广西钦州市浦北中学2022-2023学年高一物理下学期3月月考试卷（Word版附解析）

浦北中学2023年春季学期三月份考试试题

高一物理（理科）

时间：75分钟  总分100分

一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示。已知船在静水中行驶的速度为v1，水流速度为v2，河宽为d。则下列判断正确的是（　　）

A. 船渡河时间为

B. 船渡河时间为

C. 船渡河过程被冲到下游的水平距离为d

D. 船渡河过程被冲到下游的水平距离为

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】AB. 船正对河岸运动，渡河时间最短为

t＝

故AB错误；

CD. 船渡河过程被冲到下游的水平距离为

s2＝v2t＝d

故C正确，D错误。

故选C。

2. 抗洪抢险应急救援时，直升机沿直线水平向右匀速飞行的同时，被救助者随着竖直钢丝绳的收缩而匀速上升，则被救助者运动的实际运动轨迹可能为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】A

【解析】

【详解】被救助者水平方向做匀速直线运动，竖直方向也做匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，运动轨迹为直线。

故选A。

3. 如图所示，小滑块M、N通过铰链用轻杆连接，M套在固定的竖直光滑杆上，NM放在光滑水平地面上，轻弹簧水平放置，左端与N相连，右端固定在竖直杆O点上。M由静止释放，M、N整个运动过程中始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦。则M、N的速度大小相等时，轻杆与竖直方向夹角为（　　）

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】将M、N的速度进行分解，如图所示

可得

即有

仅当时

故C正确，ABD错误。

故选C。

4. 下图是家庭里常见的厨房水槽，A、B分别是水槽出口上的两点，当出水口绕转轴O转动，如下图，v代表线速度，代表角速度，a代表向心加速度，T代表周期，则下列说法正确的是（    ）

A. ， B. ， C. ， D. ，

【答案】C

【解析】

【详解】当出水口绕转轴O转动，A、B的角速度、周期都相等，则

，

由，又，所以

由，，所以

故选C。

5. 2022北京冬奥会自由式滑雪女子U型场地技巧决赛，中国队选手谷爱凌夺得冠军。如把U型场地近似看作半圆型轨道，则谷爱凌在滑至轨道最低点时，下列说法正确的是（　　）

A. 处于平衡状态

B. 处于超重状态

C. 受到的支持力和重力是一对作用力和反作用力

D. 受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用

【答案】B

【解析】

【详解】A．谷爱凌在滑至轨道最低点时，受合外力不为零，则不处于平衡状态，选项A错误；

B．谷爱凌在滑至轨道最低点时，加速度向上，则处于超重状态，选项B正确；

C．受到的支持力和重力既不是一对作用力和反作用力，也不是平衡力，选项C错误；   

D．受到重力、支持力、摩擦力三个力作用，选项D错误。

故选B。

6. 一水平抛出的小球落到一倾角为的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如右图中虚线所示．小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（     ）

A.  B.  C.  D.

【答案】B

【解析】

【详解】小球撞在斜面上，速度方向与斜面垂直，则速度方向与水平方向夹角的正切值，竖直位移与水平位移的比值，故B正确．

7. 如图是生活中的圆周运动实例，下列选项说法正确的是（　　）

A. 图甲中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用

B. 图乙中，汽车通过拱桥的最高点时，无论汽车速度多大，汽车对桥始终有压力

C. 图丙中，汽车通过凹形路面的最低点时受到的支持力大于重力

D. 图丁中，“水流星”可以在竖直平面内以任意大小的速度做完整的圆周运动

【答案】C

【解析】

【详解】A．分析可知火车转弯时，火车自身受到的重力和轨道对其的支持力的合力提供向心力，当超过规定速度行驶时，此时该合力不足以提供此时所需的向心力大小，火车有离心运动的趋势，此时外轨对轮缘会有挤压作用，A错误；

B．汽车通过拱桥的最高点时，有

当，有

结合牛顿第三定律可得当速度大于等于时，此时汽车对桥没有压力，B错误；

C．图丙中，汽车通过凹形路面的最低点时竖直向上支持力与竖直向下的重力的合力提供向心力，所以此时受到的支持力大于重力，C正确；

D．“水流星”在竖直平面内做完整的圆周运动，在最高点时当重力充当向心力时有

即

可知“水流星”可以在竖直平面内做完整的圆周运动时速度不能小于，D错误。

故选C

8. 两个质量不同的小球用长度不等的细线栓在同一点并在同一水平面内做匀速圆周运动，则它们的（   ）

A. 角速度相同

B. 线速度大小相同

C. 周期不同

D. 向心加速度大小相同

【答案】A

【解析】

【详解】AC．对其中一个小球受力分析，如图

受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故重力和拉力合力提供向心力，由几何关系和向心力公式得

F = mgtanθ = mω2r

设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得

r = htanθ

联立得

则角速度与绳子的长度和转动半径无关，根据可得周期相同，A正确、C错误；

B．由v = ωr，可知线速度与做圆周运动半径成正比，但两球做圆周运动半径不同，则线速度大小不相同，B错误；

D．两球的角速度相同，但两球做圆周运动半径不等，由a = ω2r得，两球向心加速度不等，D错误。

故选A。

【考点】考查了圆周运动规律的应用

【点睛】能分析清楚题目中各个物理量的关系，抓住合力提供向心力展开讨论，分析向心力来源是关键。

二、多项选择题（本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。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. 如图所示，大、小轮之间靠摩擦传动，接触面上没有相对滑动，M、N两点分别位于大、小轮的边缘上。当大轮带动小轮转动时（　　）

A. M点线速度大于N点的线速度

B. M、N两点的线速度大小相等

C. M点的角速度小于N点的角速度

D. M、N两点的角速度大小相等

【答案】BC

【解析】

【详解】大、小轮之间靠摩擦传动，接触面上没有相对滑动，M、N两点分别位于大、小轮的边缘上，可知M、N两点的线速度大小相等；根据

由于M点半径大于N点半径，可知M点的角速度小于N点的角速度。

故选BC。

10. 城市中为了解决交通问题，修建了许多立交桥。如图所示，桥面是半径为R的圆弧形的立交桥AB横跨在水平路面上，一辆质量为m的小汽车，从A端冲上该立交桥，小汽车到达桥顶时的速度大小为v1，若小汽车在上桥过程中保持速率不变，则(　　)

A. 小汽车通过桥顶时处于失重状态

B. 小汽车通过桥顶时处于超重状态

C. 小汽车在上桥过程中受到桥面的支持力大小为FN＝mg－m

D. 小汽车到达桥顶时的速度必须大于

【答案】A

【解析】

【详解】AB．由圆周运动知识知，小汽车通过桥顶时，其加速度方向向下，由牛顿第二定律得

mg－FN＝m

解得

FN＝mg－m＜mg

故其处于失重状态，A正确，B错误；

C．FN＝mg－m只在小汽车通过桥顶时成立，而在其上桥过程中不成立，C错误；

D．由mg－FN＝m，FN≥0，解得

v1≤

D错误。

故选A。

11. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，都没有滑动。已知A的质量为2m，B、C的质量均为m；A、B离轴的距离为R，C离轴的距离为2R。三物体与圆台的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆台旋转时，下列判断中正确的是（　　）

A. A的向心加速度最大

B. B的静摩擦力最小

C. 当圆台转速增加时，C比A先滑动

D. 当圆台转速增加时，B比A先滑动

【答案】BC

【解析】

【详解】A．根据公式

可知C物体的向心加速度最大，故A错误；

B．向心力由静摩擦力提供，则有

可知B物体受到的静摩擦力最小，故B正确；

CD．当静摩擦力最大时，物体相对圆台恰好不滑动，则有

即

由于C离轴的距离最大，A、B离轴的距离相等，所以当转速增加时，C先滑动，然后A、B一起滑动，故C正确，D错误。

故选BC。

12. 一质量为m的小球，以O为圆心，在竖直面内做半径为R的圆周运动。图甲是用轻绳连接小球，图乙是用轻杆连接小球，如图所示。已知重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A. 图甲中小球过最高点的最小速度为

B. 图乙中小球过最高点的最小速度为

C. 图甲中小球过最高点时，轻绳对小球的作用力一定随速度的增大而增大

D. 图乙中小球过最高点时，轻杆对小球作用力一定随速度的增大而增大

【答案】AC

【解析】

【详解】A．当小球到达最高点弹力为零时，重力提供向心力，有

解得

所以，小球过最高点的最小速度为，故A正确；

B．小球过最高点时，由于杆能支撑小球，所以小球通过最高点的最小速度为零，故B错误；

C．小球过最高点时，则有

显然，绳子对球的作用力随着速度增大而增大，故C正确。

D．小球在最高点，若时，则有

解得

杆子杆对球的作用力随着速度的增大而减小，故D错误；

故选AC。

三、实验题（每空2分，共20分）

13. 如图所示是探究小球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系的实验装置。图中、、到转轴的距离之比为。

（1）本实验采用的实验方法是________。

A.微元法        B.放大法        C.累积法        D.控制变量法

（2）在探究向心力的大小与半径的关系时，要将质量________（选填“相同”或“不同”）的两小球分别放在长槽的________（选填“A”或“B”）处和短槽的C处，与皮带连接的变速塔轮相对应的半径________（选填“相同”或“不同”）。若实验中观察到标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则可以得到的结论是________。

【答案】    ①. D    ②. 相同    ③. B    ④. 相同    ⑤. 在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比

【解析】

【详解】（1）[1]本实验采用的实验方法是控制变量法，故选D。

（2）[2][3][4]在探究向心力的大小与半径的关系时，应使r不同，故两小球分别放在长槽的B处和短槽的C处；其余物理量应相同，故要选择质量相同的小球，两球角速度也相同，由可知，与皮带连接的变速塔轮相对应的半径相同。

[5]由可知

故实验中观察到标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，则可以得到的结论是：在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比。

14. 在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球作平抛运动的轨迹并计算初速度。

（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：__________。

A.通过调节使斜槽的末端保持水平    B.应该利用天平测出小球的质量

C.每次释放小球应该给小球初速度    D.每次释放小球的位置可以不相同

E.应该用秒表测出小球运动的时间

F.将球的位罳记录在纸上后，取下纸，用一条折线将所有点连起来

（2）如图所示，为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分。图中背影方格的边长均为5cm，如果取，那么：

①闪光周期是__________s；频率是__________；

②小球平抛初速应大小__________m/s；

（3）小球运动到B点的速度是__________m/s。

【答案】    ①. A    ②. 0.1    ③. 10    ④. 1.5    ⑤. 2.5

【解析】

【详解】（1）[1]A．通过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，A正确；

B．该实验不需要测量小球的质量，B错误；

CD．为了保证小球的初速度相等，每次从斜槽的同一位置由静止释放小球，CD错误；

E．小球的运动时间可以通过竖直位移计算出，不需要秒表测量，E错误；

F．将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用平滑的曲线把各点连接起来，将偏离较远的点要大胆舍去，F错误。

故选A。

（2）[2]在竖直力向上，根据

解得

[3]则闪光的频率

[4]平抛运动的初速度

（3）[5]则B点竖直方向的速度为

则B点的速度

四、解答题（共32分）要有必要的文字说明、解答过程，只写结果的不给分。

15. 在一次军事行动中，一架轰炸机接到指令要去执行轰炸敌方的军事目标，轰炸机经过起飞加速后以360km/h的速度匀速飞行，距离地面的高度为8000米，飞机投送炸弹精准击中了敌方的军事目标。忽略空气阻力问：（取）

（1）经过多长时间炸弹击中目标？

（2）在水平方向多远投掷炸弹才能精准轰炸目标？

（3）击中目标那一刻，炸弹的速度为多大？

【答案】（1） ；（2） ；（3）

【解析】

【详解】（1）炸弹做自由落体运动

解得

（2）由

得

（3）由

解得

16. 如图所示，一轻绳长为L，下端拴着质量为m的小球（可视为质点），当球在水平面内做匀速圆周运动时，绳与竖直方向间的夹角为θ，已知重力加速度为g，求：

（1）绳的拉力大小F；

（2）小球运动的线速度的大小v；

（3）小球做匀速圆周运动的周期T。

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

【详解】（1）以球为研究对象，受力分析如图所示，由平衡条件

得

（2）由牛顿第二定律

其中

得

（3）根据

解得

17. 如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求：

（1）小球从平台上的A点射出时的速度大小v0；

（2）小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）；

（3）如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。

【答案】（1）3 m/s；（2） m；（3）6.4 N，方向向上

【解析】

【详解】（1）小球从A到P的高度差

h=R(1+cos53°)

小球做平抛运动有

h=gt2

则小球在P点的竖直分速度

vy=gt

把小球在P点的速度分解可得

tan53°=

联立解得小球平抛运动初速度

v0=3 m/s

（2）小球平抛下降高度

h=vyt

水平射程

s=v0t

故A、P间的距离

l== m

（3）小球到达Q时，vQ=3m/s

在Q点根据向心力公式得

FN+mg=m

解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。

所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点Q时对管道的压力FN′=FN=6.4 N，方向向上