江苏省无锡市江阴市2022-2023高一下学期4月月考物理试题（答案）

江阴市2022-2023学年高一下学期4月月考 物理试题
一、单选题（每题3分，共计24分）
1．某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内( )
A．速度可以不变，加速度一定在不断变化
B．做曲线运动的物体，加速度一定不为零
C．物体做曲线运动时，合力一定是变力
D．曲线运动不可能是一种匀变速运动
2．炮弹从炮口射出时的速度大小为v，方向与水平方向成α角，如图所示。把这个速度沿水平和竖直方向分解，其竖直分速度的大小是( )
A． B． C． D．
3．如图所示，P、M、N为钟表秒针上的三个点。秒针转动时( )
A．P点的线速度最大 B．M点的线速度最大
C．N点的线速度最大 D．三个点线速度相等
4．如图所示，当用扳手拧螺母时，扳手上的P、Q两点的角速度分别为和，线速度大小分别为和，则( )
A．， B．，
C．， D．，
5．已知土星的公转轨道半径约为，天王星的公转轨道半径约为，则土星和天王星的公转周期之比约为( )
A． B． C． D．
6．根据开普勒第一定律，行星围绕恒星运动的轨迹是椭圆。如果某一行星的椭圆轨迹距离中央天体中心最近为，最远为，那么与之周期相同的另一行星绕该中央天体做圆周运动时的运动半径为( )
A． B． C． D．
7．如图是一汽车在平直路面上启动的速度-时间图象，时刻起汽车的功率保持不变．由图象可知( )
A．时间内，汽车的牵引力增大，加速度增大，功率不变
B．时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变，功率不变
C．时间内，汽车的牵引力减小，加速度减小
D．时间内，汽车的牵引力不变，加速度不变
8．一滑块在水平地面上沿直线滑行，时其速度为1 m/s，从此刻开始在滑块运动方向上施加一水平作用力F，力F的大小和滑块的速度v随时间的变化规律分别如图甲和图乙所示。设在第1 s内、第2 s内、第3 s内，力F对滑块做的功分别为，则下列关系正确的是( )
A． B． C． D．
二、多选题（每题5分，共计20分，漏选得2分，错选不得分）
9．如图所示，在高空匀速水平飞行的飞机上，每隔1s释放一个铁球，若不计空气阻力，则( )
A．这些铁球落地前排列成同一条竖直线且总在飞机的正下方
B．这些铁球的落地点是不等间距的
C．这些铁球落地时速度的大小方向都相同
D．相邻铁球在空中距离保持不变
10．小球的质量为m，用长为L的轻绳固定于墙上的O点，在O点正下方处钉有一颗钉子P，把轻绳沿水平方向拉直，无初速度释放后，当轻绳碰到钉子的瞬间，则( )
A．小球的角速度突然增大 B．小球的线速度突然减小到零
C．小球的向心加速度突然增大 D．小球的向心加速度不变
11．人类向宇宙空间发展最具可能的是在太阳系内地球附近建立“太空城”。设想中的一个圆柱形“太空城”，其外壳为金属材料，长1600 m，直径200 m，内壁沿纵向分隔成6个部分，窗口和人造陆地交错分布，陆地上覆盖1．5 m厚的土壤，窗口外有巨大的铝制反射镜，可调节阳光的射入，城内部充满空气，“太空城”内的空气、水和土壤最初可从地球和月球运送，以后则在“太空城”内形成与地球相同的生态环境。为了使“太空城”内的居民能如地球上一样具有“重力”，以适应人类在地球上的行为习惯，“太空城”将在电力的驱动下，绕自己的中心轴以一定的角速度转动。如图为“太空城”垂直中心轴的截面，下列说法正确的是( )
A．“太空城”内物体所受的“重力”方向一定通过垂直中心轴截面的圆心
B．人随“太空城”自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供
C．“太空城”内的居民不能运用天平准确测出质量
D．“太空城”绕自己的中心轴转动的角速度越大，“太空城”的居民受到的“重力”越大
12．如图所示，一块长木板B放在光滑的水平面上，在B上放一物体A，现以恒定的外力F拉B，由于间摩擦力的作用，A将在B上滑动，以地面为参考系，都向前移动一段距离。在此过程中( )
A．外力F做的功等于A和B动能的增量
B．B对A的摩擦力所做的功等于A的动能增量
C．A对B的摩擦力所做的功等于B对A的摩擦力所做的功
D．外力F对B做的功等于B的动能的增量与B克服摩擦力所做的功之和
三、实验题（共2大题，共计14分）
13．图甲所示是研究平抛物体运动的实验装图，乙是实验后在白纸上作的图。
（1）安装斜槽轨道时要注意斜槽末端_______；
（2）实验过程器要多次释放小球使它沿斜槽轨道滚下才能描出小球作平抛运动的轨迹，每次释放小球时应使小球_______，目的是_______；
（3）在乙图中，O为平抛运动起点，计算小球作平抛运动的初速度的公式是_______，根据乙图给出的数据，计算出小球平抛的初速度_______。
14．如图为一种利用气垫导轨“验证机械能守恒定律”的实验装置。主要实验步骤如下：
A．测量垫块厚度h（每个垫块完全相同）及遮光片的宽度d；
B．接通气泵，将滑块轻放在气垫导轨上，调节导轨至水平；
C．在右支点下放垫块，改变气垫导轨的倾斜角度；
D．在气垫导轨右端支点正上方释放滑块，记录垫块个数和读出遮光片通过左端支点正上方光电门时所对应的挡光时间；
设当地的重力加速度为g，回答下列问题：
（1）若滑块的质量为m，右端垫片的个数为n，滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，滑块重力势能的减少量___________，滑块通过光电门时，遮光片挡光的时间为t，则滑块此时的动能___________。
（2）若要符合机械能守恒定律的结论，垫块的个数___________（用h、d、t、g表示），以n为纵坐标，以___________为横坐标，其图像为线性图像，图像的斜率___________。
四、计算题（共计4大题，共计42分）
15．（10分）如图所示，物块A（可视为质点）从O点水平抛出，抛出后经0．6s抵达斜面上端P处时速度方向与斜面平行。此后物块紧贴斜面向下运动，又经过2s物块到达斜面底端时的速度为14m/s。已知固定斜面的倾角取。试求：
（1）抛出点O与P点的竖直距离h；
（2）物块A从O点水平抛出的初速度；
（3）物块与斜面之间的动摩擦因数μ。
16．（10分）如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道特技表演，竖起圆的半径；若摩托车运动的速率恒为，人和车的总质量（摩托车车身的长不计，取）
求：
（）摩托车通过最高点A时对轨道压力．
（）摩托车通过最低点B时对轨道压力．
（）当摩托车的速度恰好竖直上时对轨道压力．
17．（10分）火星将成为中国深空探测第二颗星球。2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，预计年内首次发射火星探测器“天问一号”。若火星探测器环绕火星做“近地”匀速圆周运动圈，用时为t，已知火星的半径为，引力常量为，求：
（1）探测器在轨道上运动的周期；
（2）火星的质量；
（3）火星表面的重力加速度。
18．（12分）如图所示，固定的光滑半圆弧的直径，且水平（虚线所示），有一个可视为质点的质量为m的小球，从A点以竖直向下的最小初速度释放，已知小球始终受到一个水平向右的恒力作用，并一直沿圆弧运动，g为重力加速度，求：
（1）小球初速度的值；
（2）小球在圆弧轨道运动过程中的最大动能；
（3）当小球离开B点时，水平力立即反向，大小变为，作用时间后，力的大小不变，方向再次反向，小球恰好从A点切入圆弧，试求的大小．
参考答案
1．答案：B
解析：AB．做曲线运动的物体速度一定变化，加速度一定不为零，但是加速度不一定变化，例如平抛运动，选项A错误，B正确；
C．物体做曲线运动时，合力不一定是变力，例如平抛运动，选项C错误；
D．曲线运动也可能是一种匀变速运动，例如平抛运动，选项D错误。
故选B。
2．答案：B
解析：ABCD．根据平行四边形定则，得把速度分解为竖直方向和水平方向，竖直分速度为
ACD错误B正确。
故选B。
3．答案：A
解析：三个点在同一秒针上绕同一圆心转动时，角速度相同，根据可知P点的线速度最大，A正确，BCD错误。
故选A。
4．答案：D
解析：P、Q两点在同一物体上随物体做圆周运动，属于同轴转动，两点角速度相等，即
根据
P点转动半径小于Q点转动半径，则线速度关系为
故选D。
5．答案：B
解析：根据开普勒第三定律
带入数据土星和天王星的公转周期之比约为
故选B。
6．答案：B
解析：根据开普勒第三定律可知，题目所述的沿椭圆轨道运行的行星的轨道半长轴与沿圆轨道运行的行星的轨道半径相等，即
故选B。
7．答案：C
解析：AB、时间内，汽车的速度是均匀增加的，是匀加速直线运动，汽车的牵引力不变，加速度不变，由知功率增大，故A、B错误。
C、时间内，汽车的功率保持不变，速度在增大，由知汽车的牵引力在减小，由牛顿第二定律知，知加速度减小，故C正确，D错误。
故选：C。
8．答案：B
解析：由题中图像可知，第1 s内，，则；第2 s内，，则；第3 s内，，则；故，所以选项B正确。
9．答案：AC
解析：匀速飞行的飞机上释放的小球做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，由于惯性，铁球水平分速度等于飞机的速度，所以这些铁球都在飞机的正下方，即在飞机的正下方排成竖直的直线．故A正确．由于高度一定，则每个铁球落地的时间相等，因为每隔1s释放一个，在水平方向上两小球的间隔为，是等间距的．故B错误．这些铁球都做平抛运动，运动情况完全相同，所以这些铁球落地时速度的大小、方向都相同，故C正确．由竖直分方向铁球做自由落体运动，相邻铁球在空中距离会变化．故D错误．故选AC．
10．答案：AC
解析：当轻绳碰到钉子的瞬间，小球的线速度不变，小球做圆周运动的半径突然减小。由知，小球的角速度突然增大；由知，小球的向心加速度突然增大。故BD错误，AC正确。
11．答案：ABD
解析：“太空城”内物体做匀速圆周运动，向心力指向圆心，故其所受的“重力”方向一定通过垂直中心轴截面的圆心，故A正确；“太空城”内物体做匀速圆周运动，人随“太空城”自转所需的向心力由人造陆地对人的支持力提供，故B正确；天平的测量原理是等臂杠杆，故“太空城”内的居民可以运用天平准确测出质量，故C错误；等效重力等于向心力，故，故“太空城”绕自己的中心轴转动的角速度越大，“太空城”的居民受到的“重力”越大，故D正确。
12．答案：BD
解析：A物体所受的合外力等于B对A的摩擦力，对A物体运用动能定理，则有B对A的摩擦力所做的功等于A物体的动能增量，故B正确。A对B的摩擦力与B对A的摩擦力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，由于A在B上滑动，对地的位移不相等，故摩擦力对二者做功不相等，C错。对B应用动能定理，有，即，可知外力F对B做的功等于B的动能增量与B克服摩擦力所做的功之和，D正确。由前述讨论知，B克服摩擦力所做的功与A的动能增量（等于B对A的摩擦力所做的功）不相等，故A错。
13．答案：（1）水平
（2）在同一位置由静止释放；使小球有相同的水平初速度
（3）；1．6m/s
解析：（1）该实验成功的关键是，确保小球做平抛运动，因此只有斜槽的末端保持水平，小球才具有水平初速度，其运动才是平抛运动；
（2）只有每次小球平抛的初速度相同，其轨迹才能相同，才能在坐标纸上找到一些点，每次在同一位置由静止释放小球，是为了使小球有相同的水平初速度；
（3）由平抛运动规律有
联立解得
由于O点是抛出点，取，代入可得
14．答案：（1）；（2）；；
解析：（1）右端垫片的个数为n，则两端的竖直高度差为nh，滑块从静止释放到运动到光电门的过程中，滑块重力势能的减少量
滑块通过光电门的速度为
则此时滑块的动能为
（2）若要符合机械能守恒定律的结论，则有
即
变形得
由上式可知，变形得
故若以n为纵坐标，以为横坐标，则其图像为线性图像，图像的斜率
15．答案：（1）
（2）
（3）
解析：（1）物体A竖直方向做自由落体运动，则有
（2）物体A竖直方向做自由落体运动，则有
故有
（3）由题意可知
由运动学方程有
在斜面上，受力分析可得
解得
联立解得。
16．答案：（）．（）．（）．
解析：（）摩托车通过最高点对轨道压力：，
代入数据：．
∴．
（）摩托车通过最低点对轨道压力：，．
（）摩托车速度恰好竖直向上时对轨道压力．
17．答案：（1）
（2）根据万有引力提供向心力，有:
得：
（3）由万有引力提供重力，有
得：
18．答案：（1）；（2）；（3）
解析：（1）在A点：，所以
（2）在图示位置的C点动能最大，根据动能定理：
（3）设到达B点的速度为：
所以上升到最高点的时间为（下落时间一样），所以
所以

江苏省无锡市江阴市2022-2023高一下学期4月月考物理试题（答案）