广东省2022-2023学年高一下学期3月联考物理试卷（含答案）

广东省2022-2023学年高一下学期3月联考物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、春天是多雨的季节，某同学将雨伞旋转起来后，水滴沿雨伞边缘的切线方向飞出，之后在空中做曲线运动，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是(   )

A.水滴在空中做曲线运动，其所受合力越来越小

B.水滴在空中做曲线运动，其加速度越来越大

C.水滴在空中做曲线运动，其速度方向与水平方向的夹角越来越大

D.水滴沿雨伞边缘的切线方向飞出是因为水滴受到沿切线方向的作用力

2、如图所示，自行车大齿轮、小齿轮、后轮半径不相同，关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述，以下说法正确的是(   )

A.A点和C点的线速度大小相等 B.A点和B点的角速度相等

C.A点和B点的线速度大小相等 D.B点和C点的线速度大小相等

3、月球绕地球沿椭圆轨道运动的示意图如图所示。有关月球的运动，下列说法正确的是(   )

A.月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，速度逐渐增大

B.月球从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小

C.月球在近地点时受到的万有引力大于其做圆周运动所需要的向心力

D.月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，加速度逐渐增大

4、某一水平公路的转弯处如图所示，该单行道有1和2两条道，两辆相同的小汽车，在弯道1和弯道2上以相同的速率绕同一圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是(   )

A.沿弯道1运动的小汽车所需的向心力较大

B.沿弯道1运动的小汽车的角速度较小

C.在相同时间内，沿弯道1运动的小汽车转过的角度较小

D.若两辆小汽车的速率都增大，则沿弯道2运动的小汽车更容易发生侧滑

5、一生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流以的速度从高处的水平槽道流出，落入人行道边的水池中，取重力加速度大小，不计空气阻力，则人行道的宽度x的最大值为(   )

A.1m B.2m C.4m D.8m

6、气球上系一物体，以3m/s的速度自地面匀速上升，当物体上升到离地面的高度处时，绳子突然断了，气球和物体均可视为质点，取重力加速度大小，关于绳断后物体的运动情况，下列说法正确的是(   )

A.物体将做自由落体运动

B.物体经过1.8s落到地面

C.物体运动1s后的速度大小为5m/s

D.物体落地时的速度大小为4m/s

7、如图所示，小船（视为质点）从岸边A点开始渡河，河两岸平行，河的宽度为150m，水流速度大小为3m/s，船在静水中的速度大小为4m/s，则(   )

A.船不可能到达正对岸B点

B.船的最短过河时间为30s

C.船要以最短路程过河，船头必须指向正对岸

D.船以最短路程过河时的速率为

8、如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动。如图乙，一件小衣物（可理想化为质点）质量为m，滚筒半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，a、b分别为小衣物经过的最高位置和最低位置。下列说法正确的是(   )

A.衣物所受滚筒的支持力的大小始终为

B.衣物转到b位置时的脱水效果最好

C.衣物所受滚筒的作用力大小始终为mg

D.衣物在a位置对滚筒壁的压力比在b位置的大

二、多选题

9、“飞车走壁”是一种传统的杂技艺术，杂技演员驾驶摩托车（视为质点）在倾角很大的“桶壁”内侧做圆周运动而不掉下来。如图所示，一杂技演员驾驶摩托车做匀速圆周运动，在内转过的圆心角，通过的弧长，则下列说法正确的是(   )

A.摩托车的角速度大小为8rad/s

B.摩托车的角速度大小为2rad/s

C.摩托车做匀速圆周运动的半径为10m

D.摩托车做匀速圆周运动的半径为5m

10、水星是距太阳最近的行星，西汉《史记·天宫书》的作者司马迁从实际观测中发现水星呈灰色。关于水星，下列说法正确的是(   )

A.水星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等

B.水星的近“日”点速度小于远“日”点的速度

C.水星绕太阳运动的周期大于地球绕太阳运动的周期

D.水星绕太阳运动的速度大于地球绕太阳运动的速度

11、如图所示，某人在乒乓球训练中，从左侧球台中心处，将球沿垂直于球网的方向水平击出，球恰好通过球网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是(   )

A.击球点的高度与球网的高度之比为3:2

B.击球点的高度与球网的高度之比为9:8

C.若仅使击出的乒乓球的速度在水平面内顺时针（从上往下看）转动一个角度，则乒乓球可能落在球网的右侧

D.若仅使击出的乒乓球的速度在水平面内顺时针（从上往下看）转动一个角度，则乒乓球可能落在球网的左侧

三、实验题

12、某种研究做圆周运动的物体的向心力的演示仪如图所示，水平光滑杆固定在竖直转轴上，穿在水平光滑杆上的A、B两球通过细线分别与固定在转轴上的力传感器相连，探究影响物体的向心力大小的因素。

（1）若线长，小球质量，从静止开始逐渐增大横杆转动的速度，发现与小球A通过细线连接的力传感器的示数总是与小球B通过细线连接的力传感器的示数的2倍。

结论1：在转动半径和角速度相同时，做圆周运动的物体所需的向心力与___________成正比。

（2）若小球的质量，线长，从静止开始逐渐增大横杆转动的速度，发现与小球A通过细线连接的力传感器的示数总是与小球B通过细线连接的力传感器的示数的2倍。

结论2：在物体质量和转动角速度相同时，做圆周运动的物体所需的向心力与___________成正比。

（3）继续实验，发现物体做圆周运动时，所需的向心力与物体的质量、转动半径和角速度之间的关系为。对于同一小球，转动半径相同时，若使其转动的角速度变为原来的3倍，则其所需的向心力大小变为原来的___________倍。

13、在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O正下方P点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d、r为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的频率为10Hz、该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:10。计算结果均保留两位有效数字。

（1）为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用________（填“直线”、“折线”或“平滑曲线”）连接各点。

（2）根据上述信息，可知a点________（填“是”或“不是”）小球平抛的起点；该星球表面的重力加速度大小为________。

（3）小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。

（4）由图乙的信息，可以算出小球在d点时的速度大小为________m/s。（取）

四、计算题

14、预计在2033前中国将实现载人火星探测，其后将建立火星基地。后续中国将进行一系列常规火星探测，目的是在火星表面建立永久居民地，并提取火星资源。已知火星的质量为M，引力常量为G，登上火星的宇航员想用一个弹簧测力计和一个质量为m的砝码估测火星的半径，这种做法可行吗？如果可行，请写出测量原理和实施方案。

15、某民航客机（视为质点）飞行时在水平面内沿圆弧匀速转弯，速率，在时间内转过的角度，客机总质量，取重力加速度大小，求：

（1）客机转弯半径r；

（2）转弯时客机所受空气作用力的大小F。

16、如图所示，某滑雪者（视为质点）从山上A点以的初速度水平飞出，经一段时间刚好经过斜坡顶点P并无碰撞地沿斜坡向下滑，再经到达坡底B处。斜坡与水平面的夹角，取重力加速度大小，不计滑雪者受到的摩擦阻力和空气阻力。求：

（1）滑雪者在空中运动的时间；

（2）滑雪者到达B点时的速度大小v；

（3）A、B两点之间的高度差H。

参考答案

1、答案：C

解析：AB.水滴在空中做曲线运动，在不计空气阻力的情况下品受到重力的作用，合力不变，由牛顿第二定律有

即

加速度不变，故AB错误；

C.设速度方向与水平方向的夹角为θ，飞出雨伞时的速度为，竖直方向任意时刻的速度为，可知雨滴在水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，因此有

可知逐渐增大，即θ逐渐增大，故C正确；

D.旋转雨伞，水滴与雨伞一起做圆周运动，当旋转速度增大时，雨滴在雨伞上的附着力不足以提供雨滴做圆周运动的向心力，雨滴做了离心运动，并不是因为水滴受到沿切线方向的作用力，故D错误。

2、答案：C

解析：A、B两点在传送带上，是同缘传动的边缘点，所以A、B两点的线速度大小相等，方向不同，B、C两点属于同轴转动，故角速度相等，根据得B点的线速度小于C点的线速度，所以A点的线速度小于C点的线速度。A、B两点的线速度大小相等，根据得B点的角速度大于A点的角速度。故C正确，ABD错误。

故选：C。

3、答案：B

解析：A.月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，根据开普勒第二定律，可知，速度逐渐减小，A错误；

B.月球从近地点向远地点运动的过程中速度逐渐减小，只有万有引力做功，故其机械能守恒，B正确；

C.月球在近地点时，做离心运动，故受到的万有引力小于其做圆周运动所需要的向心力，C错误；

D.月球从近地点向远地点运动的过程中做离心运动，向心力减小，故其加速度逐渐减小，D错误。

故选B。

4、答案：A

解析：A.根据向心力

可知，弯道1的半径较小，故沿弯道1运动的小汽车所需的向心力较大，故A正确；

B.由可知，沿弯道1运动的小汽车的角速度较大，故B错误；

C.又由可知，在相同时间内，沿弯道1运动的小汽车转过的角度较大，故C错误；

D.两辆小汽车在转弯时，受到的最大静摩擦力相同，即转弯时所能提供的最大向心力相同，由

可知，沿弯道1运动的小汽车更容易发生侧滑，故D错误。

故选A。

5、答案：C

解析：根据，解得，选项C正确。

6、答案：B

解析：A.物体有竖直向上的初速度，并不是自由落体运动，故A错误；

B.根据匀变速直线运动位移时间关系式

解得

（另一解舍去）

故B正确；

C.物体运动1s后的速度大小

故C错误；

D.物体落地时的速度大小

故D错误。

故选B。

7、答案：D

解析：ACD.由于船在静水中的速度大于水流的速度，当速度满足如图所示关系时，船垂直河岸过河，此时为最短路程过河，船头方向与方向相同，过河时的速率为

故AC错误，D正确；

B.船头垂直河岸过河时，时间最短，则有

故B错误。

8、答案：B

解析：A、衣物在做匀速圆周运动，故所受合外力为：，以a、b为例，由于重力方向始终向下，向心力方向始终指向圆心，可知衣物所受滚筒的支持力的大小不相等，故A错误；

BD、在a、b两点，根据牛顿第二定律有，，衣物对滚筒壁的压力在a位置比在b位置的小；衣物做匀速圆周运动，所需的向心力相同，对筒壁的压力不同，在b点最大，脱水效果最好，故B正确，D错误；

C、衣物随滚筒一起做匀速圆周运动，在转动过程中，衣物所受的重力、衣物所受滚筒的作用力大小的合力大小不变，所以衣物所受滚筒的作用力大小是在不断发生变化的，故C错误；

故选：B。

9、答案：BC

解析：AB.由题知，摩托车的角速度

选项A错误，B正确；

CD.摩托车做匀速圆周运动的半径

选项C正确，D错误。

故选BC。

10、答案：AD

解析：A.根据开普勒第二定律可知水星与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等，A正确；

B.根据开普勒第二定律可知水星的近“日”点速度大于远“日”点的速度，B错误；

C.根据开普勒第三定律结合题意可知水星绕太阳运动的周期小于地球绕太阳运动的周期，C错误；

D. 根据可得

结合题意可知水星绕太阳运动的速度大于地球绕太阳运动的速度，D正确。

故选 AD。

11、答案：BD

解析：AB.从击球点到球网，有

从击球点到右侧边缘，有

击球点的高度与球网的高度之比为

故A错误，B正确；

CD.乒乓球的速度在水平面内顺时针(从上往下看)转动一个角度，由空间位置关系可知，转动后水平抛出要想过网，到达网的高度水平位移须增大，若球抛出的初速度大小不变，从击球点抛出到球网高度时，球的水平位移不变，未能过网，故乒乓球落在球网的左侧，故C错误，D正确。

故选BD。

12、答案：（1）物体的质量

（2）物体转动的半径

（3）9

解析：（1）在转动半径和角速度相同时，质量是2倍关系，向心力也是2倍关系，所以做圆周运动的物体在转动半径和角速度相同时，所需的向心力与物体的质量成正比。

（2)在物体质量和转动角速度相同时，旋转半径是2倍关系，向心力也是2倍关系，所以做圆周运动的物体所需的向心力与物体转动的半径成正比。

（3）根据向心力可知，对于同一小球，转动半径相同时，转动的角速度大小变为原来的3倍，则其所需的向心力大小变为原来的9倍。

13、答案：（1）平滑曲线

（2）不是；10

（3）2.0

（4）4.0

解析：（1）小球做平抛运动的轨迹是抛物线，轨迹为平滑的曲线，应该用平滑曲线连接各点；

（2）由于水平间距相等，时间间隔相同，从平抛起点开始竖直高度之比应为1:3:5:…，所以a点不是平抛的起点；

照相机拍照的频率为10Hz，周期为

根据匀变速直线运动规律

解得

（3）小球水平方向做匀速直线运动，小球做平抛运动的初速度大小为

（4）匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，可知d点竖直方向速度为

所以小球在d点时的速度大小为

14、答案：答：这种方法可行。

原理：在火星表面，砝码所受的重力F与其所受火星的万有引力大小近似相等，则有

解得火星的半径

实施方案：在火星表面，将质量为m的砝码挂在弹簧测力计挂钩下，待砝码稳定后读出弹簧测力计的示数，即为砝码所受的“重力”F

把测量量和已知量代入上述表达式，即可得到火星的半径。

解析：

15、答案：（1）

（2）

解析：（1）由

解得

（2）客机匀速转弯时，受力情况如图所示

客机转弯时所需的向心力大小

解得

由力的合成有

解得

16、答案：（1）0.3s

（2）

（3）5.95m

解析：（1）滑雪者运动到P点时，有

又

解得。

（2）滑雪者到达P点时的速度大小

解得

滑雪者从P点至B点做匀加速直线运动，有

根据牛顿第二定律有

解得。

（3）A、P两点的高度差

滑雪者从P点至B点的位移大小

则P、B两点的高度差

解得。