四川省遂宁市射洪中学2022-2023学年高一物理下学期第三次月考试题（强基班）（Word版附解析）

射洪中学高2022级强基班高一(下)第三次学月考试

物理试题

时间：75分钟       满分：100分

一、单项选择题，本大题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个是正确的。

1. 下列说法正确的是（　　）

A. 一个物体的动量发生变化，其动能一定发生变化

B. 两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速度曲线运动

C. 做匀速圆周运动的物体的加速度的方向总是与速度方向垂直

D. 作用力与反作用力做功的代数和一定为0

【答案】C

【解析】

【详解】A．一个物体的动量发生变化，可能只是速度方向发生变化，速度大小不变，则其动能不一定发生变化，故A错误；

B．两个匀变速直线运动的合成，当合速度与合加速度方向在同一直线上时，合运动是匀变速直线运动，故B错误；

C．做匀速圆周运动的物体的加速度的方向总是与速度方向垂直，故C正确；

D．作用力与反作用力可以都做正功，比如在光滑绝缘水平面上，带异种电荷的小球在库仑引力作用下相互靠近，库仑引力对两小球都做正功，故D错误。

故选C。

2. 如图所示，一小船由A点开始划船渡河，船头指向与河岸垂直。已知船速和水流的速度均恒定，则下列说法正确的是（　　）

A. 小船的运动轨迹是曲线

B. 若只增大水流速度，则小船到达对岸的时间将不变

C. 船速对渡河时间没有影响

D. 若船头偏向上游，则小船一定能到达正对岸的B点

【答案】B

【解析】

【详解】A．两个匀速直线运动合成之后的合运动还是匀速直线运动，所以小船的运动轨迹是直线，故A错误；

BC．由于船头指向与河岸垂直,所以小船的渡河时间为

所以水流速度对渡河时间没有影响，小船到达对岸的时间将不变，船速对渡河时间有影响B正确，C错误；

D．当船的速度小于水流的速度，不论船头朝向哪个方向，都不可能到达正对岸的B点，故D错误。

故选B。

3. 高空坠物极易对行人造成伤害．若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的撞击时间约为2 ms，设每层楼的高度大约是3m，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为（    ）

A. 10 N B. 102 N C. 103 N D. 104 N

【答案】C

【解析】

【详解】每层楼高度约为3m，所以鸡蛋落地过程中的高度约为

h=(25-1)×3m=72m

鸡蛋落地的速度为

解得

v38m/s

鸡蛋重力比较小，可以忽略，对鸡蛋由动量定理得

解得

综合以上分析，ABD错误，C正确。

故选C。

4. 如图所示为某“行星减速机”的一种工作原理图。其中A为太阳齿轮，半径为R1，B为行星齿轮，半径为R2，且R1：R2=3：2.在该种状态下，A、B两齿轮的边缘线速度分别为v1、v2，角速度分别为ω1、ω2，转速分别为n1、n2，周期分别为T1、T2.下列关系正确的是（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A．A、B两齿轮的边缘线速度分别为v1、v2，则

v1=v2

故A错误；

B．根据

R1：R2=3：2

得

故B错误；

C．根据

得

故C正确；

D．根据

得

故D错误。

故选C。

5. 如图所示，位于同一高度的小球A、B分别以和的速度水平抛出，都落到了倾角为30°的斜面上的C点，小球B恰好垂直打在斜面上，则、之比为（    ）

A. 1：2

B. 2：1

C. 3：2

D. 2：3

【答案】C

【解析】

【详解】球A做平抛运动，根据分位移公式，有：，，又

联立解得：；

小球B恰好垂直打到斜面上，则有：， 则得：，可得： ，故C正确，A、B、D错误；

故选C．

【点睛】两个小球同时做平抛运动，又同时落在C点，说明运动时间相同；小球垂直撞在斜面上的C点，说明速度方向与斜面垂直，可以根据几何关系求出相应的物理量．

6. 如图所示，一个质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度大小为，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体的（　　）

A. 整个过程中物体机械能守恒 B. 动能损失了

C. 重力势能增加了 D. 机械能损失了

【答案】D

【解析】

【详解】A．物体上滑时，所受重力沿斜面向下的分力为

由牛顿第二定律可知，物体所受合力为

由此可知，物体还受到摩擦力的作用，由于存在摩擦力做功，因此整个过程中物体机械能不守恒，故A错误；

B．根据动能定理，动能的损失为

故B错误；

C．重力势能的增加量等于重力做的功的大小，即

故C错误；

D．机械能的变化量为

即机械能损失了，故D正确。

故选D。

7. 国务院批复，自2016年起将4月24日设立为“中国航天日”。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星东方红一号，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为440km，远地点高度约为2060km；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空35786km的地球同步轨道上。设东方红一号周期为、在远地点的加速度为，东方红二号的加速度为，周期为；固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为，周期为。则（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】AB．根据题意可知，东方红二号卫星为地球同步卫星，则东方红二号卫星和地球赤道上的物体随地球自转的角速度和周期相等，即

由开普勒第三定律可知，由于东方红一号卫星的轨道半长轴小于东方红二号卫星的轨道半径，则有

综上所述有

故AB错误；

CD．根据题意，由公式可知，由于东方红二号卫星的半径大于地球赤道上的物体随地球自转的半径，则有

由万有引力提供向心力有

解得

由于东方红一号卫星到远地点的距离小于东方红二号卫星的半径，则有

综上所述有

故C错误，D正确。

故选D。

二、本题共3小题，每小题5分，共15分。在给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得4分，选对但不全得2分，有选错的得0分。

8. 在距地面h高处，以初速度v0沿水平方向抛出一个物体，若忽略空气阻力，它运动的轨迹如图所示，物体分别经过轨迹上a、b、c三个位置，若a与b、b与c的时间间隔相等，那么（　　）

A. 物体在ab与bc的速度变化相等

B. 物体在ab间和bc间点动能的变化相等

C. 物体在a、b、c三点的机械能相等

D. 物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小

【答案】ACD

【解析】

【详解】A．物体做平抛运动，根据公式

得

物体在ab与bc的时间间隔相等，所以物体在ab与bc的速度变化相等，故A正确；

B．由动能定理，有

因为物体在ab间和bc间时间间隔相等，竖直方向做自由落体，速度越来越大，下降高度越来越大，所以物体在ab间和bc间点动能的变化不相等，故B错误；

C．整个过程只有重力做功，所以系统机械能守恒，因此物体在a、b、c三点的机械能相等，故C正确；

D．重力的瞬时功率为

因为竖直方向做自由落体，竖直方向速度越来越大，所以物体在a点时重力的瞬时功率比在c点时小，故D正确。

故选ACD。

9. 如图所示，两质量相同的小球A、B分别用不可伸长的细线悬在等高的O1、O2点，A球的悬线比B球的长，把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放，则经最低点时（　　）（以悬点为零势能点）

A. A球的角速度大于B球的角速度

B. A球的动能大于B球的动能

C. A球的机械能大于B球的机械能

D. A球受到悬线的拉力等于B球受到悬线的拉力

【答案】BD

【解析】

【详解】A．由题意可知，小球从释放到最低点的运动中，由机械能守恒定律可得

解得     

由线速度与角速度的关系公式，可得角速度

由此可知A球的角速度小于B球的角速度，A错误；

B．由以上计算可知，在最低点A球的速度大于B球的速度，两球质量相同，因此A球的动能大于B球的动能，B正确；

C．悬点是零势能点，小球在开始释放点的动能是零，此时小球的机械能是零，由机械能守恒定律，可知小球在经最低点时的机械能是零，则有两小球的机械能相等，C错误；

D．小球在经最低点时，由牛顿第二定律可得

解得

可知A球受到悬线的拉力等于B球受到悬线的拉力，D正确。

故选BD。

10. 汽车在研发过程中都要进行性能测试，如图所示为某次测试中某型号汽车的速度v与牵引力F大小倒数的图像，表示最大速度。已知汽车在水平路面上由静止启动，平行于v轴，反向延长过原点O。已知阻力恒定，汽车质量为，下列说法正确的是（　　）

A. 汽车从a到b持续的时间为12.5s

B. 汽车由b到c过程做匀加速直线运动

C. 汽车额定功率为60kW

D. 汽车能够获得最大速度为

【答案】AD

【解析】

【详解】C．根据图象可知汽车从a到b做匀加速直线运动，牵引力与末速度为

，

根据

整理得

反向延长过原点O，可知该过程保持额定功率恒定，在b点有

故C错误；

A．c点有

可得

根据

可得汽车从a到b持续的时间为

故A正确；

B．根据上述分析，过程功率恒定，速度逐渐增大，汽车牵引力逐渐减小，可知汽车由b到c过程做加速度减小的变加速直线运动，故B错误；

D．汽车能够获得的最大速度为

故 D正确。

故选AD。

三．实验题（共2小题，共16分）

11. 在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，某实验小组利用如图甲所示的实验装置来验证机械能守恒定律。按照正确的操作得到如图乙所示的纸带。其中O是起始点，A、B、C是打点计时器连续打下的3个点，该同学用毫米刻度尺测量O到A、B、C各点的距离，并记录在图中、已知打点计时器的电源周期为0.02s，重物质量为1kg，当地的重力加速度。

（1）器材有电火花打点计时器（带导线）、电压为______V的交流电源、纸带、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材为______。

（2）这三个数据中不符合有效数字读数要求的是______段，应记作______cm。

（3）该同学用OB段重物的运动来验证。先计算AC段的平均速度作为B点的瞬时速度，得______，得重物动能的增加量______；重力势能的减少量为______（计算结果均保留3位有效数字），得到结论为：______。

【答案】    ①. 220    ②. 毫米刻度尺    ③. OC    ④. 15.70    ⑤. 1.55m/s    ⑥. 1.20J    ⑦. 1.22J    ⑧. 在误差允许的范围内，机械能守恒定律成立

【解析】

【分析】

【详解】（1）[1][2]器材有电火花打点计时器（带导线）、电压为220V的交流电源、纸带、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需要的器材为刻度尺。

（2）[3][4]这三个数据中不符合有效数字读数要求是OC段，因毫米刻度尺要估读到毫米的下一位，则应记作15.70cm。

（3）[5][6]该同学用OB段重物的运动来验证。先计算AC段的平均速度作为B点的瞬时速度，得

得重物动能的增加量

重力势能的减少量为

[7]得到结论为：在误差允许的范围内，机械能守恒定律成立。

12. （1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图中甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2。这两个实验说明___________。

A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动

B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动

C．不能说明上述规律中的任何一条

D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质

（2）在该实验中，下列说法正确的是__________。

A．斜槽轨道末端必须水平                   B．斜槽轨道必须光滑

C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接     D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放

（3）如图，某同学利用丙装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。（g取10m/s2）

①小球平抛运动的初速度大小为________m/s（结果保留两位有效数字）。

②小球运动到b点时，在y方向的分速度大小为_________m/s（结果保留两位有效数字）。

③抛出点的坐标x=__________cm，y=__________cm。

【答案】    ①. AB##BA    ②. AD##DA    ③. 2.0    ④. 1.5    ⑤. -10    ⑥. -1.25

【解析】

【详解】（1）[1]图甲中，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，该实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动，图乙中，球2在光滑水平板上做匀速直线运动，观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，该只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。

故选AB。

（2）[2]A．为了确保小球飞出的初速度方向水平，实验时，需要调节斜槽轨道末端至水平，故A正确；

B．当实验中，每次均将小球从斜槽同一位置静止释放时，小球每次滚下克服摩擦阻力做功相同，即飞出的初速度大小相等，可知斜槽轨道的摩擦对实验没有影响，故B错误；

 C．实验数据处理时，应将坐标纸上确定的点用平滑的曲线连接起来，故C错误；

D．为了确保小球飞出的初速度大小一定，实验中，小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，D正确。

故选AD。

（3）①[3]根据图丁可知，a到b的分位移与b到c的分位移均为20cm，则经历时间相等，在竖直方向上，根据

解得

在水平方向上

②[4]根据上述，小球运动到b点时，在y方向的分速度大小

③[5][6]根据

解得

可知抛出点到a点的时间

根据

解得

由于抛出点位于第三象限，因此抛出点的坐标

x=-10cm

y=-1.25cm

四、本大题3小题，共34分，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。

13. 石墨烯是一种具有超轻超高强度的新型材料。有人设想：用石墨烯制作超级缆绳连接地球赤道上的固定基地与同步空间站，利用超级缆绳承载太空电梯从地球基地向空间站运送物资。已知地球半径R，自转周期T，地球北极表面重力加速度，万有引力常量G。

（1）求地球的质量M；

（2）太空电梯停在距地3R的站点，求该站点处的重力加速度g的大小。

【答案】（1）；（2）

【解析】

【详解】（1）设质量为的物体北极地面静止，则

解得

（2）设货物质量为m，在距地面高3R站点受到的万有引力为F，则

货物绕地球做匀速圆周运动，设太空电梯对货物的支持力为N，则

解得

14. 如图所示，O点为固定转轴，将一根长度为l＝0.5m的细绳上端固定在O点，细绳下端系一个质量为m＝0.8kg的小球，当小球处于静止状态时恰好与平台的右端B点接触，但无压力。一个质量为M＝2kg的小物块从粗糙水平面上的A点，以一定的初速度开始运动，到B点时与小球发生正碰，碰撞后小球在绳的约束下在竖直面内做圆周运动，物块做平抛运动落在水平地面上的C点。测得B、C两点间的水平距离x＝0.6m，平台的高度h＝0.2m，已知小物块与平台间的动摩擦因数，重力加速度，求：

（1）碰撞后小物块M做平抛运动的初速度大小v；

（2）若碰后小球恰好能到达圆周运动的最高点D，则A、B间距离s为多少？

【答案】（1）3m/s；（2）1.1m

【解析】

【详解】（1）碰撞后小物块M做平抛运动，在水平方向则有

x＝vt

在竖直方向则有

  解得

v＝3m/s

（2）小球在最高点D时，重力恰好提供向心力，则有

小球从B点到D点，由动能定理可得

小物块与小球碰撞后，由动量守恒定律可得

小物块从A点到与小球开始碰撞的运动中，由动能定理可得

解得

s＝1.1m

15. 如图所示，可视为质点质量为m = 0.1kg的小滑块静止在水平轨道上的A点，在水平向右的恒定拉力F = 2N的作用下，从A点开始做匀加速直线运动，当其滑行到AB的中点时撤去拉力，滑块继续运动到B点后进入半径为R = 0.4m且内壁光滑的竖直固定圆管道，在圆管道上运行一周后从C处的出口出来后向D点滑动，D点右侧有一与CD等高的传送带紧靠D点且平滑连接，并以恒定的速度v = 3m/s顺时针转动。已知滑块运动到圆管道的最高点时对轨道的压力大小刚好为滑块重力的3倍，水平轨道CD的长度为l2= 4.0m，小滑块与水平轨道ABCD间的动摩擦因数为μ1= 0.2，与传送带间的动摩擦因数μ2= 0.5，传送带的长度L = 0.5m，重力加速度g = 10m/s2。求：

（1）水平轨道AB的长度l1；

（2）若水平拉力F大小可变，要使小滑块能到达传送带左侧的D点，则F应满足什么条件；

（3）若在AB段水平拉力F = 2N的作用距离x可变，试求小滑块到达传送带右侧E点时的速度v与水平拉力F的作用距离x的关系。

【答案】（1）2m；（2）F ≥ 1.2N；（3）见解析

【解析】

【详解】（1）设圆管道的最高点为P，则小滑块运动到最高点P时的速度大小为vP，根据牛顿第二定律有

从A点到P点，由动能定理有

解得

l1 = 2m

（2）若滑块恰能过P点，则满足vP = 0，从A点到P点，由动能定理有

解得

F = 12N

若小滑块恰能到D点，由动能定理有

解得

F = 1.2N

综上所述应满足条件为F ≥ 1.2N。

（3）分析各类情况：①要到达E点，必须过P点，过P点，至少满足

Fx﹣μ1mgl1﹣2mgR = 0

解得

x = 0.6m

可知x < 0.6m时，无法达到E点。

②滑块恰好过P点的情况下，从P点到D点的过程，由动能定理得

解得到达D点的速度

v1 = 0 < 3m/s

则滑块滑上传送带加速。讨论传送带上运动情况：若全程加速，加速到E点时速度恰好为3m/s，滑块在传送带加速过程，由动能定理有

解得vD = 2m/s，对应距离满足

解得

x = 0.7m

所以当0.6m ≤ x ≤ 0.7m，对应距离应满足

解得

③当过D点的速度超过3m/s时，滑上传送带即减速，若全程减速，减到E点时恰好为3m/s。滑块在传送带加速过程，由动能定理有

解得

对应距离满足

解得

x = 0.95m

即当0.7m < x ≤ 0.95m时，小滑块滑上送带先加速再匀速运动或者先减速再匀速运动，达到E点时

vE = 3m/s

④若x > 0.95m，小滑块进入传送带全程减速，则满足

解得