河北省衡水市阜城中学2022-2023学年高一下学期第三次月考物理试题

2022-2023学年高一年级第三次月考

物理试题

一、单项选择题（共7题，每题4分，共28分）

1.汽车以速度v0沿平直的水平面向右匀速运动，通过定滑轮（不计滑轮的质量和摩擦）把质量为m的重物向上提起，某时刻汽车后面的绳子与水平方向的夹角为θ，如图所示。则下列说法正确的是有（    ）

A.此时重物的速度大小为

B.重物上升的速度越来越小

C.由于汽车做匀速运动，所以重物也是匀速上升

D.绳子中的拉力大于重物的重力

2. 2020年7月31日“北斗三号”全球卫星导航系统正式开通.其中一颗卫星轨道近似为圆，轨道半径为r，周期为T，地球表面的重力加速度为g，地球半径为R，引力常量为G，下列说法正确的是（    ）

A.该卫星运动的线速度为    B.地球的质量为

C.地球的质量为     D.地球的密度为

3.我国天津地标之一“天津之眼”是世界上唯一一个桥上瞰景摩天轮.摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直面内做轨道半径为R、角速度为ω的匀速圆周运动，已知当地重力加速度为g，质量为m的乘客从最高点运动到最低点过程中，重力的冲量大小为（    ）

A.0    B. 2mωR     C. 2mgR    D.

4.蹦极是一项刺激的极限运动，如图，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为50kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。若运动员从跳下到弹性绳绷紧前的过程称为过程I，绳开始绷紧到运动员速度减为零的过程称为过程II。（重力加速度g=10m/s2）下列说法正确的是（    ）

A.过程II中绳对人的平均作用力大小为750N

B.过程II中运动员重力的冲量与绳作用力的冲量大小相等

C.过程II中运动员动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量

D.过程I中运动员动量的改变量与重力的冲量相等

5.如图所示，所有接触面均光滑，质量为M的半圆弧槽静止地靠在竖直墙面处，A、B是槽的两个端点，C为槽的底部中点。现将质量为m的小球自槽口A点由静止释放，下列说法中正确的是（    ）

A.小球从A到C运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量守恒

B.小球从A到C运动过程中，小球重力做功的瞬时功率越来越大

C.小球从C到B运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量守恒

D.小球从C到B运动过程中，小球和槽组成的系统机械能守恒，动量不守恒

6.某战斗机以速度v0水平向东飞行时，将总质量为m0的导弹自由释放瞬间，导弹向西喷出质量为m、对地速率为v1的燃气，则喷气后导弹的速率为（    ）

A.   B.   C.   D.

7.如图所示，一位同学玩飞镖游戏.圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为L.当飞镖以初速度v0垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动.忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，则（    ）

A.飞镖击中P点所需的时间为

B.圆盘的半径可能为

C.圆盘转动角速度的最小值为

D.P点随圆盘转动的线速度可能为

二、多项选择题（在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，共3题，每题6分，选不全得3分，共18分）

8.我国空间站核心舱“天和”在离地高度约为h=400km的圆轨道上运行期间，聂海胜等三名宇航员在轨工作.假设“天和”做匀速圆周运动，地球半径R=6400km，引力常量为G，则可知（    ）

A. “天和”核心舱内的宇航员受地球引力作用

B.聂海胜在轨观看苏炳添东奥百米决赛比赛时间段内飞行路程可能超过79km

C.考虑到h远小于R，聂海胜可以记录连续两次经过北京上空的时间间隔T，利用公式估算地球密度

D. “天和”核心舱轨道平面内可能存在一颗与地球自转周期相同的地球卫星

9.如图所示。光滑水平面上有A、B两辆小车。质量均为m=1kg。现将小球C用长为0.2m的细线悬于轻质支架顶端，mC=0.5kg。开始时A车与C球以v0=1m/s的速度冲向静止的B车，若两车正碰后粘在一起。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。则（    ）

A. A车与B车碰撞瞬间，两车动量守恒，机械能守恒

B.小球能上升的最大高度为0.01m

C.小球能上升的最大高度为0.16m

D.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中，A、B、C组成的系统水平方向动量守恒

10.在刚刚结束的东京奥运会上，14岁的中国姑娘全红婵凭借高超的“水花消失术”获得评委们的三个满分，从而获得女子10米跳台冠军。在比赛中质量为m的全红婵，从跳台上以初速度v0竖直向上跳起，从跳台上起跳到入水前重心下降了H，入水后由于水的阻力使速度减为0。入水后到速度为0时重心下降了h，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（    ）

A.全红婵起跳后在空中受到合外力的冲量大小为

B.全红婵受到水的阻力的冲量大小为

C.从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，全红婵受到的合外力的冲量大小为

D.全红婵入水后受到重力的冲量大小为

三、非选择题（共5题，共54分）

11.（6分）利用如图所示的装置“验证机械能守恒定律”。正确进行实验操作，从打出的纸带中选出符合要求的纸带，如图所示。图中O点为打点起始点，且速度为零。选取纸带上打出的连续点A、B、C、...，测出其中E、F、G点距打点起始点O的距离分别为h1、h2、h3，已知重锤质量为m，当地重力加速度为g，打点计时器打点周期为T。

（1）下列操作中，有利于减小实验误差的是             ；

A.两限位孔在同一竖直线上

B.先释放纸带，后接通电源

C.精确测量重锤的质量

（2）为验证从O到F过程中重锤的机械能是否守恒，需要计算出重锤下落过程中重力势能的减少量         ，动能的增加量         ；

12.（9分）聪聪同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。

（1）实验中，质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1         m2（填“大于”“等于”或“小于”）。

（2）碰后小球A对木板的撞击点为图中的         点，小球B对木板的撞击点为图中的         点。

（3）当满足关系式                               时，证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒；（用m1，m2和图中给的字母表示）

13.（12分）如图所示，一可以看成质点的质量m=2kg的小球以初速度v0沿光滑的水平桌面飞出后，恰好从A点沿切线方向进入圆弧轨道，BC为圆弧竖直直径，其中B为轨道的最低点，C为最高点且与水平桌面等高，圆弧AB对应的圆心角θ=53°，轨道半径R=0.5m.已知sin53°=0.8，cos53°=0.6，不计空气阻力，g取10m/s2.

（1）求小球的初速度v0的大小；

（2）若小球恰好能通过最高点C，求在圆弧轨道上摩擦力对小球做的功.

14.（12分）科学团队在地球表面进行探测器的悬停实验，为未来探测器在更遥远的天体安全着陆做准备。当探测器向下喷出气体时，探测器悬停在地表上空。已知探测器竖直向下喷射的气体密度为ρ，横截面积为S，喷出时的速度大小为v，重力加速度为g。若近似认为喷射气体的重力忽略不计，探测器的质量保持不变，不计空气阻力，则探测器的质量是多少？

15.（15分）如图所示，铁块A质量mA=3.0kg，木块B质量mB=1.0kg，一轻质弹簧连接A和B，与A不栓接，静止在光滑的水平面上。质量mC=2.0kg的磁性金属块C以水平速度v0=15m/s向铁块A运动，相碰后粘在一起。求：

（1）磁性金属块C与铁块A碰后瞬间速度大小；

（2）磁性金属块C与铁块A碰后弹簧的最大弹性势能；

（3）弹簧恢复原长时AC块和B块的速度分别为多大。

2022-2023学年高一年级第三次月考

物理答案

1. D  2. C【详解】根据圆周运动的规律可知，卫星运动的线速度，故A错误；在地球表面，质量为m的物体受到的重力近似等于万有引力，即，解得地球的质量，故B错误；卫星绕地球做圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得，解得地球的质量，故C正确；地球的密度为，故D错误.

3. D.【详解】乘客从最高点运动到最低点过程中经过的时间为，则重力的冲量：；

4. D.【详解】A.绳在刚绷紧时，人的速度为绷紧过程中，根据动量定理

解得F=1250N故A错误：

BC.绷紧过程中，根据动量定理；故BC错误；

D.过程I用动量定理过程I中运动员动量的改变量与重力的冲量相等，故D正确。故选D。

5. D【详解】A、依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从A到C运动过程中，小球机械能守恒，小球和槽组成的系统动量不守恒，故A错误；

B、根据瞬时功率的定义式有可知，小球在A点，重力瞬时功率为0；小球在C点，速度方向与重力方向垂直，重力瞬时功率为0；在其他中间位置不为零，则小球从A到C运动过程中，重力的瞬时功率先变大后变小，故B错误；

CD、依据能量守恒和动量守恒的条件，小球从C到B运动过程中，球和槽组成的系统机械能守恒；水平方向上动量守恒，竖直方向上不守恒，所以系统动量不守恒，故C错误，D正确。故选D。

6. A【详解】根据动量守恒定律得则喷气后导弹相对地面的速率，故选A。

7.略   8. AD【解析】“天和”核心舱内的宇航员仍受到地球引力的作用，故A正确；由公式，得贴近地球表面飞行的卫星的线速度；“天和”号运行的线速度，苏炳添东奥百米决赛比赛时间小于10s，所以聂海胜在轨观看苏炳添东奥百米决赛比赛时间段内飞行路程小于79km，故B错误；北京不在赤道上，考虑到地球的自转的因素，若聂海胜记录连续两次经过北京上空的时间间隔T；该时间一定不是在较低的轨道上的“天和”号做匀速圆周运动的周期，所以不能用估算地球的密度，故C错误；由题可知，“天和”核心舱的轨道半径和地球同步卫星的轨道半径不同，但其轨道平面内可能存在一颗与地球自转周期相同的地球卫星，故D正确.

9. BD【详解】A. A车与B车正碰后粘在一起，是典型的非弹性碰撞，动量守恒，机械能有损失，A错误；

D.从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程中。A、B、C组成的系统竖直方向合外力不为零，动量不守恒，但水平方向合外力为零，水平方向动量守恒，D正确；

BC. A车与B车碰撞过程，A、B组成的系统动量守恒，可得，v1为碰后AB整体的速度，小球摆到最高点时，小球相对AB静止，具有共同的速度，设为v2，从两车粘在一起到小球摆到最高点的过程，水平方向动量守恒，可得据机械能守恒可

联立解得，小球能上升的最大高度为h=0.01m，B正确，C错误。故选BD。

10. AC【详解】A.全红婵起跳后在空中运动过程机械能守恒，解得

取向下为正方向，由动量定理，合外力的冲量大小为

。故A正确；

B.全红婵受到水中运动过程受到重力和水的阻力，根据动量定理有水的阻力的冲量大小大于，故B错误；

C.从起跳后到入水后速度减为0的全过程中，根据动量定理，取向上为正方向。

全红婵受到的合外力的冲量大小为mv0，故C正确：

D.全红婵入水后受到重力的冲量；故D错误。故选AC。

11.【答案】A   mgh2  

【解析】（1）纸带和打点计时器之间存在摩擦力，减小摩擦可以使减少的重力势能更接近动能变化，所以选A。

（2）从打O点到打F点的过程中，重物的重力势能变化量，F点的瞬时速度，所以动能增量

12.【答案】（1）大于  （2）    （3）

【详解】（1）为防止碰撞后入射球反弹，实验中质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1大于m2。

（2）水平位移不变，A碰后速度变小，因此时间变长，竖直位移增大，故打在点，B球速度大打在点。

（3）如果碰撞中系统动量守恒，以水平向右方向为正方向，由动量守恒定律得，小球离开轨道后做平抛运动，因水平位移相同，则有

解得；若满足关系式时，证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒。

13.解析（1）在A点由平抛运动规律得：

小球由桌面到A点的过程中，由动能定理得

联立得：；

（2）若小球恰好能通过最高点C，在最高点C处有，

小球从桌面运动到C点的过程中，由动能定理得

代入数据解得.

14【答案】【详解】设时间t内喷出气体质量为m，则

设探测器对气体的力为F，以竖直向下为正方向，根据动量定理有

解得

根据牛顿第三定律可知气体对探测器的力

探测器悬停在地表上空，则有

解得

15.【答案】（1）6m/s；（2）15J；（3）4m/s，10m/s

【详解】（1）设金属块C与铁块A碰后瞬间速度大小为v1，规定向右为正方向，对A、C由动量守恒得，解得

（3）当A、B、C三者速度相等时弹簧的弹性势能最大，设速度的大小为v2，对A、B、C由动量守恒得，解得

设最大弹性势能为Ep，C、A碰后到弹簧最短的过程，对A、B、C和弹簧整体由机械能守恒得

，解得

（3）C、A碰后到弹簧恢复原长的过程，对A、B、C和弹簧整体由动量守恒可得

由机械能守恒得

解得，