云南省红河哈尼族彝族自治州第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（含答案）

第第页云南省红河哈尼族彝族自治州第一中学2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1∼8题只有一项符合题目要求，第9~12题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。1．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．做匀速圆周运动的物体所受合外力恒定不变B．平抛运动是非匀变速曲线运动C．曲线运动一定是变速运动D．两个匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动2．汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N加速行驶。下图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（）A． B．C． D．3．如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为θ时，下列说法正确的是（）A．此过程中物体A在匀速上升B．此时物体A的速度大小为vC．此时物体A的速度大小为vD．绳子对物体A的拉力小于物体A的重力4．如图，A、B两球位于同一高度，当它们以各自初速度v1、v2水平抛出时，都落在倾角为30°的斜面C点，其中B球恰好垂直打到斜面，则v1A．1:1 B．2:1 C．5．xoy平面内运动的某质点t=0时刻在x轴上。图甲是质点在x方向的位移x−t时间图像，图乙是质点在y方向的速度v−t时间图像（选y轴正方向为v的正方向）。则可知（）A．质点做匀加速直线运动B．t=0时刻质点的速度为4C．t=2sD．质点运动的加速度大小为26．由于地球自转的影响，地球表面的重力加速度会随纬度的变化而有所不同，已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0，在赤道处的重力加速度大小为g，地球自转的周期为T，引力常量为GA．质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mgB．质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mC．地球的半径为(D．地球的密度为37．一个内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，质量为m的小球A和质量为2m的小球B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则（）A．小球A的线速度大于小球B的线速度B．小球A的角速度等于小球B的角速度C．小球A的运动周期小于小球B的运动周期D．小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度8．如图所示，长均为L的两根轻绳，一端共同系住质量为m的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为L。重力加速度大小为g。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（）A．3mg B．433mg C．9．周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车(视为质点)以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的34。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为gA．汽车的速率为gRB．汽车的速率为gRC．汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为5mgD．汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为7mg10．发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，然后经点火，使其沿椭圆轨道2运行，最后再次点火，将卫星送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，如图所示，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（）A．由于卫星由圆轨道1送入圆轨道3点火加速两次，则卫星在圆轨道3上正常运行速度大于卫星在圆轨道1上正常运行速度B．卫星在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定大于7.9km/s，而在远地点P的速度一定小于7.9km/sC．卫星在圆轨道1上的Q的速度等于7.9km/s，而在椭圆轨道2上的近地点Q的速度一定小于7.9km/sD．卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度一定等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度11．2022年冬奥会将在北京举行，滑雪是冬奥会比赛项目之一、如图所示，某运动员（可视为质点）从雪坡上先后以初速度之比v1：A．运动员先后落在雪坡上的速度方向不相同B．运动员先后在空中飞行的时间之比为3：4C．运动员先后落到雪坡上的速度之比为3：4D．运动员先后下落的高度之比为9：1612．如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为L的细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为θ角，此时绳中张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为μ(A．物块离开转台之前所受摩擦力始终指向转轴B．当转台角速度ω=C．当物块的速度v=gLD．当转台的角速度ω>二、实验题：本题共2小题，共16分。（每空2分，共16分）13．在“探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系”的实验中。（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中____的方法。A．理想实验法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．演绎法（2）如图所示，A、B都为质量相同的钢球，图中所示是在研究向心力的大小Fn与____的关系。A．质量m B．角速度ω C．半径r（3）如图所示，若图中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1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速轮塔相对应的半径之比为____。A．1：4 B．4：1 C．1：2 D．2：114．（1）为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图中甲所示，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面；如图乙所示的实验：将两个完全相同的斜滑道固定在同一竖直面内，最下端水平。把两个质量相等的小钢球从斜面的同一高度由静止同时释放，滑道2与光滑水平板连接，则观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2。这两个实验说明____。

A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动C．不能说明上述规律中的任何一条D．甲、乙二个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上的运动性质（2）在该实验中，下列说法正确的是____。A．斜槽轨道末端必须水平B．斜槽轨道必须光滑C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放（3）如图，某同学利用丙装置在做平抛运动实验时得出如图丁所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。（g取10m/s2）①小球平抛运动的初速度大小为m/s（结果保留两位有效数字）。②小球运动到b点时，在y方向的分速度大小为m/s（结果保留两位有效数字）。③抛出点的坐标x=cm，y=cm。三、计算题：本题共3小题，共36分。15．如图所示，用轻质细线拴一质量为m的小球，让小球在水平面内做匀速圆周运动，摆线与竖直方向的夹角θ，细线上端悬点到圆心的距离为h，不计空气阻力。求：（1）细线的拉力；（2）小球做匀速圆周运动的角速度。16．设想嫦娥1号登月飞船贴近月球表面做匀速圆周运动，飞船发射的月球车在月球软着陆后，自动机器人在月球表面上沿竖直方向以初速度v0（1）月球表面的重力加速度大小；（2）月球密度；（3）月球的第一宇宙速度大小。17．小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为14（1）从绳断到球落地的时间多长；绳断时球的速度多大？（2）问绳能承受的最大拉力多大？（3）改变绳长，绳能承受的最大拉力不变。使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？

答案解析部分1．【答案】C【解析】【解答】A、做匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变，方向改变，故A错误；

B、平抛运动的加速度恒为重力加速度，是匀变速曲线运动，故B错误；

C、曲线运动的速度方向不断变化，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确；

D、两个匀变速直线运动的合成，如果合初速度方向与合加速度方向在同一条直线上，则合运动是匀变速直线运动，如果合初速度方向与合加速度方向不在同一条直线上，则合运动是匀变速曲线运动，故D错误。

故答案为：C。

【分析】匀速圆周运动的物体所受合外力大小不变，方向改变。平抛运动是匀变速曲线运动。曲线运动变速运动。熟悉掌握运动的合成与分解的规律与特点。2．【答案】D【解析】【解答】做曲线运动的汽车受到的合力指向其运动轨迹弯曲的内侧，且汽车沿曲线由M向N加速行驶，即速度方向（轨迹的切线方向）与F的夹角为锐角。

故答案为：D。

【分析】做曲线运动的汽车受到的合力指向其运动轨迹弯曲的内侧，汽车加速行驶，即速度方向与F的夹角为锐角。3．【答案】B【解析】【解答】BC．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，重物的速度与沿绳方向速度相等，即为vcosθ，故C错误，B正确；

AD．由于重物的速度为vcosθ，随着小车向右运动θ减小，则重物的速度增大，即重力做加速运动，对重力受力分析可知，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故AD错误。4．【答案】D【解析】【解答】由于A，B两球位于同一高度，且A，B两球都做平抛运动，竖直方向自由落体运动位移公式变形有t=可得A，B两球运动时间一样；其中B球恰好垂直打到斜面，由水平速度和竖直速度以及几何关系可得tan其中A球落在斜面C点，由水平位移和竖直位移以及几何关系可得tan两式联立可得v故答案为：D。

【分析】AB两球均做平抛运动，且落在同一位置，根据题意确定两球竖直方向的位移关系，再根据平抛运动规律进行解答。5．【答案】C【解析】【解答】A、根据图像可知，质点沿x轴做匀速直线运动，沿y轴做匀减速直线运动，合外力与速度不在同一直线上，质点做匀变速曲线运动，故A错误；

B、质点x轴做匀速直线运动的分速度为vt=0时刻质点沿y轴的分速度为6m/s，则t=0时刻质点的速度为v=故B错误；

C、根据图甲可知，t=2s时刻质点的横坐标为6m，根据图乙，质点的正坐标等于y轴的分位移大小y=即t=2s时刻质点的位置坐标为（6m，6m），故C正确；

D、由于质点沿x轴做匀速直线运动，沿y轴做匀减速直线运动，则质点的加速度大小为a=故D错误。

故答案为：C。

【分析】x-t图像的斜率表示速度，v-t图像的斜率表示加速度。根据图像确定质点在x方向和y方向的运动情况，再根据运动的合成确定质点各时间节点的速度及坐标。6．【答案】B【解析】【解答】A、质量为m的物体在地球北极受到的重力大小为mg0，故A错误；

B、质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小等于在地球北极受到的万有引力大小，即质量为m的物体在地球赤道上受到的万有引力大小为mg0，故B正确；

C、设地球的质量为M，半径为R，在赤道处随地球做圆周运动物体的质量为m，物体在赤道处随地球自转做圆周运动的周期等于地球自转的周期，轨道半径等于地球半径，对在赤道上随地球自转而做圆周运动的物体，由牛顿第二定律得G在地球两极处的物体受到的重力等于万有引力，则G代入得，地球半径为R=故C错误；

D、因为G所以质量为M=地球的体积为V=地球密度为ρ=故D错误。

故答案为：B。

【分析】物体在地球赤道上受到的万有引力大小与物体在地球北极受到的万有引力大小相等。且在地球赤道上的物体受到的万有引力等于其所受重力与做圆周运动的向心力之和。在地球两极处的物体受到的重力等于万有引力。再根据万有引力定律及牛顿第二定律结合密度公式进行解答。​​​​​​​7．【答案】A【解析】【解答】A、对小球受力分析，小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力，有几何关系可知支持力N与水平方向的夹角为θ，如图所示依题意，根据牛顿第二定律有F=解得v=小球的线速度与质量无关，由于rA>rB，则vA>vB，故A正确；

B、根据牛顿第二定律有F=解得ω=小球的角速度与质量无关，由于rA>rB，则ωA<ωB，故B错误；

C、根据牛顿第二定律有F=解得T=2π小球的运动周期与质量无关，由于rA>rB，则

TA>TBF=解得a=小球的向心加速度与质量无关，可知球A的向心加速度等于球B的向心加速度，故D错误。

故答案为：A。

【分析】确定AB两球的受力情况及向心力的大小，根据几何关系确定两球做圆周运动半径的关系。再根据牛顿第二定律进行分析解答。8．【答案】A【解析】【解答】设小球在竖直面内做圆周运动的半径为r，小球运动到最高点时轻绳与圆周运动轨道平面的夹角为θ=30°则r=L根据题述小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，有mg=m小球在最高点速率为2v时，设每根绳的拉力大小为F，则有2F解得F=故答案为：A。

【分析】对小球进行分析，最高点时小球自身重力提供圆周运动的向心力，最低点时重力和绳子拉力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律列方程求解。9．【答案】B,C【解析】【解答】AB．在B点对汽车由牛顿第二定律有mg-34mg=mv2R，解得v=gR4=gR2，故A错误，B正确；

10．【答案】B,D【解析】【解答】A、卫星要从低轨道送入高轨道要加速，所以要将卫星由圆轨道1送入圆轨道3，需要在圆轨道1的Q和椭圆轨道2的远地点P分别点火加速共加速两次，近地圆轨道1运行速度为第一宇宙速度，为最大环绕速度v=圆轨道3运行速度为v=得卫星在圆轨道3上正常运行速度小于卫星在圆轨道1上正常运行速度，故A错误；

BC、近地圆轨道1轨道半径为地球半径R速度为v=卫星由轨道1在Q点加速变轨到轨道2上，卫星在椭圆轨道2上的Q点线速度大于第一宇宙速度7.9km/s，而在远地点的速度一定小于7.9km/s，故B正确，C错误；

D、万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得G解得加速度为a=G由图可知r相等，则卫星在椭圆轨道2上经过P点时的加速度一定等于它在圆轨道3上经过P点时的加速度，故D正确。

故答案为：BD。

【分析】近地圆轨道运行速度为第一宇宙速度为最大环绕速度。卫星从低轨道进入高轨道做离心运动，需要点火加速。确定卫星在各轨道稳定运行时的轨道半径，再根据万有引力定律及牛顿第二定律进行分析解答。11．【答案】B,C,D【解析】【解答】A、雪坡倾角等于位移与水平方向的夹角，根据平抛运动规律可知，位移与水平方向夹角的正切值的二倍等于速度与水平方向夹角的正切值，故两次速度与水平方向的夹角不变，即运动员先后落在雪坡上的速度方向相同，故A错误；

B、运动员落到雪坡上，根据几何关系可知tan运动员在空中经历的时间为t=初速度之比v则运动时间之比为3：4，故B正确；

C、落到雪坡上的速度为v=其中tan可知末速度与初速度成正比，运动员先后落到雪坡上的速度之比为3：4，故C正确；

D、运动员水平位移为x=则水平位移之比为9：16，位移与水平方向夹角恒定，则竖直位移h之比为9：16，故D正确。

故答案为：BCD。

【分析】远动员在空中做平抛运动，根据平抛运动的确定斜坡倾角与运动员做平抛运动的位移与水平方向的夹角的关系。再根据平抛运动规律进行解答。12．【答案】C,D【解析】【解答】A、在物块随转台由静止开始缓慢加速转动的过程中，刚开始时摩擦力既提供向心力，又提供沿圆弧切线方向做加速运动的力，所以摩擦力不指向转轴，故A错误；

BC、设当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时，拉力为零、静摩擦力达到最大，由μmg=m解得ω=随着角速度继续增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，支持力、摩擦力为零，物块受的重力和细绳的拉力的合力充当向心力，有mg解得v=glsin故B错误，C正确；

D、由以上分析可知，当转台的角速度ω>gLcosθ13．【答案】（1）C（2）B（3）D【解析】【解答】（1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中控制变量法。

故答案为：C。

（2）根据F其中A、B都为质量相同的钢球，且由图可知两个钢球做匀速圆周运动的半径r也相等，所以图中所示是在研究向心力的大小F与角速度ω的关系。

故答案为：B。

（3）两钢球质量m相等，做匀速圆周运动的半径r相等，根据F可知二者角速度之比为ω两变速塔轮边缘的线速度大小相等，所以有ω与皮带连接的左、右变速轮塔相对应的半径之比为ω故答案为：D。

【分析】研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系使用的研究方法为控制变量法。根据题意确定实验操作中的不变量，再根据实验原理分析所研究的物理问题及研究的物理量之间的关系。14．【答案】（1）A；B（2）A；D（3）2.0；1.5；-10；-1.25【解析】【解答】（1）图甲中，用小锤打击弹性金属片，B球就水平飞出，同时A球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，该实验只能说明平抛运动在竖直方向做自由落体运动，图乙中，球2在光滑水平板上做匀速直线运动，观察到的现象是球1落到水平木板上击中球2，该只能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动。

故答案为：AB。

（2）A、为了确保小球飞出的初速度方向水平，实验时，需要调节斜槽轨道末端至水平，故A正确；

B、当实验中，每次均将小球从斜槽同一位置静止释放时，小球每次滚下克服摩擦阻力做功相同，即飞出的初速度大小相等，可知斜槽轨道的摩擦对实验没有影响，故B错误；

C、实验数据处理时，应将坐标纸上确定的点用平滑的曲线连接起来，故C错误；

D、为了确保小球飞出的初速度大小一定，实验中，小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，故D正确。

故答案为：AD。

（3）①根据图丁可知，a到b的分位移与b到c的水平分位移均为20cm，则经历时间相等，在竖直方向上，根据∆y=g解得T=0.1在水平方向上v②根据上述，小球运动到b点时，在y方向的分速度大小v③根据v解得t可知抛出点到a点的时间t根据x=v0解得x=10cm，由于抛出点位于第三象限，因此抛出点的坐标x=-10cm，【分析】熟悉掌握探究“平抛运动规律”实验的操作步骤及注意事项。根据实验图结合平抛运动规律判断实验所研究的的物理问题。物体在竖直方向的做自由落体运动，水平方向做匀速运动，根据逐差法确定相邻位置之间的时间间隔。再根据平抛运动规律结合实验数据进行数据处理。15．【答案】（1）解：根据题意，对小球受力分析