2022台州书生中学高一下学期3月月考物理试题含解析

台州市书生中学2021学年高一物理阶段性测试卷

（本卷满分：100分　考试时间：90分钟）

2022.03

一、单项选择题（3＇*15=45＇）

1. 如图，篮球沿优美的弧线穿过篮筐，图中能正确表示篮球在相应点速度方向的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【1题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】依据曲线运动特征可知，物体做曲线运动时，任意时刻的速度方向是曲线上该点的切线方向上，所以图中能正确表示篮球在相应点速度方向的只有，故C正确．

2. 如图所示，竖直放置的两端封闭的玻璃管中注满清水，内有一个红蜡块能在水中匀速上浮，当红蜡块从玻璃管的下端匀速上浮的同时，第一次使玻璃管水平向右匀速运动，测得红蜡块运动到顶端所需时间为t1；第二次使玻璃管水平向右加速运动，测得红蜡块从下端运动到顶端所需时间为t2，则（　　）

A. t1<t2 B. t1>t2

C. t1=t2 D. 上述三种情况都可能

【2题答案】

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】红蜡块从下端运动到顶端所需时间由竖直方向的运动决定，与水平速度无关，则运动时间均为

故选C。

3. 太阳系有八大行星，八大行星离地球的远近不同，绕太阳运转的周期也不相同。下列反映公转周期与行星轨道半长轴的关系图像中正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【3题答案】

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据开普勒第三定律＝k知

r3＝kT2

故选D。

4. 在军事演习时，红军轰炸机要去轰炸蓝军地面上的一个目标，通过计算，轰炸机在某一高度匀速水平飞行，在离目标水平距离为时投弹，可以准确命中目标；现为了增加隐蔽性和安全性，轰炸机飞行的高度要减半，飞行速度也要减半，要求仍能命中目标，不考虑任何阻力，则飞机投弹时离目标的水平距离应为（   ）

A.  B.  C.  D.

【4题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】炸弹被投下后做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，根据

得

炸弹平抛运动的水平距离为

由此可知，当轰炸机飞行的高度和飞行速度都要减半时，炸弹的水平位移变为

故选A。

5. 小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力。关于篮球从抛出到撞击篮板前的过程，下列说法正确的是（　　）

A. 两次在空中的时间可能相等

B. 两次抛出的水平初速度可能相等

C. 两次抛出的初速度竖直分量可能相等

D. 两次抛出的初速度大小可能相等

【5题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A错误；

B．反向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，故B错误；

C．在竖直方向上做自由落体运动，由图可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；

D．根据速度的合成可知，水平速度第二次大，竖直速度第一次大，故抛出时的速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。

故选D。

6. 有一棵大树将要被伐倒的时候，有经验的伐木工人就会双眼紧盯树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝哪个方向倒下，从而避免被倒下的大树砸伤．从物理知识的角度来解释，以下说法正确的是(       )

A. 树木开始倒下时，树梢的角速度最大，易于判断

B. 树木开始倒下时，树梢的线速度最大，易于判断

C. 树木开始倒下时，树梢的周期较大，易于判断

D. 伐木工人的经验缺乏科学依据

【6题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】伐木工人双眼紧盯着树梢，根据树梢的运动情形就能判断大树正在朝着哪个方向倒下，是因为树木倒下时，各点角速度相同，树梢的半径最大，根据v=rω，知线速度最大，最容易判断。故B正确，ACD错误。
故选B。

7. 如图所示，圆盘上叠放着两个物块A和B.当圆盘和物块绕竖直轴匀速转动时，物块与圆盘始终保持相对静止，则(　  　)

A. A物块不受摩擦力作用

B. 物块B受5个力作用

C. 当转速增大时，A受摩擦力增大，B所受摩擦力减小

D. A对B的摩擦力方向沿半径指向转轴

【7题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】A．A物块做圆周运动，受重力和支持力、静摩擦力，靠静摩擦力提供向心力。故A错误；

B．B对A的静摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力背离圆心，可知B受到圆盘的静摩擦力，指向圆心，还受到重力。A的压力和摩擦力．圆盘的支持力，总共5个力．故B正确；

C．A、B的角速度相等，根据Fn=mrω2知，A．B的向心力都增大。故C错误；

D．因为B对A的摩擦力指向圆心，则A对B的摩擦力方向背离圆心。故D错误；

故选B。

8. A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动，在相同时间内，它们通过的路程之比是4∶3，运动方向改变的角度之比是3∶2，则它们（　　）

A. 线速度大小之比为4∶3

B. 角速度大小之比为3∶4

C. 圆周运动的半径之比为2∶1

D. 向心加速度大小之比为1∶2

【8题答案】

【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．时间相同，路程之比即线速度大小之比，A项正确；

B．运动方向改变的角度之比即对应扫过的圆心角之比，由于时间相同，角速度大小之比为3∶2，B项错误；

C．路程比除以角度比得半径之比，为8∶9，C项错误；

D．由向心加速度

知线速度平方比除以半径比即向心加速度大小之比，2∶1，D项错误；

故选A。

9. 火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示。若已知某转弯处轨道平面与水平面夹角为θ，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，则下列说法中正确的是（　　）

A. 该转弯处规定的安全行驶的速度为v=

B. 该转弯处规定的安全行驶的速度为v=

C. 当实际行驶速度大于v时，轮缘挤压内轨

D. 当实际行驶速度小于v时，轮缘挤压外轨

【9题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】AB．火车以某一速度经过弯道时，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，如图所示

根据牛顿第二定律得

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，外轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向外，故C错误；

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，内轨受到侧压力作用方向平行轨道平面向内，故D错误。

故选A。

10. 如图所示，质量为1.6kg，半径为0.5m的光滑细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球A和B的直径略小于细圆管的内径。它们的质量分别为mA=1kg、mB=2kg．某时刻，小球A、B分别位于圆管最低点和最高点，且A的速度大小为vA=3m/s，此时杆对圆管的弹力为零。则B球的速度大小vB为（取g=10m/s2）（　　）

A. 2m/s B. 4m/s

C. 6m/s D. 8m/s

【10题答案】

【答案】B

【解析】

【详解】对A球，合外力提供向心力，设环对A的支持力为，由牛顿第二定律有

代入数据解得

由牛顿第三定律可得，A球对环的力向下，为28N，设B球对环的力为，由环的受力平衡可得

解得

符号表示和重力方向相反，由牛顿第三定律可得，环对B球的力为44N，方向竖直向下，对B球由牛顿第二定律有

解得

故选B。

11. 如图，有一固定且内壁光滑的半球面，球心为O，最低点为C，在其内壁上有两个质量相同的小球（可视为质点）A和B，在两个高度不同的水平面内做匀速圆周运动，A球的轨迹平面高于B球的轨迹平面。A、B两球与O点的连线与竖直线间的夹角分别为和，则（　　）

A. A、B两球所受弹力的大小之比为3：4 B. A、B两球运动的周期之比为4：3

C. A、B两球的线速度大小之比为3：8 D. A、B两球的转速之比为

【11题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】A．根据

所以A、B两球所受弹力的大小之比为

所以A错误；

BD．根据

解得

所以A、B两球运动的周期之比为

A、B两球的转速之比为

则B错误；D正确；

C．根据

解得

所以A、B两球运动的周期之比为

所以C错误；

故选D。

12. 2020年新冠疫情突然来袭，无人机成战“疫”利器。无人机在某次作业过程中在空中盘旋，可看成匀速圆周运动，已知无人机的质量为m，以恒定速率v在空中水平盘旋，如图所示，圆心为O，其做匀速圆周运动的半径为R，重力加速度为g，关于空气对无人机的作用力方向和大小的说法正确的是（　　）

A. 竖直向上，F＝mg

B. 竖直向上，F＝m

C. 斜向右上方，F＝m

D. 斜向右上方，F＝m

【12题答案】

【答案】D

【解析】

【详解】根据牛顿第二定律，飞机需要的向心力

F合＝

飞机受重力、空气的作用力，根据平行四边形定则，如图，则空气对飞机的作用力

F＝＝

故选D。

13. 关于速度、加速度、合力三者的关系，表述正确的是（　　）

A. 物体的速度越大，则物体的加速度越大，所受合力也越大

B. 物体的速度为零，则物体的加速度一定为零，所受合力也为零

C. 物体的速度为零，加速度可能很大，所受的合力也可能很大

D. 物体的速率不变，加速度一定为零，所受的合力也一定为零

【13题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】ABC．根据加速度定义式

易知，加速度与物体速度的大小没有关系，所以物体的速度越大，则物体的加速度不一定大，物体的速度为零，则物体的加速度不一定为零，物体的速度为零，加速度可能很大。由公式

可知，加速度很大，所受的合力也很大。故AB错误；C正确；

D．同理，物体的速率不变，加速度不一定为零，如匀速圆周运动，其合力也不为零。故D错误。

故选C。

14. 如图所示的杂技演员在表演水流星的节目时，手持两端系有盛水的杯子的绳子中点在竖直平面内做圆周运动，若两只杯子内盛水的质量相等，当一只杯子在最高点时水恰好洒不出来，这时另一只杯子中的水对杯底的压力大小是水的重力的（　　）

A. 2倍

B. 4倍

C. 5倍

D. 6倍

【14题答案】

【答案】A

【解析】

【详解】杯子在最高点，设速度为v时水恰好洒不出来，则有水的重力提供其做圆周运动的向心力，由牛顿第二定律可得

解得

则在最低点的杯子的速度大小也为，在最低点，由牛顿第二定律可得

由牛顿第三定律可知，最低点杯子中的水对杯底的压力大小是

则有

A正确，BCD错误。

故选A。

15. 一小球质量为m，用长为L的悬绳（不可伸长，质量不计）固定于O点，在O点正下方处有一颗光滑钉子。如图所示，将悬线沿水平方向拉直无初速度释放后，当悬线碰到钉子后的瞬间，则（　　）

A. 小球的角速度突然减小

B. 小球的线速度突然减小

C. 悬线所受的拉力突然增大

D. 小球所受的向心加速度不变

【15题答案】

【答案】C

【解析】

【详解】A．当悬线碰到钉子后的瞬间，小球水平方向不受力，则由于惯性，小球的线速度没有变化，根据

小球的转动半径减小，则角速度变大，AB错误；

CD．根据

小球的转动半径变为原来的一半，则向心加速度突然增大到原来的2倍，又

悬线所受的拉力突然增大，D错误，C正确。

故选C。

二、实验题（2＇*9=18＇）

16. 在研究“平抛运动”实验中，(1)图1是横档条，卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时的_______ ．

A.球心  B.球的上端   C.球的下端

在此实验中，下列说法正确的是________ ．

A. 斜槽轨道必须光滑            B.记录的点应适当多一些

C.用光滑曲线把所有点连接起来D.y轴的方向根据重垂线确定

（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可以判断实验操作错误的是____ ．

A.释放小球时初速度不为零   B.释放小球的初始位置不同 C.斜槽末端切线不水平

（3）图3是利用稳定的细水柱显示平抛运动轨迹的装置，其中正确的是_______．

【16题答案】

【答案】    ①. B    ②. BD    ③. C    ④. B

【解析】

【详解】（1）题干中指出用铅笔标注小球的最高点作为小球轨迹的记录点.所以坐标原点也应选为球的最高点即球的上端.故选B;

斜槽轨道不必光滑，A错.

记录的点适当多一点，以便更准确的描出平抛轨迹.；B对.

为比较准确地描出小球运动的轨迹.将这些点平滑连接起来，C错，

用中垂线确定Y轴坐标，D对．

故选BD

（2）由图可知，小球做斜抛运动.所以斜槽末端没有水平放置，选C．

（3）竖直管内与大气相通，为外界大气压强，竖直管在水面下保证竖直管上出口处压强为大气压强，因而另一出水管的上端口处压强与竖直管上出水口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而水速也恒定，如果竖直管上出口在水面上，则水面上为恒定大气压，因而随水面下降，出水管上口压强降低，出水速度减小，故选B

综上所述本题答案是：(1). B    (2). BD    (3). C    (4). B

【点睛】在做平抛实验时一定要保证斜槽末端水平，这样才可以保证小球抛出时的速度是水平的，在描点连线时要注意用平滑的曲线把所有的点迹连接起来．

17. 某组同学设计了“探究加速度与力、质量的关系”实验，如图甲为实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有细沙的小桶，D为一端带有定滑轮的长方形木板，实验中认为细绳对小车拉力F等于细沙和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上打出的点求得。

（1）某次实验时，测得小车和小车上的钩码总质量为 800 g，则细沙和小桶的总质量较为合理的是____。

A.50 g            B.500 g            C.5 kg            D.50 kg

（2）如图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz，根据纸带可求得电火花计时器打B点时的速度为____m/s，小车的加速度大小为____m/s2。（结果均保留两位小数）

（3）在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据都在坐标系中进行了标注，但尚未完成图像（如图丙所示）。请帮助该同学继续完成坐标系中的图像。（       ）

（4）在“探究加速度a与合力F的关系”时，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图丁所示，图线不通过坐标原点的原因是______________________________________________。

【17题答案】

【答案】    ①. A    ②. 1.63    ③. 1.72    ④.     ⑤. 没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够

【解析】

【详解】（1）[1]设绳子拉力为F，根据

小车

解得

即要满足小车的质量远大于细沙和小桶的总质量，小车和小车上的钩码总质量为800g，则细砂和小桶的总质量较为合理的是50g

故选A。

（2）[2] 电源的频率为50Hz，周期为0.02s

B点的瞬时速度

 [3] 小车的加速度

（3）[4]舍去错误点，连成光滑的直线，如图

（4）[5] 图线不通过坐标原点，F不为零时，加速度仍为零，知实验前没有平衡摩擦力或者平衡摩擦力不够

三、计算题（9＇+8＇+10＇+10＇=37＇）

18. 汽艇以18的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽500m。设想河水不流动，汽艇驶到对岸需要多长时间？如果河水流速是3.6，汽艇驶到对岸需要多长时间？汽艇在对岸何处靠岸？

【18题答案】

【答案】；；0.1km。

【解析】

【详解】汽艇以18km/h的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽500m，做匀速直线运动，则汽艇行驶到对岸需要的时间

河水流动不会影响汽艇行驶到对岸需要的时间，仍为

沿着河岸方向发生的位移为

19. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？（g取10m/s2）。

【19题答案】

【答案】20m/s

【解析】

【详解】由平抛运动规律得，摩托车竖直方向分运动为自由落体：

水平方向分运动为匀速运动：

联立两式，代入数据解得：v=20m/s

20. 如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10。

(1)能实现上述运动时，小球在B点的最小速度是多少？

(2)能实现上述运动时，A、C间的最小距离是多少？

【20题答案】

【答案】(1)2m/s；(2)0.8m。

【解析】

【详解】(1)设小球在B点的最小速度是 ，在B点由牛顿第二定律可得

解得

(2)能实现上述运动时，小球从B点开始做平抛运动，设A、C间的最小距离是x，由平抛运动规律可得

，

由上式解得

21. 如图是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为15°，，，不考虑空气阻力，g取10。

(1)某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为60m，要使自行车不受摩擦力作用，其速度应等于多少？

(2)若该运动员骑自行车以18的速度仍沿该赛道做匀速圆周运动，自行车和运动员的质量一共是100，此时自行车所受摩擦力的大小又是多少？方向如何？

【21题答案】

【答案】(1)；(2)，沿斜面向下

【解析】

【详解】(1)设人和自行车总质量为，若不受摩擦力作用则由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得

解得

(2)当自行车速为

此时重力和支持力的合力不足以提供向心力，斜面对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力，其受力分析如图所示

根据牛顿第二定律可得：在轴方向

在轴方向

联立解得