湖南省永州市名校2022-2023高一下学期3月第一次月考物理试题（答案）

2023年上期高一第一次月考物理
参考答案
一、选择题（本题共 11小题，共 48分。第 1~7小题给出的四个选项中，只有一个选项正
确，每题 4分，第 8~11小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得 5分，
选对但不全的得 3分，有选错的得 0分。）
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
答案 A D B C C B D AC BC BD CD
6．B
【详解】A．汽车在前5s内做匀加速运动 a 3m / s2
由牛顿第二定律 F f ma 得 F f ma 8 103N ,故 A错误；
B．汽车在 5s末功率达到额定功率 P Fv 8 103 15W 120kW ,故 B正确；
v P 120kWC．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度 m 3 60m / sf 2 10 N ,故 C错误；
20m / s PD 2．当汽车速度为 时，则 F1 6000N ,由 F1 f ma1得 a1 2m / s ,故 D错误。v
9．BC
v
【详解】AB．重物沿杆 A向上运动，沿绳子方向的分速度等于 v0，即 vcos v0 ,所以 v 0cos
当 60 时, v 2v0 ,故 A错误，B正确；
v
CD．重物沿杆 A向上运动，绳子与杆 A的夹角θ增大，由 v 0 ,可知重物运动的速度增大，所以重
cos
物向上做加速运动， a 0，故 C正确，D错误。故选 BC。
11.CD
【详解】A．设两根绳子之间的夹角为α，对结点 O受力分析如图甲所示
F F F
由平衡条件得 1 2 2cos ,再对右侧物体受力分析，如图乙所示，
2

物体刚好滑动的临界条件为 F2 sin FN ,又因为F2 cos F mg2 2 N
F 2 mg
联立解得 tan ,当两个物体逐渐靠近的过程中，α角逐渐减小，拉力 F增大，A错误；
2
BCD．设绳子与水平面夹角为θ时绳子拉力最小，根据平衡条件可得 F1cosθ=f=μ(mg-F1sinθ)
F mg mg1
解得 cos sin 1 sin
1

2 1 cos sin ,令 2 2 2 1
1 1
答案第 1页，共 4页
mg
则β=60°，所以有 F1
2
,当满足β+θ=90°
1sin( )
L 3
时 F1最小，此时θ=30°，两物体相距 x 2 cos L
2 2
由于绳子拉力先变小再变大，所以摩擦力 f=F1cosθ
θ一直增大，所以摩擦力一定是变力，以整体为研究对象，拉力 F一直增大，竖直方向受力平衡，则地
面对两个物体的支持力一直减小，B错误，CD正确。
二、实验题(本题共 2题，共 16分,每空 2分)
12． AB 0.1 5
【详解】（1）[1] A．选用装置图 1研究平抛物体竖直分运动，应该是听声音的方法（不是用眼睛看）判
断小球是否同时落地，故 A正确；
B．A管内与大气相通，为外界大气压强，A管在水面下保证 A管上出口处的压强为大气压强。因而另
一出水管的上端口处压强与 A管上出口处的压强有恒定的压强差，保证另一出水管出水压强恒定，从而
水速度恒定。如果 A管上出口在水面上则水面上为恒定大气压强，因而随水面下降，出水管上口压强降
低，出水速度减小，故 B正确；
CD．选用装置图 3要获得钢球的平抛轨迹，每次一定要从斜槽上同一位置由静止释放钢球，不需要斜
槽光滑，这样才能保证初速度相同，故 CD错误。
2L 2 0.05 2L 2 0.05
（2）[2][3][4]根据Δy 2L gT 2 ,得T s 0.1s , v0 m / s 1m / sg 10 T 0.1
8L 8 0.05
B的竖直分速度 vy m / s 2m / s ,B的速度 v v 2 v 2 5m / s2T 0.2 B x y
2
13． A 1.92 0.768 A
k
【详解】（1）[1] A．实验中应该调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行，故 A正确；
B．本实验仍需要平衡摩擦力，故 B错误；
C．本实验中传感器可直接测出绳子上的拉力，所以不需要用砂和砂桶的总重力来代替绳子拉力，故不
需要要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量，故 C错误；
D．电磁打点计时器由于纸带与限位孔、振针之间存在摩擦，所以选用电磁打点计时器比选用电火花打
点计时器实验误差大，故 D错误。
s s s s s s
（2 [2] 6 5 4 3 2 1） 由题意得 a (3t)2 ,相邻计数点间有四个点未标出，则有 t 5T 0.1s
a 6.72 8.64 10.56 0.96 2.88 4.80 10 2代入数据解得 2 m s
2 1.92m s2
(0.1 3)
答案第 2页，共 4页
s s 6.72 8.64
[3] 打第 4个计数点时纸带的速度大小 v 4 5 10 2m/s 0.768m/s
2t 2 0.1
2 f
（3）[4] 设小车阻力为 f，则由牛顿第二定律得 2F f ma ,整理得 a F
m m
故 a F图像是一条倾斜的直线，且纵截距为负。
a 2 F f 2 2（4）[5] 由（3）知 ,所以 a F图像的斜率为 k ,故小车质量为m
m m m k
三、解答题(本题共 3小题，共 36分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步
骤，只写出最后答案的不能得分)
14．【详解】
（1）宇宙飞船绕某行星做匀速圆周运动，万有引力充当向心力
GMm 4 2r 2 3
2 m 2 （2 M
4 r
分） 可解 （2分）
r T GT 2
2 GMm v
2 GM
（ ）行星的第一宇宙速度 v : 2 m 得 v （2分）R R R
4 2r3
将行星质量M代人，可解 v （2分）
RT 2
15．【详解】
a v 10(1) 2 2由图示图像可知，轮胎减速过程加速度大小为： m/s 5m/s （1分）
t 7 5
由牛顿第二定律得： mg ma （1分）
解得μ=0.5 （1分）
v
(2) 由图示图像可知，轮胎加速过程加速度为： a 2m/s2 （1分）
t
对加速过程，对轮胎由牛顿第二定律得： F cos37 (mg F sin 37 ) ma （1分）
代入数据解得 F=70N （1分）
在 2 s时，轮胎的速度 v2=a′t=4m/s （1分）
绳子拉力的瞬时功率 P Fv 2 cos37 224W （1分）
1
(3)由 v-t图像的面积表示位移可知，轮胎在 0-5s的位移为： x1 5 10m 25m （1分）2
1
轮胎在 5-7s的位移为： x2 2 10m 10m （1分）2
在 0~5 s内，摩擦力对轮胎所做的功W f 1 (mg F sin 37 )x1 850J （1分）
在 5s~7 s内，摩擦力对轮胎所做的功W f 2 mgx2 550J （1分）
在 0~7 s内，摩擦力对轮胎所做的功W f W f 1 W f 2 1400J （1分）
答案第 3页，共 4页
16．【详解】
（1）从 A到 B，根据牛顿第二定律有mg sin53 1mg cos53 ma1 （1分）
可得 a1 2m/s
2
（1分）
2
根据 vB = 2a1L1 （1分）
得 vB 4m/s （1分）
2 v v 2 2（ ）因为 B ，所以物体先减速，若在传送带上减速至 v，由 vB v 2 2gx （1分）
可得 x 0.8m L2故先减速后匀速 （1分）
1 2
从 C点平抛到落地 h gt 得 t 0.5s （1分）
2
由水平位移 x vt得 x 1m （1分）
（3）设落到收集装置时速度为 v1，则 v1 v
2 (gt)2x （1分）
设 C点抛出时水平速度为 vx，落到收集装置时水平位移 x，竖直位移 y
有: x2 y2 R2 （1分）
x vxt （1分）
y 1 gt2 （1分）
2
3 4
v 2 2 4 3 25t得 x t 25t 即4 v 4x t2
3 25t 4
代入得 v 4 2 31 2 100t 2 75t
2 （1分）
t 4t
3 2 10
由数学可知，当 2 75t 时，v1最小， 得 t s （1分）4t 10
3 25t4
由 v 4 得 vx 5m / sx t2
可知，物体在传送带上先匀减速到 5m / s，再一起匀速，即传送带速度应该调节为 5m / s（1分）
答案第 4页，共 4页2023 年上期高一第一次月考物理试卷
满分:100 分； 考试时间： 75 分钟
一、单选题(本题共 7 小题，每小题 4 分， 共 28 分。在每小题给出的四个选项中，只有一 项符合题目要求，错选得 0 分)
1．“北斗”卫星导航系统是我国自行研制开发的区域性三维卫星定位与通信系统(CNSS)，建成后的“北 斗”卫星导航系统包括 5 颗同步卫星和30 颗一般轨道卫星。对于其中的 5 颗同步卫星，下列说法中 正确的是( )
A ．离地面的高度一定相同 B ．地球对它们的吸引力一定相同
C ．运行的线速度大于第一宇宙速度 D ．通过技术改进可以定点在北京上空
2．在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率 v0 分别竖直上抛、平抛、竖直下抛，并落在同
一水平地面上，下列说法中正确的是( )
A ．从抛出到落地过程中， 重力对它们所做的功不都相等
B ．从抛出到落地过程中， 重力对它们做功的平均功率都相等
C ．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，三个球的重力势能变化不相等
D ．不论空气阻力考虑与否，从抛出到落地过程中， 三个球的重力势能变化相等
3 ．2021 年 8 月， 我国 16 岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运会滑板决赛的中国运动员。如图所 示， a 、c 在同一水平线上，b 为最高点， 不计空气阻力， 将曾文惠视为质点， 则曹文惠在空中运动 过程中，下列说法中正确的是( )
A ．选手做的是变加速曲线运动
B ．从 a 到 b 与从 b 到 c 的过程中速度的变化量相同
C ．在最高点时选手处于平衡状态
D ．从 a 到 b 的过程中， 选手处于超重状态
4．如图所示，转盘甲、乙具有同一转轴 O ，转盘丙的转轴为 O'，用一皮带按如图的方式将转盘乙和转
盘丙连接， A 、B 、C 分别为转盘甲，乙、丙边缘的点，且 rC=3rA ，rB=2rA 。让转盘丙绕转轴 O'做匀 速圆周运动，皮带不打滑， 下列说法中正确的是( )
A ．A 、B 、C 的角速度之比为 2:2:3
B ．A 、B 、C 的向心加速度大小之比为 1:2:3
C ．A 、B 、C 的线速度大小之比为 1:2:2
D ．如果转盘丙沿顺时针方向转动， 则转盘乙沿顺时针方向转动
5．如图所示，在“嫦娥”探月工程中，飞船在轨道 Ⅰ上做圆周运动，到达轨道 Ⅰ 的 A 点时点火变轨进
入轨道Ⅱ， 到达轨道Ⅱ的近月点 B 时， 再次点火进入近月轨道Ⅲ绕月做圆周运动，下列说法正确的
试卷第 1页，共 6页
是 ( )
A ．飞船从Ⅱ轨道进入Ⅲ轨道需要在 B 处点火加速
B ．飞船在轨道 Ⅰ上通过 A 点的速率小于在轨道Ⅱ上通过 A 点的速率
C ．飞船在轨道Ⅱ上从 A 点运行到 B 点过程中，月球对飞船的引力做正功
D ．飞船在轨道Ⅱ上通过 B 点时的加速度大于在轨道Ⅲ上通过 B 点时的加速度
6 ．一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前 5s 内做匀加速直线运动，5s 末达到额定功率，之后保持 额定功率运动，其 v-t 图像如图所示，汽车的质量 m=2×103kg ，汽车受到地面的阻力为车重的 0.1 倍 (g 取 10 m/s2 ) ,下列说法中正确的是 ( )
A ．汽车在前 5s 内的牵引力为 6×103N
B ．汽车的额定功率为 120kW
C ．汽车的最大速度为 vm=30m/s
D ．当汽车速度为 20m/s 时，汽车加速度大小为 3 m/s2
7．如图所示，已知地球的一颗同步卫星信号最多覆盖地球赤道上的经度范围为 2α .另一颗其他卫星信号 最多覆盖的赤道经度范围为 2β(图中未画出)，若α>β，两颗卫星围绕地球转动的方向相同，不考虑两 卫星间的影响．若某时刻另一颗卫星位于地球和同步卫星连线中间的某位置． 下列说法正确的是
( )
A ．另一颗卫星的周期为 12 小时
B ．同步卫星和另一颗卫星的线速度之比为
(
－
1
星连线
)C ．至少经过 1 小时，另一颗卫星再次到达地球和同步卫
中间某位置
D ．经过相同时间，同步卫星与另一颗卫星半径扫过的面积之比为
二、多选题(本题共 4 小题，每小题 5 分，共 20 分。在每小题给出的四个选项中有多项符 合题目要求。全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有错选或不答的得 0 分)
8 ．关于下列四幅图，说法正确的是 ( )
A ．如图 (a ) ，当船头垂直于河岸渡河时，渡河时间最短
B ．如图 (b) ，实验现象可以说明平抛运动水平方向分运动的特点
试卷第 2页，共 6页
C ．如图 (c ) ，汽车通过拱桥的最高点时对拱桥的压力大小小于其重力大小
D ．如图 (d) ，火车转弯超过规定速度行驶时， 内轨对内轮缘会有挤压作用
9 ．新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆 A和 B。
将重物套在杆 A上，在杆 B 的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在 腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度 v0 向左运动，当绳子与杆 A 的夹角9 = 60。时重
物的速度为 v ，加速度为 a ，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是 ( )
A ． v = v0 B ． v = 2v0
C ．重物加速度方向竖直向上 D ．重物加速度方向竖直向下
10．如图所示，一轻杆一端固定质量为 m 的小球，以另一端 O 为圆心，使小球在竖直平面内做半径为
R 的圆周运动，下列说法正确的是 ( )
A ．小球过最高点时，速度至少为
B ．小球过最高点时，杆所受的弹力可能等于零
C ．小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大
D ．若把题中的轻杆换为轻绳，其他条件不变，小球过最高点时，速度至少为
11．如图所示，两个质量均为 m 的物体 A 、B 放置在水平地面上，一根长为 L 、不可伸长的轻绳两端分
别系在两物体上，初始时刻绳恰好伸直且无拉力，从某一时刻开始在绳的中点 O 施加一个竖直向上
的拉力 F，使两物体缓慢靠近，直至两物体接触。已知两物体与水平地面间的动摩擦因数均为 ，
则在两物体缓慢靠近的过程中，下列说法正确的是 ( )
A ．拉力 F 先减小后增大
B ．物体 B 所受的摩擦力不变
C ．地面对 B 物体的支持力减小
D ．当两物体间的距离为L 时，绳上的拉力最小
三、实验题(本题共 2 题，共 16 分，每空 2 分)
12．(1) 在探究平抛运动的规律时，可以选用图中所示的各种装置图， 以下操作合理的是________。
A ．选用装置 1 研究平抛物体竖直分运动，应该用耳朵听的方法判断 A 、B 两球是否同时落地
B ．选用装置 2 时，要获得稳定的细水柱所显示的平抛轨迹，竖直管上端 A 一定要低于水面
试卷第3页，共 6页
C ．选用装置 3 时，要获得钢球的平抛轨迹，只要斜槽末端水平即可，每次不一定要从斜槽上同一 位置由静止释放钢球
D ．选用装置 3 时，因斜槽轨道对小球的摩擦力对该实验影响，所以应尽量使斜槽光滑。
(2) 小明同学是利用频闪照相的方式研究平抛运动，如图是他将照相机对准每小格边长为 5cm 的方 格背景拍摄的频闪照片，不计空气阻力，取重力加速度 g=10 m/s2 ，则照相机两次闪光的时间间 隔T = ________s ，小球经过 B 点的速度大小vB = ________m/s (结果可保留根式)。
13．疫情期间“停课不停学” ，小勇同学在家改进了“探究小车加速度与力关系”的实验装置，如图所示，
长木板置于水平桌面上，一端系有砂桶的细绳通过动滑轮与固定的“力传感器”相连，“力传感器”
可显示绳中拉力 F 的大小，改变桶中砂的质量进行了多次实验。完成下列问题：
(1) 实验时，下列操作或说法正确的______；
A ．调节定滑轮高度，确保连接“力传感器”的细绳与桌面平行
B ．本实验不需要平衡摩擦力
C ．为减小误差，实验中一定要保证砂和砂桶的质量远小于小车的质量
D ．选用电磁打点计时器比选用电火花打点计时器实验误差小
(2) 某同学得到一条纸带，如图所示，并且每隔四个计时点取一个计数点，已知每两个计数点间的
距离为 s ，且s1 = 0.96cm ， s2 = 2.88cm ， s3 = 4.80cm ， s4 = 6.72cm ， s5 = 8.64cm ， s6 = 10.56cm ，
电磁打点计时器的电源频率为 50Hz 。计算此纸带的加速度大小a = ___ m/s2 ，打第 4 个计数点时纸 带的速度大小v = ____m/s (结果均保留三位有效数字)。
(3)以拉力传感器的示数 F 为横坐标，以加速度 a 为纵坐标，画出的 a - F 图像可能正确的是_____；
A ． B ． C ． D ．
(4) 现以拉力传感器的示数 F 为横坐标，加速度 a 为纵坐标，画出 a - F 图像，求出其“斜率”为k， 则小车的质量等于_____ (用字母k 表示)。
试卷第 4页，共 6页
四、解答题(本题共 3 小题，共 36 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步 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)
14．(8 分) 一宇宙飞船绕某行星做匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为 r ，周期为 T，引力常量为 G，
(
．．
．
．．．．．．．
)行星的半径为 R 。求：(结果用题目已知量表示)
(1) 该行星的质量 M；
(2) 该行星的第一宇宙速度 v。
15．(13 分) 在训练运动员奔跑中下肢向后的蹬踏力量时，有一种方法是让运动员腰部系绳拖着汽车轮 胎奔跑，如图所示，在一次训练中，运动员腰部系着不可伸长的轻绳拖着质量 m=11 kg 的轮胎从静 止开始沿着笔直的跑道加速奔跑，5 s 后轮胎从轻绳上脱落，轮胎运动的 v-t 图像如图乙所示。不计 空气阻力。已知绳与地面的夹角为 37° ，且 sin 37°=0.6 ，cos 37°=0.8 ，g 取 10 m/s2 ，求：
(1)轮胎与水平面间的动摩擦因数μ；
(2)在 2 s 时，绳子拉力的瞬时功率；
(3)在 0~7 s 内，摩擦力对轮胎所做的功。
试卷第5页，共 6页
16．(15 分) 国家快递大数据平台实时监测数据显示，截至 2021 年 12 月 8 日 9 时 03 分，我国快递年 业务量首次突破千亿级别，已连续 8 年稳居世界第一。如图甲所示是某快递点分拣快递装置的部分 简化示意图，可视为质点的某快递从倾角为9 = 53。的斜面顶端 A 点静止释放，沿斜面 AB 下滑， 进入水平传送带 BC 传送，最后能从水平末端 C 点水平抛出，落到水平地面，斜面与传送带之间由
一小段不计长度的光滑圆弧连接。已知斜面 AB 长L1 = 2m ，水平传送带 BC 长L2 = 1m ，传送带上
表面距水平地面h = 1.25m ，该快递与斜面间动摩擦因数1 = ，与传动带间动摩擦因数2 = ，
传送带以大小为v 的速度顺时针转动，不考虑传送带滑轮大小。求：
(1) 快递刚滑到传送带上时的速度vB 的大小；
(2) 传送带以 v = 2m/s 顺时针转动，则快递落地点与抛出点 C 点的水平距离多大？
(3) 若在传送带右侧加装一个收集装置，其内边界截面为四分之一圆形，如图乙为传送带右半部 分和装置的示意图，C 点为圆心，半径为R = m ，若要使该快递从 C 点抛出后落到收集装 置圆形面上时的速度最小，则传送带速度应该调节为多大？
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湖南省永州市名校2022-2023高一下学期3月第一次月考物理试题（答案）