重庆市万州第二高级名校2023-2024学年高一下学期3月月考物理试题

试卷更新日期：2024-05-24 类型：月考试卷

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一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 为备战年级篮球赛，育才中学高2025届11班篮球队的同学在育才篮球馆加紧训练，如图所示是王崇宇同学将篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在P位置时受力方向可能是（　　）

A、① B、② C、③ D、④

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2. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A、如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B、图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C、如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向圆心 D、如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

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3. 下列说法不正确的是（　　）

A、由开普勒第一定律可知：所有的行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上 B、平抛运动从抛出到某时刻的位移与水平方向的夹角等于此时速度与水平方向的夹角 C、物体在变力作用下可能做曲线运动 D、合运动的速度不一定大于两个分运动的速度

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4. 如图，汽车从静止开始通过缆绳将质量为m的货物从A处沿光滑斜面拉到B处，此过程中货物上升高度为h，到B处时定滑轮右侧缆绳与水平方向间的夹角为θ，左侧缆绳与斜面间的夹角为2θ，汽车的速度大小为v，此时货物的速度大小为（　　）

A、 $\frac{c o s θ}{c o s 2 θ}$ v B、 $\frac{c o s 2 θ}{c o s θ}$ v C、 $\frac{s i n 2 θ}{s i n θ}$ v D、 $\frac{s i n 2 θ}{c o s θ}$ v

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5. 如图为学员驾驶汽车在水平面上绕O点做匀速圆周运动的俯视示意图，已知质量为60 kg的学员在A点位置，质量为70 kg的教练员在B点位置，A点的转弯半径为5.0 m，B点的转弯半径为4.0 m，学员和教练员（均可视为质点）（　　）

A、运动周期之比为5：4 B、运动线速度大小之比为1：1 C、向心加速度大小之比为4：5 D、受到的合力大小之比为15：14

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6. 如图所示，竖直薄壁圆筒内壁光滑、半径为R，上部侧面A处开有小口，在小口A的正下方h处亦开有与A大小相同的小口B，小球从小口A沿切线方向水平射入筒内，使小球紧贴筒内壁运动，要使小球从B口处飞出，小球进入A口的最小速率 $v_{0}$ 为（）

A、 $π R \sqrt{\frac{g}{2 h}}$ B、 $π R \sqrt{\frac{2 g}{h}}$ C、 $π R \sqrt{\frac{2 h}{g}}$ D、 $π R \sqrt{\frac{h}{g}}$

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7. 如图所示的光滑固定斜面 $A B C D$ ，其倾角可调节．当倾角为 $θ_{1}$ 时，一物块（可视为质点）沿斜面左上方顶点 $A$ 以初速度 $v_{0}$ 水平射入，恰好沿底端 $D$ 点离开斜面；改变倾角为 $θ_{2}$ 时，同样将该物块沿斜面左上方顶点 $A$ 以初速度 $v_{0}$ 水平射入，发现物块沿 $C D$ 边中点离开斜面．已知重力加速度为 $g$ ，下列说法正确的是（）

A、物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为 $2 : 1$ B、物块离开斜面时，前后两次下落的高度之比为 $4 : 1$ C、物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为 $1 : 1$ D、物块从入射到飞离斜面，前后两次速度变化量的大小之比为 $1 : 2$

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 运动员在河面上做划船运动训练，河水流动的速度 v大小不变，方向沿河岸向下游方向，运动员划船的速度方向沿船头方向，大小不变。如图所示，为五幅描述船过河的航线图，图中虚线表示船运动的实际航线。下列说法正确的是（）

A、甲、乙、戊三幅图描绘的航线都可能是符合实际的船过河的航线 B、甲图所绘航线是符合实际的，船头保持甲图所示方向航行，船过河时间最短 C、丙图所绘航线是符合实际的，船头保持丙图所示方向航行，船过河位移最小 D、乙图和戊图所绘航线都是符合实际的，船头保持图示方向航行，船过河位移都可能最小

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9. 如图为自行车气嘴灯及其结构图，弹簧一端固定在A端，另一端栓接重物，当车轮高速旋转时，重物由于离心运动拉伸弹簧后才使触点M、N接触，从而接通电路，LED灯就会发光。下列说法正确的是（）

A、安装时A端比B端更靠近气嘴 B、转速达到一定值后LED灯才会发光 C、增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光 D、匀速行驶时，若LED灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光

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10. 如图所示，装置BO^'O可绕竖直轴O^'O转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，装置静止时细线AB水平，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°。已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m，B点距C点的水平和竖直距离相等（重力加速度g取10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8），则（）

A、若装置匀速转动的角速度为 $ω = \frac{5 \sqrt{2}}{2}$ rad/s时，细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37° B、若装置可以以不同的角速度匀速转动，且角速度 $ω < \frac{5 \sqrt{2}}{2}$ rad/s时，细线AC张力T= $\frac{25}{2}$ N C、若装置可以以不同的角速度匀速转动，且角速度 $ω > \frac{5 \sqrt{2}}{2}$ rad/s时，细线AC上张力T与角速度的平方 $ω^{2}$ 成线性关系 D、若装置可以以不同的角速度匀速转动，且角速度 $ω < \frac{5 \sqrt{6}}{3}$ rad/s时，细线AB上张力不变

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三、实验题（11题10分，12题6分，共16分）

11. 采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。

(1)、实验时不需要下列哪个器材__________。（填器材前的字母）

A、弹簧测力计 B、重垂线 C、打点计时器 D、坐标纸

(2)、以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有__________。

A、要求斜槽轨道保持水平且光滑 B、每次小球释放的初始位置可以任意选择 C、每次小球应从同一高度由静止释放 D、为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

(3)、如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取 $10 {m/s}^{2}$ ，则：

①图中A点平抛的起点（选填“是”或“不是”）；

②小球运动的初速度 $v_{0} =$ m/s；

③小球过B点的竖直方向速度 $v_{B y} =$ m/s。

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12. 用如图所示的实验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，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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。实验用球分为钢球和铝球，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____。

A、理想实验 B、等效替代法 C、微元法 D、控制变量法

(2)、在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C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。转动手柄，观察左边标尺露出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)、某物理兴趣小组改装了探究圆周运动的向心加速度的实验装置，如图所示.有机玻璃支架上固定一个直流电动机，电动机转轴上固定一个半径为r的塑料圆盘，圆盘中心正下方用细线接一个重锤，圆盘边缘连接细绳，细绳另端连接一个小球.实验操作如下：
①利用天平测量小球的质量m，记录当地的重力加速度g的大小；
②闭合电源开关，让小球做如图所示的匀速圆周运动，调节激光笔2的高度和激光笔1的位置，让激光恰好照射到小球的中心，用刻度尺测量小球做圆周运动的半径R和圆心O点到塑料圆盘的高度h；
③当小球第一次到达A点时开始计时，并记录为1次，记录小球n次到达A点的时间t；
④切断电源，整理器材。
请回答下列问题：
下列说法正确的是____。

A、小球运动的周期为 $\frac{t}{n}$ B、小球运动的线速度大小为 $\frac{2 π (n - 1) R}{t}$ C、小球运动的向心力大小为 $\frac{m g R}{h}$ D、若电动机转速增加，激光笔1、2应分别左移、升高

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四、计算题（本题共3小题，其中13题11分，14题12分，15题18分，共41分）

13. 2021年2月24日，我国火星探测器“天问一号”成功实施近火制动进入火星停泊轨道。第一步，用火箭对探测器进行加速，使探测器脱离地球引力作用：第二步，在P点短时间内对探测器进行加速，使探测器进入霍曼转移轨道，然后探测器在太阳引力作用下沿霍曼转移轨道运动到Q点与火星相遇。探测器从P点运动到Q点的轨迹为半个椭圆，椭圆的长轴两端分别与地球公转轨道、火星公转轨道相切于P、Q两点。已知地球绕太阳的公转周期是1年，地球、火星绕太阳公转的轨道可视为圆轨道，火星的轨道半径是地球的1.5倍， $\sqrt{1.5} \approx 1.2$ ， $\sqrt{1.25} \approx 1.1$ 。求：

(1)、火星公转周期；（结果以年为单位，保留2位有效数字）

(2)、探测器从P点运动到Q点所用的时间；（结果以年为单位，保留2位有效数字）

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14. 如图所示，水平转台上有一个质量为 $m$ 的物块，用长为 $l$ 的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角 $θ = 30 °$ ，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{3}$ ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，重力加速度为 $g$ ，则

(1)、当水平转盘以角速度 $ω_{1}$ 匀速转动时，绳上恰好有张力，求 $ω_{1}$ 的值；

(2)、当水平转盘以角速度 $ω_{2} = \sqrt{\frac{g}{2 l}}$ 匀速转动时，求物体所受的摩擦力大小；

(3)、当水平转盘以角速度 $ω_{3} = \sqrt{\frac{2 g}{l}}$ 匀速转动时，求细绳拉力大小。

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15. 如图所示为竖直平面坐标系xOy中的装置。四分之三的光滑细管轨道AEF的半径为R，圆心为 $O_{1}$ ，接收面ABC由倾角 $θ = 45 °$ 的斜面AB和四分之一的圆弧面BC组成，已知斜面上端A点位于原点O的正上方2R处，且紧靠细管口；圆弧面BC的半径为3R，圆心 $O_{2}$ 在B点的正上方。在y轴上某处将质量为m的小球P（可视为质点）由静止释放，小球进入细管轨道后从最高点F水平抛出。已知小球从释放开始到任意位置均满足： $g y + \frac{1}{2} v^{2} =$ 常量（恒定不变），其中y和v分别表示小球所到位置的纵坐标和速度，g为重力加速度，不计空气阻力的影响。

(1)、若小球在y=5R处由静止释放，求小球经过最低点E时对细管轨道的压力大小；

(2)、要使小球能打在接收面AB上，求小球释放点的y坐标的范围；

(3)、请写出小球释放点的竖直坐标y与打在接收面ABC上的水平坐标x之间的函数关系。（不考虑小球打到接收面后的反弹）

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