湖南省岳陽市岳陽縣第一中學(xué)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期3月月考物理試題

2024年高一下學(xué)期物理月考試題一．選擇題（共6小題，4分每題，共24分）1．以下說法中不正確是（）A．用光電門測量小車瞬時速度時，在一定范圍內(nèi)，擋光片寬度應(yīng)盡可能小 B．“探究加速度與物體受力、物體質(zhì)量的關(guān)系”實驗中，若用力傳感器精準測量小車受到的拉力，則無需平衡摩擦力 C．牛頓第二定律F＝kma中，k＝1不是通過實驗測量，而是人為規(guī)定的結(jié)果 D．卡文迪什扭秤實驗中，為了觀測到重錘連桿的微小轉(zhuǎn)動，利用了光放大的方法2．在修筑鐵路時，彎道處的外軌會略高于內(nèi)軌，當火車以規(guī)定的行駛速度轉(zhuǎn)彎時，內(nèi)、外軌均不會受到輪緣的側(cè)向擠壓，為了提高轉(zhuǎn)彎速度，僅改變一個下列可行的措施是（）A．減小火車質(zhì)量 B．增大鐵軌與車輪的摩擦 C．減小轉(zhuǎn)彎半徑 D．增大軌道傾斜角3．2022年11月8日晚，夜空上演“紅月亮”，即當?shù)厍蛭挥谔柵c月球之間，整個月球全部走進地球的影子里，月亮表面變成暗紅色，形成月全食。已知地球半徑為R，地球表面重力加速度為g，月球環(huán)繞地球公轉(zhuǎn)的軌道半徑為r，月全食時月球運動的圓心角為θ，則月全食的持續(xù)時間為（）A． B． C． D．4．如圖，水平桌面上有一薄板，薄板上擺放著小圓柱體A、B、C，圓柱體的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，且mA＞mB＞mC。用一水平外力將薄板沿垂直BC的方向抽出，圓柱體與薄板間的動摩擦因數(shù)均相同，圓柱體與桌面間的動摩擦因數(shù)也均相同。則抽出后，三個圓柱體留在桌面上的位置所組成的圖形可能是圖（）A． B． C． D．5．市面上有一種自動計數(shù)的智能呼拉圈深受女士們喜愛。如圖甲，腰帶外側(cè)帶有軌道，軌道內(nèi)有一滑輪，滑輪與細繩連接，細繩的另一端連接配重，其模型簡化如圖乙所示．已知配重質(zhì)量0.5kg，繩長為0.4m，懸掛點到腰帶中心的距離為0.2m，水平固定好腰帶，通過人體微小扭動，使配重在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，計數(shù)器顯示在1min內(nèi)圈數(shù)為120，此時繩子與豎直方向夾角為θ，配重運動過程中腰帶可看作不動，g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，下列說法正確的是（）A．勻速轉(zhuǎn)動時，配重受到的合力恒定不變 B．配重的角速度是240πrad/s C．θ為37° D．若增大轉(zhuǎn)速，細繩拉力變大6．如圖所示，某同學(xué)打水漂，從離水面1.25m處以的初速度水平擲出一枚石塊。若石塊每次與水面接觸速率損失50%，彈跳速度與水面的夾角都是30°，當速度小于1m/s就會落水。已知g＝10m/s2，，。不計空氣阻力，假設(shè)石塊始終在同一豎直面內(nèi)運動，則下列說法錯誤的是（）A．第一次與水面接觸后，彈跳速度為5m/s B．第一個接觸點與第二個接觸點之間距離為 C．水面上一共出現(xiàn)5個接觸點 D．落水處離人擲出點的水平距離為二．多選題（共4小題，4分每題，共16分）（多選）7．如圖所示，壓縮機通過活塞在氣缸內(nèi)做往復(fù)運動來壓縮和輸送氣體，活塞的中心A與圓盤在同一平面內(nèi)，O為圓盤圓心，B為圓盤上一點，A、B處通過鉸鏈連接在輕桿兩端，圓盤繞過O點的軸做角速度為ω的勻速圓周運動。已知O、B間距離為r，AB桿長為L，則（）A．L越大，活塞運動的范圍越大 B．圓盤半徑越大，活塞運動的范圍越大 C．當OB垂直于AB時，活塞速度為ωr D．當OB垂直于AO時，活塞速度為ωr（多選）8．下列說法中正確的是（）A．太陽系中所有行星的軌道都是橢圓，太陽在橢圓的中心 B．相同的時間內(nèi)，火星與太陽的連線掃過的面積與地球與太陽的連線掃過的面積相等 C．地球與火星軌道的半長軸的三次方跟它們各自公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值相等 D．月—地檢驗是通過比較蘋果和月球的加速度，驗證地球?qū)μO果和月球的引力滿足同一表達式（多選）9．下表是一些有關(guān)火星和地球的數(shù)據(jù)，利用萬有引力常量G和表中選擇的一些信息可以完成的估算是（）信息序號①②③④⑤⑥信息內(nèi)容地球一年約365天地表重力加速度約為9.8m/s2火星的公轉(zhuǎn)周期為687天日地距離大約是1.5億km地球半徑6400km地球近地衛(wèi)星的周期A．選擇⑥可以估算地球的密度 B．選擇①④可以估算太陽的密度 C．選擇①③④可以估算火星公轉(zhuǎn)的線速度 D．選擇①②④可以估算太陽對地球的吸引力（多選）10．如圖，一小球以初速度v0從斜面底端與斜面成α角斜向上拋出，落到斜面上的M點且速度水平向右；現(xiàn)將該小球以3v0的速度從斜面底端仍與斜面成α角斜向上拋出，落在斜面上N點，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．從拋出至落至M、N點過程中，球速度變化量之比為1：3 B．從拋出至落至M、N點過程中，球運動的水平位移之比為1：9 C．球落到N點時速度不沿水平方向 D．兩次球與斜面距離最遠時的位置連線與斜面垂直三．實驗題（共2小題，共10分）11．圖甲是某種“研究平拋運動”的實驗裝置，斜槽末端口N與小球Q離地面的高度均為H，實驗時，當P小球從斜槽末端飛出與擋片相碰，立即斷開電路使電磁鐵釋放Q小球，發(fā)現(xiàn)兩小球幾乎同時落地，改變H大小，重復(fù)實驗，P、Q仍幾乎同時落地。（1）關(guān)于本題實驗說法正確的有；A.斜槽軌道必須光滑B.斜槽軌道末段N端必須水平C.P小球每次必須從斜槽上相同的位置無初速度釋放D.擋片質(zhì)量要盡可能小（2）若用一張印有小方格（小方格的邊長為L＝2.5cm）的紙和頻閃相機記錄P小球的軌跡，小球在同一初速平拋運動途中的幾個位置如圖乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g＝10m/s2，則：頻閃相機拍攝相鄰兩張照片的時間間隔是s。P小球在b處的瞬時速度的大小為v＝m/s，若以a點為坐標原點，水平向右為x軸，豎直向下為y軸，則拋出點的坐標為（結(jié)果以厘米為單位）。12．某同學(xué)用如圖甲所示裝置結(jié)合頻閃照相研究平拋運動。重力加速度g＝10m/s2。（1）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標原點，測量它們的水平坐標x和豎直坐標y，如圖中y﹣x2圖像能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是。（2）讓小球從斜槽上合適的位置由靜止釋放，頻閃照相得到小球的位置如圖乙所示，A、B、C是相鄰三次閃光小球成像的位置，坐標紙每小格邊長為5cm，則小球從槽口拋出的初速度大小為v0＝m/s，小球運動到B點的速度vB＝m/s，B點離拋出點的水平距離x＝m。四．解答題（共3小題，共50分）13．如圖甲所示，足夠長的傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，速度大小為v1，初速度大小為v2的煤塊從傳送帶的右側(cè)滑上傳送帶，固定在傳送帶右端的位移傳感器記錄了煤塊的位移x隨時間t的變化關(guān)系如圖乙所示，圖像先后經(jīng)過（0，0）、（1，3）、（2，4）、（3，3）、（4，1）等格點。已知圖線在前3.0s內(nèi)為二次函數(shù)，在3.0s～4.5s內(nèi)為一次函數(shù)，取向左運動的方向為正方向，傳送帶的速度保持不變。傳送帶右端為一高為3.2m、傾角為45°的斜面，斜面右端是一足夠大的水平面。假設(shè)煤塊落地后立刻靜止，g取10m/s2。求：（15分）（1）煤塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)；（2）煤塊在傳送帶上留下的痕跡長度；（3）煤塊離開傳送帶后，落地點與傳送帶右端的水平距離。14．神奇的黑洞是近代引力理論所預(yù)言的一種特殊天體，探尋黑洞的方案之一是觀測雙星系統(tǒng)的運動規(guī)律．天文學(xué)家觀測河外星系大麥哲倫云時，發(fā)現(xiàn)了LMCX﹣3雙星系統(tǒng)，它由可見星A和不可見的暗星B構(gòu)成．兩星視為質(zhì)點，不考慮其他天體的影響，A、B圍繞兩者連線上的O點做勻速圓周運動，它們之間的距離保持不變，如圖所示．引力常量為G，由觀測能夠得到可見星A的速率v和運行周期T．（10分）（1）可見星A所受暗星B的引力FA可等效為位于O點處質(zhì)量為m′的星體（視為質(zhì)點）對它的引力，設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m1、m2，試求m′（用m1、m2表示）；（2）求暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v、運行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式；（3）恒星演化到末期，如果其質(zhì)量大于太陽質(zhì)量ms的2倍，它將有可能成為黑洞．若可見星A的速率v＝2.7×105m/s，運行周期T＝4.7π×104s，質(zhì)量m1＝6ms，試通過估算來判斷暗星B有可能是黑洞嗎？（G＝6.67×10﹣11N?m2/kg2，ms＝2.0×1030kg）15．如圖所示，一水平放置的內(nèi)表面光滑對稱“V”型二面體AB﹣CD﹣EF，可繞其豎直中心軸OO'在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動，置于AB中點P的小物體（視為質(zhì)點）恰好在ABCD面上沒有相對滑動。二面體的二面角為120°。面ABCD和面CDEF的長和寬均為L＝20cm，CD距水平地面的高度為h＝1.1m，取重力加速度g＝10m/s2。（10分）（1）求“V”型二面體勻速轉(zhuǎn)動的角速度的大?。唬?）若“V”型二面體突然停止轉(zhuǎn)動，求小物體從二面體上離開的位置距A點的距離。16．如圖甲所示，一質(zhì)量m＝5kg的粗細均勻的圓木棒豎直放置，在外力作用下保持靜止狀態(tài)，下端距水平彈性地面的高度為H＝5.25m，與地面相碰的物體會以原速率彈回，木棒上有一質(zhì)量為2m的彈性小環(huán)。若t＝0時刻，小環(huán)從木棒上某處以豎直向上v0＝4m/s的初速度向上滑動，并對小環(huán)施加豎直向上的如圖乙所示的外力F，與此同時撤去作用在木棒上的外力。當木棒第一次與彈性地面相碰時，撤去施加在小環(huán)上的外力。已知木棒與小環(huán)間的滑動摩擦力f＝1.2mg，小環(huán)可以看作質(zhì)點，且整個過程中小環(huán)不會從木棒上端滑出，取g＝10m/s2，不計空氣阻力，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，求：（15分）（1）當小環(huán)和木棒最初開始運動時的加速度的大?。唬?）木棒第一次與彈性材料碰撞時的速度的大?。唬?）若木棒恰好與地面第4次碰撞時彈性小環(huán)從木棒底端滑落，求小環(huán)開始運動時距木棒下端的距離l（結(jié)果可以用分數(shù)表示）。

參考答案與試題解析一．選擇題（共6小題）1-5:BDBAD6:C二．多選題（共4小題）7：BD。8：CD。9：AC。10：AB。11．【解答】（1）BD；（3）0.05；1.25；（﹣2.5cm，﹣0.3125cm）12．（1）C；（2）1.5，2.5，0.3。13．【解答】解：（1）由x﹣t圖像可得，煤塊0～2秒向左做勻減速直線運動，直至速度為0，位移為4m，由于煤塊做勻減速直線運動，平均速度又因為：平均速度故：因此：＝故可得加速度大?。?～3秒向右做勻加速直線運動，直至與傳送帶共速；3～4.5秒向右做勻速直線運動：0～3秒內(nèi)，煤塊在水平方向僅受到向右的滑動摩擦力，因此：f＝μN＝μmg根據(jù)牛頓第二定律可知：f＝ma故：解得：μ＝＝0.2即煤塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.2；（2）0～3秒內(nèi)，煤塊的總位移可直接由x﹣t圖像得出，即：x1＝3m；傳送帶的位移：x2＝﹣v1t＝﹣2m/s×3s＝﹣6m故痕跡長度：Δx＝x1﹣x2＝3m﹣（﹣6m）＝9m即煤塊在傳送帶上留下的痕跡長度為9m；（3）煤塊離開傳送帶時，速度為水平向右的2m/s。由于斜面的傾角為45°，則斜面的水平距離：s＝h＝3.2m假設(shè)物塊能落在斜面上，則水平位移：x＝v1t豎直位移：根據(jù)斜面的傾角為45°，則可知二者滿足：x＝y(tǒng)，即：解得：則：y＝x＝v1t＝2m/s×0.4s＝0.8m滿足x＜s，因此水平距離為0.8m。答：（1）煤塊與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.2（2）煤塊在傳送帶上留下的痕跡長度為9m（3）煤塊離開傳送帶后，落地點與傳送帶右端的水平距離為0.8m14．【解答】解：（1）設(shè)A、B圓軌道半徑分別為r1、r2，由題意知，A、B做勻速圓周運動的角速度相同，設(shè)其為ω．由牛頓運動定律，有：FA＝m1ω2r1，F(xiàn)B＝m2ω2r2，又FA＝FB設(shè)A、B之間的距離為r，又r＝r1+r2，由以上各式得r＝…①由萬有引力定律，有FA＝G將①代入得：FA＝G，令FA＝G比較可得：m′＝…②（2）由牛頓第二定律，有G＝m1…③又可見星A的軌道半徑：r1＝…④由②③④式解得：…⑤（3）將m1＝6ms代入⑤式，得：代入數(shù)據(jù)得：＝3.5ms…⑥設(shè)m2＝nms（n＞0），將其代入⑥式，得：…⑦可見，的值隨n的增大而增大，試令n＝2，得：＝0.125m＜3.5ms…⑧若使⑦式成立，則n必大于2，即暗星B的質(zhì)量m2必大于2m，由此得出結(jié)論：暗星B有可能是黑洞．答：（1）m′為；（2）暗星B的質(zhì)量m2與可見星A的速率v為、運行周期T和質(zhì)量m1之間的關(guān)系式為；（3）暗星B有可能是黑洞15．【解答】解：（1）設(shè)小物體受到的支持力為F，受力如圖甲所示。根據(jù)牛頓第二定律得：Fcos60°＝mω2Lsin60°在豎直方向上受力平衡，可得：Fsin60°＝mg已知：L＝20cm＝0.2m解得：；（2）“V”型二面體突然停止轉(zhuǎn)動，設(shè)小物體在二面體上運動的時間為t，運動的初速度大小為v0，加速度大小為a，沿AD方向向下運動的距離為y。受力分析如圖乙所示，在垂直ABCD面方向上有：mgsin60°＝F'在平行ABCD面方向上，根據(jù)牛頓第二定律有：mgcos60°＝ma小物體沿BA方向做勻速直線運動，且速度大小為v0＝ωLsin60°小物體沿BA方向的位移為：小物體沿AD方向做勻加速直線運動，其位移為：聯(lián)立解得：y＝0.025m可知小物體從二面體上離開的位置距A點的距離為y＝0.025m。答：（1）“V”型二面體勻速轉(zhuǎn)動的角速度的大小為；（2）小物體從二面體上離開的位置距A點的距離為0.025m。16．【解答】解：（1）最初開始運動時，對小環(huán)，根據(jù)牛頓第二定律F1﹣2mg﹣f＝2ma1解得a1＝﹣2m/s2即加速度大小為2m/s2，方向豎直向下；對木棒，根據(jù)牛頓第二定律f﹣mg＝ma2解得a2＝2m/s2即加速度大小為2m/s2，方向豎直向上。（2）小環(huán)初速度v0＝4m/s，則兩物體第一次共速過程v0+a1t1＝a2t1解得t1＝1s此時拉力F恰好變?yōu)镕2＝120N，假設(shè)之后兩物體共同減速到零，根據(jù)牛頓第二定律3mg﹣F2＝3ma3解得a3＝2m/s2則棒受到的摩擦力f′＝mg﹣ma3解得f′