2022-2023学年浙江省杭州市西湖中学高一下学期3月月考物理试题（解析版）

杭州市西湖高级中学2023年3月学业水平测试高一物理试卷一、单选题1.关于曲线运动、平抛运动和圆周运动，以下说法中正确的是（）A.做曲线运动的物体受到的合外力可能为零B.做曲线运动的物体，其速度可能不变C.做匀速圆周运动的物体，其向心力是一个恒力D.做平抛运动物体的加速度的大小和方向都是不变的，是匀变速运动【答案】D【解析】【详解】AB．做曲线运动的物体速度方向不断变化，则加速度不为零，受到的合外力一定不为零，选项AB错误；C．做匀速圆周运动的物体，其向心力大小不变，方向不断变化，是变力，选项C错误；D．做平抛运动物体的加速度为重力加速度，其大小和方向都是不变的，是匀变速运动，选项D正确。故选D。2.关于以下各物理量的理解正确的是()A.速度是矢量，-3m/s比-5m/s大 B.位移是矢量，-3m比-5m大C.重力势能是标量，-3J比-5J大 D.功是标量，做功-3J比-5J多【答案】C【解析】【详解】A．速度是矢量，符号表示方向，则-3m/s比-5m/s小，选项A错误；B．位移是矢量，符号表示方向，则-3m比-5m小，选项B错误；C．重力势能标量，符合表示大小，则-3J比-5J大，选项C正确；D．功是标量，符号表示力的方向与位移方向的关系，则做功-3J比-5J少，选项D错误。故选C。3.如图如示，质点由A点向C点做曲线运动，则它通过B点时的速度v的方向和加速度a的方向可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】【详解】A．速度方向沿轨迹切线方向是正确的，而加速度不可能沿切线方向，故A错误；B．图中速度方向沿轨迹的切线方向，加速度指向轨迹的内侧，符合实际，故B正确；C．图中速度方向沿轨迹的切线方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲，故C错误；D．图中速度方向是正确的，而加速度方向是错误的，按图示加速度方向轨迹应向右弯曲，故D错误。故选B。4.在力学理论建立的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。关于科学家和他们的贡献，下列说法错误的是（）A.开普勒总结出行星运动的三个规律，被誉为“天空立法者”B.牛顿是经典物理学的奠基人，著有巨作《自然哲学的数学原理》，被誉为“经典物理学之父”C.胡克最早提出了引力大小与距离平方成反比的猜想，是万有引力定律的提出者D.卡文迪什通过扭秤实验第一次测出了引力常量的值，被誉为“第一个称量地球的人”【答案】C【解析】【详解】A．德国杰出的天文学家、物理学家、数学家开普勤在丹麦天文学家第谷积累的大量天文观测记录基础上通过研究发现了行星运动的三大定律，首次对行星运动规律做出了准确的描述，被誉为“天空立法者”，故A正确；不符题意；B．牛顿的巨作《自然哲学的数学原理》，开辟了大科学时代、牛顿是最有影响的科学家，被誉为“经典物理学之父”，故B正确；不符题意；C．英国科学家胡克发现了胡克定律，提出了关于“太阳对行星的吸引力与行星到太阳的距离的平方成反比”的猜想，万有引力定律是牛顿首先提出来的，故C错误；符合题意；D．卡文迪什通过实验推算出来引力常量的值，被誉为第一个能“称量地球质量”的人，故D正确，不符题意。本题选不正确的，故选C。5.如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以速度v0水平抛出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为30°的光滑斜面滑下．若甲、乙同时到达地面，不计空气阻力，则甲运动的水平距离是（）A. B. C. D.【答案】A【解析】【详解】ABCD.甲平抛运动的时间为甲的水平距离为乙在斜面下滑的加速度为乙沿斜面运动，则：联立解得：故A正确BCD错误。故选A。6.“跳一跳”小游戏需要操作着控制棋子离开平台时的速度，使其能跳到旁边平台上。如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹，其最高点离平台的高度为h，水平速度为v。若质量为m的棋子在运动过程中可视为质点，只受重力作用，重力加速度为g，则（）A.棋子从最高点落到平台上所需时间B.若棋子在最高点的速度v变大，则其落到平台上的时间变短C.棋子从最高点落到平台的过程中，棋子的水平位移大小D.棋子落到平台上时的速度大小为【答案】C【解析】【详解】A．从最高点到平台的过程可以看作是平抛运动，根据得A错误；B．从最高点到平台过程为平抛运动，运动的时间由高度决定，与最高点的速度无关，B错误；C．棋子从最高点落到平台的过程中，棋子的水平位移大小选项C正确；D．棋子落到平台上竖直方向的速度为落到平台上时的速度大小为D错误。故选C7.2022年11月29日晚，长征二号运载火箭将神舟十五号载人飞船精准送入预定轨道，并于11月30日7时33分对接天和核心舱，形成三舱三船组合体，这是中国太空站目前最大的构型。如图所示为“神舟十五号”对接前变轨过程的简化示意图，AC是椭圆轨道Ⅱ的长轴，“神舟十五号”从圆轨道Ⅰ先变轨到椭圆轨道Ⅱ，再变轨到圆轨道Ⅲ，与在圆轨道Ⅲ运行的天和核心舱实施对接。下列说法正确的是（）A.“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火减速B.“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期小于天和核心舱运行的周期C.“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率大于天和核心舱经过C点时的速率D.“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度大于天和核心舱在C点时的加速度【答案】B【解析】【详解】A．卫星从低轨道变轨到高轨道需要在变轨处点火加速，故“神舟十五号”两次变轨过程中均需要点火加速，A错误；B．根据开普勒第三定律，由于“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上运行半长轴小于天和核心舱的轨道半径，可知“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上运行的周期小于天和核心舱运行的周期，B正确；C．“神舟十五号”从椭圆轨道Ⅱ变轨到圆轨道Ⅲ需要在C处点火加速，故“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上经过C点时的速率小于天和核心舱经过C点时的速率，C错误；D．由可知，“神舟十五号”在椭圆轨道Ⅱ上C点时的加速度等于天和核心舱在C点时的加速度，D错误。故选B。8.某质点在xOy平面内运动，时，质点位于坐标原点处，它在x轴方向的x-t图像如图甲所示，它在y轴方向的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.质点在0～2s内做匀变速直线运动B.时，质点的速度大小为2m/sC.时，速度方向与合外力方向的夹角为D.时，质点的坐标为（2m，-2m）【答案】C【解析】【详解】A．由图像可知，在0～2s内，质点在沿x轴以1m/s的速度做匀速直线运动，在y轴方向以2m/s的初速度、1m/s2的加速度做匀减速直线运动，由运动的合成知识可知，质点做匀变速曲线运动，故A错误；B．时，质点在y轴方向速度为则质点的速度大小为故B错误；C．根据B项分析知，时即速度方向和x轴正方向与y轴正方向的夹角均为，又合外力的方向沿y轴负方向，故速度方向与合外力方向的夹角为，故C正确；D．在1s时，质点在x轴上的分位移为1m，质点在y轴上的分位移为所以质点在1s时的位置坐标为（1m，1.5m），故D错误。故选C。9.一个内壁光滑的圆锥筒的轴线是竖直的，圆锥固定，有质量相同的两个小球A和B贴着简的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则下列说法正确的是（）A.A球的角速度大于B球的角速度B.A球对筒壁的压力大于B球对筒壁的压力C.A球运动的周期小于B球运动的周期D.A球的线速度大于B球的线速度【答案】D【解析】【详解】AC．以小球为研究对象，对小球受力分析，小球受力如图所示根据受力分析，由牛顿第二定律有解得因A的半径较大，则A的角速度较小，根据周期可知A的周期较大，故AC错误；B．由受力分析图可知，球受到的支持力由于两球的质量m与角度θ相同，可知桶壁对AB两球的支持力相等，由牛顿第三定律可知，两球对桶壁的压力相等，故B错误；D．根据牛顿第二定律可得解得因A的半径较大，则A球的线速度大于B球的线速度，故D正确。故选D。10.如图甲所示，小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其F﹣v2图像如图乙所示，g取10m/s2，则（）A.小球的质量为4kgB.固定圆环的半径R为0.4mC.小球在最高点的速度为4m/s时，小球受到圆环的弹力大小为20N，方向向上D.若小球恰好做圆周运动，则其承受的最大弹力为100N【答案】D【解析】【详解】A．对小球在最高点进行受力分析，速度为0时结合图象可知小球质量，故A错误；B．当时，由重力提供向心力可得结合图象可知故B错误；C．根据B选项可知，时，F=0，因此小球在最高点的速度为4m/s（大于）时，小球受圆环的弹力方向向下，故C错误；D．小球经过最低点时，其受力最大，由牛顿第二定律得若小球恰好做圆周运动，由机械能守恒得由以上两式得代入数据得，故D正确。故选D二、多选题11.如图所示，A、B两轮绕轴转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），A、B、C三轮的半径之比，a、b、c为三轮边缘上的点，则正确的是（）A.线速度 B.周期C.角速度 D.向心加速度【答案】AD【解析】【详解】A．根据A、B、C三轮的半径关系，可得由于A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，则有根据公式，可得a、b的线速度之比为a、c有相同大小的线速度，则有故A正确；BC．由于A、B两个轮子是同轴传动，角速度相等，则有a、c有相同大小的线速度，根据公式，可得a、c的角速度之比为故有根据可得故BC错误；D．根据可知故D正确。故选AD。12.如图所示，a为静止在地球赤道上物体，b为在地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫基，c为地球同步卫星，关于a、b、c做匀速圆周运动的说法中正确的是（）A.卫星c可以经过西安市的正上方 B.线速度的大小关系为C.周期关系为 D.向心加速度的大小关系为【答案】BC【解析】【详解】A．卫星c是同步卫星，只能定点于赤道的正上方，A错误；B．a、c相比较，角速度相等，由可知根据卫星的速度公式得则B正确；C．卫星c为同步地球卫星，所以根据得卫星的周期可知所以C正确D．a、c相比较，由得对b、c相比较，由知则D错误；故选BC。三、实验题13.完成下列问题.（1）探究“平抛运动的特点”实验装置图如图所示，通过描点法画出平抛小球的运动轨迹.在用描迹法“研究平抛物体的运动”的实验中，让小球依次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能够准确地描绘出运动的轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有______。A.通过调节，使斜槽的末端保持水平B.每次释放小球的位置必须相同C.每次必须由静止释放小球D.小球运动时不应与木板上的坐标纸相接触E.记录小球位置用的凹槽每次必须严格地等距离下降F.将球位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（2）在做“探究平抛运动的特点”实验时，除了木板、小球、斜槽、重垂线、铅笔、三角板、图钉、坐标纸之外。下列实验器材中还需要的有______。（填入正确选项前的字母）A.刻度尺B.秒表C.天平（3）如图所示，是某次实验记录的小球平抛运动轨迹中的三点，测得A、B间的水平距离和B、C间的水平距离，A、B间的竖直距离，B、C间的竖直距离。若取，则小球平抛的初速度______m/s，B点的速度大小为______m/s。【答案】①.ABCD②.A③.1.5④.2.5【解析】【详解】（1）[1][1]A．由于“研究平抛物体的运动”斜槽的末端必须保持水平，A正确；BC．由于每次小球运动轨迹相同，因此每次小球必须从同一位置，由静止释放，BC正确；D．小球做平抛运动，因此运动时不应与木板上的坐标纸相接触，D正确；E．记录小球位置用的凹精每次不需要等距离下降，E错误；F．取下坐标纸，将球的各位置用平滑的曲线连接，F错误。故选ABCD。（2）[2]还需要刻度尺测量各记录点之间水平间距和竖直间距，不需要秒表和天平，故选A。（3）[3]由于A、B、C相邻两点间水平距离相等，因此时间间隔相等，设为T，则有解得[4]在B点时的竖直分速度等于A、C段竖直方向的平均速度B点时的速度大小为四、解答题14.跳台滑雪是一种观赏性很强的体育运动。运动员不带雪杖、踏着专用滑雪板在弧形助滑道上获得水平速度飞出，在空中飞行一段距离后着地，如图所示。若运动员从A点水平飞出的速度为，落到倾斜雪坡上的B点。雪坡足够长且倾角，运动员质量为，运动员和滑雪板可看作质点，不计空气阻力、重力加速度，，。求：（1）运动员在空中飞行的时间t；（2）运动员落到B点时的重力功率。【答案】（1）3s；（2）【解析】【详解】（1）根据题意可知，运动员由到做平抛运动，水平方向上有竖直方向上有又有解得（2）根据题意，由公式可知，运动员在点时的竖直分速度为则运动员落到B点时的重力功率为15.一宇航员在半径为R、密度均匀的某星球表面，做如下实验：如图所示，在不可伸长的长度为l的轻绳一端系一质量为m的小球，另一端固定在O点，当小球绕O点在竖直面内做圆周运动通过最高点速度为v0，绳的弹力为零。不计小球的尺寸，已知引力常量为G，求：(1)该行星表面的重力加速度；(2)该行星的第一宇宙速度；(3)该行星的平均密度。【答案】(1)；(2)；(3)【解析】【分析】【详解】(1)小球通过最高点时解得(2)对在行星表面附近做匀速圆周运动的质量为m0的卫星，有解得第一宇宙速度为(3)对行星表面质