精品解析：广西柳州市第三中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷

柳州三中2023级高一下学期三月月考物理试卷 出题人：陈立莉 审题人：祝捷 一．选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1－6题只有一项符合题目要求，第7－10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 曲线运动的速度方向可能不变 C. 做曲线运动的物体所受合力可以为零 D. 做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向不在同一条直线上 2. 图甲为驾驶证考试中汽车做“S线路行驶”的情形，该汽车在路面相应位置处所受合外力方向示意图如图乙所示，其中汽车所受合外力方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 3. 某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示，A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时，下列关系正确的是（ ） A. 线速度大小 B. 周期 C. 角速度 D. 向心加速度大小 4. 火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示，若已知某转弯处内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（　　） A. 该转弯处规定的安全行驶的速度为 B. 该转弯处规定的安全行驶的速度为 C. 当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压外轨 D. 当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压内轨 5. 我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. “神舟六号”的角速度与“神舟五号”的相同 B. “神舟六号”的线速度较小 C. “神舟五号”的周期更大 D. “神舟六号”的加速度与“神舟五号”的相同 6. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段运动可简化如图乙所示，游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，之后落在倾角的斜面上的B点，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（  ） A. 游客在空中运动的时间为 B. A、B两点的水平距离为 C. A到B点的竖直位移与水平位移之比为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为 7. 某条河宽度为，河水流速恒为，小船在静水中的速度大小为，则（　　） A. 若船以最短时间渡河，渡河时间为120s B. 若船以最短时间渡河，渡河路程为600m C. 若船以最短航程渡河，渡河时间为150s D. 若船以最短航程渡河，渡河路程为1000m 8. 如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. a的飞行时间比b的长 B. b和c的飞行时间相同 C. a的初速度比b的大 D. b的初速度比a的大 9. 如图甲所示，用不可伸长的轻质细绳拴着一小球，在竖直面内做圆周运动。小球运动到最高点时绳对小球的拉力F与小球速度的平方v2的图象如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为0.1kg B. 细绳长为0.1m C. 小球运动到最高点的最小速度为1m/s D. 当小球在最高点的速度为2m/s时，细绳的拉力大小为10N 10. 推铅球是一项体育运动，巧用物理知识及技巧可以使其射程最远、成绩最佳。如图甲所示，某同学沿着与水平方向的夹角为的方向以初速度推出铅球，铅球的运动轨迹如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，忽略铅球抛出时距离地面的高度。下列说法正确的是（　　） A. 射程远近只与有关，与无关 B. 一定时，越大射高越大 C. 一定时，越大射高越小 D. 一定，时射程最远 二．实验题：（本题共2小题，共14分） 11. 两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地。实验中B球做_______（自由落体或匀速直线）运动，此实验说明A物体在竖直方向做________（自由落体或匀速直线）运动。 （2）小亮同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度_______（相等或不相等）。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时分别从轨道M、N的末端水平射出。实验可观察到的现象是两个小铁球P、Q_______（是或否）相撞。仅仅改变弧形轨道M到水平板的高度，其他量保持不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明小铁球P在水平方向做_______（自由落体或匀速直线）运动。 12. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图所示。 （1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法________。 （2）这个实验，引起实验误差的原因是________； A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B．确定Oy轴时，没有用重垂线 C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D．根据计算平抛的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较近 （3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的“小球做平抛运动”的闪光照片的一部分，图中A、B、C为相邻时刻小球的三个位置。其中，Δx＝20.00cm，y1＝10.00cm，y2＝20.00cm。那么拍摄照片时所用闪光频率是_______Hz，小球平抛的初速度为________m/s，小球运动到B点的速度为________m/s（计算结果均保留两位有效数字，g取10m/s2） 三．计算题：（本题共3小题，共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，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 一飞船沿近地轨道绕地球做匀速圆周运动，周期为T，已知地球半径为R。求： （1）飞船的线速度； （2）距离地球表面高为处人造卫星的运行周期。 14. 一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是。盘面上距圆盘中心的位置有一个质量为的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，已知小物块与盘面的动摩擦因数为0.5，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）小物体的线速度大小； （2）小物体的向心力大小； （3）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动？ 15. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为，一质量的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径与竖直线的夹角为，已知A到P点的竖直高度，，，g取。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 柳州三中2023级高一下学期三月月考物理试卷 出题人：陈立莉 审题人：祝捷 一．选择题（本题共10小题，每小题5分，共50分。在每个小题给出的四个选项中，第1－6题只有一项符合题目要求，第7－10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错或不选的得0分） 1. 关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（ ） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 曲线运动的速度方向可能不变 C. 做曲线运动的物体所受合力可以为零 D. 做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向不在同一条直线上 【答案】D 【解析】 【详解】A．物体在恒力作用下可以做匀变速曲线运动，故A错误； B．曲线运动的速度方向时刻在发生改变，故B错误； C．做曲线运动的物体速度时刻在变，加速度不为零，所受合力也不为零，故C错误； D．做曲线运动的物体，其速度方向与合力方向不在同一条直线上，故D正确。 故选D。 2. 图甲为驾驶证考试中汽车做“S线路行驶”的情形，该汽车在路面相应位置处所受合外力方向示意图如图乙所示，其中汽车所受合外力方向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据曲线运动的受力特点，汽车所受的合外力指向轨道的凹侧，则汽车所受合外力方向可能是F2。 故选B。 3. 某修正带内部互相齿合的两个齿轮如图所示，A、B分别是大小齿轮边缘上的两点。在使用该修正带时，下列关系正确的是（ ） A. 线速度大小 B. 周期 C. 角速度 D. 向心加速度大小 【答案】C 【解析】 【详解】A．两个齿轮共线，，故A错误； B．由周期公式，可得，故B错误； C．由角速度公式，可得，故C正确； D．由向心加速度公式，可得，故D错误。 故选C。 4. 火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示，若已知某转弯处内外轨道对水平面倾角为，弯道处的圆弧半径为R。在该转弯处规定的安全行驶的速度为v，重力加速度为g，则下列说法中不正确的是（　　） A. 该转弯处规定的安全行驶的速度为 B. 该转弯处规定的安全行驶的速度为 C. 当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压外轨 D. 当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压内轨 【答案】B 【解析】 【详解】AB．火车以某一速度v通过某弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力提供向心力，由图得 (为轨道平面与水平面的夹角) 合力等于向心力，故有 解得 故A正确，B错误； C．当转弯的实际速度大于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，火车有离心趋势，故其外侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压即轮缘挤压外轨，故C正确； D．当转弯的实际速度小于规定速度时，火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，故其内侧车轮轮缘会与铁轨相互挤压即轮缘挤压内轨，故D正确。 本题选不正确的，故选B。 5. 我国发射的“神舟六号”载人飞船，与“神舟五号”飞船相比，它在更高的轨道上绕地球做匀速圆周运动，如图所示，下列说法中正确的是（ ） A. “神舟六号”的角速度与“神舟五号”的相同 B. “神舟六号”的线速度较小 C. “神舟五号”的周期更大 D. “神舟六号”的加速度与“神舟五号”的相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．由万有引力定律及牛顿第二定律得 解得 “神舟六号”的角速度小于“神舟五号”的角速度，故A错误； B．由万有引力定律及牛顿第二定律得 解得 “神舟六号”的线速度较小，故B正确； C．由万有引力定律及牛顿第二定律得 解得 “神舟六号”的周期更大，故C错误； D．由万有引力定律及牛顿第二定律得 解得 “神舟六号”的加速度小于“神舟五号”的加速度，故D错误。 故选B。 6. 如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段运动可简化如图乙所示，游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，之后落在倾角的斜面上的B点，不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是（  ） A. 游客在空中运动的时间为 B. A、B两点的水平距离为 C. A到B点的竖直位移与水平位移之比为 D. 游客从A运动到B过程中的速度偏转角为 【答案】C 【解析】 【详解】C．A到B点的竖直位移与水平位移之比为 故C正确； D．A到B过程中，位移偏转角为，由平抛运动推论得速度偏转角的正切值 游客从A运动到B过程中的速度偏转角小于60°，故D错误； AB．由平抛运动推论有 又 解得 故AB错误。 故选C。 7. 某条河宽度为，河水流速恒为，小船在静水中的速度大小为，则（　　） A. 若船以最短时间渡河，渡河时间为120s B. 若船以最短时间渡河，渡河路程为600m C. 若船以最短航程渡河，渡河时间为150s D. 若船以最短航程渡河，渡河路程为1000m 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．渡河时，船头始终垂直河岸方向，则小船渡河时间最短 沿水流方向位移 渡河路程为 故A正确B错误； CD．小船在静水中的速度大于河水的流速，当合速度与河岸垂直，小船到达正对岸，此时船的最短渡河位移大小为600m，渡河时间 故C正确D错误。 故选AC。 8. 如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. a的飞行时间比b的长 B. b和c的飞行时间相同 C. a的初速度比b的大 D. b的初速度比a的大 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．b、c的高度相同，大于a的高度，根据 h=gt2 得 知b、c的运动时间相同，a的飞行时间小于b的时间，故A错误，B正确； CD．因为a的飞行时间短，但是水平位移大，根据 x=v0t 知，a的水平速度大于b的水平速度，故C正确，故D错误。 故选BC。 9. 如图甲所示，用不可伸长的轻质细绳拴着一小球，在竖直面内做圆周运动。小球运动到最高点时绳对小球的拉力F与小球速度的平方v2的图象如图乙所示，重力加速度g＝10m/s2，不计一切阻力，下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为0.1kg B. 细绳长为0.1m C. 小球运动到最高点的最小速度为1m/s D. 当小球在最高点的速度为2m/s时，细绳的拉力大小为10N 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】BC．在最高点，根据牛顿第二定律得 拉力F为零时有 由图可知，v最小为1m/s，解得 故BC正确； A．根据 和纵轴截距知，当速度为零时 得 故A错误； D．在最高点速度为2m/s时，由牛顿第二定律得 代入以上数据得 故D错误。 故选BC。 10. 推铅球是一项体育运动，巧用物理知识及技巧可以使其射程最远、成绩最佳。如图甲所示，某同学沿着与水平方向的夹角为的方向以初速度推出铅球，铅球的运动轨迹如图乙所示，重力加速度大小为g，不计空气阻力，忽略铅球抛出时距离地面的高度。下列说法正确的是（　　） A. 射程远近只与有关，与无关 B. 一定时，越大射高越大 C. 一定时，越大射高越小 D. 一定，时射程最远 【答案】BD 【解析】 【详解】AD．铅球运动时间 所以射程为 可知射程远近只与、有关。一定时，当时射程最远，故A错误，D正确； BC．由可得射高为 可知一定时，越大射高越大；一定时，越大射高越大。故B正确，C错误。 故选BD。 二．实验题：（本题共2小题，共14分） 11. 两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验： （1）小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地。实验中B球做_______（自由落体或匀速直线）运动，此实验说明A物体在竖直方向做________（自由落体或匀速直线）运动。 （2）小亮同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使，从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度_______（相等或不相等）。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时分别从轨道M、N的末端水平射出。实验可观察到的现象是两个小铁球P、Q_______（是或否）相撞。仅仅改变弧形轨道M到水平板的高度，其他量保持不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明小铁球P在水平方向做_______（自由落体或匀速直线）运动。 【答案】 ①. 自由落体 ②. 自由落体 ③. 相等 ④. 是 ⑤. 匀速直线 【解析】 【详解】（1）[1]用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，可知B球做自由落体运动。 [2] A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，说明A球做平抛运动在竖直方向的运动规律与B球相同，此实验说明A物体在竖直方向做自由落体运动。即平抛运动的竖直方向分运动是自由落体运动。 （2）[3]因高度，因此小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度相等。 [4]使两小球同时分别从轨道M、N的末端水平射出，实验可观察到的现象是两个小铁球P、Q是相撞。 [5]仅仅改变弧形轨道M到水平板的高度，其他量保持不变，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，说明小铁球P在水平方向的运动规律与小铁球Q相同，这说明小铁球P在水平方向做匀速直线运动。 12. 在做“研究平抛物体的运动”的实验时，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度。实验装置如图所示。 （1）实验时将固定有斜槽的木板放在实验桌上，实验前要检查斜槽末端是否水平，请简述你的检查方法________。 （2）这个实验，引起实验误差的原因是________； A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向不水平 B．确定Oy轴时，没有用重垂线 C．斜槽不是绝对光滑的，有一定摩擦 D．根据计算平抛的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较近 （3）某同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的“小球做平抛运动”的闪光照片的一部分，图中A、B、C为相邻时刻小球的三个位置。其中，Δx＝20.00cm，y1＝10.00cm，y2＝20.00cm。那么拍摄照片时所用闪光频率是_______Hz，小球平抛的初速度为________m/s，小球运动到B点的速度为________m/s（计算结果均保留两位有效数字，g取10m/s2） 【答案】 ①. 将小球放在斜槽末端观察小球是否滚动 ②. ABD##ADB##BAD##BDA##DAB##DBA ③. 10 ④. 2.0 ⑤. 2.5 【解析】 【详解】（1）[1] 检查斜槽末端是否水平的方法：将小球放在斜槽末端观察小球是否滚动。 （2）[2] A．安装斜槽时，斜槽末端切线方向水平，保证小球做平抛运动，故A正确； B．确定Oy轴时，没有用重垂线，会引起实验的误差，故B正确； C．斜槽不光滑，只要保证小球从同一位置由静止释放，小球初速度大小相等，所以斜槽不光滑不影响实验的误差，故C错误； D．根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点O较近，会引起实验的误差，故D正确。 故选ABD。 （3）[3] 在竖直方向上有 解得 则闪光的频率 [4] 小球运动的水平分速度 [5] B点竖直分速度 则小球运动到B点的速度为 三．计算题：（本题共3小题，共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，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。） 13. 一飞船沿近地轨道绕地球做匀速圆周运动，周期为T，已知地球半径为R。求： （1）飞船的线速度； （2）距离地球表面高为处人造卫星的运行周期。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）飞船沿近地轨道做匀速圆周运动，则有 （2）由万有引力提供向心力，则有 ， 解得 14. 一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是。盘面上距圆盘中心的位置有一个质量为的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，已知小物块与盘面的动摩擦因数为0.5，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，，求： （1）小物体的线速度大小； （2）小物体的向心力大小； （3）当圆盘的角速度增加到多大时，小物体会相对圆盘滑动？ 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小物体的线速度大小为 （2）小物体的向心力大小为 （3）当小物体刚好相对圆盘滑动时，最大静摩擦力提供向心力，则有 又 联立可得 15. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为，一质量的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径与竖直线的夹角为，已知A到P点的竖直高度，，，g取。试求： （1）小球从平台上的A点射出时的速度大小； （2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； （3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 【答案】（1）；（2）；（3）大小为，方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）由平抛运动的特点，A点到P点时间 小球到P点时，由几何关系得 得 （2）A点到P点水平位移 A到点P之间的距离 （3）在Q点，由牛顿第二定律得 解得 则，轨道对小球的压力大小为6.4N，方向竖直向下。由牛顿第三定理得，小球运动到Q点时对轨道的压力大小为6.4N，方向竖直向上。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $