2024百师联盟高一下学期3月月考物理试题及答案

20232024学年度高一大联考（3月）物理试题注意事项：1.答卷前，考生务必将自己的姓名、考场号、座位号、准考证号填写在答题卡上。2.上无效。3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。考试时间为90分钟，满分100分83分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。1.越野车在冰原上留下的车辙如图所示，则越野车转弯做曲线运动过程中（）A.惯性变大B.速度不变C.可能处于平衡状态D.所受的合外力一定不为零2.如图所示，质量相等的物体、N分别固定在赤道和北纬45°处的地面上。M、N随地球自转时，其物理量大小相等的是（）A.B.线速度C.向心力D.向心加速度平面内运动。t=0yx轴方向运动的速度3.某质量m的质点在=图像如图甲所示，它在y轴方向运动的位移时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.质点所受的合外力大小为B.从t=0时刻开始质点做匀变速直线运动C.t=时，质点的位置坐标为(5m,5m)D.t=时，质点的速度方向与x轴夹角为60°34.一汽车通过拱形桥顶点时速度大小为15m/s，车对桥顶的压力大小为车重的，如果要使汽车在桥顶对4桥面没有压力，车速大小应为（g取10m/s2）A.15m/sB.20m/sC.25m/sD.30m/s5.1大小为vvv均212不变，则第一次过河与第二次过河所用时间的比值为（）v21−22v22−12v22+121A.B.C.D.−22122v126.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度v=gr⋅tanθ（θ为两轨所在面与水平面间的夹角，r为转弯半径，g压，则（）A.当火车转弯时，火车的实际转弯速度越小越好B.当火车质量改变时，规定的行驶速度变小C.当火车速率大于v时，外轨和内轨都将受到轮缘的挤压D.当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压7.R别为M和m（M>m倍，重力加速度为g，两物体用µ一根长为（l<R）的轻绳连在一起，若将甲物体放在转轴的正上方，甲、乙之间连线刚好沿半径方向拉直，要使两物体与转盘之间不发生相对滑动，则转盘旋转的角速度最大为（）µ(M+m)gµ(M−m)gµ(M+m)gµ(M+m)gA.B.C.D.mRml8.OP1和谷粒2的初速度分别为1和vv方向水平，vO点运动到P212正确的是（）A.2一定大于1B.1的加速度大于谷粒2的加速度C.两谷粒可能在空中相遇D.1的速度变化量与谷粒2的速度变化量方向相同44分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。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，光滑水平面上，小球m在拉力F作用下做匀速圆周运动。若小球运动到P点时，拉力F大小发生变化，关于小球运动情况的说法正确的是（）A.若拉力突然变为零，小球将沿轨迹Pc做近心运动B.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pa做离心运动C.若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pc做近心运动D.若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动10.如图所示，质量为m的小球置于正方体的光滑盒子中，盒子的边长略大于球的直径。某同学拿着该盒子在竖直平面内做半径为R球之间恰好无作用力，则（）A.在最高点小球的速度为零，处于平衡状态B.小球经过与圆心等高的位置时，既不超重也不失重C.在最高点小球的速度水平，小球既不超重也不失重D.盒子在最低，点时对小球的弹力大小为mg，方向竖直向上3×4”速山地自行车的构造如图所示，飞轮和牙盘上每个齿的大小相等。某次骑行时，山地车的牙盘挡位处于2挡，飞轮挡位处于3挡，对应的牙盘齿轮与飞轮齿轮的半径之比为3:2。假设山地车处于不同挡位时均匀速前进，则下列说法正确的是（）A.骑行时牙盘与飞轮的角速度之比为1:1B.骑行时牙盘与飞轮的转速之比为2:3C.骑行时牙盘齿轮边缘与飞轮齿轮边缘的线速度大小之比为1:1D.骑行时牙盘齿轮边缘与飞轮齿轮边缘的向心加速度大小之比为3:212.m的物块B相连，B端跨过定滑轮与物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度1B始终沿斜面运动且βB的速度大小为v，斜面倾角为αg斜面始终静止，当轻绳与杆的夹角为2列说法正确的是（）v121==A.1B.2β1βC.轻绳拉力一定大于sinαD.斜面受到地面水平向左的摩擦力三、非选择题：本题共6小题，共60分。13.（6）1）用如图甲所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。①如图甲所示，某次实验中两个钢球的质量和做匀速圆周运动的半径均相等，则是在研究向心力的大小F与_____的关系。A.mB.rC.角速度ω②若图甲中标尺上黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力大小的比值为1:9速轮塔的半径之比为______。A.1:3B.3:1C.1:9D.9:1（2m线上端固定在O点。将画有几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使小钢球静止时（细线张紧）位于同心圆g）①用秒表记录小钢球运动n圈的时间，再通过纸上的圆，测出小钢球做匀速圆周运动的半径，根据向心力公式可算出小钢球做匀速圆周运动所需的向心力向=______（用m、n、、R②测量出细绳长度，根据受力分析可得小钢球做匀速圆周运动时受的合力合=（用mRL③实验发现F与F总是近似相等，这说明了向心力公式的正确性。向合（8）1BC为两个同时由同一高′′度出发的小球。为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹，CC为C球自由下落的运动轨迹，通过分析上述两条轨迹可得出结论__________________________。（2）①在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如图乙让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的选项有（多选A.通过调节，使斜槽的末端保持水平B.每次必须从同一位置由静止释放小球C.记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线②某次实验画出小球运动的轨迹如图丙中曲线，BC是曲线上的三个点的位置，以A点为坐标原点，g=10m/s2A到B的时间t=______s0=_____m/s。（结果均保留两位有效数字）15.（7分）跳台滑雪是冬奥会比赛项目之一。如图所示，把运动员从A起跳后至B的运动看成平拖运动，倾斜直滑道的倾角为37°，运动员在A点的速度大小为16m/s，sin37°=0.6，37°=0.8，取g=10m/s2，求：（1）运动员在空中运动的时间；（2）滑道的长度。16.（9分）如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′m间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO之间的夹角为′θ60°。已知重力加速度大小为g。（1）若小物块受到的摩擦力恰好为零，求此时的角速度ω0；3g（2）若陶罐以角速度ω=转动，小物块仍在同一位置相对陶罐静止，求小物块此时所受的摩擦力的2R大小及方向。17.（分）抛石机是古代远程攻击的一种重型武器，某同学制作了一个简易模型，如图所示。支架固定在地面上，OL的轻质硬杆A端的凹槽内放置一质量为m的石块，B端固定质量为m的重物，=0.9L，OB=。为增大射程，在重物B上施加一向下的瞬时作用力后，硬杆绕转轴在竖直平面内转动。硬杆转动到竖直位置时，石块立即被水平抛出，此时重物的速度大小为gL，石块直接击中前方倾角为°的斜坡，且击中斜坡时的速度方向与斜坡成60°角。重力加速度为g，忽略空气阻力影响，求:（1）石块抛出时的速度大小；（2）石块击中斜坡时的速度大小及石块抛出后在空中运动的水平距离；（3）石块抛出前的瞬间，重物和石块分别受到硬杆（包括凹槽）的作用力的大小和方向。′′′（16BBOO可绕竖直轴OO转动，可视为质点的小球与两细线ABAC连接后分别系于BCAB与竖直方向的夹角θ=37°m，细线AC长为l，sin37°=0.6，37°=0.8，重力加速度为g。求：（1）当装置处于静止状态时，细线AB和的拉力的大小；（2）当细线拉力的大小等于小球重力的一半时，该装置绕OO′轴转动的角速度的大小；（3）当细线的拉力为零时，该装置绕OO′轴转动的角速度的最小值。20232024学年度高一大联考（3月）物理参考答案及评分意见1.D【解析】物体的惯性由质量决定，质量不变，物体的惯性不变，A错误；做曲线运动的物体由于速度的方向改变，所以速度一定变化，B错误；由于物体的速度改变，所以加速度不为零，即合外力一定不为零，物体不可能处于平衡状态，C错误，D正确。2.AMNv=ωr，a=ωr，2F=ω2r，可知线速度、向心加速度和向心力大小不相等，A正确，、D错误。8−43.C【解析】由图甲可知质点在x轴方向做匀加速直线运动，x轴方向加速度0−10a=m/s=2m/s2，2x2由图乙可知质点在y轴方向做匀速直线运动，有vy=m/s=−5m/s，ay=0，所以质点的加速度2a=ax=2m/s2，所受的合外力大小为F==2N，A错误；从t=0时刻开始加速度方向沿x轴正方xBt=时，y5mv=4m/s=，x01t=时x=vt+at2=5m(5m,5m)Ct=xx0x2vyvy56轴夹角为θ，则tanθ===≠tan60°，D错误。v1v+atx0x3324.D【解析】车对桥顶的压力大小为车重的，由牛顿第二定律可得−=1，设车速为2时汽44rmvr2车对桥顶没有压力，则mg=2，联立解得v=2v=30m/s，D正确。21d5.C【解析】根据题意，设河宽为d，第一次过河时船头始终指向与河岸垂直的方向，则渡河时间1=，2d第二次过河时行驶路线与河岸垂直，此时船的合速度v=22−2，渡河时间t2=，则第一次过v22−12v22−v121t2河与第二次过河所用时间的比值为=，C正确。26.D【解析】火车以某一速度v通过弯道时，内、外轨道均不受侧压力作用，其所受的重力和支持力的合力v2合=tanθ=mv=gr⋅tanθv时，r火车所受的重力和支持力的合力大于所需的向心力，火车有向心趋势，此时内轨对火车有侧压力，内轨受ADv=gr⋅tanθBv提供所需的向心力，火车有离心趋势，此时外轨对火车有侧压力，外轨受到轮缘的挤压，C错误。=µT+µ=ωl2【解析】当转盘旋转的角速度达到最大值时，对甲物体有Tµ(M+m)g得转盘旋转的角速度最大值ω=D正确。8.D【解析】谷粒1做平抛运动，谷粒2做斜抛运动，加速度均为重力加速度，B错误；设谷粒2的初速度方向与水平方向的夹角为θ，沿水平和竖直两个方向分速度大小分别为v=vcosθ，v=vsinθ，设2x22y2OP两点竖直方向的距离为h，水平方向的距离为x，谷粒1和谷粒2从O点运动到P点的时间分别为1、112t2h=gt2h=−vt+gt2t<tx=vt=vcosθ⋅t，12y221211222则v>vcosθv<vAt小于t122112相遇，C错误；速度变化量的方向与加速度方向相同，均竖直向下，D9.CD【解析】若拉力突然变为零，小球将沿切线方向做匀速直线运动，即沿轨迹Pa做离心运动，A错误；若拉力突然变小，则小球受到的拉力小于所需的向心力，小球将沿轨迹Pb做离心运动，B错误，D正确；若拉力突然变大，则小球受到的拉力大于所需的向心力，小球将沿轨迹Pc做近心运动，C正确。10.BD【解析】盒子在最高点时与小球间恰好无作用力，则小球的重力提供向心力，若最高点为A点，有v2=mAv=gRARAC错误；小球经过与圆心等高的位置时，竖直加速度为零，既不超重也不失重，B速圆周运动，若最低点为B点，最低点的速度v=v=gR，在最低点时，盒子对小球的作用力和小球BAv2的重力的合力提供小球运动的向心力，由F−=mB，解得盒子在最低点时对小球的弹力大小为NRN=2mg，方向竖直向上，D【解析】通过链条连接的山地车牙盘与飞轮，骑行时两者齿轮边缘的线速度大小相等，牙盘齿轮与飞牙飞飞牙飞v2rvrr23vπrr23轮齿轮的半径之比为3:2ω=可知==n=可知==a=r牙飞r牙牙飞r23=飞=，、C正确，AD错误。可知r牙v112.ACD【解析】根据绳的牵连速度关系有vβ=v，解得=，A正确，B错误；由于A在外112β2力作用下沿竖直杆以速度1B的速度大小逐渐增大，即B沿斜面向上做加速运动，B的加速度方向沿斜面向上，对B进行受力分析可知轻绳拉力一定大于sinα，C正确；B对光滑斜面有斜向右下方的压力，斜面在该压力作用下有向右运动的趋势，则斜面受到地面水平向左的摩擦力，D正确。4n2π2RR13.（）①C1分）②（1）①m（2分）②（2t2L−R22F=ωr21大小F与角速度ω的关系，C正确。F=ωr可知，两球的向心力之比为1:9，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1:3，因2（2）根据为靠皮带传动，变速塔轮边缘的线速度大小相等，根据v=ω可知，与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为3:1，B正确。π22R4n2πR2t（2）①由向心力的公式可知向=m，其中T=，解得F=m。Tnt2FR②由题可知tanθ=合F=，得合。L−R2214.（）平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动（2分）（2AB（2分）②0.10（2分）2.0（2分））由于两个小球同时由同一高度出发，根据照片可知，两球始终位于同一高度，则可得出的结论是平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。（2）①为了确保小球飞出时的速度沿水平方向，实验时需要通过调节，使斜槽的末端保持水平，A正确；B过不同高度的位置时，只需要记录的位置占据坐标纸的大部分空间，并不需要每次严格地等距离下降，C错误；描绘轨迹时，应将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，舍去偏差过大的点，将其余点用平滑曲线连接起来，D②平抛运动竖直方向做自由落体运动，在竖直方向有∆y=gt2，根据图像可知∆y=(40−15)cm−=10cm，解得t=，平抛运动水平方向做匀速直线运动，则有×220100=m/s=2.0m/s。0.1015.（）2.4s（2））运动员的运动看成平抛运动，则1x=0t，y=gt2（2分）2yx由几何关系知37°=（1解得t=（1（2A到B的水平位移x=0t=38.4m（1分）x由几何关系得L==48m（2cos37°2g3，方向与水平方向成60°沿罐壁切线向上16.（）（2）R8）当小物块受到的摩擦力为零时，由支持力和重力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得mgtanθ=ω02Rsinθ（2g2g解得ω0==（1RcosθR3g（2）陶罐以角速度ω=转动时，ω<ω0，小物块受力如图所示2R竖直方向，根据受力平衡可得Ncosθ+fsinθ=mg（2Rsinθ（2Nsinθ−fcosθ=ω2水平方向，由牛顿第二定律得3联立解得f=（18方向与水平方向成60°沿罐壁切线向上（117.（）9gL（2）92g