四川省泸州市泸县第五中学2022-2023学年高一物理下学期3月月考试题（Word版附解析）

泸县五中2022-2023学年高一下期第一学月考试物理试题第I卷（选择题44分）满分100分。考试用时75分钟。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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.关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（　　）A.它描述的是转速变化的快慢B.它描述的是线速度大小变化的快慢C.它描述的是角速度变化的快慢D.它描述的是线速度方向变化的快慢【答案】D【解析】【详解】向心加速度与线速度的方向垂直，不改变线速度的大小，只改变线速度的方向，则它描述的是线速度方向变化快慢的物理量。故选D。2.宇宙飞船进入一个围绕太阳运动的近乎圆形的轨道上运动，如果轨道半径是地球轨道半径的9倍，那么宇宙飞船绕太阳运行的周期是（）A.3年B.9年C.27年D.81年【答案】C【解析】【详解】ABCD．根据开普勒第三定律可知解得由题意可知，宇宙飞船围绕太阳在近似圆形的轨道上运动，轨道半径是地球轨道半径的9倍，则宇宙飞船绕太阳运行的周期与地球绕太阳运行的周期之比为地球绕太阳运行的周期是1年，则宇宙飞船绕太阳运行的周期是27年，故C正确，ABD错误。 故选C。3.如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧做曲线运动，下列对它运动分析正确的是（）A.因为它的速率恒定不变，做匀速运动B.该物体受的合外力一定不等于零C.该物体受的合外力可能等于零D.它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上【答案】B【解析】【详解】A．物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，物体运动的轨迹为曲线，曲线运动的速度方向时刻改变，不是匀速运动。故A错误；BC．既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，受到的合外力一定不等于0，故B正确，C错误；D．所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上，或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上，故D错误。故选B4.物体在恒力F作用下沿曲线从A运动到B，轨迹如图所示。若在B点时突然改变作用力F方向，使其方向恰好与原先相反，则此后物体可能（　　）A.沿曲线Ba运动B.沿曲线Bb运动C.沿曲线Bc运动D.沿原曲线由B返回A【答案】C【解析】 【详解】物体沿着曲线从A运动到B的过程中，其所受的力F指向曲线的内侧，当力反向后，其所受力依然指向后续曲线内侧，由图可得，物体可能沿着Bc曲线运动。故选C。5.A、B两物体通过一根跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳相连放在水平面上，现物体A以的速度向右匀速运动，当绳被拉成与水平面夹角分别是时，如图所示，物体B的运动速度为（绳始终有拉力）（　　）A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】将A物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为；将B物体的速度沿着绳子方向与垂直绳子方向进行分解，则有沿着绳子方向的速度大小为；由于两物体沿着绳子方向速度大小相等，所以有因此故选A。6.如图，有一条宽为20m的河道，小船从岸边某点渡河，渡河过程中始终保持船头与河岸垂直。小船在静水中的速度大小为5m/s，水流速度为12m/s。下列说法正确的是（）A.小船在河水中行驶轨迹为曲线B.小船渡河时间为4s C.小船在渡河过程中位移大小为48mD.小船在河水中的速度为17m/s【答案】B【解析】【详解】A．由于小船在静水中的速度、水流速度均恒定，故小船的合速度恒定，小船在河水中做匀速直线运动，轨迹为直线，A错误；B．小船渡河过程中始终保持船头与河岸垂直，故渡河时间B正确；C．小船沿河流方向的位移为小船在渡河过程中位移大小为C错误；D．小船在河水中速度为D错误。故选B。7.如图所示，P、Q和M、N分别是坐标系x轴与y轴上的两点，Q为OP的中点，N为OM的中点，a、b、c表示三个可视为质点的物体做平抛运动的轨迹，a、b抛出点的位置相同，a、c落点的位置相同，以、、表示三个物体的初速度，、、表示三个物体做平抛运动的时间，则有（　　）A.B.C.D.【答案】B 【解析】【详解】三个物体都做平抛运动，在竖直方向上是自由落体运动，由解得由题意可知可知下落的时间之比为由解得由题意可知可知水平方向上物体的初速度之比故选B。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。8.如图所示，大、小轮之间靠摩擦传动，接触面上没有相对滑动，M、N两点分别位于大、小轮的边缘上。当大轮带动小轮转动时（　　）A.M点的线速度大于N点的线速度B.M、N两点的线速度大小相等 C.M点的角速度小于N点的角速度D.M、N两点的角速度大小相等【答案】BC【解析】【详解】大、小轮之间靠摩擦传动，接触面上没有相对滑动，M、N两点分别位于大、小轮的边缘上，可知M、N两点的线速度大小相等；根据由于M点半径大于N点半径，可知M点的角速度小于N点的角速度。故选BC。9.曲柄连杆机构是发动机的主要运动机构，其功用是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动。其结构示意图如图所示，活塞可沿水平方向往复运动。曲轴可绕固定的O点自由转动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，若曲轴绕O点做匀速圆周运动，则（　　）A.曲轴和活塞运动周期相等B.活塞运动速度大小不变C.A点和B点的速度大小始终相等D.当OA与AB共线时，B点的速度为零【答案】AD【解析】【详解】A．曲轴转一周，活塞运动一个来回，即一个周期，所以它们的运动周期相等，故A正确；BC．A、B点的速度分解为沿AB杆和垂直于杆方向，两速度与杆AB的夹角分别为α、β，如图所示根据平行四边形定则可知，两点速度沿杆方向的速度分量相等，即 可得由于曲轴转动时，α、β都在变化，是圆周运动的线速度大小不变，活塞速度大小不断变化，A点和B点的速度不可能始终相等，故BC错误；D．由上述分析可知，当OA与AB共线时，，A点速度大小不变，B点速度为零，故D正确。故选AD。10.两级皮带传动装置如图所示，中间两个轮子2、3是固定在一起的，转动时皮带均不打滑，轮1半径与轮2半径之比为，轮3的半径和轮4的半径相同，轮1与轮3的半径比为，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比，下列关系正确的是（）A.线速度大小之比为B.角速度之比为C.转速之比为D.向心加速度之比为【答案】ACD【解析】【详解】A．依题意知，轮1与轮3皮带传动，则线速度之比为轮3与轮2同轴转动，角速度相同，则根据，可知轮1与轮3角速度之比为即轮1与轮2角速度之比为 轮1与轮2线速度之比为因为轮2与轮4皮带传动，则轮2与轮4的线速度相同，则轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为A正确；B．根据，知轮2与轮4的角速度之比为则可知轮4边缘的c点和轮1边缘的a点线速度大小之比为B错误；C．根据可得，轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比转速之比为C正确；D．根据，知，轮4边缘的c点和轮1边缘的a点相比向心加速度之比为D正确。故选ACD。11.如图所示，一小物块被夹子夹紧，夹子通过轻绳悬挂在小环上，小环套在水平光滑细杆上，物块质量为M，到小环的距离为L，其两侧面与夹子间的最大静摩擦力均为F，小环和物块以速度v向右匀速运动，小环碰到杆上的钉子P后立刻停止，物块向上摆动，整个过程中，物块在夹子中没有滑动，小环和夹子的质量均不计，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　） A.物块向右匀速运动时，绳中的张力等于B.小环碰到钉子P时，绳中的张力大于C.小环碰到钉子P时，绳中的张力大于D.速度v不能超过【答案】CD【解析】【详解】A．物块向右匀速运动时，物块所受合力为零，则物块受到的静摩擦力大小为，由于夹子质量不计，则绳中的张力等于，故A错误；B．无论物块在向右匀速运动时，还是在小环碰到钉子P时，绳中的张力都不可能大于，故B错误；C．小环碰到钉子P时，由于物块在夹子中没有滑动，则对物块和夹子整体分析，物块和夹子开始向上摆动，做圆周运动，根据牛顿第二定律可得由此可知，绳中的张力T大于，故C正确；D．当绳中的张力恰好达到时，根据牛顿第二定律可得解得，此时的速度为即为使物块在夹子中没有滑动，则速度v不能超过，故D正确。故选CD。第II卷（非选择题56分）三、实验题（14分）12.在研究匀变速直线运动规律的实验中，图示纸带记录的是小车的运动情况，A、B、C、D、E 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.04s，电源铭牌显示该电源频率为50Hz（计算结果均保留两位有效数字）。（1）下列说法正确的有___________（填选项代号）。A.在释放小车前，小车要靠近打点计时器B.应先释放小车，后接通电源C.电火花计时器应使用低压交流电源D.打点计时器应放在长木板上有滑轮一端（2）打纸带上D点时小车的瞬时速度大小为___________m/s。（3）小车的加速度大小为____________m/s2。【答案】①.A②.0.85③.2.5【解析】【详解】（1）[1]在释放小车前，小车要靠近打点计时器，先接通电源的，再释放小车，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据处理和误差减小。故BCD错误，A正确。（2）[2]纸带上D点时小车的瞬时速度大小等于CE间的平均速度（3）[3]由逐差法，小车的加速度大小为13.图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）关于实验条件的说法，正确的有___________。A．斜槽轨道必须光滑B．斜槽轨道末段N端必须水平C．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放D．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放（2）该实验结果可表明___________。A．两小球落地速度的大小相同B．P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动C．P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动D．P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同（3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则P小球经过b位置时速度的大小为___________m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为___________（结果以cm为单位）。【答案】①.BC##CB②.D③.2.5④.（，）【解析】【详解】（1）[1]A．斜槽轨道光滑与否对实验没有影响，故不必必须光滑，A错误；B．为了保证小球离开斜槽末端时的速度的方向是水平方向，故斜槽轨道末段N端必须水平，B正确；CD．这个实验只验证竖直自由落体，水平无影响，不需要每次水平初速度相同，可以在不同位置释放，C正确，D错误。故选BC（2）[2]该实验结果可表明P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同。故选D。（3）[3]小球P在竖直方向做自由落体运动，在水平方向做匀速直线运功，在竖直方向，根据匀变速直线运功的推论可得 代入数据，解得水平方向的速度为P小球经过b位置时，根据匀变速直线运动的推论，即中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得竖直分速度为则合速度大小为[4]小球运动到b点的时间为小球运动到b点时，竖直方向的位移为解得小球运动到b时，水平方向的位移为解得若以a点为坐标原点，则抛出点的坐标为。四、解答题（42分）14.如下图甲所示，木块质量m=1kg，在斜向右下方的恒定推力F作用下恰好做匀速直线运动，已知木块与地面间的动摩擦因数=0.5，推力与水平面夹角θ=37°，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。试求: （1）推力F；（2）若仅将力F方向改为斜右上方，大小不变，如图乙所示，求木块的加速度大小a.【答案】（1）10N；（2）6m/s2【解析】【详解】（1）在图甲情景中，对木块进行受力分析如图所示则有解得F=10N（2）在图乙情景中，对木块进行受力分析如图所示则有 解得=6m/s215.地面上有一个半径为R=0.5m的圆形跑道，一平台边缘上的P点在地面上P′点的正上方，P′与跑道圆心O的距离为，如图所示，ABCD为跑道上的4个点，（其中AC为水平直径，BD是与AC垂直的直径）跑道上有一辆小车。现从P点以速度v0=0.5m/s水平抛出一沙袋，已知g取10m/s2，求：（1）若小车静止于B点时，沙袋被抛出后落入小车中，平台高度h为多高？（2）若抛出沙袋的同时小车从A点顺时针出发，沿跑道做匀速圆周运动，欲使沙袋恰好能够在D处落入小车中，求小车运动的线速度v满足什么条件？【答案】（1）20m；（2），n=0，1，2，…【解析】【详解】（1）沙袋运动的水平距离为根据平抛运动公式得x=v0t解得t=2s竖直方向解得h=20m（2）小车从A点顺时针运动到D有，n=0，1，2，…由v=ωR得，n=0，1，2，… 16.如图所示，顺时针以4.0m/s匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A、B，右端与等高的光滑水平平台恰好接触，一小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数，最后从光滑水平平台上滑出，恰好落在临近平台的一倾角为的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，，，，则（1）小物块水平抛出的初速度是多少？（2）斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带AB长度L各是多少？（3）若斜面顶端高H=20.8m，则小物块离开平台后经多长时间到达斜面底端？【答案】（1）3m/s；（2）1.2m，1.5m；（3）2.4s【解析】【详解】（1）物块恰好落在斜面顶端，则有物块平抛过程有解得，（2）物块平抛水平方向有解得由于小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，初速度为0，小物块做匀加速直线运动，则有 根据上述可知，物块到达传送带右端的速度小于传送带的速度，则物块一直匀加速直线运动，则有解得（3）物块到达斜面顶端的速度物块在斜面上做匀加速直线运动，对物块有根据位移公式有解得则小物块离开平台后到达斜面底端的时间