甘肃省张掖市某重点校2022-2023学年高一物理下学期3月月考试题（Word版附解析）

2023年春学期高一年级三月月考物理试卷一、选择题：（共计48分，在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~12题有多项符合题目要求，每小题4分）1.汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　）A.B.C.D.【答案】D【解析】【详解】汽车从M点运动到N做曲线运动，需要外力提供向心力，所以合外力或合外力的一部分是指向圆心的；所以F的方向应指向曲线的内侧，故ABC错误，D正确。故选D。2.下列关于不在一条直线上的两个分运动与其合运动，说法不正确的是（　　）A.若两个分运动都是初速度为零的匀加速直线运动，合运动一定是匀加速直线运动B.若两个分运动都是匀速直线运动，则合运动一定是匀速直线运动C.若两个分运动都是初速度不为零的匀加速直线运动，则合运动一定是匀加速直线运动D.若一个分运动是初速度为零的匀加速直线运动，一个分运动是初速度不为零的匀加速直线运动，则合运动是匀变速曲线运动【答案】C【解析】【详解】A．两个分运动都是初速度为0的匀加速直线运动，其合加速度恒定，初速度为0，合运动为初速度为0的匀加速直线运动，故A正确，不符合题意； B．两个分运动都是匀速直线运动，则合外力为0、初速度为某一定值，所以合运动一定为匀速直线运动，故B正确，不符合题意；C．两个分运动都是初速度不为0的匀加速直线运动，只有当两分运动的初速度之比等于分加速度之比时，才做直线运动，否则做曲线运动，故C错误，符合题意；D．分运动1是初速度为0匀加速直线运动，分运动2是初速度不为0的匀加速直线运动，则初速度沿2方向、加速度沿两个分运动的合加速方向（与分运动2成某一夹角），即速度与加速度成一定夹角，做曲线运动，故D正确，不符合题意。故选C。3.下列关于曲线运动的说法正确的是（　　）A.做曲线运动的物体，加速度一定是变化的B.做曲线运动的物体，速度大小一定是变化的C.做匀速圆周运动的物体，任意相等时间的位移相同D.做圆周运动的物体，所受的合力不一定指向圆心【答案】D【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，加速度可以不变，比如平抛运动，A错误；B．做曲线运动的物体，速度大小可以不变，比如匀速圆周运动，B错误；C．做匀速圆周运动的物体，任意相等时间的位移大小相同，但方向不同，C错误；D．做圆周运动的物体，所受的合力不一定指向圆心，D正确。故选D。4.一高尔夫球运动员从高出地面h的坡上以v0的初速度水平击出一个高尔夫球。高尔夫球恰好落入距击球点水平距离为s的洞穴中。若不计空气阻力，则（　　）A.高尔夫球在空中飞行的时间由击球点离地面的高度h决定及初速度v0决定B.高尔夫球落地时的瞬时速度的方向仅有击球点的初速度v0决定C.高尔夫球落地时的瞬时速度的大小由击球点离地面的高度h及初速度v0决定D.高尔夫球在空中运动水平位移仅有击球点的初速度v0决定【答案】C【解析】【详解】A．高尔夫球在空中做平抛运动，则在空中飞行的时间t有 即显然t由击球点离地面的高度h决定，与初速度v0无关，故A错误；B．设高尔夫球落地时的瞬时速度的方向与水平方向夹角为，则有的大小由击球点离地面的高度h及初速度v0决定；故B错误；C．高尔夫球落地时的瞬时速度v大小有v由击球点离地面的高度h及初速度v0决定，故C正确；D．高尔夫球在空中运动水平位移x有x的大小由击球点离地面的高度h及初速度v0决定，故D错误；故选C。5.对于做匀速圆周运动的质点，下列说法正确的是（　　）A.根据公式a＝，可知其向心加速度a与半径v2成正比B.根据公式a＝ω2r，可知其向心加速度a与半径ω2成正比C.根据公式ω＝，可知其角速度ω与半径r成反比D.根据公式ω＝，可知其角速度ω与转速T成反比【答案】D【解析】【分析】【详解】A．当半径r取定值时，其向心加速度a与半径v2成正比。故A错误；B．当半径r取定值时，其向心加速度a与半径ω2成正比。故B错误； C．当线速度v取定值时，其角速度ω与半径r成反比。故C错误；D．式中为常数，其角速度ω与转速T成反比。故D正确。故选D。6.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，当小车以速度v匀速向右运动到如图所示位置时，物体P的速度为(　　)A.vB.C.D.vcos2θ【答案】B【解析】【详解】试题分析:根据小车的运动情况得出P的运动情况．设绳子与水平方向的夹角为θ，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于P的速度，根据平行四边形定则得，vP=vcosθ，故B正确，A、C、D错误．考点：运动的合成和分解7.某河宽为，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系图像如图所示，现船以静水中的速度渡河，且船渡河的时间最短，下列说法正确的是（　　）A.船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直B.船在河水中航行的轨迹是一条直线 C.船离开河岸时的速度大小为D.渡河最短时间【答案】A【解析】【详解】AD．当船头始终与河岸垂直时，船渡河的时间最短，且渡河时间最短为故A正确，D错误；B．因为静水速不变，水流速在变化，知沿河岸方向上有加速度，合速度方向与加速度的方向不在同一条直线上，所以轨迹是曲线，故B错误；C．船离开河岸400m时，离河岸较近的距离为200m，此时水流速度为2m/s，根据平行四边形定则故C错误。故选A。8.如图所示，相对的两个斜面，倾角分别为37º和53º，在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平拋出，小球都落到斜面上．若不计空气阻力，则A、B两个小球的运动时间之比为（）A.9：16B.4：3C.1：1D.9：1【答案】A【解析】【详解】设斜面倾角为，水平位移：，竖直位移：，都落在斜面上，则有：，因为初速度相同，所以时间比：，选项A正确9.如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且R＝3r，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带运动过程中，关于A、B两点，下列说法正确的是（　　） A.向心加速度大小之比aA∶aB＝1∶3B.角速度之比ωA∶ωB＝3∶1C.线速度大小之比vA∶vB＝1∶3D.在相同的时间内通过的路程之比为sA∶sB＝1∶1【答案】AD【解析】【详解】C．两轮通过皮带传动，皮带与轮之间不打滑，则它们边缘的线速度相等，线速度大小之比vA∶vB＝1∶1故C错误；D．由于A、B的线速度大小相等，在相同的时间内通过的路程之比应该是sA：sB=1：1故D正确；B．由知所以于r成反比，所以角速度之比为ωA∶ωB＝1：3故B错误；A．由于A、B线速度大小相等，由可知，an于r成反比，所以向心加速度之比aA：aB=1：3故A正确。故选AD。10.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时处于失重状态B.如图b，一圆锥摆，若保持圆锥的高不变，增大θ，则圆锥摆的角速度也跟着增大C.如图c，同一小球在光滑且固定的圆锥筒内的A、B位置先后沿水平面分别做匀速圆周运动，则小球在A位置处所受筒壁的支持力大于B位置处所受的支持力D.如图d，火车转弯若超过规定速度行驶时，外轨对火车轮缘会有挤压作用【答案】AD【解析】【详解】A．如图a，汽车通过拱形桥的最高点时，加速度竖直向下，则处于失重状态，故A正确；B．如图b，是一圆锥摆，则由牛顿第二定律解得则增大，保持圆锥的高不变，圆锥摆的角速度不变，故B错误；C．如图c，根据受力分析知两球受力情况相同，若设侧壁与竖直方向的夹角为θ，则支持力小球在A、B位置所受支持力大小相同，故C错误；D．如图d，火车按规定速度拐弯时，弹力与重力的合力提供向心力，超过规定速度所需向心力增大，弹力与重力的合力不足提供向心力，需要向外挤压外轨产生弹力，外轨对火车轮缘会有挤压作用，故D正确。故选AD。11.在光滑的水平面上建立平面直角坐标系，一质点在水平面上从坐标原点开始运动，沿方向和方向的图像和图像分别如图甲、乙所示，则0~4s内（　　） A.质点的运动轨迹为直线B.质点的加速度恒为1m/s2C.4s末质点的速度为D.4s末质点离坐标原点的距离为16m【答案】BC【解析】【详解】AB．质点在x方向做匀速直线运动，其速度为在y方向做匀加速直线运动，其初速度、加速度分别为，所以质点的合初速度在x方向，合加速度在y方向，故质点做匀加速曲线运动，故A错误，B正确；C．4s末质点的y方向的分速度为故其合速度故C正确；D．4s末质点在y方向的位移为所以4s末质点离坐标原点的距离为故D错误。 故选BC。12.如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为和，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移之比为，则下列说法正确的是（　　）A.A、B两球的初速度之比为B.A、B两球的位移相同C.若两球同时抛出，则落地的时间差为D.若两球同时落地，则两球抛出的时间差为【答案】D【解析】【详解】A．小球做平抛运动，则有，可得小球的初速度为则A、B两球的初速度之比为故A错误；B．设A球的水平位移为，B球的水平位移为，则A、B两球的位移分别为，可知A、B两球的位移大小不一定相等，方向一定不同，故B错误；CD．A球的运动时间为 B球的运动时间为若两球同时抛出，则落地的时间差为若两球同时落地，则两球抛出的时间差为故C错误，D正确。故选D。二、实验探究题（每空2分，共10分）13.（1）图甲为用描点法画小球做平抛运动轨迹的实验装置，实验时，让小球多次沿同一轨道运动，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上__________。A.斜槽的末端切线必须水平B.斜槽轨道必须光滑且每次释放小球的位置必须不同C.每次必须从同一位置以不同初速度让小球下滑D.要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当少一些（2）如图乙所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点。则 ①物体从O点运动到P点时间为________s；②物体的初速度为________m/s；（结果保留2位有效数字）（3）通过甲图的实验装置，在实验过程中每次释放小球的位置都相同，并在丙图的坐标纸上记录了小球经过的A、B、C三点，已知坐标纸每小格的边长L=5cm，则该小球做平抛运动的初速度大小为______m/s；B点的竖直分速度大小为_________m/s。（g取10m/s2）【答案】①.A②.0.20③.2.0④.1.5##1.50⑤.2.0##2【解析】【详解】（1）[1]A．物体做平抛运动时，初速度必须沿水平方向，所以斜槽的末端切线必须水平，故A正确；B．斜槽轨道不需要光滑，但每次释放小球的位置必须相同，故B错误；C．小球每次应从斜槽轨道同一位置静止释放，故C错误；D．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故D错误。故选A。（2）[2][3]根据平抛运动规律，有解得，（3）[4]根据匀变速直线运动的推论有解得[5]B点的竖直分速度大小为三、计算题：（共计42分；要求写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤， 只写出最后答案的不给分。有数值计算的题目，答案中应明确写出数值和单位。14.2020年11月23日清晨，杨家坪中学“大成体育文化节”华丽开幕。25个特色方阵花式入场，show出才艺，青春飞扬。其中《夺冠》节目立意新颖，重现了中国女排凭借精湛技术、顽强毅力，最终夺冠的拼搏历程。在近网扣球中，排球的运动可视为平抛运动，若扣球点离地面的高度h=3.2m，排球的水平初速度v0为6m/s，重力加速度为g=10m/s2，则该排球在平抛运动过程中：（1）飞行的时间t为多少；（2）飞行的水平位移x为多少；（3）落地时的速度v是多大。【答案】（1）0.8s；（2）4.8m；（3）10m/s【解析】【分析】【详解】(1)排球做平抛运动，竖直方向h=gt2代入数据解得t=0.8s(2)排球水平位移x=v0t=6×0.8m=4.8m(3)排球落地时竖直分速度vy=gt=10×0.8m/s=8m/s落地速度v==m/s=10m/s15.如图所示，一圆锥摆摆长为L，下端拴着质量为m的小球，当绳子与竖直方向成θ角时，求：（1）绳的拉力大小是多少？（2）摆球的角速度是多少？（3）摆球的向心加速度是多少？ 【答案】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）设绳的拉力为F，拉力在竖直方向与重力相等解得（2）小球所受拉力和重力的合力充当向心力其中解得（3）根据向心力公式解得16.滚轴溜冰运动是青少年喜爱的一项活动。如图所示，一滚轴溜冰运动员（可视为质点）质量m=30kg，他在左侧平台上滑行一段距离后沿水平飞出，恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道并沿轨道下滑，且到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍。已知A、B为圆弧的两端点，其连线水平；圆弧半径R=1.0m，图中运动员进入圆弧轨道时对应速度v与水平方向AB连线的夹角θ=53°；左侧平台与A、B连线的高度差h=0.8m 。（取sin53°=0.8，cos53°=0.6），求：（1）运动员做平抛运动的初速度？（2）运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力？【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由题可知，运动员开始做平抛运动，故解得恰能无能量损失地从A点沿切线方向进入竖直圆弧轨道，则有解得（2）运动员在A点的速度为到达轨道最低点O时的速率是刚进入圆弧轨道时的1.2倍，即在最低点根据牛顿第二定律可知联立解得 有牛顿第三定律可知，运动员运动到圆弧轨道最低点O时，对轨道的压力为1380N。17.如图所示，高为、倾角为的斜面AB放置在水平地面上，左侧高台上有一人向斜面多次投掷小球以练习准确性，小球每次出手时的速度方向都是水平向右，出手点位于高台边缘且距地面高度为2H，重力加速度g取，忽略空气阻力。（1）如果斜面底端A点到高台的水平距离也为H，为了使小球能够投掷到斜面上，求小球的初速度的取值范围；（2）如果落在A点的小球与落在B点的小球速度大小相等，求A点距高台的水平距离。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当初速度为时，小球经时间落到点，则有解得当初速度为时，小球经时间落到点，则有解得为使得小球能够投掷到斜面上，小球的初速度应介于、之间，即 （2）设A点距高台的水平距离为，落在和的小球初速度分别为、，则对于落在点的小球有对于落在点的小球有落在A点的小球与落在B点的小球速度大小相等，则有解得