浙江省精诚联盟2023-2024学年高一下学期3月月考物理试卷

试卷更新日期：2024-06-07 类型：月考试卷

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一、选择题I（本题共13小题，每小题3分，共39分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分）

1. 做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（）

A、角速度 B、线速度 C、加速度 D、合外力

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2. 汽车转弯时做加速曲线运动，下列轨迹描述正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示，在下面的四幅图中，图1展示的是滚筒式洗衣机，图2展示的是运动员正在手指上旋转篮球，图3展示的是游客正在荡秋千，图4展示的是摩托车骑在球形铁笼竖直面内沿内壁进行“飞车走壁”表演。下列对四幅图中有关现象的说法正确的是（　　）

A、图1衣物中的水分因受到离心力的作用而被甩出 B、图2中篮球上各点的速度相同 C、图3中秋千摆至最低点时，游客处于失重状态 D、图4中在竖直面内做圆周运动的摩托车，在最高点时有可能只受重力

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4. 在一个无风的下午，一个小孩子手拿小纸片放在嘴边，将小纸片水平吹出。已知此小孩的身高约为1.25m，当g取 $10 m / s^{2}$ 时，下列说法正确的是（　　）

A、小纸片做平抛运动 B、小纸片的下落时间可能为 $0.5 s$ C、小纸片的下落时间可能为 $3 s$ D、小纸片不可能竖直落地

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5. 齿轮传动是机械装备的重要组成部分，具有传递动力、变速换向功能。图中 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 为某器械的三个齿轮，横杆带动齿轮 $A$ 转动，轮齿 $A$ 与 $B$ 咬合良好， $B$ 与 $C$ 通过横轴连接，从而带动 $C$ 转动，且 $A$ 与 $C$ 不接触。已知三个齿轮的半径关系为 $r_{A} : r_{B} : r_{C} = 4 : 1 : 2$ ，当横杆匀速转动时，关于 $A$ 、 $B$ 、 $C$ 三个齿轮边缘的关系，下列说法正确的是（　　）

A、线速度之比为 $2 ∶ 2 ∶ 1$ B、角速度之比为 $1 ∶ 2 ∶ 4$ C、向心加速度之比为 $1 : 4 : 8$ D、周期之比为 $1 : 1 : 2$

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6. 如图所示，一条小河河宽 $d = 60 m$ ，水速 $v_{1} = 3 m / s$ ，甲、乙两船在静水中的速度均为 $v_{2} = 4 m / s$ ，两船同时从A点出发，且同时到达对岸，其中甲船恰好到达正对岸的B点，乙船到达对岸的C点（图中未标出）， $B C$ 之间的距离为 $L$ ，已知 $α = β$ ，下列说法正确的是（　　）

A、两船航行的时间均为 $\frac{60}{7} \sqrt{7} s$ B、若仅增大河水流速 $v_{1}$ ，则两船的渡河时间都增加 C、不论河水流速 $v_{1}$ 如何改变，只要适当改变 $α$ 角，甲船总能到达正对岸的B点 D、若仅增大河水流速 $v_{1}$ ，则两船到达对岸时，两船之间的距离将会大于 $L$

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7. 餐桌上的自动转盘在电动机的带动下匀速转动，转盘上放有 $A$ 、 $B$ 两个相同的空茶杯（可视为质点）随转盘一起做匀速圆周运动， $A$ 、 $B$ 到圆心的距离分别是 $r_{A}$ 、 $r_{B}$ ，且 $r_{A} < r_{B}$ ，假设自动转盘的粗糙程度相同。下列说法正确的是（　　）

A、两个茶杯所受的摩擦力大小相等 B、两个茶杯都有沿切线方向滑出去的趋势 C、若在 $B$ 茶杯中加入茶水后加快转盘的转速，则 $B$ 茶杯应先滑出去 D、若在 $B$ 茶杯中加入茶水后加快转盘的转速，则 $A$ 茶杯应先滑出去

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8. 如图所示汽车以某一速度通过拱形桥最高点，已知拱形桥的半径为 $R$ ，重力加速度为 $g$ ，下列说法正确的是（　　）

A、当 $R$ 一定时，汽车速度越大，对拱形桥的压力越大 B、当汽车速率恒定时， $R$ 越大，汽车对拱形桥的压力越小 C、汽车能以 $\sqrt{2 g R}$ 顺利通过最高点 D、汽车能以 $\sqrt{\frac{g R}{2}}$ 顺利通过最高点

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9. 高铁列车的速度很大，铁路尽量铺设平直，但在铁路转弯处（图甲），要求内、外轨道的高度不同。在设计轨道时，其内、外轨高度差 $h$ 不仅与转弯半径 $r$ 有关，还与列车在弯道上的行驶速率 $v$ 有关。列车在转弯轨道上的截面图如图乙所示，下列说法正确的是（　　）

A、列车的转弯速度越小，轮缘对轨道的作用力一定越小 B、当列车质量增加时，列车在弯道上的行驶速率 $v$ 应该减小 C、当列车的转弯半径 $r$ 一定时， $v$ 越大， $h$ 越大 D、当列车在弯道上的行驶速率 $v$ 一定时， $r$ 越大， $h$ 越大

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10. 消防员在水平地面上以及云梯上使用喷水枪对着 $6 m$ 高的火房屋喷水灭火，出水轨迹可简化为图乙。假设该消防员控制水柱恰好垂直击中坚直墙面，此时喷水枪出水口和水平面夹角为 $5 3^{∘}$ 。若消防员借助云梯提高喷射高度，使得此时喷水枪出水口和水平面夹角为 $3 7^{∘}$ ，仍旧控制水柱垂直击中坚直墙面，不计空气阻力且消防员的身高可忽略，则云梯的抬升高度为（　　）

A、 $\frac{27}{8} m$ B、 $\frac{21}{8} m$ C、 $\frac{19}{8} m$ D、 $\frac{15}{8} m$

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11. 在自由式滑雪比赛中，图甲是运动员从 $3 m$ 高跳台斜向上冲出的运动示意图，图乙是运动员在空中运动时离跳台底部所在水平面的高度 $y$ 随时间 $t$ 变化的图线，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力且运动员可视为质点，则运动员（　　）

A、在空中相同时间内的位移相等 B、在空中相同时间内的速度变化量相等 C、冲出跳台的速度大小为 $14 m / s$ D、在空中运动的时间为 $2.8 s$

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12. 如图所示，一钢球自离地高度 $h$ 处从四分之一光滑圆弧轨道 $P Q$ 上滑下， $P$ 处切线竖直， $Q$ 处切线水平，现在同一竖直面内改变圆弧轨道的高度以改变 $h$ （圆弧轨道半径保持不变），每次钢球都在 $P$ 处释放，在 $Q$ 处时对轨道的压力大小为 $F$ ，钢球在空中的运动时间为 $t$ ，在空中的加速度大小为 $a$ ，落地时速度大小为 $v$ ，落地点距 $O$ 点的距离为 $x$ 。不计空气阻力，下列图像正确的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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13. 如图所示为一半球形的碗，其中碗边缘两点 $M 、 N$ 与圆心等高且在同一竖直面内。现将两个小球在 $M 、 N$ 两点，分别以 $v_{1} 、 v_{2}$ 的速度沿图示方向同时水平抛出，发现两球刚好落在碗上同一点 $Q$ ，已知 $∠ M O Q = 5 3^{∘}$ ，不计空气阻力 $(s i n 5 3^{∘} = 0.8 ， c o s 5 3^{∘} = 0.6)$ 。下列说法不正确的是（　　）

A、两球抛出的速度大小之比为 $1 ∶ 4$ B、若仅增大 $v_{2}$ ，则两球将在落入碗中之前相撞 C、两球的初速度无论怎样变化，只要落在碗上同一点，两球抛出的速率之和就不变 D、若仅从 $N$ 点水平抛出小球，无论如何改变小球抛出的速度，都不可能垂直打在碗上

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二、选择题II（本题有3小题，每小题3分，共9分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个符合题目要求，全部选对得3分，选对但不全得2分，错选、多选得0分）

14. 学校学生宿舍边的喷泉是校园一美景，水柱由喷头喷出，喷头可沿任意方向旋转，水流速度大小也可调节。某兴趣小组为研究某次喷泉的水柱运动规律，现测量出其中一个喷头将水柱斜向上喷出，喷射的最远水平距离为 $30 m$ ，对应的最大高度为 $20 m$ （喷头略高于地面，但喷头高度忽略不计，不计空气阻力，重力加速度取 $g = 10 m / s^{2}$ ）。下列说法正确的是（　　）

A、水柱在空中的运动时间为 $4 s$ B、水柱在空中的运动时间为 $8 s$ C、水柱到达最高点时的速度大小为 $7.5 m / s$ D、水柱喷出速度大小为 $27.5 m / s$

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15. 如图所示，半径为 $r$ 的坚直圆环 $A$ 固定在木板 $B$ 上，木板 $B$ 放在水平地面上， $B$ 的左右两侧各有一挡板固定在地面上，使木板 $B$ 不能左右移动。小球 $C$ 在环内侧做完整的圆周运动， $A$ 、 $B$ 一直处于静止状态，小球运动至环的最高点时的速度大小为 $\sqrt{3 g r}$ 。已知 $A 、 B$ 的质量均为 $2 m ， C$ 的质量为 $m$ ，不计一切摩擦，重力加速度为 $g$ 。下列判断正确的是（　　）

A、小球运动至环的最高点时对环的压力大小为 $4 m g$ B、小球运动至环的最高点时地面对木板的支持力为 $2 m g$ C、小球运动至环的最低点时对环的压力最小 D、小球运动至环的最低点时处于超重状态

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16. 如图是飞镖盘示意图，盘面画有多个同心圆以表示环数， $O$ 是圆心，盘坚直挂在墙上， $A$ 是盘的最高点， $B$ 是盘的最低点。某同学玩飞镖时，飞镖的出手点与 $A$ 等高，且与盘面的距离保持不变，当飞镖垂直盘面且对准 $A$ 点水平飞出的同时，飞镖盘在坚直平面内匀速转动，第一支飞镖刚好命中 $B$ 点，第二支飞镖命中 $O$ 点，若不计空气阻力，重力加速度 $g ， O B$ 半径为 $R$ ，可知前后两支飞镖（　　）

A、飞行时间之比是 $2 ∶ 1$ B、出手速度之比是 $1 ∶ \sqrt{2}$ C、飞镖盘转动角速度的可能值为 $2 π \sqrt{\frac{g}{R}}$ D、飞镖盘转动角速度的可能值为 $\frac{3 π}{2} \sqrt{\frac{g}{R}}$

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三、非选择题（本题共6小题，共52分）

17. 探究向心力大小 $F$ 与小球质量 $m$ 、角速度 $ω$ 和半径 $r$ 之间关系的实验装置如图所示，匀速转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。

(1)、本实验采用的科学方法是（　　）

A、控制变量法 B、微元法 C、放大法

(2)、某次实验方案如图所示，则此时探究的是（　　）

A、向心力的大小与半径的关系 B、向心力的大小与线速度大小的关系 C、向心力的大小与角速度大小的关系 D、向心力的大小与物体质量的关系

(3)、由第（2）题的实验方案得到的结论是（　　）

A、在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度平方成正比 B、在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度大小的平方成正比 C、在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比 D、在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比

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18. 在“探究平抛运动的特点”实验中

(1)、图甲实验时，除了用到图中器材之外，下列器材还需用到的有（　　）

A、刻度尺 B、秒表 C、天平

(2)、如图所示，关于甲、乙两种实验装置，下列说法正确的是（　　）

A、甲装置中 $P Q$ 轨道要尽量光滑，以减少实验误差 B、甲实验中，挡板 $M N$ 高度必须等间距变化 C、乙装置目的是研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 D、乙实验中，用较大的力敲击弹性金属片，则两球不能同时落地

(3)、如图丙所示记录了小球在运动中的3个点迹，由图可知 $O$ 点（填“是”或“不是”）抛出点；若图中每个小方格的边长 $L = 20 c m$ ，小球经过 $B$ 点的速度大小为 $m / s$ 。 $(g$ 取 $10 m / s^{2})$

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19. 某质点在 $x O y$ 平面上运动， $t = 0$ 时，质点位于 $x$ 轴上。其沿 $x$ 轴方向运动的位移一时间图像如图甲所示，沿 $y$ 轴方向运动的速度一时间图像如图乙所示。求：

(1)、在 $2 s$ 末质点的速度大小；

(2)、在 $2 s$ 末质点的位置坐标（ $x$ ， $y$ ）。

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20. 如图所示，在倾角为 $3 0^{∘}$ 的斜坡（斜坡足够长）上有一人，前方 $l = 10 m$ 处静止站着一只狗，此人多次分别以不同速度大小水平抛出一小球，试图让狗咬住，若某次人以 $v_{0}$ 速度抛出小球，恰好击中狗，人、狗和小球均可视为质点，不计空气阻力， $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小球在空中运动的时间；

(2)、 $v_{0}$ 的大小。

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21. 游乐场中的“空中飞椅”项目深受欢迎，当设施开始旋转，其可以简化为如图乙所示的模型，两个完全相同的可视为质点的载人飞椅 $a 、 b$ 分别用悬线悬于水平杆A、B两端，悬线长 $l_{a} = 2 m$ ，水平杆 $x_{O A} = 1 m$ ，将装置绕竖直杆匀速旋转后， $a 、 b$ 在同一水平面内做匀速圆周运动，且飞椅间相对位置不变。已知两悬线与竖直方向的夹角分别为 $α = 3 0^{∘} 、 β = 6 0^{∘}$ ，飞椅 $a$ 、 $b$ 载人后的总质量均为 $50 k g$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。

(1)、求 $a 、 b$ 的绳上的拉力大小 $F_{a} 、 F_{b}$ ；

(2)、求 $a$ 运动的角速度大小 $ω$ ；

(3)、求 $b$ 运动的线速度大小 $v$ 。

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22. 如图所示， $A B$ 为竖直半圆形光滑圆管轨道，其半径 $R = 1.6 m ， A$ 端切线水平。水平轨道 $A C$ 与半径 $r = 1 m$ 的光滑圆弧轨道 $C D$ 相接于 $C$ 点， $D$ 为圆弧轨道的最低点，相切于粗糙程度可调的水平轨道 $D E$ ，圆弧轨道 $C D$ 对应的圆心角 $θ = 3 0^{o}$ 。一质量 $M = 1 k g$ 的小球（可视为质点）在弹射器的作用下从水平轨道 $A C$ 上某点以某一速度冲上竖直圆管轨道，并从 $B$ 点飞出，经过 $C$ 点恰好沿切线进入圆弧轨道，再经过 $E$ 点，随后落到右侧圆弧面 $M N$ 上，圆弧面内边界截面为四分之一圆形，其圆心与小球在 $E$ 处球心等高，半径为 $\sqrt{3} m$ 。取 $g = 10 m / s^{2} ， s i n 3 0^{o} = \frac{1}{2} ， c o s 3 0^{o} = \frac{\sqrt{3}}{2}$ 。求∶

(1)、物块到达 $C$ 点时的速度大小 $v_{C}$ ；

(2)、物块从 $B$ 点飞出的速度大小 $v_{B}$ 和在 $B$ 点受到轨道作用力大小 $F$ 和方向；

(3)、现改变水平轨道 $D E$ 的粗糙程度，当小球从 $E$ 点抛出后落到圆弧面 $M N$ 的速度最小时，小球在 $E$ 点抛出的水平速度大小为多少。

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