河北省沧州市十校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE12023~2024学年度第二学期高一年级3月份月考试卷物理考生注意：1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。3．考生作答时，请将〖答案〗答在答题卡上。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；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的〖答案〗无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。4．本卷命题范围：必修第二册第五章至第六章第2节。一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中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，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）1．如图所示，赛车沿圆弧形赛道从A运动到B的过程中，则赛车（）A．速度有可能保持不变B．所受合力方向可能指向轨道外侧C．运动过程一定有加速度D．位移大小与路程在数值上相等2．一质点在平面上运动，质点在轴方向做匀速运动，在轴方向做匀加速运动，则质点合运动是（）A．匀速直线运动B．匀变速直线运动C．匀变速曲线运动D．非匀变速曲线运动3．下雨天，缓慢匀速旋转伞柄，雨伞边缘上的某水滴做匀速圆周运动，当突然增大转速，该水滴做离心运动脱离雨伞．关于该水滴，下列说法正确（）A．做匀速圆周运动过程中，加速度不变B．做匀速圆周运动过程中，角速度不变C．做匀速圆周运动过程中，合外力不变D．做离心运动是由于合外力大于所需向心力4．2023年夏季，中国北方地区遭遇了罕见的持续暴雨天气，京津冀地区多地遭受洪涝灾害，河北省涿州市成为受灾最为严重的地区之一。救援小组在某次救援时，船由河岸的点出发，经过一段时间到达对岸，已知水速为，船在静水中的速度为，两河岸的最近距离为。下列说法正确的是（）A．若，船渡河的最小位移为B．船到达对岸时的速度一定大于C．船渡河的最短时间为D．船渡河的位移最短时，船渡河的时间为5．景德镇传统圆器最重要的一道工序是做坯，即是依据最终的器型作出大致相应的坯体，来供后期制作印坯的时候使用，制作时将泥料放在陶车上，使其做匀速圆周运动，图中三点到转轴的距离分别为。已知陶车转过90圈，则下列说法正确的是（）A．陶车每秒转过的角度为B．三点的线速度之比为C．三点的角速度之比为D．陶车的转速加快时，两点线速度的比值变大6．如图所示，从倾角为的斜面上某点沿水平方向抛出两个小球和，已知球的初速度为球的初速度为，两小球均落在斜面上，不计空气阻力，则（）A．两小球落在斜面上时速度方向不同B．两小球在空中运动时间之比为C．两小球距离斜面的最远距离之比为D．两小球距离斜面的最远距离之比为7．某校的物理兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，内壁光滑的细圆管用轻杆固定在竖直平面内，小球（可视为质点）直径略小于细圆管的内径，小球运动到圆管最高点时，杆对圆管的作用力为零，已知细圆管和小球的质量相等，细圆管半径为，重力加速度大小取，不计空气阻力，则小球在最高点的速度大小为（）A．B．C．D．8．如图所示，当小车向左运动，物体向上做匀速直线运动，图示时刻，小车的速度大小为，下列说法正确的是（）A．小车向左以速度做匀速直线运动B．图示时刻，物体的速度为C．绳子对的拉力大于的重力D．绳子对的拉力大小将不变9．如图所示，每一级台阶的高为，宽为，小李同学用发射器（忽略大小）从第4级台阶某处斜向左上方发射一个可以看作质点的小球，要求小球能水平且贴着台阶而射到第1级台阶上，则落在第1级台阶的速度大小可能是（）A．B．C．D．10．2023年11月2326日，亚洲通用航空展在珠海国际航展中心举行，本届亚洲通用航空展4天共安排有17场飞行表演，每天总时长为70分钟，如图所示，一架做飞行表演的飞机在水平面内盘旋做匀速圆周运动，测得表演机离地面点高度为，与点的距离为，表演机质量为，线速度为，空气对它的升力与竖直方向夹角为，重力加速度大小为，则表演机（）A．在竖直面内受重力、升力和向心力作用B．做圆周运动的周期为C．获得空气对它的升力大小等于D．满足关系式：二、实验题（本题共2小题，共14分）11．（6分）用如图所示的演示装置来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，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内小球也随着做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的弹力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，请回答相关问题：（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________。（填正确〖答案〗标号）A．微元法B．等效替代法C．控制变量法D．理想化模型法（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在位置，到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上，匀速转动手柄，观察左右标尺露出的刻度，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为________。（3）在（2）的实验中，其他条件不变，若减小手柄匀速转动的速度，则下列符合实验实际的是________。（填正确〖答案〗标号）A．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大B．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小C．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小D．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值不变12．（8分）某实验小组的同学利用带有斜槽的轨道研究小球的平抛运动规律，如图甲所示。（1）为了减小实验误差，下列操作正确的是________。（填正确〖答案〗标号）A．实验时应选择摩擦力小的斜槽B．实验时应用天平测出小球的质量C．实验时须调整斜槽的末端水平（2）小球每次释放时，需从________（填“同一”或“不同”）位置释放。（3）实验时，将竖直挡板紧靠斜槽末端以确定出小球抛出点的位置，此后每次将竖直挡板向右移动相同的距离，并在小球的轨迹上确定了三点，如图乙所示，已知重力加速度大小为g，则小球的初速度为________；小球经过B点的竖直分速度大小为________。（用题中所给物理量符号表示）三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后〖答案〗的不能得分。有数值计算的题，〖答案〗中必须明确写出数值和单位）13．（12分）我国拥有全球领先的无人机技术，无人机具有广泛的应用前景。当洪涝灾害发生时，可以利用无人机运送救灾物资。一架无人机以的速度水平匀速飞行，正准备向受灾人员空投急救用品，急救用品的底面离水面高度。不计空气阻力，重力加速度大小取。（1）为了使投下的急救用品落在指定地点，无人机应该在离指定地点水平距离多远的地方进行投放？（2）投放的急救用品落到水面时的速度大小为多少？14．（12分）花样滑冰是冰上运动项目之一，运动员通过冰刀在冰面上划出图形，并表演跳跃、旋转等高难度动作。花样滑冰的裁判会按照动作的质量与艺术性表现进行综合评分，一女运动员在冰面上运动，假设在方向的速度图像和方向的位移图像如图所示，运动员可视为质点，求：（1）女运动员的初速度大小；（2）末女运动员的速度大小；（3）内女运动员的位移大小。15．（16分）投石机是古代重要的攻城武器，其简化图如图所示，将石块放在长臂端的半球形凹槽内，在短臂端挂上质量的重物，将端拉至地面然后突然释放，石块过最高点时就被水平抛出，假设转轴到地面的距离，石块从最高点飞出时距敌方城墙水平距离，城墙高度，城墙厚度。不计空气阻力，重力加速度取。（1）若石块恰能打在城墙的左侧顶端，求石块打到城墙时的速度大小；（2）若石块能击中城墙，求端摆至最低点时，短臂受到的拉力大小的范围。——★参考答案★——1．C赛车做曲线运动，速度沿切线方向时刻在变，一定有加速度，选项A错误，C正确；赛车做曲线运动所受合力方向指向轨道凹侧，选项B错误，过程中位移大小在数值上比路程小，选项D错误。2．C轴方向的匀速运动与轴方向的匀加速运动的合运动为曲线运动，又因为整个运动过程中质点的加速度不变，则质点的合运动为匀变速曲线运动，选项C正确。3．B做匀速圆周运动的物体向心加速度和向心力大小不变，方向时刻变化，而物体的角速度大小和方向都不变，选项A、C错误，B正确；物体做离心运动是由于合外力不足以提供向心力，选项D错误。4．D欲使船到达正对岸，则船的速度应斜向上指向上游，使得合速度垂直河岸，此时应有，合速度大小对岸时的速度与的大小关系不确定，选项B错误；欲使船的渡河时间最短，则船的速度垂直河岸，渡河的时间为，选项C错误。5．A由已知陶车转过90圈，陶车的转动周期为，陶车的角速度为，陶车单位时间转过的角度为，选项A正确；由于坯体随陶车做匀速圆周运动，则、三点的角速度相同，由公式可知线速度与圆周运动的半径成正比，则三点的线速度之比，选项B、C错误；陶车的转速加快时，两点的角速度仍相同，则两点的线速度之比仍为，选项D错误。6．C由题意可知两小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为，速度方向与水平方向间的夹角为，根据平抛运动规律可以得出，故两球落到斜面上时速度方向相同，选项A错误；设小球抛出点到落点距离为，根据平抛运动的规律有，得球运动的时间为，同理，球运动的时间为，则，选项B错误；小球运动过程中距离斜面的最远距离，则，选项C正确，D错误。7．B根据题意，对圆管受力分析，由平衡条件可知，小球在最高点给圆管竖直向上的作用力，大小等于圆管的重力，由牛顿第三定律可知，圆管给小球竖直向下的作用力，大小等于圆管的重力，在最高点，对小球，由牛顿第二定律有，代入数据解得，选项B正确。8．BD将小车的速度沿着绳和垂直于绳正交分解，根据几何关系可得物体的速度为，小车向左运动时，减小，也将小，不是做匀速运动，选项A错误，B正确；B物体速度不变，绳子对和拉力均等于的重力，选项C错误，D正确。9．AC如图所示，用逆向思维，认为小球沿虚线做平抛运动，根据平抛运动的水平位移和竖直位移的关系得：；，解得，选项A、C正确。10．BC表演机做匀速圆周运动的过程中，竖直面内受重力、升力的作用，二者的合力提供表演所需的向心力，选项A错误；由题意，可得表演机做圆周运动的半径为，则周期为，选项B正确；表演机做匀速圆周运动，空气对它的升力在竖直方向上的分力大小等于，根据几何关系可得，解得，选项C正确；表演机与竖直方向的夹角满足关系式，联立求得，选项D错误。11．（1）C（2分）（2）（2分）（3）D（2分）〖解析〗（1）在探究向心力大小与半径、质量、角速度的关系时，需要先控制某些量不变，探究其中的两个物理量的关系，即用控制变量法，选项A、B、D错误，C正确。（2）由可知，两球的向心力之比为，两球的质量相等，转动半径相同，则有转动的角速度之比为，因用皮带连接的左、右塔轮，轮缘的线速度大小相等，由可知，左、右塔轮半径之比为。（3）其他条件不变，若减小手柄转动的速度，则有两钢球所需的向心力都减小，左右两标尺的示数将变小，可是向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变，选项A、B、C错误，D正确。12．（1）C（2分）（2）同一（2分）（3）（2分）（2分）〖解析〗（1）只要释放点的位置相同，小球在斜槽上运动的情况一定相同，即离开末端的速度一定相同，所以与斜槽间的摩擦力大小无关，选项A错误；本实验的目的是为了探究小球的平抛运动，因此不需要小球的质量，选项B错误；研究小球的平抛运动时，必须保证斜槽的末端水平，选项C正确。（2）实验时，为了保证小球每次离开斜槽末端的速度相同，因此小球每次必须从斜槽上的同一位置静止释放。（3）由于相邻两点间的水平距离相等，故小球在两相邻点间运动的时间相等，根据，解得，则小球平抛的初速度大小为；小球运动到点时竖直方向速度大小为，解得。13．解：（1）设无人机投放点到指定地点的距离为，由平抛运动规律有（2分）且（2分）解得（2分）（2）急救用品落到水面上时，竖直方向上（2分）速度大小（2分）解得（2分）14．解：（1）由方向的速度图像可知，在方向的初速度为（1分）由方向的位移图像可知在方向做匀速直线运动，速度为（1分）因此运动员的初速度大小为（2分）（2）末在方向的速度为（1分）方向的速度为