山东省济南市莱芜第十七高中2022-2023高一下学期3月测试物理试卷（含解析）

莱芜第十七高中2022-2023学年高一下学期3月测试物理 3.31
一、单选题（本大题共8小题）
1.如图所示，飞机在空中飞行沿着曲线ab斜向上减速运动，则飞机飞行到c点时受到的合外力F的方向可能正确的是（　　）
A. B. C. D.
2.探究向心力的大小与小球质量、角速度和标尺半径之间关系的实验装置如图所示，已知挡板A、B、C到转轴距离之比为。某次实验选用质量相同的小球分别放在变速塔轮的长槽挡板A处和短槽挡板C处，当塔轮匀变速转动时左右两标尺露出的格子数之比为。则传动手柄皮带所用的左右两侧塔轮圆盘半径之比为（　　）
A. B. C. D.
3.喷药无人机为农田喷洒农药的情景如图所示。已知无人机在无风时相对地面水平飞行的速度为5m/s，若当日有速度为3m/s的持续东风，则无人机从南向正北方向沿直线水平飞行完成药液喷洒时，其相对地面的速度大小为（　　）
A. 3m/s B. 4m/s C. 5m/s D. 6m/s
4.如图所示，圆盘在水平面内转动，盘面上有一个茶壶，始终与盘保持相对静止。则（　　）
A. 茶壶只受摩擦力作用
B. 当圆盘匀速转动时，茶壶离盘中心越近越容易侧滑
C. 当圆盘减速转动时，茶壶受到的摩擦力不指向圆心
D. 若圆盘突然停止转动，茶壶将沿半径方向向外滑动
5.如图所示，网球运动员利用竖直训练墙进行训练时，将网球分别自同一高度上的a，b两点斜向上击出后，网球恰能垂直墙壁击中墙上的同一点，不计空气阻力，则关于网球从被击出到击中墙壁的运动过程，下列说法正确的是（　　）
A. 自a点被击出后在空中运动的时间长
B. 自b点被击出后在空中运动的时间长
C. 自a点被击出时的初速度大
D. 自b点被击出时的初速度大
6.疫情网课期间，为充分体验理解曲线运动的相关知识，一同学用手中的材料设计了以下有趣的实验。如图所示，一乒乓球从斜面上滚下，在与乒乓球直线路径相垂直的方向上放一个纸筒（纸筒的直径略大于乒乓球的直径），当乒乓球经过筒口正前方时，开始对着球吹气，使球始终受到一垂直于原直线路径的恒力，忽略一切摩擦阻力，则关于乒乓球的运动，下列说法中正确的是（　　）
A. 乒乓球将偏离原有的运动路径，其运动轨迹为抛物线
B. 乒乓球将做变加速曲线运动
C. 乒乓球的加速度的方向在时刻改变
D. 只要吹气的力度足够大，乒乓球就一定能进入纸筒
7.如图所示，轻绳一端连在水平台上的玩具小车上、一端跨过光滑定滑轮系着皮球（轻绳延长线过球心）。小车牵引着绳使皮球沿光滑竖直墙面从较低处上升，则在球匀速上升且未离开竖直墙面的过程中（　　）
A. 绳对球的拉力逐浙减小B. 球对墙的压力大小不变
C. 玩具小车做加速运动 D. 玩具小车做 速运动
8.在空间站中，宇航员长期处于失重状态。为缓解这种状态带来的不适，科学家设想建造一种环形空间站，如图所示。圆环绕中心匀速旋转，宇航员站在旋转舱内的侧壁上，可以受到与他站在地球表面时相同大小的支持力。已知地球表面的重力加速度为g，圆环的半径为r，宇航员可视为质点。以下说法正确的是（　　）
A．宇航员处于平衡状态B．宇航员的向心加速度大小应为g
C．旋转舱绕其轴线转动的角速度大小应为
D．旋转舱绕其轴线转动的线速度大小应为
二、多选题（本大题共4小题）
9.如图所示，某人由A点划船渡河，船头指向始终与河岸垂直，关于小船的运动，下列说法中正确的是（　　）
A. 小船到达正对岸的B点
B. 小船到达正对岸B点的左侧
C. 小船到达正对岸B点的右侧
D. 水流速度大小对小船渡河时间没有影响
10.下列关于平抛运动说法错误的是（　　）
A. 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动
B. 因为平抛运动的轨迹是曲线，所以受到的力一定是变力
C. 虽然做平抛运动物体的轨迹是曲线，但是物体速度能均匀变化
D. 因为平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动一定不是匀变速运动
11.套圈游戏很有趣味性，如图所示，在某次游戏中，一人从距水平地面高度1m处水平抛出一个半径为0.1m的圆环套住前方地面上的水杯，圆环运动过程始终保持水平，圆环中心到水杯中心的水平距离为3.0m，水杯高度为0.2m、直径为8cm。重力加速度（忽略空气阻力），则圆环刚抛出时的速度可能是（　　）
A. 7.3m/s B. 7.4m/s C. 7.6m/s D. 7.7m/s
12.图a为安装在自行车车胎内侧打气嘴处的气嘴灯，图b为其内部结构图，轻弹簧一端固定在A端，另一端拴接重物，当车轮高速旋转时，重物会向B端移动，当固定在重物上的触头M与固定在B端的触头N接触时，LED灯就会发光。忽略重物运动过程中的摩擦，则（　　）
A．安装时A端比B端更靠近车轮圆心
B．增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光
C．增大弹簧的劲度系数可使LED灯在较低转速下也能发光
D．车轮匀速转动时，若气嘴灯转到最低点时能发光，则在最高点时也一定能发光
三、实验题（本大题共2小题）
13.为探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。某实验小组通过如图甲所示装置进行实验。滑块套在水平杆上，随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块。用来测量向心力的大小。滑块上固定一遮光片，测得质量为，遮光片宽度为，光电门可以记录遮光片通过的时同，测得旋转半径为r，滑块随杆匀速圆周运动，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和角
速度的数据。
（1）为了深究向心力与角度的关系，需要控制______和______保持不变，某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______。
（2）以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中指出数据点作一条如图乙所示直线，图线不过坐标原点的原因是______。
14.在某星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。利用数码照相机的连拍功能，从垂直小球运动平面方向拍摄，在有坐标的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，如图乙所示。为水平方向，为竖直向下方向。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s。
（1）在答题卡所给的坐标系中，描绘小球运动的轨迹；（　　）
（2）小球平抛的初速度大小是___________；
（3）该星球表面的重力加速度为___________。
四、计算题（本大题共1小题）
15.冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为，圆盘半径，重力加速度g取，不计空气阻力.
（1）求参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t；
（2）参赛者要能落在圆盘上，求v0的最小值；
（3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度ω.
高一物理答案 3.31
一、单选题（本大题共8小题）
【1题答案】【答案】D
【详解】飞机做曲线运动，受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上，且合外力指向曲线内侧，又因飞机做减速运动，所以合外力方向与速度方向夹角为钝角。
【2题答案】【答案】A
【详解】根据题意以及变速塔轮的原理，可知两球做圆周运动的向心力之比为，而小球做圆周运动的半径和质量相等，根据
可得转动角速度之比为，因为靠皮带传动，两个变速塔轮的线速度大小相等，根据
则皮带所用的左右两侧塔轮圆盘半径之比为。
【3题答案】【答案】B
【详解】
由图可知无人机的合运动方向由南向北，则由速度合成可知无人机相对地面的速度为
故选B。
【4题答案】【答案】C
【详解】A．茶壶受重力、圆盘的支持力和摩擦力作用，选项A错误；
B．当圆盘匀速转动时满足
则r越大受摩擦力越大，越容易发生侧滑，选项B错误；
C．当圆盘匀速转动时，摩擦力指向圆心，当减速转动时，茶壶受到的摩擦力不指向圆心，选项C正确；
D．若圆盘突然停止转动，茶壶将沿圆的切线方向向外滑动，选项D错误。
【5题答案】【答案】C
【详解】AB．因网球恰能垂直墙壁击中墙上的同一点，则可将网球的运动看成反向的平抛运动，网球在竖直方向上运动的高度相同，根据
可知二者在空中运动的时间相同，AB错误；
CD．将网球的运动看成反向的平抛运动，根据图像可知，a点与墙之间的水平距离更大，根据
可知网球自a点被击出时的初速度大，C正确，D错误。故选C。
【6题答案】【答案】A
【详解】A．由于乒乓球受到与运动方向不共线的力，乒乓球将偏离原有的运动路径，其运动轨迹为抛物线，A项正确；
B．由于球始终受到一垂直于原直线路径的恒力，故乒乓球将做匀变速曲线运动，B项错误；
C．由于球始终恒力作用，乒乓球的加速度的方向不变，C项错误；
D．由于乒乓球本来有速度，经过筒口正前方时，才开始对着球吹气，球一定不能进入纸筒，D项错误；故选A。
【7题答案】【答案】D
【详解】CD．设绳子与竖直方向的夹角为，球的速度为，将球的速度进行分解，一个沿着绳子的方向，一个垂直于绳子的方向，则有
球匀速上升时的过程中将增大，所以将减小，即小车做减速运动，故C错误，D正确；
AB．球受三个力的作用处于平衡状态，设球重为，绳对球的拉力为，球对墙的压力为，则有
当增大时，、均增大，故AB错误。
【8题答案】
【解析】旋转舱中的宇航员做匀速圆周运动，圆环绕中心匀速旋转使宇航员感受到与地球一样的“重力”是向心力所致，向心加速度大小应为g，合力指向圆心，处于非平衡状态；根据
解得，故B正确，ACD错误。故选B。
二、多选题（本大题共4小题）
【9题答案】【答案】CD
【详解】ABC.因为船速垂直河岸，水流速度沿着河岸方向，船沿河岸方向参与水流运动，所以船会达到对岸B点的右侧，AB错误C正确．
D.船速垂直河岸，渡河时间：，与水速无关，D正确．
【10题答案】【答案】BD
【详解】A． 平抛运动是水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合运动， A正确，故A不符合题意；
B．平抛运动，仅受重力作用，是恒力， B错误，故B符合题意；
C．平抛运动的加速度恒定，所以物体速度能均匀变化，C正确，故C不符合题意；
D．平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速运动，D错误，故D符合题意。
故选BD。
【11题答案】【答案】BC
【详解】已知圆环的高度，圆环的半径为，水杯的高度为，半径为，两个圆心之间的距离为，根据自由落体运动规律可知
竖直方向上解得
当圆环刚好贴着水杯的右侧落下时，圆环抛出时的初速度有最小值，即
解得
当圆环刚好贴着水杯的左侧落下时，圆环抛出时的初速度有最大值，即
解得
要使圆环套住前方地面上水杯，圆环刚抛出时的速度应该介于
故选BC。
【12题答案】【答案】AB
【解析】A．若M、N两触头接触，重物应该做离线运动，所以A端应该靠近圆心，故A项正确；
B．灯在最低点时有
解得
所以增大重物质量可使LED灯在较低转速下也能发光，故B项正确；
C．由之前的分析可知，在最低点有
因为
整理有
可知当增大弹簧的劲度系数，相同情况下，重物受到的弹力不变，但弹簧的形变量减小，所以触头M、N则不能接触，所以增大弹簧的劲度系数不能LED灯在较低转速下发光，故C项错误；
D．灯在最低点时，有
灯在最高点时
匀速行驶时，，在最低点时弹簧对重物的弹力大于在最高点时对重物的弹力，因此匀速行驶时，若LED等转到最低点时能发光，则在最高点时不一定能发光，故D项错误。
三、实验题（本大题共2小题）
【13.题答案】
【答案】 ①. 滑块质量 ②. 旋转半径 ③. ④. 滑块受到摩擦力
【详解】（1）[1][2]根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转的半径不变。
[3]物体转动的线速度为
其中则
（2）[4]图线不过坐标原点的原因是：滑块和水平杆之间有摩擦力，开始一段时间，摩擦力提供向心力，当摩擦力达到最大值后，才存在绳子拉力。
【14题答案】
【详解】（1）[1]根据图像，将三次曝光的小球放在同一张坐标值上并描点连线得
（2）[2]已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，每个小格的边长为1cm。小球在水平方向做匀速直线运动，则有
（3）[3]竖直方向上有解得
四、计算题（本大题共1小题）
15.【答案】（1）；（2）；（3）（，2，3……）
【详解】（1）根据
解得
（2）根据
解得
（3）根据题意得
（，2，3……）
解得
（，2，3……）

山东省济南市莱芜第十七高中2022-2023高一下学期3月测试物理试卷（含解析）