山东省淄博市淄博第六中学2022-2023学年高一下学期3月月考 物理试题（含答案）

山东省淄博市淄博第六中学2022-2023学年高一下学期3月月考

物理试题（含答案）

一、单项选择题（共8小题，每小题3分，共24分）

1．关于两个分运动及其合运动，下列说法正确的是（        ）

A．合速度的大小一定比每个分速度的大小都大

B．两个不在同一直线上的匀速直线运动的合运动一定是匀速直线运动

C．若两个互成角度的分运动分别是匀速直线运动和匀加速直线运动。则合运动可能是直线运动

D．两个分运动的时间之和与它们合运动的时间相等

2．下列认识正确的是（        ）

A．宇宙飞船内的宇航员处于失重状态是由于没有受到重力的作用

B．由可知，两物体间距离r减小时，它们间的引力增大，距离r趋于零时，万有引力将趋于无穷大

C．根据开普勒第二定律可知，行星在近日点的速度大于在远日点的速度

D．开普勒行星运动三定律只适用于行星绕太阳的运动，不适用于卫星绕行星的运动

3．随着人们生活水平的提高，打高尔夫球将逐渐成为普通人的休闲娱乐。如图所示，假设甲、乙、丙三位运动员从同一点O沿不同方向斜向上击出的高尔夫球分别落在水平地面上不同位置A、B、C，三条路径的最高点在同一水平面内，不计空气阻力的影响，则（        ）

A．甲击出的高尔夫球落地的速率最大    B．甲击出的高尔夫球在空中运动时间最长

C．三个高尔夫球飞到最高点时速度为零    D．三个高尔夫球击出的初速度水平分量相等

4．某河宽度为120m，河水流动与河岸平行，流速均匀且恒定，一艘小船从河边某点出发，则下列说法错误的是（        ）

A．若船的速度大小恒为4m/s，方向可变，其航行轨迹一定为直线

B．若船的速度大小恒为4m/s，方向可变，则其过河至少需要30s

C．若船头方向与河岸垂直，由静止启动，船速随时间均匀增加，则其航行轨迹一定为抛物线

D．若船头方向与河岸垂直，由静止启动，船速随时间均匀增加，其完全过河时与出发点的正对岸相距240m，则小船靠岸时的船速大小与水速相等

5．如图所示，洗衣机的圆形滚筒可绕水平轴沿逆时针方向转动。用该洗衣机对衣物进行脱水，当湿衣服贴着滚筒内壁随滚筒一起做匀速圆周运动时，下列分析正确的是（        ）

A．当衣服到达最高点时，水最容易脱离衣服

B．当衣服到达最右侧的位置向上运动时，衣服可能不受摩擦力的作用

C．当衣服到达最低点时，衣服受到的合力最大

D．衣服到达最低点时受到的弹力一定大于在其他位置受到的弹力

6．如图所示，底面半径为R的平底漏斗水平放置，质量为m的小球置于底面边缘紧靠侧壁，漏斗内表面光滑，侧壁的倾角为θ，重力加速度为g。现给小球一垂直于半径向里的某一初速度，使之在漏斗底面内做圆周运动，则（        ）

A．小球一定只受到两个力的作用     B．小球一定受到三个力的作用

C．当时，小球对底面的压力为零  D．当时，小球对侧壁的压力为零

7．如图，在倾角为θ＝30°的足够大的光滑斜面上。将小球a、b同时以相同的速率沿水平面内不同方向抛出。已知a球初速度方向垂直竖直平面PQM向外，b球初速度沿着PQ方向。则（        ）

A．a球落到斜面上时，a、b两球的位移大小相等

B．若将a球的初速度大小变为之前的2倍，则a球落到斜面上时，其速度大小也将变为之前的2倍

C．若将b球的初速度大小变为之前的2倍，则在相同时间内，其速度大小也将变为之前的2倍

D．a球落到斜面上时，a球的速度大小是b球速度大小的2倍

8．如图所示，卫星1环绕地球做匀速圆周运动，卫星2环绕地球运行的轨道为椭圆，两轨道不在同一平面内。已知圆轨道的直径等于椭圆轨道的长轴，且地球位于圆轨道的圆心以及椭圆轨道的一个焦点上，已知引力常量为G、地球的质量为m，卫星1的轨道半径为R，ON＝1.5R，卫星1的周期为，环绕速度大小为v，加速度大小为a，卫星2的周期为，在N点的速度大小为，在M点的加速度大小为。则下列说法正确的是（        ）

A．    B．    C．    D．

二、多项选择题（共4小题，每小题4分，共16分，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分）

9．高一新生军训模拟投弹演练中，在陡峭山头上的同一位置，小明先后两次沿水平方向向山下同一目标投掷出甲，乙两颗仿真手榴弹（可视为质点），轨迹如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（        ）

A．甲和乙飞行的时间相同       B．甲的飞行时间比乙的长

C．甲的水平速度比乙大       D．甲落地时的速度比乙小

10．如图所示为一个半径为5m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取，不计空气阻力，要使得小球正好落在A点，则（        ）

A．小球平抛的初速度一定是2.5m/s    B．小球平抛的初速度可能是2.5m/s

C．圆盘转动的角速度可能是2.5π rad/s    D．圆盘转动的角速度可能是10 rad/s

11．如图所示，卫星a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，卫星b绕地球做匀速圆周运动且离地面高度为h，卫星c是地球同步卫星，则（        ）

A．b的线速度小于第一宇宙速度

B．a的向心加速度就是重力加速度g

C．c的向心加速度比a的向心加速度大

D．b、c与地球中心的连线在相等时间内扫过的面积不相等

12．如图所示，三个完全相同的物体A、B和C放在水平圆盘上，它们分居圆心两侧且共线，用两根不可伸长的轻绳相连。物块质量均为1kg，与圆心距离分别为、和，其中且。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘以不同角速度绕轴OO＇匀速转动时，A、B绳中弹力和B、C绳中弹力随的变化关系如图所示，取，下列说法正确的是（        ）

A．物体与圆盘间的动摩擦因数

B．物体B与圆心距离，

C．当角速度为1rad/s时，圆盘对A的静摩擦力方向背离圆心

D．当角速度为2rad/s时，A、B恰好与圆盘发生滑动

三、实验题（共14分，每空2分）

13．在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中：

（1）如图甲所示的实验中，观察到两球同时落地，说明平抛运动在竖直方向做               ；如图乙所示的实验：将两个光滑斜轨道固定在同一竖直面内，滑道末端水平，把两个质量相等的小钢球，从斜面的相同高度由静止同时释放，观察到球1落到水平板上并击中球2，这说明平抛运动在水平方向做               ；

（2）该同学用频闪照相机拍摄到如图所示的小球平抛运动的照片，照片中小方格的边长L＝2.5cm，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔               s曝光一次，小球平抛初速度为               m/s（当地重力加速度大小）。

14．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题：

（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中          的方法；

A．理想实验法   B．等效替代法   C．控制变量法

（2）图中是在研究向心力的大小F与               的关系。

A．质量m    B．角速度    C．半径r

（3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为               。

A．1：4     B．2：1     C．1：2     D．1：1

四、计算题（本题共4小题，共46分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

15．（8分）

如图所示，在倾角为θ的斜面顶端P点以初速度水平抛出一个小球，最后落在斜面上的Q点，已知重力加速度为g。

（1）求小球在空中运动的时间以及P、Q间的距离；

（2）小球抛出多长时间后离开斜面的距离最大？

16．（10分）

如图所示，一环形车道竖直放置，半径为6m，特技演员以恒定速率行驶，演员与汽车的总质量为1000kg，已知，则

（1）若汽车以12m/s恒定的速率运动，汽车通过最高点时对环形车道的压力多太？

（2）若要挑战成功，汽车的速率最小值为多少？

（3）若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车的速率最大值为多少？

17．（12分）

宇航员在某星球表面将一小钢球以某一初速度竖直向上抛出，测得小钢球上升的最大高度为h，小钢球从抛出到落回星球表面的时间为t．不计空气阻力，忽略该星球的自转，已知该星球的半径为R（R远大于h），该星球为密度均匀的球体，引力常量为G．求：

（1）该星球表面的重力加速度；

（2）该星球的密度；

（3）该星球的第一宇宙速度。

18．（16分）

如图所示，轨道AB固定在竖直平面内，C、D是倾斜传送带上下两转轮与皮带的切点，传送带下端紧接着斜面，斜面底端有一弹性板E。已知倾斜传送带和斜面与水平面的夹角都为，传送带CD间距离，斜面长。一质量m＝0.2kg的小滑块在A点释放后，从轨道末端B水平抛出，从C点以的速度沿CD方向进入传送带。滑块与弹性板碰撞前后速度大小不变，滑块与传送带和斜面间的滑动摩擦因数均为。（）

（1）求滑块从B运动到C的时间t；

（2）若传送带静止不动，则滑块与弹性板碰前瞬间的速度大小是多少？反弹后能上滑的最大距离x是多少？

（3）若传送带逆时针匀速运行的速度大小为v，请写出滑块与弹性板碰撞后能上滑的最大距离x＇与v之间的关系式。

物理参考答案

1．B 2．C 3．A 4．A 5．D

6．【答案】C

【详解】ABD．对小球，由牛顿第二定律，有

可知侧壁对小球的支持力不能为零，底面对小球的支持力可能为零。所以小球可能受到三个力的作用，也可能受到两个力的作用。由牛顿第三定律可知，小球对侧壁的压力不能为零。所以AD错误，B正确；

C．当时，故C正确。故选C。

7．【答案】B

【详解】A．由之前的分析可知a球落到斜面上用时为

此时a球的位移为，b球的水平位移为

沿斜面向下的位移为，b球的位移为

故a、b两球的位移大小不相等，故A项错误；

B．当a球落到斜面时，有

解得

则a球落到斜面时的速度为

因为，若将a球的初速度大小变为之前的2倍。则a球落到斜面上时，其速度大小也变为之前的2倍，故B项正确；C．根据

所以相同时间内，其速度大小不一定变为之前的两倍，故C项错误；

D．a球落到斜面上时，a球的速度大小为

此时b球的速度大小为，故D项错误。故选B。

8．【答案】D

【详解】A．由开普勒第三定律可得

且已知圆轨道的半径等于椭圆轨道的半长轴，则，故A错误；

BD．对卫星1由万有引力定律

解得

如果卫星2以O为圆心环绕地球做半径为1.5R的圆周运动，设环绕速度为v＇，则

根据已知条件知卫星2过N点时的万有引力大于向心力，即

解得，所以有，B错误，D正确；

C．卫星在运行过程中只受万有引力作用，则有，加速度

又有OM＝0.5R，所以，C错误。故选D。

9．【答案】AC

10．【答案】AD

【详解】AB．根据可得

则小球平抛的初速度，故A正确，B错误；

CD．根据ωt＝2nπ（n＝1、2、3、）

解得圆盘转动的角速度（n＝1、2、3、），故C错误，D正确。故选AD。

11．【答案】ACD

【详解】

A．根据万有引力提供向心力

所以

由于b的轨道半径大于地球半径，所以b的线速度小于第一宇宙速度，故A正确；

B．对a，根据牛顿第二定律有

所以，故B错误；

C．a、c具有相同的角速度，根据向心加速度与角速度的关系

由于c的轨道半径大于a的轨道半径，所以c的向心加速度大于a的向心加速度，故C正确；

D．根据开普勒第二定律可知，某一卫星与地球中心的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D正确。故选ACD。

12．【答案】BD

【详解】

A．由题图可知

所以当时，A、B间绳刚要有拉力，对物体A有解得

选项A错误；

B．由题图可知

所以当时，B、C间绳刚要有拉力，

对物体C，有解得

当时，B、C间绳的拉力均为1N，对物体B只有摩擦力提供向心力，有

解得

选项B正确；

C．当角速度为1rad/s时，对物体A有解得，方向指向圆心，C错误；

D．由图像可以得出当角速度为rad/s时，，，

对物体A有解得

对物体C有解得

说明此刻A、B恰好与圆盘发生滑动，选项D正确。故选BD。

13．【答案】自由落体运动 匀速直线运动 0.05 1

【详解】

（1）[1]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，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；

[2]因为观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，可知球1在水平方向上的运动规律与球2相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动；

（2）[3]在竖直方向上，根据匀变速直线运动的规律可得

得

[4]由公式，可得小球初速度为

14．【答案】C B B

【详解】

（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度ω不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度ω；保持半径r和角速度ω不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。

故选C。

（2）[2]图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度ω的关系。

故选B。

（3）[3]由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为

两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系可知，两变速轮塔的半径之比

故选B。

15．（8分）

（1），；（2）。

【详解】

（1）根据平抛运动的规律有

联立解得小球在空中运动时间

根据几何关系得，P、Q两点的距离

（2）当小球的速度方向与斜面平行时，距离斜面最远，此时竖直分速度为

则运动的时间为

16．（10分）

【答案】（1）14000N；（2）7.7m/s；（3）20.5m/s

【详解】

（1）若汽车以12m/s恒定的速率运动，汽车通过最高点时

解得

根据牛顿第三定律可知，汽车对环形车道的压力

（2）若要挑战成功，则汽车在最高点的速率最小值满足

解得

（3）汽车在最低点时对轨道的压力最大，则若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车在最低点的速率满足

解得

17．（12分）

【答案】（1）；（2）；（3）

【详解】（1）根据竖直上抛运动的对称性可知小球上升、下落过程的时间均为，根据自由落体运动公式，有

解得该星球表面的重力加速度

（2）静止在该星球表面的物体，根据重力等于万有引力，有

解得星球的质量

星球的体积

故该星球的密度

（3）根据万有引力提供向心力，有

解得第一宇宙速度

18．（16分）

【答案】（1）0.25s；（2）1m/s，m；（3）见解析

【详解】

（1）小滑块从B到C做平抛运动，对C点的速度进行分解可得

由竖直方向做自由落体运动可得

解得

（2）选择沿斜面向下为正方向，向下运动过程中由牛顿第二定律可得

解得

由运动学公式可得

解得

反弹后向上运动过程中，由牛顿第二定律可得

解得

由运动学公式可得

解得

（3）当0＜v≤3m/s时，滑块在传送带上一直减速，由

解得

紧接着到斜面上继续减速，到达E点速度大小为1m/s，反弹后

当3＜v＜11m/s时，滑块在传送带上先减速或加速到和传送带速度一样后再和传送带一起匀速运动，到达D点时速度大小为v，由

解得

与弹性板碰撞后有

解得

当v≥11m/s时，滑块在传送带上一直加速

解得

紧接着到斜面上继续减速，由

解得

与弹性板碰撞后有

解得

综上可得：

当0＜v＜3m/s时，；

当3＜v＜11m/s时，；

当v≥11m/s时，。