2021-2022学年重庆市二0三中学校高一（下）3月物理试题含解析

重庆市二0三中学校2021-2022学年（下）高一第一次月考

物理试题

（满分 100 分。考试用时 90分钟）

第Ⅰ卷（选择题 共 50分）

一、单项选择选题：本大题共10小题，每小题 3分。每小题给出的四个答案中，有且只有 一个是正确的，把正确答案选出来填写在对应答题卷内。

1. 下列说法中正确的是（　　）

A. 做曲线运动的物体速度必定变化

B. 速度变化的运动必定是曲线运动

C. 加速度恒定的运动不可能是曲线运动

D. 加速度变化的运动必定是曲线运动

【答案】A

【解析】

【详解】A．做曲线运动的物体速度方向必定变化，所以速度必定变化，A正确；

B．速度变化的运动不一定是曲线运动，例如自由落体运动速度大小增大，是直线运动，B错误；

C．加速度恒定的运动可能是曲线运动，例如，平抛运动的加速度恒定，C错误；

D．加速度变化的运动可能是直线运动，例如，物体静止在光滑水平面上，给物体施加一个水平的变力，物体做加速度变化的直线运动，D错误。

故选A。

2. 离心现象在生活中很常见，比如市内公共汽车在到达路口转弯前，车内广播中就要播放录音：“乘客们请注意，车辆将转弯，请拉好扶手”。这样做可以（　　）

A. 使乘客避免车辆转弯时可能向前倾倒发生危险

B. 使乘客避免车辆转弯时可能向后倾倒发生危险

C. 使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的内侧倾倒发生危险

D. 使乘客避免车辆转弯时可能向转弯的外侧倾倒发生危险

【答案】D

【解析】

【详解】车辆转弯时，如果乘客不能拉好扶手，乘客将做离心运动，向外侧倾倒发生危险。

故选D。

3. 若知道太阳的某一颗行星绕太阳运转的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，则可求得（　　）

A. 该行星质量 B. 太阳的质量 C. 该行星的平均密度 D. 太阳的平均密度

【答案】B

【解析】

【详解】设太阳质量和行星质量分别为M和m，则由万有引力提供向心力可得

解得

即可以求出太阳的质量，而行星的质量被消掉，所以无法求出行星的质量，且不知道太阳和行星的半径，故也无法求出它们的密度。

故选B。

4. 一物体从离地某一高度处水平抛出，运动过程中不计空气阻力。下列说法中正确的是（　　）

A. 由知，物体做平抛运动的初速度越大，飞行时间越短

B. 由知，物体飞行时间与水平速度v0无关

C. 任意连续相等时间内，物体下落高度之比为 1：3：5：7：……

D. 任意连续相等时间内，物体水平位移之比为 1：3：5：7：……

【答案】B

【解析】

【详解】AB．一物体从离地某一高度h处水平抛出，h不变，由知，物体飞行时间与高度有关，与水平速度v0无关，A错误，B正确；

C．从开始下落任意连续相等时间内，物体下落高度之比为 1：3：5：7：……，C错误；

D．任意连续相等时间内，物体水平位移之比为 1：1：1：1：……，D错误。

故选B。

5. 关于圆周运动，以下说法正确的是（　　）

A. 若做圆周运动的质点，第一个10s内，第二个10s内，第三个10s内经过的圆弧长都是50m，则质点一定做匀速圆周运动

B. 做匀速圆周运动的物体所受合外力为零

C. 匀速圆周运动的向心加速度始终不变

D. 做圆周运动的质点运动一周的过程中平均速度为零

【答案】D

【解析】

【详解】A．若做圆周运动的质点，第一个10s内，第二个10s内，第三个10s内经过的圆弧长都是50m，则质点不一定做匀速圆周运动，只有任意相等时间内经过的圆弧长度都相等，才是匀速圆周运动，A错误；

B．做匀速圆周运动的物体所受合外力不为零，合外力大小不变，方向始终指向圆心，B错误；

C．匀速圆周运动的向心加速度大小始终不变，方向始终指向圆心，是变量，C错误；

D．做圆周运动的质点运动一周的过程中平均速度等于位移与时间的比值，平均速度为零，D正确。

故选D。

6. 在地球(看作质量均匀分布的球体)上空有许多同步卫星，下面的说法中正确的是

A. 它们的质量可能不同

B. 它们的速度大小可能不同

C. 它们的向心加速度大小可能不同

D. 它们离地心的距离可能不同

【答案】A

【解析】

【详解】同步卫星的周期与地球自转周期相同，角速度为，所有同步卫星的角速度相同，由所有同步卫星的半径相同，v=ωr线速度相同，a=ω2r向心加速度也相同，但是所有物理量与卫星质量无关；

故选A。

7. 如图所示，一颗人造卫星原来在椭圆轨道1绕地球运行，在P点变轨后进入轨道2做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　）

A. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的加速度都相同

B. 不论在轨道1还是轨道2运行，卫星在P点的速度都相同

C. 卫星在轨道1的任何位置都具有相同加速度

D. 卫星在轨道2的任何位置都具有相同加速度

【答案】A

【解析】

【详解】A．不论在轨道1还是在轨道2运行，卫星在P点所受万有引力相同，由牛顿第二定律可知，在P点的加速度都相同，A正确；

B．卫星从轨道1变到轨道2，要点火加速，故卫星在轨道1上P点的速度小于卫星在轨道2上P点的速度，B错误；

C．卫星在轨道1上不同位置所受万有引力不同，其加速度不相同，C错误；

D．卫星在轨道2上不同位置所受万有引力大小虽然相同，但方向不同，故加速度不同，D错误。

故选A。

8. 天体中有A、B两颗行星绕同一恒星做匀速圆周运动，旋转方向相同，A行星的周期为T1，B行星的周期为T2，某一时时刻二者相距最近（如图中所示），则（　　）

A. 再经过时间二者再次相距最近

B. 再经过时间二者再次相距最近

C. 再经过时间二者再次相距最远

D. 再经过时间二者再次相距最远

【答案】B

【解析】

【详解】AB．经过时间T二者再次最近

解得

A错误，B正确；

CD．经过时间T二者再次最远

解得

CD错误。

故选B。

9. 如图所示，质量为m的木块从半径为R的半球形碗口下滑到碗的最低点的过程中，如果由于摩擦力的作用使木块的速率不变，那么（   ）

A. 加速度为零

B. 加速度恒定

C 加速度大小不变，方向时刻改变，但不一定指向圆心

D. 加速度大小不变，方向时刻指向圆心

【答案】D

【解析】

【详解】A．木块做匀速圆周运动，速度方向时刻在变化，速度在改变，加速度一定不为零，A错误；

BCD．木块做匀速圆周运动，加速度方向始终指向圆心，大小不变，方向时刻改变，故BC错误，D正确．

故选D。

10. 如图所示，在光滑水平面上一小球以某一速度运动到A点，遇到一段半径为R的1/4圆弧曲面AB后，落到水平地面的C点．已知小球没有跟圆弧曲面的任何点接触，则BC的最小距离为（    ） 

A. R B. R C. R D. （－1）R

【答案】D

【解析】

【详解】在A点，小球开始离开圆弧曲面，只受重力，则有：

得：,之后小球做平抛运动，则：，得：则平抛运动的最小水平位移为：,

所以BC的最小距离为：

A、B、C错误；D正确；故选D．

二、多选题：本大题共4小题，每小题5分。每小题给出的四个答案中，至少有两个正确答案，把正确答案选出来填写在对应答题卷内。

11. 如图所示，小球紧贴竖直放置的光滑圆形管道内壁做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 小球通过最高点时的最小速度vmin＝0

B. 小球通过最高点时的最小速度vmin＝

C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力

D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

【答案】AC

【解析】

【详解】AB．因为管道的下表面可以对小球存在力的作用，所以小球沿管上升到最高点的速度可以为零，故A正确，B错误；

C．小球在水平线ab以下的管道中运动时，由外侧管壁对小球的作用力 FN 与球重力mg在背离圆心方向的分力的合力提供向心力，因此外侧管壁一定对球有作用力，而内侧壁无作用力，故C正确；

D．小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，可能外侧壁对小球有作用力，也可能内侧壁对小球有作用力，故D错误。

故选AC。

12. 研究某一物体运动时，得到如图所示的一段运动轨迹，下列判断正确的是（     ）

A. 若x方向始终匀速，则y方向先减速后加速

B. 若x方向始终匀速，则y方向先加速后减速

C. 若y方向始终匀速，则x方向先减速后加速

D. 若y方向始终匀速，则x方向先加速后减速

【答案】AD

【解析】

【详解】AB：若x方向始终匀速，曲线运动物体所受合力指向轨迹的凹侧，则物体所受合力沿y方向，且合力先指向y轴负方向后指向y轴正方向，即y方向先减速后加速．故A项正确，B项错误．

CD：若y方向始终匀速，曲线运动物体所受合力指向轨迹的凹侧，则物体所受合力沿x方向，且合力先指向x轴正方向后指向x轴负方向，即x方向先加速后减速．故C项错误，D项正确．

13. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　）

A. 此时绳子张力为T=3μmg

B. 此时圆盘的角速度为ω=

C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

【答案】ABC

【解析】

【分析】

【详解】A．两物体角速度相同，所以B所受向心力比A大，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B有背离圆心的离心趋势，A有指向圆心的近心趋势。设此时绳子的张力大小为T，对A、B分别应用牛顿第二定律有

两式联立解得

T=3μmg

故A正确；

B．由上面分析可知

解得此时圆盘的角速度为

故B正确；

C．此时A有指向圆心的近心趋势，所受摩擦力方向沿半径指向圆外，故C正确；

D．A、B以角速度做匀速圆周运动时所需的向心力大小分别为

若此时烧断绳子，A、B所受最大静摩擦力均不足以提供向心力，所以A、B都将做离心运动，故D错误。

故选ABC。

14. 如图所示，有甲、乙两颗卫星分别在不同的轨道围绕一个半径为R、表面重力加速度为g的行星运动。卫星甲、卫星乙各自所在的轨道平面相互垂直，卫星甲的轨道为圆，距离行星表面的高度为R，卫星乙的轨道为椭圆，M、N两点的连线为其椭圆轨道的长轴且M、N两点间的距离为4R。则以下说法正确的是（    ）

A. 卫星甲的线速度大小为

B. 卫星乙运行的周期为

C. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过M点时的速度大于卫星甲沿圆轨道运行的速度

D. 卫星乙沿椭圆轨道运行经过N点时的加速度小于卫星甲沿圆轨道运行的加速度

【答案】BCD

【解析】

【详解】A．卫星甲绕中心天体做匀速圆周运动，由万有引力提供向心力得

由地球表面万有引力等于重力得可计算出卫星甲环绕中心天体运动的线速度大小

故A错误；

B．同理可计算出卫星甲环绕的周期

由卫星乙椭圆轨道的半长轴等于卫星甲圆轨道的半径，根据开普勒第三定律可知，卫星乙运行的周期和卫星甲运行的周期相等，则

故B正确；

C．卫星乙沿椭圆轨道经过M点时的速度大于沿轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度，而轨道半径为M至行星中心距离的圆轨道的卫星的线速度大于卫星甲在圆轨道上的线速度，故C正确；

D．卫星运行时只受万有引力，向心加速度，r越大，a越小，故D正确。

故选BCD。

第Ⅱ卷（非选择题共50分）

二、实验题：本大题共 2小题，共 12分，将答案填写在对应的答题卷内。

15. “研究平抛物体的运动”实验的装置如图所示。

(1)在实验前应___________（单项选择）

①测量小球在斜槽上下落的高度 ②测出平抛小球的质量

③将斜槽的末端切线调成水平   ④使木板平面与小球下落的竖直平面平行

A．①②     B．①③      C．①④      D．③④

(2)某同学在白纸上画出小球平抛运动轨迹如图，其中O为小球平抛运动的出发点，根据图 中给出的数据，计算小球做平抛运动的初速度 v0=___________ m/s（取）。

【答案】    ①. D    ②. 1.4

【解析】

【详解】(1)[1] ①在实验前不用测量小球在斜槽上下落的高度，①错误；

②在实验前不用测出平抛小球的质量，②正确；

③将斜槽的末端切线调成水平，使小球做平抛运动，③正确；  

④使木板平面与小球下落的竖直平面平行，防止小球与木板发生碰撞，④正确。

故选D。

(2)[2]小球做平抛运动的初速度为

解得

16. 一个学习小组用如图甲所示实验装置来“探究弹力与弹簧伸长量的关系”；如图乙是使用两根不同的轻质弹簧a和b，得到弹力F与弹簧长度L的图象。

回答下列问题：

(1)在“探究弹簧弹力与弹簧伸长量的关系”的实验中，以下说法正确的是______。

A．弹簧被拉伸时，可以超出它的弹性限度

B.用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应竖直悬挂弹簧，挂在弹簧下端的钩码应处于静止状态

C.用刻度尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长就是弹簧的伸长量

D.用几个不同的弹簧，分别测出它们所受的拉力与伸长量，可得出拉力与伸长量之比相等

(2)由乙图可得轻质弹簧a和b的劲度系数分别为：______、______。

(3)图线b上端弯曲的原因是______。

【答案】    ①. BC    ②.     ③.     ④. 拉力过大，超过了弹簧的弹性限度

【解析】

【详解】(1)[1]A．弹簧被拉伸时，不可以超出它的弹性限度，选项A错误；

B．用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力时，应竖直悬挂弹簧，挂在弹簧下端的钩码应处于静止状态，选项B正确；

C．用刻度尺测得弹簧的长度减去弹簧的原长就是弹簧的伸长量，选项C正确；

D．不同的弹簧劲度系数不相等，则它们的拉力与伸长量之比不相等，选项D错误；

故选BC。

(2)[2][3]由乙图可得轻质弹簧a和b的劲度系数分别为

(3)[4]图线b上端弯曲的原因是拉力过大，超过了弹簧的弹性限度。

三、计算题：本大题共 4小题，17 题 8 分，18 题 10 分，19 题 10 分，20 题 10分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。

17. 一轰炸机在海面上方h=500m高处沿水平直线飞行，以v1=100m/s的速度追赶一艘位于正前下方以v2=20m/s的速度逃跑的敌舰，如图所示。要准确击中敌舰，飞机应在离敌舰水平距离为s处释放炸弹，释放炸弹时，炸弹与飞机的相对速度为零，空气阻力不计，重力加速度g=10m/s2.。求：

（1）炸弹从被投出到落到水面的时间；

（2）炸弹刚落到水面时的速度大小；

（3）要能准确击中敌舰，s应多大。

【答案】（1）10s；（2）141.4m/s；（3）800m

【解析】

【分析】

【详解】（1）投下的炸弹做平抛运动，竖直方向有

得

（2）炸弹刚落到水面时竖直方向的速度大小为

则炸弹刚落到水面时的速度大小为

（3）炸弹从被投出到落到水面时的水平位移为

在这段时间内敌舰前进的位移为

所以飞机投弹时与敌舰在水平方向上距离为

18. 如图所示，一根长为L=1m的细线，一端系一质量为m=1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，母线与竖直方向的夹角θ=37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的拉力为FT，g取10m/s2。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，结果可用根式表示）。

（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？

（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω为多大？

（3）当小球的角速度ω1= rad/s时，细线上的拉力为多大？

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）若要小球离开锥面，小球的角速度为ω0，根据牛顿第二定律得

 解得

（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，小球的角速度为ω，根据牛顿第二定律得

解得

（3）当小球的角速度ω1=rad/s时，小球与锥面有作用力，细线上的拉力为FT，根据牛顿第二定律得

解得

19. 假设火星探测器距火星表面的高度为h，绕火星做匀速圆周运动的周期为T，火星的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对探测器的引力作用，试求：

（1）探测器的线速度的大小；

（2）火星的平均密度；

（3）火星的第一宇宙速度。

【答案】（1）；（2）；（3）。

【解析】

【详解】（1）探测器做匀速圆周运动，轨道半径为

则其线速度为

（2）设火星的质量为M，其平均密度为，探测器的质量为m，则探测器所受万有引力提供向心力，有

且

联立解得火星的平均密度为

（3）设火星的第一宇宙速度为，由

解得

20. 用如图甲所示的水平-斜面装置研究平抛运动。一物块（可视为质点）置于粗糙水平面上的O点，O点与斜面顶端P点的距离为s。每次用水平拉力F，将物块由O点从静止开始拉动，当物块运动到P点时撤去拉力F。实验时获得物块在不同拉力作用下落在斜面上的不同水平射程，作出了如图乙所示的图像。若物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，斜面与水平地面之间的夹角，，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求

（1）物体的质量

（2）当F=10N时，物体从P点平抛的初速度大小

（3）O、P间的距离s

（4） 若P点离水平地面的高度为3.6m，当用F=15N作用于O点的物体时，物体落地点离P点的水平距离是多少？

【答案】（1）；（2）；（3）；（4）

【解析】

【详解】（1）根据图乙，当F1=5.0N时，根据动能定理得

解得

（2）当F=10N时， ，物体从P点平抛的初速度大小为v0

解得

（3）根据动能定理得

解得

（4）当F=15N时，物体从P点平抛的初速度大小为v1，根据动能定理得

解得

设落在斜面上的时间为t1

解得

物体落地点离P点的水平距离x1是

小于3.6m，物体一定落在斜面上，物体落地点离P点的水平距离x1是1m。