广东省广州市执信中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题

这是一份广东省广州市执信中学2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题，共14页。试卷主要包含了考生必须保持答题卡的整洁和平整等内容，欢迎下载使用。

命题人：审题人：
本试卷分选择题和非选择题两部分，共5页，满分为100分。考试用时75分钟。
注意事项：
1、答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和学号填写在答题卡和答卷密封内相应的位置上，用2B铅笔将自己的学号填涂在答题卡上。
2、选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案；不能答在试卷上。
3、非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔在答卷纸上作答，答案必须写在答卷纸各题目指定区域内的相应位置上，超出指定区域的答案无效；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答的答案无效。
4、考生必须保持答题卡的整洁和平整。
第一部分选择题(共46分)
一、选择题：（本题共10小题，在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8-10题有多项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1．下列关于抛体运动及其研究发展历程的说法不正确的是（ ）
A．古希腊学者亚里士多德把运动分为自然运动和强迫运动
B．伽利略研究抛体运动利用几何工具证明了抛体运动的轨迹是一条抛物线
C．所有的抛体运动都可以看成是匀速直线运动与自由落体运动的合成
D．平抛运动随着运动时间的延续，最终可以变成竖直下抛运动
2．关于曲线运动的物体，下列说法中正确的是（ ）
A．速度大小一定变化
B．所受力的合力一定变化
C．相等时间内速度变化量可能相同
D．某时刻合力与速度可能共线
3．如图所示，乒乓球从斜面上滚下，以一定的速度沿直线运动。在与乒乓球路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口正前方时，对着球横向吹气，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（ ）
A．乒乓球将保持原有的速度继续前进
B．乒乓球将偏离原有的运动路径，但不进入纸筒
C．乒乓球一定能沿吹气方向进入纸筒
D．只有用力吹气，乒乓球才能沿吹气方向进入纸筒
4．如图所示，在竖直平面内，截面为三角形的小积木悬挂在离地足够高处，一玩具枪的枪口与小积木上P点等高且相距为L。当玩具子弹以水平速度v从枪口向P点射出时，小积木恰好由静止释放，子弹从射出至击中积木所用时间为t。不计空气阻力。下列关于子弹的说法正确的是（ ）
A．将击中P点，t大于B．将击中P点，t等于
C．将击中P点上方，t大于D．将击中P点下方，t等于
5．如图所示，放在地球表面上的两个物体甲和乙，甲放在南沙群岛（赤道附近），乙放在北京。它们随地球自转做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．甲的角速度小于乙的角速度B．甲的线速度大于乙的线速度
C．甲的周期大于乙的周期D．甲的向心加速度等于乙的向心加速度
6．如图所示，在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则（ ）
A．衣服随脱水筒做圆周运动的向心力由衣服受到的摩擦力提供
B．水会从脱水筒甩出是因为水滴受到的向心力很大
C．加快脱水筒转动角速度，衣服受到的摩擦力增大
D．加快脱水筒转动角速度，衣服对筒壁的压力增大
7．某同学练习定点投篮，篮球从同一位置出手，两次均垂直撞在竖直篮板上，其运动轨迹如图所示，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．两次篮球出手时速度大小可能相等
B．两次击中篮板时的速度相等
C．第1次击中篮板时的速度大
D．球在空中运动过程第2次速度变化比第1次快
8．如图所示，在水平转台上放置有质量相同的滑块P和Q（可视为质点），它们与转台之间的动摩擦因数相同，P与转轴OO′的距离为r1，Q与转轴OO′的距离为r2，且r1A．P需要的向心力小于Q需要的向心力
B．P所受到的摩擦力等于Q所受到的摩擦力
C．若角速度ω缓慢增大，Q一定比P先开始滑动
D．若角速度ω缓慢增大，P一定比Q先开始滑动
9．随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面（与车厢底板平行）上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（ ）
A．列车转弯过程中的向心加速度为，方向与水平面的夹角为
B．列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用
C．水杯内水面与桌面不平行
D．水杯与桌面间无摩擦
10．如图所示，乒乓球训练场上利用乒乓球发球机训练．发球机位于球台上一侧边的中点，出球口在球台上方高度为处，位于球台中间的网高为，球台尺寸如图上标注．发球机水平发出的球能过网，且球落在球台上，重力加速度为，不计空气阻力，则发球机水平发出的乒乓球（ ）
A．最大速度为
B．最小速度为
C．落到球台上时的竖直速度为
D．从抛出到落到球台上的最大位移为
第二部分非选择题(共54分)
二、非选择题：（第11-12为实验题，把答案写在答题卡中指定的答题处，不要求写出演算过程；13-15为计算题，要求写出必要的文字说明、方程式和演算步骤）
（一）实验题（每空2分，共14分）
11．如图甲，利用向心力演示器探究做圆周运动的小球，当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度之间关系。
（1）如图乙，若传动皮带套在塔轮第二层，左、右塔轮半径R1、R2之比为2:1，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为______；
（2）图中标尺上黑白相间的等分格显示如图丙，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为________；
（3）由此实验，得到的结论是____________________________________________。
12．某学习小组用如图所示的装置“探究平抛运动的特点”。
(1)下列实验操作合理的有___________。
A．装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直
B．若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平
C．用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，不需要每次从斜槽上同一位置静止释放钢球
(2)该小组利用图乙装置，记录了钢球所经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L，重力加速度为g。
①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间___________（选填“相等”或“不相等”）；
②钢球从A运动到B的时间为___________（用L、g表示）；
③钢球做平抛运动的初速度为___________（用L、g表示）。
（二）计算题（共40分）
13．（10分）如图所示，半径的摩天轮匀速转动，座舱的线速度大小为2m/s，质量为60kg的游客站在其中一个座舱的水平地板上进行观光. 重力加速度g取，求：
（1）该座舱运动到最低点时，游客对地板的压力；
（2）该座舱运动到最高点时，游客对地板的压力；
（3）该座舱运动到与摩天轮转动圆心等高时，游客受到的摩擦力大小.
14．（12分）研究表明，适当运动可以提高免疫力，抵御新冠状病毒。如图所示，某次活动中甲同学在距离地面高处将排球水平击出，排球的初速度大小为；乙同学在离地处将排球垫起，垫起前后瞬间排球的速度大小不变，垫起后排球速度的方向与水平方向夹角为。已知，，重力加速度，不计空气阻力。求：
（1）排球被垫起前运动的水平位移x；
（2）垫起后排球上升的离地最大高度。
15．（18分）一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。
（1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度和此时细绳的拉力；
（2）当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中的拉力大小；
（3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为时会被拉断，求当轻绳断裂后小球落地点与O′点间的距离。（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cs37°=0.8）
参考答案：
1．D
【解析】A．古希腊亚里士多德将物体的运动分为自然运动和强迫运动。自然运动指重物垂直下落和轻物体竖子直上升的运动，物体速度与重量成正比。强迫运动指借助推力才能进行的运动。不推，物体静止。物体运动速度与外力成正比，与阻力成反比。A正确；
B．伽利略的第四个重要发现是运动叠加原理。这是在研究抛物运动时发现的。尽管当时的工程师们已发现抛物运动轨迹是一条曲线，大炮的仰角为45°时射程最远，但却没能给予严格的证明。伽利略认为水平方向的匀速直线运动和垂直方向的自由落体运动同时存在于抛物上，互不干扰合成一种运动。他把两种运动加以分解，使用几何学的方法证明抛物运动的轨迹是一条抛物线，在仰角为45°时水平距离最远。他的研究开始了把复杂运动分解为若干简单运动的运动学研究方法。B正确；
C．所有的抛体运动均可以理解为自由落体运动与匀速直线运动的合运动，只是匀速直线运动的方向不同而已。一切抛体运动都是最简单的匀变速直线运动——自由落体运动的合成与演变，C正确；
D．因为平抛运动中的水平速度一直存在，因此合速度的方向不可能与重力方向在同一直线上，因此不可能做竖直下抛的直线运动，D错误。
故选D。
2．C
【解析】A．做曲线运动的物体速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误；
B．做曲线运动的物体所受的合力不一定变化，如平抛运动，故B错误；
C．做曲线运动的物体若受到的合外力为恒力，则加速度恒定，相等时间内速度变化量相同，故C正确；
D．做曲线运动的物体受到的合力与速度总是分居在轨迹的两侧，不可能共线，故D错误。
故选C。
3．B
【解析】当乒乓球经过筒口时，对着球横向吹气，乒乓球沿着原方向做匀速直线运动的同时也会沿着吹气方向做加速运动，实际运动是两个运动的合运动；故一定不会进入纸筒，要提前吹才会进入纸筒。
故选B。
4．B
【解析】由题意知枪口与P点等高，子弹和小积木在竖直方向上做自由落体运动，当子弹击中积木时子弹和积木运动时间相同，根据
可知下落高度相同，所以将击中P点；又由于初始状态子弹到P点的水平距离为L，子弹在水平方向上做匀速直线运动，故有
故选B。
5．B
【解析】AC．物体甲和乙随地球自转做匀速圆周运动，周期和角速度等于地球自转的周期和角速度，故AC错误；
B．根据线速度与角速度的关系
由于甲的轨道半径大于乙的轨道半径，所以甲的线速度大于乙的线速度，故B正确；
D．根据向心加速度与角速度的关系
所以甲的向心加速度大于乙的向心加速度，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】A．衣服受到竖直向下的重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，重力和静摩擦力是一对平衡力，大小相等，故向心力是由支持力提供的，A错误；
B．对于水而言，衣服对水滴的附着力提供其做圆周运动的向心力，当水滴因做圆周运动所需的向心力大于该附着力时，水滴被甩掉， B错误；
CD．根据 ，脱水筒转动角速度增大以后，支持力增大，故衣服对筒壁的压力也增大，而此时在竖直方向衣物的重力与静摩擦力抵消，静摩擦力不会增大，故C错误，D正确。
故选D。
7．A
【解析】A．根据速度的合成可知，水平速度第二次大，竖直速度第一次大，故抛出时的速度大小不能确定，根据，可知两次抛出时速率有可能相等，故A正确；
BC．将篮球的运动反过来看，则篮球两次做平抛运动，由于第1次平抛运动的高度更大，由得
所以第1次运动的时间更长，由于两次的水平位移相等，则时间越长的水平初速度越小，故第1次击中篮板时的速度小，故BC错误；
D．球在空中运动过程速度变化快慢即为加速度，由于球只受重力作用，加速度为重力加速度，则两次速度变化快慢相同，故D错误。
故选A。
8．AC
【解析】AB．转动过程中，两滑块相对转台静止，两滑块有相同的角速度，都由静摩擦力提供向心力，则有
因两滑块的质量相同，而r1CD．设两滑块与转台的动摩擦因数为，则最大静摩擦力为
则两滑块的最大静摩擦力相同；根据A项分析可知，在没有滑动前，Q所需要的向心力总是大于P所需要的向心力，则Q所受的静摩擦力总是大于P所受的静摩擦力，当角速度ω缓慢增大时，Q先达到最大静摩擦力，则Q一定比P先开始滑动，故C正确，D错误。
故选AC。
9．BD
【解析】A．设玩具小熊的质量为m，则玩具小熊受到的重力mg、细线的拉力FT的合力提供玩具小熊随列车做水平面内圆周运动的向心力F（如图），有
mgtanθ=ma
可知列车在转弯过程中的向心加速度大小为
a=gtanθ
方向与水平面平行，所以A错误；
B．列车的向心加速度a=gtanθ，由列车的重力与轨道的支持力的合力提供，故列车的轮缘对轨道无侧向挤压作用，所以B正确；
C．水杯内水与桌面都有向心加速度，故水杯内水面也是倾斜的，且与桌面平行，所以C错误；
D．水杯的向心加速度a=gtanθ，由水杯的重力与桌面的支持力的合力提供，则水杯与桌面间的静摩擦力为零，D正确；
故选BD。
10．BCD
【解析】A．要是乒乓球能落到对方的球台上，发球机发出的乒乓球速度最大时，球恰好到达对方球台的边缘，由
＝
解得：
故A错误；
B．当乒乓球恰好过网时，速度最小，由
＝
解得：
故B正确；
C．乒乓球在竖直方向上做自由落体运动，竖直分速度 ，故C正确；
D．乒乓球从抛出到落到球台上的最大位移
故D正确；
11． 1:2 1:4 当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。
【解析】（1）左、右塔轮边缘的线速度相等，则根据
可得
A、C两处的角速度之比为1:2；
（2）根据图中标尺上黑白相间的等分格显示可知，则A、C两处钢球所受向心力大小之比约为1:4 ；
（3）由此实验，得到的结论是：当质量、半径一定时，所需向心力大小F与角速度的平方成正比关系。
12． AB 相等
【解析】(1)．A．小球做平抛运动在竖直平面内，图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用铅垂线检查背板是否竖直，故A正确；
B．若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平，故B正确；
C．用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，这样才能保证初速度相同，故C错误。
故选AB。
(2)①钢球从A运动到B和从B运动到C的水平位移相同，所以时间相等；
②在竖直方向上，根据得，从A运动到B的时间为；
③钢球平抛运动的初速度。
13．（1）610N，方向竖直向下；（2）590N，方向竖直向下；（3）
【解析】（1）该座舱运动到最低点时，对于游客，由牛顿第二定律有
解得
由牛顿第三定律知游客对地板的压力大小为610N，方向竖直向下
（2）该座舱运动到最高点时，有
解得
由牛顿第三定律知游客对地板的压力大小为590N，方向竖直向下
（3）该座舱运动到与摩天轮转动圆心等高时，地板对游客的摩擦力提供向心力，有
解得
14．（1）；（2）4m
【解析】（1）排球被击出后做平抛运动过程，竖直方向满足
水平方向满足
联立解得
（2）排球被垫起前瞬间竖直方向的分速度大小为
合速度大小为
排球被垫起后瞬间，竖直方向的分速度大小为
竖直方向上升的最大高度为
垫起后排球上升的离地最大高度为
联立解得
15．（1）5 rad/s， 1.25 N；（2）0.872N；（3）0.8 m
【解析】（1）当小球在圆锥表面上运动时，根据牛顿运动定律有
Tsin 37°－FNcs 37°＝mω2Lsin 37°
Tcs 37°＋FNsin 37°＝mg
小球刚要离开圆锥表面时，支持力为零，解得
ω0＝5 rad/s，T0＝1.25 N
（2）当小球的角速度为2 rad/s时，小球在圆锥表面上运动，根据牛顿运动定律有
Tsin 37°－FNcs 37°＝mω2Lsin 37°
Tcs 37°＋FNsin 37°＝mg
解各
T1＝0.872N
（3）当轻绳断裂时，绳中的拉力为大于T0＝1.25 N，故小球已经离开了圆锥表面，设绳子断裂前与竖直方向的夹角为θ，根据牛顿运动定律有

T2cs θ＝mg
求得
θ＝53°，
轻绳断裂后，小球做平抛运动，此时距离地面的高度为
h＝H－Lcs 53°＝0.45 m
据
解得
t＝0.3 s
如图所示
水平位移为
抛出点与OO′间的距离为：
y＝Lsin 53°＝0.4 m
则有
由于
即小球做平抛运动没有落到圆锥表面上，所以落地点到OO′的距离为0.8 m。