湖南省2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷（Word版附解析）

这是一份湖南省2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷（Word版附解析），文件包含湖南2024年上学期高一年级3月阶段性考试物理试卷及答案详解docx、物理412A答案pdf等2份试卷配套教学资源，其中试卷共8页， 欢迎下载使用。

注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册第五章、第六章。
一、选择题：本题共6小题，每小题4分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1.某质点做匀速圆周运动时向心加速度的大小保持不变，其做圆周运动的某物理量随半径变化的图像如图所示，则图像纵轴对应的物理量可能为（ ）
A.线速度大小B.周期的平方
C.角速度的平方D.转速
2.如图所示，河两岸有正对的、两点，河水各处的流速大小均为。一小船在静水中的速度大小为，河的宽度为。小船自点出发，下列说法正确的是（ ）
A.无论小船船头指向何方，小船运动的合速度始终大于
B.调整小船船头方向，小船的最短渡河时间为
C.若小船从点出发到达正对面的点，则小船渡河所用时间为
D.若小船从点出发到达正对面的点，则小船的实际速度大小为
3.如图所示，某汽车在水平路面上通过一段半径为的圆弧形弯道时做匀速圆周运动。汽车可视为质点，不考虑车道的宽度，已知汽车与路面间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的，取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A.汽车通过该弯道时驾驶员处于失重状态
B.汽车安全通过该弯道时的最大角速度为
C.汽车安全通过该弯道时的最大线速度大小为
D.汽车安全通过该弯道时的最大向心加速度大小为
4.竖井的升降机可将地下深处的矿石快速运送到地面。某一升降机从竖井的井底由静止做匀加速直线运动，在上升达到最大速度的瞬间立即做匀减速直线运动，运行到井口时的速度恰好为0，此次升降机运行的总时间为。下列说法正确的是（ ）
A.升降机减速时的加速度大小为
B.升降机加速时的加速度大小为
C.升降机此次运行上升的总距离为
D.升降机减速上升的距离为
5.某次灭火时，消防员在处用高压水枪将水喷出，水柱经最高点后落在失火处，已知喷出的水在空中的轨迹在同一竖直面内，、间的高度差与、间的高度差之比为，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A.水从处运动到点与从点运动到处的速度变化量大小之比为
B.水从处运动到点与从点运动到处的水平位移大小之比为
C.水从处运动到点与从点运动到处的时间之比为
D.水在处的速度大小与在处的速度大小之比为
6.如图所示，用一根长为的细绳将质量为的小球（可视为质点）悬挂在水平杆右端，水平杆右端到竖直转轴的距离为。当整个装置绕转动时，绳子与竖直方向的夹角，取重力加速度大小，，。下列说法正确的是（ ）
A.小球的向心加速度大小为
B.小球受到的合力大小为
C.小球的角速度大小为
D.小球的线速度大小为
二、选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
7.如图所示，某乘客坐在该摩天轮的座椅上随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，整个过程座椅始终保持水平。已知乘客到摩天轮圆心的距离为，重力加速度大小为，下列说法正确的是（ ）
A.座舱处于最高点时乘客处于失重状态
B.座舱在最高点时乘客的线速度不能小于
C.座舱处于最低点时乘客对座椅的压力比乘客受到的重力小
D.座舱处在与圆心等高的位置时乘客受到的合力沿水平方向
8.如图甲所示，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，具体如图乙所示。当火车以规定的行驶速度转弯（可视为在做半径为的匀速圆周运动）时，内，外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，此时的速度大小为规定转弯速度，已知弯道处斜坡的倾角为，重力加速度大小为，以下说法正确的是（ ）
A.火车在该弯道的规定转弯速度为
B.当火车质量增大时，规定转弯速度不变
C.当遇雨雪天气轨道变湿滑时，规定转弯速度减小
D.当火车速率大于规定转弯速度时，外轨将受到轮缘的挤压
9.如图所示，半径为的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹（可视为质点）以大小为的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为，圆筒足够长，下列说法正确的是（ ）
A.子弹在圆筒中的运动时间为
B.两弹孔的高度差为
C.圆筒转动的周期可能为
D.若仅改变圆筒的转速，则子弹可能在圆筒上只打出一个弹孔
10.河北省某国家体育训练基地中有一台我国自主研发、世界首创的转盘滑雪训练机。运动员的某次训练过程可简化为如图所示的模型，转盘滑雪训练机绕垂直于盘面的固定转轴以恒定的角速度转动，盘面边缘处离转轴距离为的运动员（可视为质点）始终相对于盘面静止。已知运动员的质量为，运动员运动到最高点时恰好不受摩擦力，接触面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面的夹角为，重力加速度大小为，则下列说法正确的是（ ）
A.圆盘的角速度大小为
B.运动员与盘面间的动摩擦因数可能为
C.运动员在最低点受到的摩擦力大小为
D.若仅减小圆盘的转速，则运动员可能相对于圆盘滑动
三、非选择题：本题共5小题，共56分。
11.（7分）为了体会向心力大小与哪些因素有关，小张同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上打上绳结、，绳结、离小沙袋的距离分别为、，如图乙所示，小张同学将手举过头顶，进行了四次操作，同时另一位同学用秒表计时。实验中沙袋所受向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。
操作1：手握绳结，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。
操作2：手握绳结，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。
操作3：手握绳结，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体会此时绳子拉力的大小。
操作4：手握绳结，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。
（1）为体会向心力大小和圆周运动周期的关系，应进行的是操作1与操作________，这里用到的实验方法为________。
（2）通过操作1与操作4，该同学能体会的是向心力大小和________的关系。
（3）操作1中，可视为质点的沙袋做圆周运动的实际半径________（填“大于”“小于”或“等于”）。
12.（9分）小辉利用如图甲所示的实验装置研究平拋运动的规律。
（1）下列实验要求正确的是________。
A.斜槽轨道必须是光滑的
B.斜槽末端的切线不需要确保水平
C.应选择密度小、体积大的小球进行实验
D.多次实验时，应使小球每次从斜槽上同一位置由静止释放
（2）该同学在实验中得到的坐标纸如图乙所示，、、三点分别为小球运动的三个位置，已知方格纸的每个方格为长为，重力加速度大小为，则点________（填“是”或“不是”）小球的抛出点，从点运动到点的时间间隔________，小球的初速度大小________。（后两空均用、表示）
13.（10分）2023年10月7日，在杭州亚运会女子排球决赛中，中国队以3比0战胜日本队，获得冠军。某次排球比赛时的场地如图所示，排球场的场地长，排球网处于场地中线位置，排球网上边缘离水平地面的高度。距离中线位置处的进攻线将左、右两个场区分为前场区和后场区。处于进攻线中点处的运动员将排球从离水平地面高处正对着球网平面水平击出，取重力加速度大小，不计空气阻力。
（1）要确保排球不触网，求排球被水平击出的最小速度；
（2）要确保排球不出界，求排球落到水平地面的最大速度。
14.（13分）火车转弯模型同样可以用来解释飞机盘旋时倾斜的问题。如图甲所示，飞机盘旋时空气对飞机的升力与机翼平面垂直，飞机受到的升力与重力的合力提供飞机盘旋时所需的向心力，其模型可简化为图乙。某架飞机在水平面内做半径为的匀速圆周运动时，机翼平面与水平方向的夹角为（大小未知），飞机在时间内运动的路程为。已知飞机的质量为，重力加速度大小为，求：
（1）飞机的角速度和向心加速度大小；
（2）飞机机翼平面与水平方向的夹角的正切值；
（3）飞机受到的升力大小。
15.（17分）如图所示，光滑的圆锥体固定在水平地面上，其轴线沿竖直方向，在圆锥体顶用长的细线悬挂一质量的小球（可视为质点），小球静止时细线与圆锥表面平行且细线与轴线的夹角。已知圆锥体的高度，细线能承受的最大拉力，取重力加速度大小，，。现使圆锥体绕其轴线缓慢加速转动，小球也随圆锥体一起做角速度缓慢增大的圆周运动（不同时间内均可视为匀速圆周运动）。
（1）求小球即将离开圆锥体表面时的角速度大小；
（2）当小球的角速度大小时，求细线上的拉力大小；
（3）若细线上的拉力达到最大拉力的瞬间细线绷断，此瞬间小球速度不受影响，求小球落到水平地面的位置到圆锥体轴线的距离。