木板再水平向右平移同样距离x,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下，再在白纸上 得到痕迹C,若测得A、B间距离为y,B、C间距离为y2,已知重力加速度为g。 (1)实验前，必须调节斜槽的末端 (2)根据以上测量的物理量和已知物理量，可求出小球做平抛的初速度大小。= (用题中所给字母x少1y2g表示)。 (3)小球打B点时与打A点时速度的变化量为△，小球打C点时与打B点时速度的变化量 为△2，则△w1:△2= (4)另外一位同学根据测量出的不同组x情况下的y,和为2，令△y=2-y,描绘出如图所示的 △y-x2图像。已知图线的斜率为k,则小球平抛的初速度大小。与k的关系式为。= (用题中所给字母表示)。 12.(10分)如图甲所示，某同学用自由下落运动“验证机械能守恒定律”。打点计时器所用交 流电源频率为50Hz,当地重力加速度为9.80m/s2。 打点 计时器 纸带 夹子 单位：cm 接电源品重物 -14.59 -18.00 21.81 26.00 -30.59 乙 (1)下列是他实验时的操作步骤： 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-4-（共6页） A.按照图示的装置安装器材： B.将打点计时器接到电源的直流输出端上： C.用天平测量出重物的质量： D.先释放纸带，然后再接通电源： E.测量打出的纸带上某些点之间的距离； F,计算重物下落过程中减少的重力势能和增加的动能： G.改换纸带，重做几次。 其中不必要或不恰当的步骤有 。(填正确选项前的字母) (2)若已知重物的质量为1.00kg,按实验要求正确地选出纸带，用毫米刻度尺测量连续五点 A、B、C、D、E到第一个点O的距离如图乙所示，则从打下0O点到打下计数点D的过程中，重物重力 势能的减少量△E。= J:重物动能的增加量△E= J。(结果均保留3位 有效数字) (3)若某次实验该同学通过计算发现重物增加的动能大于减少的重力势能，可能的原因是 。(填正确选项前的字母) A.用公式v=g算各点瞬时速度(1为纸带上O点到其它记录点的时间) B.由于纸带和打点计时器的限位孔之间存在摩擦阻力 C.先释放纸带后接通电源，导致打第一个O点时便有了初速度 D.重锤下落过程中受到空气阻力 (4)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒，在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v-h图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的 直线，则重物下落过程中机械能守恒，该同学的判断是 (选填“正确”或“不正 确”)的 三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有 数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8分)2024年5月8日10时12分，在北京航天飞行控制中心的精确控制下，嫦娥六号探 测器成功实施近月制动，顺利进入环月轨道飞行，如图所示。一位勤于思考的同学，为未来探月宇 航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为h(远 小于月球半径)。已知月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用，求： (1)月球表面的重力加速度： (2)月球的平均密度： (3)月球的第一宇宙速度。 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-5-（共6页） 14.(12分)如图所示是常用的塔式起重机。起重机将质量m=2.0×103kg的重物竖直吊起， 重物由静止开始向上以加速度a=2.5m/s2做匀加速直线运动，当起重机达到最大输出功率 为80kW时，保持该功率继续提升重物，再经△t=0.72s达到最大速度v后继续匀速上升，不计 额外功和空气阻力，重力加速度g=10m/、2。求： (1)重物最大速度m大小； (2)开始后，在t=1s时起重机的输出功率： (3)由开始运动到最大速度过程中，起重机的平均输出功率。 15.(16分)如图所示，在倾角0=30°的光滑斜面上，一轻质弹簧两端连接两个质量均 为m=1kg的物块B和C,C紧靠着挡板P,B通过轻质细绳跨过光滑定滑轮与质量M=8kg的物块 A连接，细绳平行于斜面，A在外力作用下静止在圆心角为60°、半径R=2m的六分之一光滑圆弧 轨道的顶端a处，此时绳子恰好拉直且无张力：圆弧轨道最低端b与粗糙水平轨道bc相切，bc与一 个半径r=0.2m的光滑圆轨道平滑连接。由静止释放A,当A滑至b时，C恰好离开挡板P,此时 绳子断裂。已知A与bc间的动摩擦因数μ=0.1，弹簧的形变始终在弹性限度内，细绳不可伸长，物 块A、B、C均可视为质点，重力加速度g=10m/s2。求： R60 A p30° (1)弹簧的劲度系数： (2)物块A滑至b处，绳子断后瞬间，A对圆弧轨道压力的大小： (3)为了让物块A能进入圆轨道且不脱轨，则bc间的距离应满足什么条件？ 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-6-（共6页）咸阳市实验中学2023~2024学年度第二学期第三次月考 高一物理试题参考答案及评分标准 一、选择题（本大题共10小题，计46分。第17题只有一项符合题目要求，每小题4分：第8~10题有多项符合题 目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分) 1.A2.D3.B4.C5.B6.A7.C8.CD9.AC10.BCD 二、实验探究题（本大题共2小题，计18分）》 11.(8分，每空2分)(1)水平 2) g (3)1:1 4)√民 12.(10分，每空2分)(1)BCD (2)2.55 2.41(或2.42) (3)AC (4)不正确 三、计算题（本大题共3小题，计36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，有数值计算的题， 答案中必须明确写出数值和单位) 13.(8分)解：(1)根据竖直上抛运动规律有：后=2gh …(1分） 可得月球表面的重力加速度为：8五 +4 (1分) (2)物体在月球的表面，根据万有引力有mg=G (2分) R 又由密度公式=业，月球的体积为：4红 3 联立解得月球的平均密度为：P= 3 ……(1分） TCRh (3)物体在月球表面运行时，根据万有引力提供向心力有：G .Mmo v =mo R …(2分) 联立可得，月球表面的第一宇宙速度为：=6√ R (1分) 14.(12分)解：(1)当重物受到的牵引力等于重力时，重物达到最大速度，根据P=F可得，重物的最大速度大 小为北三卫三4m写………(2s分 mg (2)在匀加速阶段，对重物由牛顿第二定律，可得匀加速阶段的牵引力为： f=mg+ma=2.5×10N. (1分) 根据P=m可得重物达到最大输出功率时的速度为：，= =3.2m8…(1分)》 F 重物做匀加速运动的时间为：=华=1.28写 (1分) 所以1=1s时重物的速度：，=al=2.5m/s2×1s=2.5m/s… (1分) 起重机的输出功率为：P,=F,,=2.5×10N×2.5m/s=6.25×10W…(2分) (3)重物做匀加速运动的过程中，起重机牵引力做的功为 g=r=f×a=5.12x10J (1分) 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-答案-1（共2页）》 重物在保持最大功率继续运动过程中，起重机牵引力做的功为 W3=P△1=80×103×0.72J=5.76×10J…(1分) 则起重机从开始运动到最大速度的平均功率为： p-+=5.12x10J5.76x10」=5.4×10W (2分) t+△t1.28s+0.72s (其他正确解法也可得分) 15.(16分)解：(1)物块A在a处时，物块B受力平衡，绳子恰好拉直且无张力，设此时弹簧的压缩量为x,对 物块B则有：kx,=mgsin30°… (1分) 当A滑至b时，弹簧伸长，设伸长量为x2,C恰好离开挡板P,对物块C则有：mgsi30°=kx2·(1分) 则物块B沿斜面上滑的距离：L=x,+x2,L'=R,物块B沿斜面上滑的距离与绳子在圆弧轨道上增加的长度 相等，则有：L=L',代入数据可得：x,=x2=1m,k=5八N/m…(1分) (2)设A在b处的速度大小为t.,此时B的速度为te,把A的速度沿着绳长方向和垂直绳长方向分解，如下 图所示：物块A沿着绳长方向的速度与物块B的速度大小相等，由平行四边形 定则有：g=花sin60°…(1分） R60 物块A从a到b过程，物块A在a处和b处弹簧形变量相等，所以弹簧弹性势 能不变，弹簧弹力做功为零，对物块A、B、C和弹簧组成的系统由动能定理可 得：Mg(R-cus60)-mg(t)sin30=号M+m2…(1分) 2 代入数据可得：%=4m8…(们分) 在b处，对物块A由牛顿第二定律有：R、一Mg=尺 Mv …(1分) 代入数据可得：F,=144N,由牛顿第三定律可知A对圆轨道的压力大小：Fv'=F、=144N …(1分) (3)为了让物块A进入圆轨道且不脱轨.可知物块A能升到圆轨道最高点.即上升的高度h=2r或者物块A 恰好到达圆轨道最右侧，即上升的高度h≤r。 ①当h=2r时，物块A在最高点由牛顿第二定律有：Mg≤M (1分) 物块A从c点到最高点过程，设物块A在c处的动能为E,由机械能守恒有： E4=r+2Wgr≥Mgr+2gr=Wgr=401,即：6a≥401 (1分) 从b到c过程，由动能定理有：uWgL=Ba了M,代入数据可得：0≤L≤3m …(们分》 ②若物块A从c恰好上升r速度减为零，由动能定理有：-Mgr=0-E.,可得：E.=16J…(1分) 当物块A上升的高度h≤r,可知物块A在c处的动能：E2≤E=16J,即E2≤16」…(1分) 从b到c过程，由动能定理有：Wg=B22,代入数据可得山≥6m…（1分) 若物块4从6到e处速度恰好减为零，由动能定理有：WgL.=0-,可得：山=8m…（1分) 可知物块A上升的高度h≤r,则6m≤L,≤8m …(1分) 咸阳市实验中学高一物理第三次月考试题-答案-2（共2页）