镇平县第一高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)

这是一份镇平县第一高级中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷(含答案)，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。


一、单选题
1．北京时间2022年11月1日4时27分，梦天实验舱成功对接于天和核心舱前向端口，成功实现“太空握手”。梦天入列，标志着我们组建中国空间站的“最后一块积木”已经就位，中国空间站将成为中国乃至世界空间科学和新技术研究实验的重要基地，这是中华民族的骄傲。下列说法中正确的是( )
A.“4时27分”为梦天实验舱与天和核心舱对接所经历的时间间隔
B.对接过程中，可以将天和核心舱视为质点
C.空间站内宇航员可悬浮在空中，并非不受重力，只是以空间站为参考系能悬空静止罢了
D.天平、弹簧测力计在空间站内依然可以正常使用
2．“弯道超车”有何要求？某同学设计了一个问题邀你作答：在学校运动会中，当你以7m/s的速率通过半径约35m的半圆形弯道时，若重力加速度取，则你所需的向心力约为重力的( )
A.0.2倍B.2倍C.1.4倍倍
3．2023年4月12日，水星抵达今年第一次东大距的位置。由于水星是地内行星，平时都在太阳附近难以观察，从地球看出去，水星和太阳的最大夹角θ（也称距角，即“大距”）时，观测时机最佳，如图所示。若将水星与地球的公转均视为圆周运动，地球公转周期约为水星公转周期的4倍，则水星东大距时的距角θ的正弦值为( )
A.B.C.D.
4．今年贵州继“村BA”火遍全网后，“村超”（乡村足球超级联赛）又在全网爆火。某运动员在离球门正前方约6m处训练头球攻门时，跳起后，头部高度约1.8m，将足球以一定的初速度垂直球门水平顶出，恰好落在球门线上，足球视为质点，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A.球在空中运动的时间约为1s
B.球被水平顶出时的初速度大小约为
C.球落地瞬间竖直方向的速度大小约为
D.球落地瞬间速度方向与初速度方向的夹角约为45°
5．图1所示的蛙式打夯机可以对路面进行打平、夯实，其结构可以简化为图2.质量为m的铁球通过轻杆与转轮1相连，转轮1与底座总质量为M，转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接，两转轮半径之比为1:2，转轮2在电动机作用下转动，通过皮带使转轮1一起转动，从而带着铁球做圆周运动，球的转动半径为r，下列说法正确的是( )
A.转轮1与转轮2的角速度之比为1:2
B.转轮1与转轮2的加速度之比为1:2
C.当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的速度大小可以为
D.当转轮1下的底座刚要离开地面时，铁球的速度大小可以为
6．如图所示，长为l的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，当把绳子拉直时，绳子与竖直方向的夹角为60°，此时小球静止于固定的光滑水平桌面上。重力加速度为g。则( )
A.当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球一定受到重力，支持力和绳子拉力的作用
B.当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球可能受到重力，支持力和向心力的作用
C.当小球以角速度为做圆锥摆运动时，桌面对小球的支持力恰好为0
D.当小球以角速度做圆锥摆运动时，绳子的张力大小为5mg，桌面对小球的支持力为0
7．无人机的底部安装了盒子，装有4个金属小球，某次操作中无人机在一定高度沿水平方向做匀减速直线运动，通过用电脑控制的电磁铁每间隔相等时间逐一自由释放小球。当最后一个小球释放时，无人机恰好悬停在空中，且第一个小球未落地，不计空气阻力。空中小球的排列图形可能正确的是( )
A.B.C.D.
二、多选题
8．以下关于圆周运动描述正确的是( )
A.如图甲所示，手握绳子不可能使小球在该水平面内做匀速圆周运动
B.如图乙所示，小朋友在秋千的最低点处于超重状态
C.如图丙所示，旋转拖把桶的脱水原理是水滴受到了离心力，从而沿半径方向甩出
D.如图丁所示，摩托车在水平赛道上匀速转弯时，为了安全经过弯道，人和摩托车整体会向弯道内侧倾斜，人和摩托车整体受到重力、支持力、摩擦力和向心力四个力作用
9．如图所示，在同一平面内，A是静止在地面上的物体，是两颗人造卫星。其中B为近地卫星，C为同步卫星。则以下判断正确的是( )
A.卫星B的线速度大于地球的第一宇宙速度
B.的角速度大小关系为
C.周期的大小关系为
D.都在赤道所在平面上
10．如图所示，一段绳子跨过距地面高度为H的两个定滑轮，绳子一端连接小车P，另一端连接物块Q，当小车P向左行驶并带动物块Q匀速上升，下列说法正确的是( )
A.小车P做匀速运动B.小车P做减速运动
C.绳子对物块Q的拉力大小不变D.小车P对地面的压力逐渐减小
三、实验题
11．某实验小组用如图甲所示的装置探究向心力大小的相关影响因素。光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，一激光器置于水平直杆上方，发出的激光能被正下方的接收器接收并记录（实验中控制细线长度使得激光只能被水平直杆遮挡），通过连接计算机可显示所接收激光的光照强度随时间的变化信息，水平直杆的右侧套上质量为m的滑块，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器相接，细线处于水平伸直状态，拉力大小可由力传感器测得。

（1）为探究向心力大小与半径的关系，应保持转动的角速度和_______不变；
（2）某次实验中计算机显示接收器所接收激光的光照强度随时间变化的信息如图乙所示，若此时细线长度为，滑块的质量，不计滑块体积，则力传感器的示数应为_______N（保留三位有效数字，取9.86）；
（3）改变细线的长度L，以对应力传感器的示数F为纵坐标，细线长度L为横坐标，绘制出向心力随半径变化的图像为一条倾斜的直线，若增加转动的角速度，则图线的斜率会_______（填“变大”、“变小”或“保持不变”）。
12．在“探究平抛物体的运动”的实验中：
（1）如图甲所示，下列说法不正确的是______。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.小球1和小球2必须从同一高度由静止释放
C.该装置可以验证平抛运动水平方向做匀速直线运动
D.小球1与斜槽的摩擦越大，在空中运动的时间越长
（2）某次利用频闪照片探究平抛运动的实验，得到小球运动轨迹中的四个点a、b、c、d如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为，重力加速度大小为。
①请判断a点是否为抛出点______（填“是”或“否”）
②小球从a点运动到b点的时间为______s；（保留两位有效数字）
③小球做平抛运动的水平初速度______（请用字母L和t表示）。
四、计算题
13．一根水平放置的水管正在向水池灌水，管口离池底高度，水池长10m，深2m，管口距离水池左端为2m，若水流的运动可近似看作平抛运动，，不考虑水击到水池右侧壁后反弹的情况，求：
（1）水从管口到达水池的时间；
（2）水流稳定时，能够到达水池的水从水管流出的初速度大小；
（3）经过观察发现水流呈现上端粗下端细的现象，如图所示。假设水的流量不变（流量：单位时间流过管道某一截面的水的体积），忽略空气阻力，请解释出现该现象的原因。
14．如图甲所示，太阳系外的一颗行星P绕恒星Q做半径为r的匀速圆周运动。太阳系内某探测器距离该恒星很远，可看作相对于恒星静止。由于P的遮挡，该探测器探测到Q的亮度随时间做如图乙所示的周期性变化（和已知），此周期与P的公转周期相同。已知引力常量为G，恒星Q的半径为R，求：
（1）P公转的周期；
（2）恒星Q的质量；
（3）恒星Q的密度。
15．如图所示，在水平桌面上离桌面右边缘处放着一质量为的小铁块（可看作质点），铁块与水平桌面间的动摩擦因数。现用方向水平向右、大小为的推力F作用于铁块，作用一段时间后撤去F，铁块继续运动，到达水平桌面边缘A点时飞出，恰好从竖直圆弧轨道的B端沿切线进入圆弧轨道，碰撞过程速度不变，且铁块恰好能通过圆弧轨道的最高点D。已知，A、B、C、D四点在同一竖直平面内，水平桌面离B端的竖直高度，圆弧轨道半径，C点为圆弧轨道的最低点。（取，，）
（1）求铁块运动到圆弧轨道最高点D点时的速度大小；
（2）若铁块以的速度经过圆弧轨道最低点C，求此时铁块对圆弧轨道的压力；
（3）求铁块运动到B点时的速度大小；
（4）求水平推力F作用的时间t。
参考答案
1．答案：C
解析：A.“4时27分”为梦天实验舱与天和核心舱对接的时刻，故A错误；
B.对接过程中，天和核心舱的形状大小不可以忽略不计，不可以将天和核心舱视为质点，故B错误；
C.空间站内宇航员可悬浮在空中，并非不受重力，只是以空间站为参考系能悬空静止罢了，故C正确；
D.因为完全失重，所以天平在空间站内不可以正常使用，弹簧测力计在空间站内可以用来测拉力大小，不可以用来测物体重力大小，故D错误。故选C。
2．答案：D
解析：做圆周运动所需的向心力约为，故选D。
3．答案：B
解析：根据开普勒第三定律，根据几何关系，联立解得，故选B。
4．答案：C
解析：A.由知t近似为0.6秒，故A选项错误；B.由知近似为，故B选项错误；C.由知近似为，故C选项正确；D.落地时速度与水平方向的夹角正切，故θ不是45度，故D选项错误。故选C。
5．答案：D
解析：转轮1与转轮2之间用轻质皮带连接，则线速度相等，两转轮半径之比为1:2，由可知，转轮1与转轮2的角速度之比为2:1，故选项A错误；由向心加速度公式可知，转轮1与转轮2的加速度之比为2:1，故选项B错误；铁球位于最高点，杆对铁球向下的弹力等于转轮1与底座的重力，底座刚好离开地面，此时是铁球使底座离开地面的最小速度，有，对于铁球有，解得，故选项C错误，D正确。
6．答案：D
解析：A.当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球有可能只受到重力和绳子拉力的作用，故A错误；B.当小球以一定的角速度在水平面内做圆锥摆运动时，小球可能受到的力中不可能有向心力，向心力是效果力，仍由性质力来提供，故B错误；C.对球分析，当支持力恰好为0时，则有，解得故C错误；D.对球分析，因为，所以小球离开桌面，则有，，解得，故D正确。故选D。
7．答案：C
解析：无人机在空中沿水平直线向右做匀减速运动，在时间T内水平方向位移变化量为
竖直方向做自由落体运动，在时间内竖直方向位移变化量为
说明水平方向位移变化量与竖直方向位移变化量比值一定，则小球连线的倾角就是一定的，且上方小球的水平速度小于下方小球的水平速度，即上方小球在下方小球的左边。
故选C。
8．答案：AB
解析：A.对小球进行受力分析，小球受到竖直向下的重力，沿绳方向斜向右下方的拉力，合力不可能沿水平方向，所以小球不可能在水平面内做匀速圆周运动，故A正确；
B.人在秋千最低点时处于圆周运动的最低点，合力指向圆心，也就是竖直向上，为超重状态，故B正确；
C.旋转拖把桶的脱水原理是水滴具有惯性，保持原有的运动状态就会沿切线方向运动，从切线方向而不是半径方向甩出去，故C错误；
D.受力分析时不可以加上向心力，向心力是作用力，不是性质力，故D错误。
故选：AB。
9．答案：BD
解析：A.卫星B的运行速度大小等于地球的第一宇宙速度。第一宇宙速度是近地卫星的环绕速度，故A错误；B.对于B绕地球表面的近地卫星B和地球同步卫星C，根据万有引力提供向心力，得，则知卫星C的运行角速度小于卫星B的运行角速度，地球同步卫星C和静止在赤道上的物体A是同步的，角速度相等，所以，故B正确；C.地球同步卫星C和地球赤道上的物体A的角速度相等，周期一样，绕地球表面的近地卫星B和地球同步卫星C，根据开普勒第三定律可知，故C错误；D.同步卫星所在轨道在赤道面内，在同一平面内，所以都在赤道所在平面上，故D正确。故选BD。
10．答案：BC
解析：AB.将小车P的速度分解到沿绳子方向和垂直于绳子方向，如下图所示
小车P沿绳子方向的分速度与物块Q的速度大小相等，则有
小车P向左行驶并带动物块Q匀速上升，即大小不变，θ变小，则变小，所以小车P做减速运动，故A错误，B正确；
C.物块Q匀速上升，则绳子对物块Q的拉力大小等于物块Q的重力大小保持不变，故C正确；
D.设绳子拉力为T，对小车P分析，在竖直方向上则有
物块Q匀速上升，绳子拉力T大小不变，θ逐渐变小，则地面对小车的支持力逐渐变大，所以小车P对地面的压力逐渐变大，故D错误。故选BC。
11．答案：（1）滑块质量（2）316（3）变大
解析：（1）为探究向心力大小与半径的关系，应保持转动的角速度和滑块质量不变；
（2）角速度，力传感器的示数应为
（3）根据，图像斜率，若增加转动的角速度，则图线的斜率会变大。
12．答案：（1）D（2）①否②0.10③
解析：（1）A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故A正确，不满足题意要求；B.为了保证两小球到达斜槽末端的速度相同，小球1和小球2必须从同一高度由静止释放，故B正确，不满足题意要求；C.该装置可以验证平抛运动水平方向做匀速直线运动，故C正确，不满足题意要求；D.小球1在空中运动的时间与小球抛出是初速度无关，所以小球1与斜槽的摩擦越大，在空中运动的时间不变，故D错误，满足题意要求。故选D。
（2）①若a点为抛出点，则竖直方向的位移应满足，由图可知
可知a点不是抛出点；
②竖直方向根据，可得小球从a点运动到b点的时间为
③小球做平抛运动的水平初速度为
13．答案：（1）1s（2）（3）见解析
解析：（3）水做平抛运动，水平方向上做匀速直线运动，竖直方向上做自由落体运动，则有
可得竖直分速度大小为，水的速度大小为
可知水流下端的速度较大，则单位时间内水通过的长度较长，由于流量不变（单位时间流过管道某一截面的液体的体积），可知对应的横轴面积较小，则水流呈现上端粗下端细的现象。
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）由图可知探测器探测到Q的亮度随时间变化的周期为，则P的公转周期为
（2）由万有引力提供向心力可得，解得质量为
15．答案：（1）（2）8.2N（3）5m/s（4）0.6s
解析：（1）小球恰好通过D点时，重力提供向心力，由牛顿第二定律可得，可得
（2）小球在C点受到的支持力与重力的合力提供向心力，则
代入数据可得
由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力
（3）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，根据平抛运动规律有，得
小球沿切线进入圆弧轨道，则
（4）小球从A点到B点的过程中做平抛运动，水平方向的分速度不变，可得
小球在水平面上做加速运动时，可得，小球做减速运动时，可得
由运动学的公式可知最大速度，，又因为，联立可得