海南省海口市琼山区海南中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（原卷版+解析版）

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注意事项∶
1.本试题分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分。考试时间90分钟，满分100分。答卷前，考生务必将自己的姓名、学号（准考证号）填写（涂）在答题卡上。
2.回答第卷时，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，用橡皮擦干浄后，再选涂其他答案标号，写在本试卷上无效。
3.回答第II卷时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
4.考试结束后，本试卷由考生自己保留，将答题卡交回。
第I卷选择题，共44分
一、单项选择题（本题共8小题，每小题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求）
1. 关于曲线运动的说法中正确的是 （ ）
A. 做曲线运动物体，有可能处于平衡状态
B. 做曲线运动的物体受到的合外力的方向与速度方向在同一条直线上
C. 任何曲线运动都是变速运动
D. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
2. “打水漂”是一种常见的娱乐活动，以一定的高度水平扔出的瓦片，会反复在水面上弹跳前进，假设瓦片和水面相撞后，在水平和竖直方向速度大小均减小，以下四幅图有可能是瓦片轨迹的是（ ）
A. B. C. D.
3. 2023年9月21日的“天宫课堂”第四课中，航天员演示了关于陀螺的实验。对于在空间站中处于“静止”状态的陀螺，下列说法正确的是（ ）
A. 陀螺没有惯性B. 陀螺不受任何力的作用
C. 陀螺所受地球引力充当向心力D. 陀螺所受合外力为零
4. 2023年9月28日中国首条时速350公里跨海高铁——福厦高铁正式开通运营，福州至厦门两地间形成“一小时生活圈”。如图甲，一满载旅客的复兴号列车以大小为v的速度通过斜面内的一段圆弧形铁轨时，车轮对铁轨恰好都没有侧向挤压。图乙为该段铁轨内、外轨道的截面图。下列说法正确的是（ ）
A. 列车受到重力、轨道的支持力和向心力
B. 若列车以大于v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压外轨
C. 若列车空载时仍以v的速度通过该圆弧轨道，车轮将侧向挤压内轨
D. 若列车以不同速度通过该圆弧轨道，列车对轨道的压力大小不变
5. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度匀速向上运动，从图中位置上升至与定滑轮的连线等高的位置。已知与竖直杆成角，则（ ）
A. 刚开始时B的速度为
B. A匀速上升时，重物B也匀速下降
C. 重物B下降过程，绳对B拉力小于B的重力
D. A运动到位置时，B的速度为0
6. 甲乙两同学想将货物运送至楼上，设计了如图所示装置。当重物提升到一定高度后，两同学均保持位置不动，乙用一始终水平的轻绳将工件缓慢向左拉动，最后将重物运送至乙所在位置，完成运送。若两绳始终位于同一竖直面内，绳子足够长，不计滑轮的摩擦和重力，则此过程（ ）
A. 甲手中绳子上的拉力不断变小
B. 楼面对甲的作用力不断增大
C. 楼面对甲的摩擦力与楼面对乙的摩擦力大小相等
D. 乙手中绳子上的拉力不断增大
7. 学习牛顿第二定律后，某物理兴趣小组设计了如图所示的装置测物块A的质量。已知，重物C通过定滑轮作用使系统沿水平面做匀加速直线运动，读出拉力传感器1、2的示数分别为8N、10N，不考虑传感器质量的影响，A、B与桌面间动摩擦因数相同，则滑块A的质量为（ ）
A. 4kgB. 8kgC. 12kgD. 16kg
8. 如图所示，水平转台上的小物体A、B通过轻绳连接，转台静止时绳中无拉力，A、B的质量分别为、，A、B与转台间的动摩擦因数均为，A、B离转台中心的距离分别为，当两物体随转台一起匀速转动时，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为，下列说法中正确的是（ ）
A. 绳中无拉力时，A、B物体受到的摩擦力大小相等
B. 当绳中有拉力时，转台转动的角速度应大于
C. 若转台转动角速度大于，则A、B一起相对转台向B离心的方向滑动
D. 物体所受的摩擦力方向一定指向圆心
二、多项选择题（本题共5小题，每小题4分，共20分。全部选对的得4分，选对但不全的得2分；有选错的得0分）
9. 2024年1月5日，我国“快舟一号”运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空，以“一箭四星”方式，将“天目一号”掩星探测星座15~18星送入预定轨道（轨道近似为圆轨道，高度在400至600公里之间），发射任务取得圆满成功，实现了2024年中国航天发射开门红。对于这四颗入轨后的卫星，下列说法正确的是（ ）
A. 轨道高度为400公里的卫星周期比轨道高度为600公里的小
B. 轨道高度为400公里卫星加速度比轨道高度为600公里的小
C. 某一颗卫星可能相对地面静止
D. 卫星圆周运动的速度一定小于7.9km/s
10. 世界面食在中国，中国面食在山西。山西的面食中，又以“刀削面”最为有名，是真正的面食之王。“刀削面”的传统操作手法是一手托面，一手拿刀，直接将面削到开水锅中。如图所示，小面圈刚被削离时距开水锅的高度为h，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L。若所有的小面圈都被水平削出，并全部落入锅中，忽略空气阻力，重力加速度为g，关于小面圈在空中运动的描述，下列说法正确的是（ ）
A. 所有面圈的速度变化量都相同B. 初速度大的面圈，运动时间短
C. 落入锅口正中心的面圈的初速度是D. 落入锅中的最大速度是最小速度的3倍
11. 如图，矩形金属框竖直放置，其中、足够长，且杆光滑，一根轻弹簧一端固定在M点，另一端连接一个质量为m的小球，小球穿过杆，金属框绕轴分别以角速度和匀速转动时，小球均相对杆静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（ ）
A. 小球的高度一定降低B. 弹簧弹力的大小一定不变
C. 小球对杆压力的大小一定变大D. 小球所受合外力的大小一定变大
12. 2023年12月25日，我国在酒泉卫星发射中心将天目一号掩星探测星座1114星成功送入预定轨道。掩星探测技术是利用低轨掩星接收高轨导航卫星信号，通过分析穿过大气层后的卫星信号数据来分析大气状态的技术。某掩星和导航卫星的运动均可视为绕地球的匀速圆周运动，如图所示。下列说法正确的是（ ）
A. 相同时间内掩星转过的圆心角小于导航卫星转过的圆心角
B. 相同时间内掩星运动的路程小于导航卫星运动的路程
C. 掩星运动的周期小于导航卫星运动的周期
D. 掩星的速度变化率大于导航卫星的速度变化率
13. 如图所示，两个质量均为m的相同小木块A、B叠放在一起，置于水平地面上，木块右端通过一根绕过定滑轮的轻质细绳相连，细绳刚好拉直且没有拉力，A与B、B与地面之间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用水平向左的力F作用在A的左侧，F的大小随时间均匀变大，即。A与B之间摩擦力的大小记为f1，B与地面之间摩擦力的大小记为f2，重力加速度为g，则在A、B分离前，f1与f2随时间的变化关系图像正确的是（ ）
A. B.
C. D.
第II卷非选择题，共56分
三、实验题（本题共2小题，分。请将答案按题目要求写在答题卡上的指定位置，写在本试卷上无效）
14. 用频闪照相记录平抛小球在不同时刻的位置，探究平抛运动的特点。
（1）关于实验，下列做法正确的是___________（填选项前的字母）。
A．选择体积小、质量大的小球 B．借助重垂线确定竖直方向
C．先抛出小球，再打开频闪仪 D．水平抛出小球
（2）图1所示的实验中，A球沿水平方向抛出，同时B球自由落下，借助频闪仪拍摄上述运动过程。图2为某次实验的频闪照片，在误差允许范围内，根据任意时刻A、B两球的竖直高度相同，可判断A球竖直方向做___________运动；根据___________，可判断A球水平方向做匀速直线运动。

（3）某同学使小球从高度为的桌面水平飞出，用频闪照相拍摄小球的平抛运动（每秒频闪25次），最多可以得到小球在空中运动的___________个位置。
（4）某同学实验时忘了标记重垂线方向，为解决此问题，他在频闪照片中，以某位置为坐标原点，沿任意两个相互垂直的方向作为x轴和y轴正方向，建立直角坐标系，并测量出另外两个位置的坐标值、，如图3所示。根据平抛运动规律，利用运动的合成与分解的方法，可得重垂线方向与y轴间夹角的正切值为___________。

15. 某实验小组通过如图所示的装置验证向心力公式。一个体积较小，质量为m的滑块套在水平杆上（不会翻到），力传感器通过一根细绳连接滑块，用来测量绳中拉力F的大小，最初整个装置静止，细绳刚好伸直但无张力，然后让整个装置逐渐加速转动，最后滑块随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动。滑块的中心固定一块挡光片，宽度为d，滑块的中心到转轴的距离为L，每经过光电门一次，通过力传感器和光电计时器就同时获得一组细绳拉力F和挡光片经过光电门时的挡光时间的数据。
（1）某次旋转过程中挡光片经过光电门时的挡光时间为，则滑块转动的线速______；
（2）认为绳的张力充当向心力，如果______（用已知量和待测量的符号表示），则向心力的表达式得到验证。
（3）该小组验证向心力的表达式时，经多次实验，仪器正常，操作和读数均没有问题，发现拉力F的测量值与滑块的向心力的理论值相比______（填“偏大”或“偏小”），主要原因是____________。
四、计算题（本题共3小题，第16题10分，第17题12分，18题16分，共38分。把解答写在答题卡中指定的答题处，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
16. 一轻质杆长为，A端连接有质量的小球。B端处为转轴，转轴离开地面的高度为，装置在竖直平面内匀速转动的周期为。取。
（1）小球运动到最高点时受到的支持力为多大？
（2）若小球在最高点A失去装置的约束而直接飞出，求落地点到转轴B正下方的水平距离。（保留2位有效数字）
17. 如图1所示为遥控爬墙小车，小车通过排出车身内部空气，和外界大气形成压差，使车吸附在墙壁等平面上。如图2所示，某次遥控小车从静止出发沿着同一竖直面上的点经点运动到天花板上的点，运动到点时速度为。然后保持速率不变从点开始绕点做匀速圆周运动。沿竖直方向，与竖直方向夹角为沿水平方向，三段长度均为。小车质量为，车身内外由大气压形成垂直墙面的压力差恒为。运动过程中小车受到墙壁的阻力大小与车和墙壁间的弹力之间关系为，方向总与速度方向相反。小车可视为质点，忽略空气阻力，不计转折处的能量损失，重力加速度为。
（1）求小车在段向上运动时，小车所受阻力大小；
（2）遥控小车到水平天花板上做匀速圆周运动时，小车的引力为，求此时小车的转动半径。
18. 如图所示，质量、足够长的木板置于光滑水平面上，板左上方有一固定挡板P，质量的小物块A静止于木板左端。现将质量的小物块B以水平向左的初速度滑上木板，整个运动过程中A、B未发生碰撞A与挡板P碰撞后均反向弹回，碰撞前后瞬间速度大小相等。已知A、B与木板间的动摩擦因数均为0.2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度。
（1）物块B滑上木板后，A与木板一起运动，求B刚滑上木板时的加速度大小和A与木板的加速度大小；
（2）若A与挡板P的距离，求A开始运动到与挡板P碰撞的时间；
（3）若将木板换成轻质的长板，其他条件不变，整个运动过程中A只与挡板碰撞两次，且最终A、B停止了运动，求整个运动过程中A通过的路程s。