凤城市第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考
物理试题
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。
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.下列说法正确的是( )
A.做曲线运动的物体加速度一定不为零
B.只有当向心力消失时物体才会做离心运动
C.质量一定的两个物体,若距离无限小,它们之间的万有引力趋于无限大
D.万有引力常量是牛顿测量的
2.一艘小船在静水中的速度为3 m/s,渡过一条宽150 m、水流速度为4 m/s的河流,则该小船( )
A.能到达正对岸
B.渡河的时间可能少于50 s
C.以最短位移渡河时,位移大小为200 m
D.以最短时间渡河时,沿水流方向的位移大小为240 m
3.变速自行车靠变换齿轮组合来改变行驶速度挡,下图是某一变速车齿轮转动结构示意图,图中A轮有48齿,B轮有42齿,C轮有18齿,D轮有12齿。那么该车可变换各种不同挡位( )
A.当A与C轮组合时,两齿轮的边缘线速度之比
B.当A与C轮组合时,两齿轮的边缘向心加速度之比
C.当B与C轮组合时,两齿轮的角速度之比
D.当B与C轮组合时,两齿轮的转速之比试卷第1页,共3页
4.如图所示,乒乓球的发球器安装在水平桌面上,发射器出口距桌面的高度为,发射器长度也为,打开开关后,可将乒乓球从点以初速度水平发射出去,其中(为重力加速度大小)。设发球器发射出的所有乒乓球都能落到桌面上,乒乓球可视为质点,空气阻力不计。若使该发球器绕转轴在角的范围内来回缓慢水平转动,持续发射足够长时间后,乒乓球第一次与桌面相碰的区域的最大面积为( )
B.
C. D.
如图所示,套在竖直细杆上的轻环A由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连,施加外力让A沿杆以速度匀速上升,从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平N位置,已知AO与竖直杆成角,则( )
刚开始时B的速度为
重物B下降过程,绳对B的拉力等于B的重力
C. A运动到位置N时,B的速度最大
D. A运动到位置N时,B的速度为0
6.两个小球固定在一根长为L的杆的两端,绕杆上的O点做圆周运动,如图所示。当小球1的速度为时,小球2的速度为,则转轴O到小球1的距离为( )
D.
7.年月日,我国在西昌卫星发射中心使用“长征二号”运载火箭,成功将“遥感三十六号”卫星发射升空,卫星顺利进入预定轨道,发射任务获得圆满成功。若已知该卫星在预定轨道上绕地球做匀速圆周运动,其线速度大小为,角速度大小为,引力常量为,则地球的质量为( )
A. B. C. D.
8.一般的曲线运动可以分成很多小段,每小段都可以看成圆周运动的一部分,即把整条曲线用一系列不同半径的小圆弧来代替。如图(a)所示,曲线上的A点的曲率圆定义为:通过A点和曲线上紧邻A点两侧的两点作一圆,在极限情况下,这个圆就叫做A点的曲率圆,其半径叫做A点的曲率半径。现将一物体沿与水平面成角的方向以速度抛出,如图(b)所示,则在其抛出点O以及轨迹最高点P处的曲率半径是( )
A.在其抛出点O处的曲率半径是
B.在其抛出点O处的曲率半径是
C.在其轨迹最高点P处的曲率半径是
D.在其轨迹最高点P处的曲率半径是
9.如图甲、乙所示为自行车气嘴灯,气嘴灯由接触式开关控制,其结构如图丙所示,弹簧一端固定在顶部,另一端与小物块P连接,当车轮转动的角速度达到一定值时,P拉伸弹簧后使触点A、B接触,从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R,车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d,已知P与触点A的总质量为m,弹簧劲度系数为k,重力加速度大小为g,不计接触式开关中的一切摩擦,小物块P和触点A、B均视为质点,则( )
A.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为
B.要使气嘴灯能发光,车轮匀速转动的最小角速度为
C.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为
D.要使气嘴灯一直发光,车轮匀速转动的最小角速度为
10.如图所示,某次空中投弹的军事演习中,战斗机以恒定速度沿水平方向飞行,先后释放、两颗炸弹,分别击中倾角为的山坡上的点和点,释放、两颗炸弹的时间间隔为,此过程中飞机飞行的距离为;击中、的时间间隔为,、两点间水平距离为,且炸弹到达山坡的点位移垂直斜面,炸弹是垂直击中山坡点的。不计空气阻力,下列正确的是( )
炸弹在空中飞行的时间为
B.
C.
D.
二、实验题(本题共2小题,共12分)
11.如图所示为研究曲线运动的实验装置,在光滑水平桌面中间O处有一转轴,转轴上安有力传感器,力传感器与一根不可伸长的轻绳连接,轻绳另一端拴着一小物体,小物体可视为质点。现让小物体绕转轴O做匀速圆周运动,小物体刚运动到A点时,绳子断裂,然后经过桌面边缘B点飞出做平抛运动,落到沙坑中的D处,AB与桌面边缘垂直。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)研究小物体从离开桌面到落到沙坑的运动过程,运用的思想方法是______。
A.微元法 B.放大法 C.控制变量法 D.化曲为直法
(2)测出小物体质量为,做匀速圆周运动时小物体到O点间的距离为,沙坑平面到桌面间的距离为,D点到桌面边缘B点正下方的距离为,读出小物体做匀速圆周运动时力传感器的示数,则上述所测的物理量间的关系是______。
(3)若桌面AB部分粗糙,保持力传感器读数不变,则小物体落点到桌面边缘B点正下方的距离将______(填“变大”“变小”或“不变”)。
12.(6分)如图甲所示为测量电动机转动角速度的实验装置,半径不大的圆形卡纸固定在电动机转轴上,在电动机的带动下匀速转动。在圆形卡纸的旁边竖直安装一个改装了的电火花计时器。(电火花计时器每隔相同的时间间隔打一个点)
(1)请将下列实验步骤按先后排序:__________。
①使电火花计时器与圆形卡纸保持良好接触
②接通电火花计时器的电源,使它工作起来
③启动电动机,使圆形卡纸转动起来
④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段点迹(如图乙所示),写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值
(2)要得到角速度ω出的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是( )
A.秒表 B.米刻度尺 C.圆规 D.量角器
(3)为了避免在卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动。则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图丙所示。这对测量结果_________(选填“有”或“无")影响。
三、计算题(本题共3小题,共计42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)如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为,A端与圆心O等高,AD为与水平方向成角的斜面,B端在O的正上方,一个质量为的小球在A点正上方某处由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆形轨道并能沿圆形轨道到达B点,且到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为。求:
(1)小球到B点时的速度大小?
(2)小球从B点运动到C点所用的时间?
(3)小球落到斜面上C点时的速度大小?
14.(14分)如图所示,足够大的水平圆台中央固定一光滑竖直细杆,原长为L的轻质弹簧套在竖直杆上,质量均为m的光滑小球A、B用长为L的轻杆及光滑铰链相连,小球A穿过竖直杆置于弹簧上,让小球B以不同的角速度绕竖直杆匀速转动,弹簧始终在弹性限度内,劲度系数为k,重力加速度为g,求:
(1)小球A、B均静止时:
①轻杆中的力的大小;
②弹簧的长度。
(2)当转动的角速度为时,小球B刚好离开台面:
①此时弹簧对小球A的弹力大小。
②转动的角速度为多少?
15.(16分)如图所示,由两种不同材料连接成一体的木板A静置在足够大的光滑水平地面上,在木板A右端放有质量的物块B,物块B与木板A右侧的动摩擦因数,与木板A左侧的动摩擦因数。现对木板A施加一水平向右的恒力,两者开始运动,物块B恰好能到达木板A的左端。已知木板A的长度、质量,物块B可视为质点,取重力加速度大小,求:
(1)木板A两种材料的长度之比;
(2)物块B在木板A上滑动的时间t。
试卷第1页,共3页凤城市第一中学2022-2023学年高一下学期3月月考
参考答案:
1.A
2.C
3.D
4.A
5.D
6.A
7.C
8.AC
9.AC
10.AD
11. D 变小 12. ①③②④ D 无
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)小球到达B处时小球对圆弧轨道顶端的压力大小为,在B点由重力和轨道的支持力提供向心力,则有
又
联立解得小球到B点时的速度大小为
(2)小球离开B点后做平抛运动,小球落到C点时,根据平抛运动规律得
解得小球从B点运动到C点所用的时间为
(3)小球落在斜面上C点时竖直分速度为
小球落到C点的速度大小为
14.(1)①0;②;(2)①;②
【详解】(1)① 小球A、B均静止时,对B受力分析可知轻杆中的力为0;
② 对A根据受力平衡可得
解得弹簧的压缩量为
则弹簧的长度为
(2)① 小球B刚好离开台面,当转动的角速度为时,对AB整体,竖直方向根据受力平衡可得,弹簧对小球A的弹力大小
② 设轻杆与竖直细杆夹角为,对B根据牛顿第二定律可得
对AB有
又
联立解得
15.(1);(2)
【详解】(1)设物块B在木板A右侧滑动时两者的加速度大小分别为、,在木板A左侧滑动时两者的加速度大小分别为、,物块B在木板A左、右两侧滑动的时间分别为、,则有
解得
由题意可知
解得
(2)根据已知条件有
解得