湖南省邵东市第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷（Word版附解析）

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命题人: 林徐 审题人： 尹志刚
一、单选题（24分，共6小题，每小题4分）
1．下列说法正确的是( )
A.速度方向改变的运动一定是曲线运动
B.两个匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动
C.曲线运动一定是变加速运动
D.力与速度方向的夹角为锐角时，物体做加速曲线运动
2．有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图甲，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨和轮缘间会有挤压作用
B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零
C．如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于
D．如图丁，A、B两小球在同一水平面做圆锥摆运动，则A比B的角速度大
3．如图所示，A是地球的同步卫星，B是地球的近地卫星，C是地面上的物体，A、B、C质量相等，均在赤道平面上绕地心做匀速圆周运动，则
A．A、B、C三者所受地球的万有引力FB>FC>FA
B．A、B、C三者的周期TA=TC>TB
C．A、B、C三者的向心加速度 aC>aA>aB
D．A、B、C三者运行的线速度vB4．如图所示，半圆形框架放置在水平地面上，光滑的小球Р在水平外力F的作用下处于静止状态，P与圆心О的连线与水平面的夹角为θ，保持F的方向不变，当小球Р从图示位置缓慢移动至框架最高点的过程中，下列说法正确的是( )
A.F逐渐增大B.框架对小球的支持力逐渐增大
C.框架对地面的压力逐渐减小D.框架对地面的摩擦力逐渐减小
5．2020年9月21日，我国在酒泉卫星发射中心成功发射海洋二号C星（简称C星）。C星先在椭圆轨道Ⅰ上运行，在远地点Q变轨后进入倾斜地球同步轨道Ⅱ（与同步轨道半径相同，但不在赤道面上）。则当C星分别在轨道Ⅰ、轨道Ⅱ上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A．C星在椭圆轨道Ⅰ上运行的周期大于1天
B．C星在椭圆轨道Ⅰ上经过Q点时的加速度比在轨道Ⅱ上运行经过Q点时的加速度大
C．C星在轨道Ⅱ上经过Q点时的向心加速度比静止在地球赤道上的物体的向心加速度小
D．C星在椭圆轨道Ⅰ上经过Q点时的速度比在轨道Ⅱ上运行经过Q点时的速度小
6．如图1所示一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线竖直，母线与轴线之间夹角为，一条长度为l的轻绳，一端固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小球（可看作质点），小球以角速度绕圆锥体的轴线做匀速圆周运动，细线拉力F随变化关系如图2所示。重力加速度g取，由图2可知（ ）
A．小球的角速度为时，小球已经离开锥面
B．母线与轴线之间夹角
C．小球质量为
D．绳长为
二．多选题（20分，共4小题，每小题5分）
7．下列叙述中正确的是（ ）
A．做匀速圆周运动的物体的加速度不变
B．做圆周运动的物体，合外力一定指向圆心
C．开普勒第三定律，K为常数，此常数的大小只与中心天体有关
D．做平抛运动的物体在任意一段运动时间内速度变化的方向都是相同的
8．三颗人造地球卫星A、B、C绕地球做匀速圆周运动，如图所示，已知，则对于三颗卫星，正确的是（ ）
A．运行线速度大小关系为
B．运行角速度关系为
C．向心力大小关系为
D．轨道半径与运行周期关系为
9．第24届北京冬奥会将在2022年2月4日拉开帷幕，跳台滑雪是其中的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，练习中一名运动员第一次从跳台A处以的初速度水平飞出，在平直斜坡B处着陆；第二次练习时以水平飞出，落在了斜坡的C处（图中未标出）。若斜坡的倾角为，不计空气阻力，运动员运动过程中视为质点，，，。则（ ）

A．运动员在B处速度与斜坡夹角与落在C处速度与斜坡的夹角相等
B．A、B间的距离为且C是的中点
C．运动员在B处着陆时的速度大小是
D．运动员在第一次练习时空中轨迹到坡面的最大距离为
10．如图所示，倾角为的倾斜圆盘绕垂直盘面的轴以角速度ω匀速转动，盘面上有一个离转轴距离为r、质量为m的小物体（可视为质点）随圆盘一起转动。PQ、MN是小物体轨迹圆互相垂直的两条直径，P、Q、M、N是圆周上的四个点，且P是轨迹圆上的最高点，Q是轨迹圆上的最低点，则（ ）
A．小物体所受静摩擦力最大值为
B．小物体所受静摩擦力最大值为
C．在最高点P处，小物体所受静摩擦力可能背离圆心
D．在M处，小物体所受静摩擦力大小
实验题
11．（6分，每空2分）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)为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有_______（多选）
A．斜槽轨道末段N端必须水平
B．P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放
C．斜槽轨道必须光滑
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．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
B．P小球水平方向的分运动是匀速直线运动
C．P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动
(3)若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速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，则P小球在b处的瞬时速度的大小为 m/s.
12．（10分，每空2分）用如图甲所示的向心力演示器探究向心力的表达式，已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。
（1）在这个实验中，利用了 来探究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。
A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法
（2）探究向心力大小与质量的关系时，选择两个质量 （选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板 （选填“A”或“B”）和挡板C处。
（3）如图乙所示，一类似于实验装置的皮带传动装置，A、B、C三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑。则A点与C点的角速度之比 ，B点与C点的向心加速度大小之比 。
四、解答题
13．（9分）2020年12月19日，中国“嫦娥五号”任务月球样品正式交接。一位勤于思考的同学，为未来探月宇航员设计了如下的实验：在月球表面以初速度竖直向上抛出一个物体，上升的最大高度为（远小于月球半径）。通过查阅资料知道月球的半径为，引力常量为，若物体只受月球引力的作用，请你求出：
（1）月球表面的重力加速度；（4分）
（2）月球的平均密度；（5分）
14．（14分）如图所示，一质量为的小球，用长的细线拴住在竖直面内做圆周运动，求：
（1）若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？ （5分）
（2）当小球在最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？ （5分）
（3）若把细绳换成轻杆，小球在最高点速度为时，求杆对小球的力？（5分）
15．（16分）如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁球（可看作质点），运动过程中铁球与水平桌面间的摩擦力为0.2N。现用水平向右推力作用于铁球，作用一段时间后撤去。铁球继续运动，到达水平桌面边缘A点飞出，恰好落到竖直圆弧轨道BCD的B端沿切线进入圆弧轨道，且铁球恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点，求：（取）
（1）铁球运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；（5分）
（2）铁球运动到B点时的速度大小以及此时轨道对铁球的支持力大小；（5分）
（3）水平推力F作用的时间t。（6分）