重庆市万州第二高级中学2022-2023学年高一下学期3月质量检测物理试卷（含答案）

这是一份重庆市万州第二高级中学2022-2023学年高一下学期3月质量检测物理试卷（含答案），共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，填空题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
重庆市万州第二高级中学2022-2023学年高一下学期3月质量检测物理试卷学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题1、下列关于运动和力的叙述中，正确的是(   )A.做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B.物体做圆周运动，所受的合力一定指向圆心 C.物体所受合力方向与运动方向相反，该物体一定做直线运动 D.物体运动的速率在增加，所受合力方向一定与运动方向相同2、如图，AB两点为奶茶塑封机手压杆上的两点，A在杆的顶端，B在杆的中点处。杆在向下转动的过程中，下列说法正确的是(   )A.A、B两点角速度大小之比为1:2 B.A、B两点线速度大小之比为2:1
C.A、B两点周期大小之比为2:1 D.A、B两点向心加速度大小之比为1:13、路灯维修车如图所示，车上带有竖直自动升降梯.若车匀速向左运动的同时梯子匀速上升，则关于梯子上的工人的描述正确的是(   )A.工人相对地面的运动轨迹为曲线
B.仅增大车速，工人相对地面的速度将变大
C.仅增大车速，工人到达顶部的时间将变短
D.仅增大车速，工人相对地面的速度方向与竖直方向的夹角将变小
4、我国无人艇装上相控阵雷达.如图所示，某无人艇位于与对岸的最近距离为的O点处，从O点向下游20m处有一危险区，当时水流速度为，为了使无人艇避开危险区沿直线到达对岸，无人艇在静水中的速度大小至少是(   )
A.20m/s B. C.25.5m/s D.50m/s
5、如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面的不同高度。忽略空气阻力，关于球在这两次从飞出到恰好击打墙壁的运动过程，下列说法正确的是(   )A.飞出时的初速度竖直分量相等 B.在空中的时间相等
C.击打墙壁的速度相等 D.飞出时的初速度大小可能相等6、如图所示，长为L的直棒一端可绕固定轴O转动，另一端搁在水平升降台上，升降平台以速度v匀速上升，当棒与竖直方向的夹角为θ时，棒的角速度为(   )A. B. C. D.7、如图所示，质量忽略不计、长度分别为和的不可伸长的轻绳，分别系质量为5m和m的小球，它们以相同的转速绕中心轴线做匀速圆周运动。稳定时绳子与竖直方向夹角的正切值分别为及，圆周运动半径分别为和，两绳子中的张力分别为和，则(   )
A. B. C. D.
二、多选题8、关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是(   )A.如图a所示，汽车安全通过拱桥最高点时，车对桥面的压力小于车的重力
B.如图b所示，在光滑固定圆锥筒的水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力
C.如图c所示，轻质细杆一端固定一小球，绕另一端O点在竖直面内做圆周运动，在最高点小球所受的弹力方向一定向上
D.如图d所示，火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，车轮可能对内外轨均无侧向压力
9、某同学要探究类平抛运动的规律，设计了如图所示实验装置，他将一块足够大平整方木板的一端放在水面地面上，另一端用支撑物垫起，形成一个倾角为θ的斜面；他先将一个小木块轻轻放在斜面上，放手后发现小木块会沿斜面向下运动；接着该同学将木块置于木板左上角，同时给小木块一个平行于木板上沿的水平向右初速度，测量木块的运动轨迹，并沿平行于木板上沿和沿斜面向下方向建立xOy坐标系来研究木块的运动。木块与木板上表面间的动摩擦因数处处相同均为μ，不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是(   )
A.小木块在斜面上的运动轨迹为一条抛物线，该同学实验方案可行
B.小木块获得初速度开始运动的瞬间，其加速度大小为
C.小木块沿y轴方向的分运动为匀加速直线运动
D.小木块最终沿与y轴平行的方向做匀加速直线运动，加速度大小
10、如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量为m的两个物体A和B,它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为，A和B与盘间的动摩擦因数分别为μ和，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.下列说法错误的是(   )
A.此时A所受摩擦力方向沿半径指向圈外
B.此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
C.此时绳子张力为
D.此时圆盘的角速度为
三、填空题11、某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为_____m/s,小球运动到B点的速度_____m/s，B点离抛出点的水平距离_____m。四、实验题12、为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小。滑块上固定一遮光片，宽度为d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测得旋转半径为r。滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度ω的数据。
（1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制_____和_____保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度_____；
（2）以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示直线，图线不过坐标原点的原因是_____。
五、计算题13、杂技演员在做水流星表演时，用绳系着装有水的小桶可视为质点在竖直平面内做圆周运动，当小桶运动到最高点时，水恰好不流出来。已知最高点距地面的高度为，若水的质量，绳长，空气阻力忽略不计，重力加速度g取。（1）求小桶在最高点时的速度大小；（2）如果小桶运动到最高点时绳子断裂导致杂技演员突然脱手，求最高点的小桶落地时与演员之间的水平距离为多少；（3）若在最高点时水桶的速率，求水对桶底的压力大小。14、跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，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。现有某运动员(可视为质点)从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。测得ab间的距离为50m，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取，试求：(结果可以用根号表示)（1）运动员在a处的速度大小和在空中飞行的时间；（2）运动员在空中离坡面的最大距离。15、如图所示为竖直平面坐标系xOy中的装置。四分之三的光滑细管轨道AEF的半径为R，圆心为，接收面ABC由倾角的斜面AB和四分之一的圆弧面BC组成，已知斜面上端A点位于原点O的正上方2R处，且紧靠细管口；圆弧面BC的半径为3R，圆心在B点的正上方。在y轴上某处将质量为m的小球P(可视为质点)由静止释放，小球进入细管轨道后从最高点F水平抛出。已知小球从释放开始到任意位置均满足：常量(恒定不变)，其中y和v分别表示小球所到位置的纵坐标和速度，g为重力加速度，不计空气阻力的影响。
（1）若小球在处由静止释放，求小球经过最低点E时对细管轨道的压力大小；
（2）要使小球能打在接收面AB上，求小球释放点的y坐标的范围；
（3）请写出小球释放点的竖直坐标y与打在接收面ABC上的水平坐标x之间的函数关系。(不考虑小球打到接收面后的反弹)

参考答案1、答案：C解析：A.做曲线运动的物体，其速度一定变化，但加速度不一定变化，比如平抛运动，故A错误；B.物体做圆周运动，所受的合力不一定指向圆心，当是匀速圆周运动时，由于速度大小不变，所以加速度垂直于速度，因此合力一定指向圆心，故B错误；C.当物体所受合力方向与运动方向相反，则一定做减速且直线运动，故C正确；D.物体运动的速率在增加，则一定有加速度存在，但不一定与运动方向相同，比如平抛运动，合力方向与运动方向不相同，故D错误。故选C。2、答案：B解析：AB.由于AB两点在同一轴上，因此角速度相同，根据，AB两点的线速度之比，A错误，B正确；C.由于为同轴转动，角速度相同，周期也相同，C错误；D.根据向心加速度公式，可知向心加速度之比为，D错误。故选B。3、答案：B解析：车上的工人一边与车一起向左匀速运动一边随着梯子匀速上升，合成后的运动轨迹为直线，因此A错误；仅增大车速，由图象可知工人相对地面的速度v将变大，工人相对地面的速度方向v与竖直方向的夹角θ将变大，因此B正确，D错误；工人到达顶部的时间是由竖直方向上的距离除以竖直速度，竖直速度不变，所以时间不变，因此C错误.4、答案：C解析：若无人艇刚好避开危险区，无人艇应沿OP方向以速度v行驶，如图所示由几何知识得，所以，为水流速度，当无人艇在静水中的速度时，最小，，显然无人艇沿其他方向，如沿OQ以速度行驶时，在静水中的速度，则无人艇在静水中的速度至少为25.5m/s，C正确。故选C。5、答案：D解析：A.壁球反向做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，高度较小的，抛出时速度的竖直分量较小，故A错误；B.将壁球的运动反向处理，即为平抛运动，竖直方向上为自由落体运动，由题意可知，运动过程中高度较小的，运动时间较短，因此球在这两次从飞出到撞击墙壁前的过程中，在空中的时间不相等，故B错误；C.壁球反向做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，高度较小的，运动时间短，水平分速度较大，即壁球撞击墙壁的速度较大，故C错误；D.根据速度的合成可知，高度较小的，水平速度大，竖直速度小，故抛出时的初速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。故选D。6、答案：D解析：棒与升降台接触点的实际运动即合运动方向是垂直于棒指向左上方，如图所示。合速度，沿竖直方向上的速度分量等于v，则，所以，选项A、B、C均错，D正确。7、答案：A解析：B.设绳子与竖直方向夹角分别为、，对下面小球受力分析竖直方向有，对两个球看作整体竖直方向上有，稳定时绳子与竖直方向夹角的正切值分别为及，联立解得，B错误；A.对下面小球受力分析水平方向有，对上面小球受力分析水平方向有，联立解得；CD.根据几何关系，，联立解得，CD错误；故选A。8、答案：AD解析：A.图a汽车安全通过拱桥最高点时，重力和支持力的合力提供向心力，方向竖直向下，所以支持力小于重力，根据牛顿第三定律，车对桥面的压力小于车的重力，故A正确；B.图b沿固定圆锥筒内做匀速圆周运动的小球，受重力和弹力作用，向心力是二者的合力，故B错误；C.图c中轻质细杆一端固定的小球，当小球在最高点压力为零时，重力提供向心力，有，解得，当速度小于v时，杆对小球有支持力，方向竖直向上；当速度大于v时，杆对小球有拉力，方向竖直向下，故C错误；D.图d中火车以某速度经过外轨高于内轨的弯道时，受到的重力和轨道的支持力的合力恰好等于向心力时，车轮对内外轨均无侧向压力，故D正确。故选AD。9、答案：BD解析：ABD.小木块获得初速度开始运动的瞬间，受重力、支持力、滑动摩擦力，滑动摩擦力的方向与方向反向，把重力分解为垂直斜面向上和沿斜面向下的两个力，则根据牛顿第二定律有，解得，此后木块在y方向做加速运动，x方向做减速运动，当x方向速度减为零时x方向不在运动，最终木块在y方向做匀加速直线运动，其加速度大小为，所以木块不是做类平抛运动，A错误，BD正确；C.滑动摩擦力的方向从最初与方向反向，逐渐变为沿y轴负方向，则小木块沿y轴方向的分运动为先做加速度减小的加速直线运动，后做匀加速直线运动，C错误。故选BD。10、答案：BC解析：两物块A和B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则，B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，根据牛顿第二定律得：；；解得：，，故AD正确；此时烧断绳子，AB的最大静摩擦力均不足以提供向心力，则AB均做离心运动，故B错误.此题选择错误的选项，故选BC.11、答案：1.5；2.5；0.3解析：小球在竖直方向为自由落体运动，设频闪照相闪光时间间隔为T，根据匀变速运动推论可得竖直方向有，解得，水平方向做匀速直线运动可得初速度大小为，根据匀变速运动推论到达B点时的竖直方向速度为，小球运动到B点的速度，小球从抛出点到B点所用的时间为，B点离抛出点的水平距离为。12、答案：（1）滑块质量；旋转半径；（2）滑块受到摩擦力解析：（1）根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转的半径不变。物体转动的线速度为，其中，则。（2）图线不过坐标原点的原因是：滑块和水平杆之间有摩擦力，开始一段时间，摩擦力 提供向心力，当摩擦力达到最大值后，才存在绳子拉力。13、答案：（1）3m/s（2）1.8m（3）0解析：（1）在最高点由重力提供向心力 解得（2）如果小桶运动到最高点时杂技演员突然脱手，小桶做平抛运动 联立解得即小桶落地时与演员之间的水平距离为1.8m。（3）设桶底对水的压力大小为F，则有 由牛顿第三定律可知，水对桶底的压力大小为0。14、答案：（1），（2）解析：（1）在a点沿水平向左和竖直向下建立坐标系，则有解得（2）在a点沿斜面向下和垂直斜面向上建立坐标系，则有得解得运动员距离斜面的最大距离为15、答案：（1）（2）（3）时，，当时，解析：（1）设小球经过最低点E时的速度大小为，由于常量，则设小球在最低点E时受轨道支持力的大小为，由向心力公式得解得根据牛顿第三定律，小球经过最低点E时对细管轨道的压力大小也为（2）设小球从最高点F水平抛出时速度大小为时恰好能打到A点，由平抛运动规律得解得设小球释放点的坐标为，从P点到F点，由于常量，则解得设小球恰好打到B点，在F点时的速度大小为，释放坐标为，同理可解得要使小球能打在接收面AB上，小球释放点的y坐标的范围为（3）当时，小球落在斜面AB上，由平抛规律和几何关系得且解得当时，小球落在圆弧面BC上，同理得且解得