河南省洛陽市強(qiáng)基聯(lián)盟2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期3月月考物理試題（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1洛陽強(qiáng)基聯(lián)盟高－3月聯(lián)考?物理考生注意：1．本試卷分選擇題和非選擇題兩部分。滿分100分，考試時間75分鐘。2．答題前，考生務(wù)必用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆將密封線內(nèi)項(xiàng)目填寫清楚。3．考生作答時，請將〖答案〗答在答題卡上。選擇題每小題選出〖答案〗后，用2B鉛筆把答題卡上對應(yīng)題目的〖答案〗標(biāo)號涂黑；非選擇題請用直徑0.5毫米黑色墨水簽字筆在答題卡上各題的答題區(qū)域內(nèi)作答，超出答題區(qū)域書寫的〖答案〗無效，在試題卷、草稿紙上作答無效。4．本卷命題范圍；必修第二冊第五章至第七章第2節(jié)。一、選擇題（本題共10小題，共46分。在每小題給出的四個選項(xiàng)中，第1~7題中只有一項(xiàng)符合題目要求，每小題4分，第8~10題有多項(xiàng)符合題目要求，全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分）1．如圖所示是足球比賽過程中運(yùn)動員踢出的“香蕉球”的情境示意圖。下列說法正確的是（）A．足球在空中運(yùn)動過程中，可能處于平衡狀態(tài)B．足球在空中運(yùn)動時的速度方向沿運(yùn)動軌跡的法線方向C．足球在空中運(yùn)動過程中，速度方向與加速度方向在同一條直線上D．足球在空中運(yùn)動過程中，所受合力的方向指向運(yùn)動軌跡彎曲的內(nèi)側(cè)2．下列表述符合物理學(xué)史實(shí)的是（）A．亞里士多德創(chuàng)建了力的概念 B．伽利略發(fā)現(xiàn)了慣性定律C．開普勒總結(jié)出了行星運(yùn)動規(guī)律 D．第谷測出了引力常量3．下雨天，緩慢勻速旋轉(zhuǎn)傘柄，雨傘邊緣上的某水滴做勻速圓周運(yùn)動，當(dāng)突然增大轉(zhuǎn)速，該水滴做離心運(yùn)動脫離雨傘。關(guān)于該水滴，下列說法正確（）A．做勻速圓周運(yùn)動過程中，角速度不變B．做勻速圓周運(yùn)動過程中，加速度不變C．做勻速圓周運(yùn)動過程中，合外力不變D．做離心運(yùn)動是由于合外力大于所需向心力4．關(guān)于圖中物體的運(yùn)動情況和受力情況，下列說法正確的是（）A．圖甲，摩托車在水平路面拐彎時，車手受到重力，支持力，向心力的作用B．圖乙，貨物相對水平傳送帶始終靜止，傳送帶速度越大，貨物拐彎時所受的靜摩擦力越大C．圖丙，空間站離地高度為，宇航員在空間站中受地球的引力比在地面上時大D．圖丁，過山車上的乘客在豎直圓軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的向心加速度一定等大、反向、共線5．地球的公轉(zhuǎn)軌道接近圓，但哈雷彗星的運(yùn)動軌道則是一個非常扁的橢圓，如圖所示。天文學(xué)家哈雷成功預(yù)言哈雷彗星的回歸，周期為76年。下列說法正確的是（）A．哈雷彗星在近日點(diǎn)的速度比遠(yuǎn)日點(diǎn)的速度小B．哈雷彗星在與地球軌跡的交點(diǎn)處受到太陽的引力大小與地球受到太陽的引力大小相等C．哈雷彗星在近日點(diǎn)的加速度比遠(yuǎn)日點(diǎn)的加速度大D．哈雷彗星軌道的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的s倍6．某校的物理興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管用輕桿固定在豎直平面內(nèi)，小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）直徑略小于細(xì)圓管的內(nèi)徑，小球運(yùn)動到圓管最高點(diǎn)時，桿對圓管的作用力為零，已知細(xì)圓管和小球的質(zhì)量相等，細(xì)圓管半徑為0.5m，重力加速度大小g取，不計(jì)空氣阻力。則小球在最高點(diǎn)的速度大小為（）A． B． C． D．7．如圖所示，地球繞地軸做勻速圓周運(yùn)動，在A、B兩點(diǎn)有兩個物體，其中B物體在赤道，A物體在北半球，A，B相對于地面靜止，A，B兩物體的質(zhì)量之比為．圖中，下列說法正確的是（）A．A、B兩物體的周期之比是B．A、B兩物體的線速度之比是C．A、B兩物體的向心加速度大小之比是D．A、B兩物體的向心力大小之比是8．2023年8月13日1時26分，中國成功發(fā)射陸地探測四號01衛(wèi)星，如圖中C所示。該衛(wèi)星是地球同步軌道衛(wèi)星。A為赤道上的等待發(fā)射的陸地探測四號02衛(wèi)星，B為5G標(biāo)準(zhǔn)近地軌道衛(wèi)星，距離地面高度幾百千米，A、B、C衛(wèi)星如圖所示。已知地表的重力加速度大小為g，則關(guān)于陸地探測四號01衛(wèi)星、陸地探測四號02衛(wèi)星、標(biāo)準(zhǔn)近地軌道衛(wèi)星間的比較，下列說法正確的是（）A．A衛(wèi)星的線速度大小小于CB．A衛(wèi)星運(yùn)動的向心加速度大小小于C衛(wèi)星C．B、C兩衛(wèi)星與地心的連線在相等時間內(nèi)掃過的面積相等D．A、B兩衛(wèi)星均在地表附近，因此二者的向心加速度大小均為g9．如圖所示，固定在水平面上的光滑斜面的傾角，斜面長，寬，一小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從頂端B處水平向左射入，沿圖中軌跡到達(dá)斜面底端A點(diǎn)，重力加速度g取則下列說法正確的是（）A．小球在斜面上運(yùn)動的加速度大小為B．小球在B點(diǎn)的速度大小為4m/sC．小球從B運(yùn)動到A的過程中速度、加速度不斷變化D．小球從B運(yùn)動到A的過程中，速度變化量大小為10m/s10．雜技演員用細(xì)繩系住盛了水的杯子做“水流星”表演時，手拿繩子迅速地旋轉(zhuǎn)著繩子做各種精彩表演。如圖1所示，杯子在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，在最高點(diǎn)處杯子內(nèi)的水恰好不流出來；如圖2所示，杯子繞著同一點(diǎn)在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，繩與豎直方向的夾角為θ。假設(shè)水的質(zhì)量均為m，杯子中水的重心到細(xì)繩端點(diǎn)的距離為l，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．圖1中杯子和水做勻速圓周運(yùn)動的線速度大小為B．圖1中杯子在正下方時杯子內(nèi)的水對杯子的壓力大小為C．圖2中杯子和水轉(zhuǎn)動的角速度大小為D．圖2中杯子和水轉(zhuǎn)動的周期為二、實(shí)驗(yàn)題（本題共2小題，共14分）11．（6分）用如圖所示的演示裝置來探究小球做圓周運(yùn)動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系。勻速轉(zhuǎn)動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉(zhuǎn)動，槽內(nèi)小球也隨著做勻速圓周運(yùn)動。橫臂的擋板對球的彈力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力套簡下降，從而露出標(biāo)尺，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值。請回答相關(guān)問題：（1）在探究向心力與半徑、質(zhì)量、角速度的關(guān)系時，用到的實(shí)驗(yàn)方法是______。（填正確〖答案〗標(biāo)號）A．微元法 B．等效替代法 C．控制變量法 D．理想化模型法（2）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)把兩個質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，A、C到塔輪中心距離相同，將皮帶處于左右塔輪的半徑不等的層上。勻速轉(zhuǎn)動手柄，觀察左右標(biāo)尺露出的刻度，左邊標(biāo)尺露出1格，右邊標(biāo)尺露出4格，則皮帶連接的左、右塔輪半徑之比為______。（3）在（2）的實(shí)驗(yàn)中，其他條件不變，若減小手柄勻速轉(zhuǎn)動的速度，則下列符合實(shí)驗(yàn)實(shí)際的是______。（填正確〖答案〗標(biāo)號）A．左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變大，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值變大B．左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變大，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值變小C．左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變小，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值變小D．左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變小，兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變12.（8分）某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)利用帶有斜槽的軌道研究小球的平拋運(yùn)動規(guī)律，如圖甲所示．（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，下列操作正確的是______。（填正確〖答案〗標(biāo)號）A．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)選擇摩擦力小的斜槽 B．實(shí)驗(yàn)時應(yīng)用天平測出小球的質(zhì)量C．實(shí)驗(yàn)時須調(diào)整斜槽的末端水平（2）小球每次釋放時，需從______（填“同一”或“不同”）位置釋放．（3）實(shí)驗(yàn)時，將豎直擋板緊靠斜槽末端以確定出小球拋出點(diǎn)的位置，此后每次將豎直擋板向右移動相同的距離，并在小球的軌跡上確定了三點(diǎn)，如圖乙所示，已知重力加速度大小為g，則小球的初速度為______；小球經(jīng)過B點(diǎn)的豎直分速度大小為______。（用題中所給物理量符號表示）三、計(jì)算題（本題共3小題，共計(jì)40分，解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟．只寫出最后〖答案〗的不能得分。有數(shù)值計(jì)算的題，〖答案〗中必須明確寫出數(shù)值和單位）13.（10分）九重之際向天問，天官掠影驚蒼穹．“天宮”空間站中三名宇航員正環(huán)繞地球運(yùn)行，與此同時，“天問”探測器在環(huán)繞火星運(yùn)行，假設(shè)它們的運(yùn)行軌道都是圓軌道，地球與火星的質(zhì)量之比為p，“天宮”與“天問”的軌道半徑之比為q。求：（1）“天官”空間站與“天問”探測器運(yùn)行周期之比；（2）“天官”空間站與“天問”探測器環(huán)繞速度之比；（3）“天官”空間站與“天問”探測器加速度之比．14．（14分）如圖所示，傾斜傳送帶長，以的速率順時針運(yùn)轉(zhuǎn)，將一小煤塊輕放在傳送帶上端A處，小煤塊經(jīng)B到達(dá)光滑水平面，最后從C點(diǎn)飛出落在傾角為的斜坡上，已知，小煤塊與傳送帶表面間的動摩擦因數(shù)為0.5，傳送帶的傾角為，傳送帶底部與水平面平滑過渡，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取，，．（1）求小煤塊運(yùn)動到B點(diǎn)的速率；（2）若改變傳送帶運(yùn)行的速率使小煤塊垂直打在斜坡上，求變速后傳送帶的速率．15.（16分）投石機(jī)是古代重要的攻城武器，其簡化圖如圖所示。將石塊放在長臂A端的半球形凹槽內(nèi)，在短臂B端掛上質(zhì)量的重物，將A端拉至地面然后突然釋放，石塊過最高點(diǎn)P時就被水平拋出。假設(shè)轉(zhuǎn)軸O到地面的距離，，，石塊從最高點(diǎn)飛出時距敵方城墻水平距離，城墻高度，城墻厚度。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取。（1）若石塊恰能打在城墻的左側(cè)頂端，求石塊打到城墻時的速度大??；（2）若石塊能擊中城墻，求B端擺至最低點(diǎn)時，短臂受到的拉力大小的范圍。——★參考答案★——1．D足球在空中運(yùn)動過程中，所受合力不為零，不可能處于平衡狀態(tài)，選項(xiàng)A錯誤；足球在空中運(yùn)動時的速度方向沿運(yùn)動軌跡的切線方向。選項(xiàng)B錯誤；足球被踢出去之后，受到重力和空氣的作用力，其運(yùn)動軌跡是一條曲線，其初速度與加速度方向不在同一條直線上，選項(xiàng)C錯誤；足球做曲線運(yùn)動時，其所受合力的方向指向運(yùn)動軌跡的內(nèi)側(cè)，選項(xiàng)D正確。2．C牛頓創(chuàng)建了力的概念。選項(xiàng)A錯誤；牛頓發(fā)現(xiàn)了慣性定律，即牛頓第一定律，選項(xiàng)B錯誤；開普勒發(fā)現(xiàn)了行星運(yùn)動規(guī)律。選項(xiàng)C正確；卡文迪什利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出了引力常量，選項(xiàng)D錯誤。3．A做勻速圓周運(yùn)動的物體向心加速度和向心力大小不變，方向時刻變化，而物體的角速度大小和方向都不變，選項(xiàng)B、C錯誤，A正確；物體做離心運(yùn)動是由于合外力不足以提供向心力，選項(xiàng)D錯誤。4．B向心力是效果力，不是真實(shí)存在的力，選項(xiàng)A錯誤；貨物相對傳送帶始終靜止，貨物拐彎時所受的靜摩擦力提供向心力，傳送帶速度越大，貨物所需向心力也越大，靜摩擦力就越大，選項(xiàng)B正確；空間站離地高度為，宇航員受地球的引力比在地面上時小，選項(xiàng)C錯誤；過山車上的乘客在豎直圓軌道的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的向心加速度大小不一定相等。選項(xiàng)D錯誤。5．C由開普勒第二定律知，哈雷彗星在近日點(diǎn)速度較大，選項(xiàng)A錯誤；哈雷慧星與地球的質(zhì)量不同，受到太陽的引力大小不同。選項(xiàng)B錯誤；哈雷彗星在近日點(diǎn)受到的太陽引力大，加速度大，選項(xiàng)C正確；由開普勒第三定律知哈雷彗星軌道的半長軸是地球公轉(zhuǎn)半徑的倍，選項(xiàng)D錯誤。6．B根據(jù)題意，對圓管受力分析，由平衡條件可知，小球在最高點(diǎn)給圓管豎直向上的作用力，大小等于圓管的重力。由牛頓第三定律可知，圓管給小球豎直向下的作用力，大小等于圓管的重力，在最高點(diǎn)，對小球，由牛頓第二定律有，代入數(shù)據(jù)解得。選項(xiàng)B正確。7．CA、B同軸轉(zhuǎn)動角速度相等，即，周期之比為，選項(xiàng)A錯誤；令地球的半徑為R，則A的半徑為，根據(jù)，可得A，B的線速度之比是，選項(xiàng)B錯誤；根據(jù)向心加速度公式可得．選項(xiàng)C正確；根據(jù)向心力公式，可得A、B的向心力之比是，選項(xiàng)D錯誤．8．ABA、C兩衛(wèi)星具有相同的角速度。由可知A衛(wèi)星的線速度大小小于C，選項(xiàng)A正確；A衛(wèi)星為赤道上的物體，C為同步衛(wèi)星，二者具有相同的角速度，由可知，A衛(wèi)星運(yùn)動的向心加速度小于C衛(wèi)星，選項(xiàng)B正確；開普勒第二定律在相等時間掃過的面積相等的前提是必須在同一軌道，顯然題中說的是B、C兩衛(wèi)星，選項(xiàng)C錯誤；物體在兩極，，物體在赤道，，聯(lián)立解得A物體的向心加速度，比小得多，而B衛(wèi)星為近地飛行，向心加速度大小為，選項(xiàng)D錯誤。9．BD對小球受力分析，受到重力和斜面的支持力，根據(jù)牛頓第二定律，可得，解得，方向沿斜面向下，選項(xiàng)A錯誤；小球從B到A做類平拋運(yùn)動，設(shè)球從B點(diǎn)水平射入時的速度為，從B運(yùn)動到A所用時間為t；水平方向有。沿斜面向下方向有，聯(lián)立解得，，選項(xiàng)B正確；小球從B運(yùn)動到A運(yùn)動過程中，加速度不變。選項(xiàng)C錯誤；小球從B運(yùn)動到A運(yùn)動過程中，速度變化量為，選項(xiàng)D正確。10．BD杯子在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動，杯子通過最高點(diǎn)時，水恰好不流出來，重力恰好提供向心力，設(shè)此時速度為v，有，，選項(xiàng)A錯誤；設(shè)杯子在正下方時杯子對水的支持力大小為F，水所受的合力提供向心力，即，可得，由牛頓第三定律可知，在正下方時杯子內(nèi)的水對杯子的壓力大小為，方向豎直向下，選項(xiàng)B正確；設(shè)杯子的質(zhì)量為M，繩的拉力為，對水杯進(jìn)行受力分析，豎直方向上有，水平方向上有，其中，聯(lián)立可得選項(xiàng)C錯誤，選項(xiàng)D正確。11．（1）C（2分）（2）2∶1（2分）（3）D（2分）〖解析〗（1）在探究向心力大小F與半徑r、質(zhì)量m，角速度ω的關(guān)系時，需要先控制某些量不變，探究其中的兩個物理量的關(guān)系，即用控制變量法，選項(xiàng)A、B、D錯誤，C正確。（2）由可知。兩球的向心力之比為，兩球的質(zhì)量相等，轉(zhuǎn)動半徑相同，則有轉(zhuǎn)動的角速度之比為，因用皮帶連接的左、右塔輪。輪緣的線速度大小相等，由可知，左、右塔輪半徑之比為．（3）其他條件不變，若減小手柄轉(zhuǎn)動的速度，則有兩鋼球所需的向心力都減小，左右兩標(biāo)尺的示數(shù)將變小，可是向心力之比不變，即兩標(biāo)尺示數(shù)的比值不變，選項(xiàng)A、B、C錯誤。D正確。12．（1）C（2分）（2）同一（2分）（3）（2分）（2分）〖解析