2022-2023學年廣東省佛山市順德區(qū)重點中學高一（下）6月月考物理試卷（含解析）

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一、單選題（本大題共8小題，共32.0分）

1.關于運動的合成和分解，下列說法錯誤的是()

A.合運動的方向就是物體實際運動的方向

B.合運動與分運動具有等時性

C.兩個分運動是直線運動，則它們的合運動不一定是直線運動

D.由兩個分速度的大小就可以確定合速度的大小

2.唐僧、悟空、沙僧和八戒師徒四人想劃船渡過一條寬的河，他們在靜水中劃船的速度為，現(xiàn)在他們觀察到河水的流速為，對于這次劃船過河，他們有各自的看法，其中正確的是()

A.唐僧說：我們要想到達正對岸就得朝著正對岸劃船

B.悟空說：我們要想節(jié)省時間就得朝著正對岸劃船

C.沙僧說：我們要想少走點路就得朝著正對岸劃船

D.八戒說：今天這種情況我們是不可能到達正對岸的

3.如圖所示為某三級臺階，每一級臺階的高為，寬為，在最上面臺階右邊邊緣的一小球要想直接落到地面上，需要的水平初速度至少為()

A.

B.

C.

D.

4.A、兩小球都在水平面上做勻速圓周運動，球軌道半徑是球軌道半徑的倍，的轉(zhuǎn)速為，的轉(zhuǎn)速為，已知角速度與轉(zhuǎn)速的關系是，兩球的向心加速度之比為()

A.：B.：C.：D.：

5.如圖，一硬幣可視為質(zhì)點置于水平圓盤上，硬幣與豎直轉(zhuǎn)軸的距離為，已知硬幣與圓盤之間的動摩擦因數(shù)為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度大小為。若硬幣與圓盤一起繞軸勻速轉(zhuǎn)動，則圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為()

A.B.C.D.

6.如圖所示，轉(zhuǎn)動軸垂直于光滑水平面，交點的上方點處固定細繩的一端，細繩的另一端拴接一質(zhì)量為的小球，繩長大于，轉(zhuǎn)動軸帶動小球在光滑水平面上做圓周運動。當轉(zhuǎn)動的角速度逐漸增大時，下列說法正確的是()

A.小球始終受三個力的作用

B.細繩上的拉力始終保持不變

C.要使球不離開水平面，結合得到角速度的最大值為

D.角速度逐漸增大，球可以上升到高度以上

7.如圖所示，豎直面內(nèi)固定有一個半徑為的光滑圓環(huán)，質(zhì)量為的珠子穿在環(huán)上，正在沿環(huán)做圓周運動。已知珠子通過圓環(huán)最高點時，對環(huán)的壓力大小為，則此時珠子的速度大小可能是()

A.B.C.D.

8.如圖為靜止于地球赤道上的物體，為近地衛(wèi)星，為地球同步衛(wèi)星。根據(jù)以上信息可知()

A.近地衛(wèi)星的質(zhì)量大于物體的質(zhì)量

B.衛(wèi)星的周期比物體圍繞地心轉(zhuǎn)動一圈所需要的時間短

C.近地衛(wèi)星受到的地球的引力一定大于地球同步衛(wèi)星受到的引力

D.衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星的線速度

二、多選題（本大題共3小題，共18.0分）

9.如圖，將質(zhì)量為的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為的小環(huán)，小環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑定滑輪與直桿的距離為。現(xiàn)將小環(huán)從與定滑輪等高的處由靜止釋放，小環(huán)下滑帶動重物上升，當小環(huán)沿直桿下滑到圖中處時有向下的速度。下滑距離也為，下列說法正確的是()

A.小環(huán)剛釋放時重物能上升，則輕繩中的張力一定大于

B.小環(huán)到達處時，重物上升的高度也為

C.小環(huán)在處的速度與重物上升的速度大小之比為

D.小環(huán)在處的速度與重物上升的速度大小之比為

10.如圖，、、三個物體放在水平旋轉(zhuǎn)的圓盤上，三個物體與轉(zhuǎn)盤的最大靜摩擦因數(shù)均為，的質(zhì)量是，和的質(zhì)量均為，、離軸距離為，離軸，若三個物體相對盤靜止，則()

A.每個物體均受重力、支持力、靜摩擦力、向心力四個力作用

B.的向心加速度最大

C.的摩擦力最小

D.當圓臺轉(zhuǎn)速增大時，比先滑動，和同時滑

11.飛船與空間站交會對接前繞地球做勻速圓周運動的位置如圖所示，虛線為各自的軌道，則()

A.的周期大于的周期

B.的加速度小于的加速度

C.的運行速度大于的運行速度

D.的角速度速度大于的角速度

三、實驗題（本大題共2小題，共14.0分）

12.用如圖所示的向心力演示器探究向心力大小的表達式。已知小球在擋板、、處做圓周運動的軌跡半徑之比為：：，回答以下問題：

在該實驗中，主要利用了______來探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關系。

A.理想實驗法

B.微元法

C.控制變量法

D.等效替代法

探究向心力的大小與圓周運動半徑的關系時，應選擇兩個質(zhì)量______選填“相同”或“不同”的小球，分別放在擋板與擋板______選填或處。

當用兩個質(zhì)量相等的小球做實驗，將小球分別放在擋板和擋板處，與的半徑之比為：，轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)左、右標尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為：，則傳動皮帶所掛的左、右兩邊塔輪的半徑之比為______。

13.某中學課外小組在研究“平拋物體的運動”的實驗中，某同學因為粗心忘記了記錄初始點點，只記錄了其中、、三個點的坐標如圖所示，，則：

物體從運動到的時間是______；

物體運動的初速度為______；

物體在點的速度大小是______。計算結果若有根號直接保留

四、簡答題（本大題共3小題，共36.0分）

14.如圖是馬戲團上演的飛車節(jié)目，半徑為的圓軌道。表演者騎著摩托車在圓軌道內(nèi)做圓周運動。已知人和摩托車的總質(zhì)量均為，當乙以的速度過軌道最高點時，甲以的速度經(jīng)過最低點。忽略其他因素影響，求：乙在最高點時受軌道的彈力大??；

甲在最低點時受軌道的彈力大小。

15.如圖所示，一個人用一根長，只能承受拉力的繩子，拴著一個質(zhì)量為的小球，在豎直平面內(nèi)做圓周運動。已知圓心離地面，轉(zhuǎn)動中小球在最低點時繩子恰好斷了，重力速度為。求：

繩子斷時小球運動的角速度多大，線速度多大；

小球落地時豎直方向速度多大，小球落地時速度多大計算結果若有根號直接保留；

繩斷后，小球落地點與拋出點間的水平距離。

16.在年的某一天，一位航天員乘坐中國航天集團的飛行器，成功的降落火星上。他在離火星地面表面高遠小于火星的半徑處無初速釋放一小球，認為小球在火星表面做初速度為零的勻加速直線運動，即火星上的自由落體運動，并測得小球落地時速度為不計阻力，已知引力常量為，火星半徑為，他出了下列三個問題，請你利用學過的知識解答：

求火星表面的重力加速度；

求火星的質(zhì)量；

假設火星可視為質(zhì)量均勻分布的球體，求火星的密度。

答案和解析

1.【答案】

【解析】解：、一個物體同時參與幾個運動，參與的這幾個運動即分運動，物體的實際運動即合運動，合運動的方向就是物體實際運動的方向，故A正確；

B、合運動與分運動經(jīng)歷的時間是相等的，即合運動與分運動具有等時性，故B正確；

C、平拋運動的水平方向為勻速直線運動，豎直方向為勻加速直線運動，但它們的合運動為勻變速曲線運動，故C正確；

D、根據(jù)平行四邊形定則知，通過兩個分速度的大小和方向才可以確定合速度的大小和方向，故D錯誤。

本題選錯誤的，故選：。

根據(jù)運動的合成與分解，合運動的方向就是物體實際運動的方向；合運動與分運動具有等時性；平拋運動的兩個分運動是直線運動，但它們的合運動不是直線運動；只知道兩個分速度的大小，無法根據(jù)平行四邊形定則求出合速度的大小。

解決本題的關鍵是知道合運動和分運動遵循平行四邊形定則，以及知道分運動與合運動具有等時性的特點。

2.【答案】

【解析】解：、、當靜水速度垂直于河岸時，渡河的時間最短，為：；但內(nèi)要隨著水向下游移動，故A錯誤，B正確；

C、、當合速度與河岸垂直時，渡河的位移最小，此時船頭偏向上游，故C錯誤，D錯誤；

故選：。

當靜水速的方向與河岸垂直，渡河時間最短；由于水流速小于靜水速，合速度的方向可垂直于河岸，可到達正對岸．

解決本題的關鍵知道船參與了靜水運動和水流運動，當靜水速度與河岸垂直時，渡河時間最短．

3.【答案】

【解析】解：要使小球直接落到地面上，則小球下落高度時，水平位移至少為，

小球做平拋運動，

水平方向上：

豎直方向上：

解得：，故B正確．

故選：

小球做平拋運動，我們可以把平拋運動可以分解為水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動來求解，兩個方向上運動的時間相同

根據(jù)平拋運動的規(guī)律，水平方向上的勻速直線運動，和豎直方向上的自由落體運動，列方程求解即可．

4.【答案】

【解析】解：根據(jù)題意可知，的轉(zhuǎn)速為，的轉(zhuǎn)速為，則兩球的角速度之比為

球軌道半徑是球軌道半徑的倍，即：：

又因為向心加速度與角速度的關系為

綜上可得兩球的向心加速度之比為：：

故A正確，BCD錯誤。

故選：。

根據(jù)題意可知兩球的角速度之比和兩球的軌道半徑之比，又因為向心加速度與角速度的關系為，由此可得兩球的向心加速度之比。

本題考查勻速圓周運動，學生根據(jù)題意結合向心加速度與角速度的關系為即可分析求解。

5.【答案】

【解析】解：摩擦力提供合外力，當達到最大靜摩擦時，角速度最大，結合牛頓第二定律可知，，解得圓盤轉(zhuǎn)動的最大角速度為：，故B正確，ACD錯誤。

故選：。

依據(jù)最大靜摩擦力提供向心力，從而判定滑動時的最大角速度。

本題考查牛頓第二定律的應用，掌握向心力表達式，注意最大靜摩擦力提供向心力時，角速度最大是解題的關鍵。

6.【答案】

【解析】解：、當小球角速度較小時，小球受重力、支持力、拉力三個力的作用，當小球角速度較大時，小球會脫離水平面，此時小球受重力和繩子的拉力兩個力的作用，故A錯誤；

B、小球角速度較小時，小球在水平面上做勻速圓周運動，水平方向，由牛頓第二定律得：

隨角速度增大，繩上拉力增大，當小球脫離水平面后，豎直方向，由平衡條件得：

隨角速度增大，繩與豎直方向夾角增大，減小，則繩上拉力增大，故B錯誤；

C、要使球不離開水平面，設小球的最大角速度為，此時球只受重力和拉力，重力和拉力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得：

解得：

故C正確；

D、角速度逐漸增大，小球脫離水平面，豎直方向，小球始終受力平衡，由平衡條件得：

一定為正值，即，球不能上升到高度以上，故D錯誤。

故選：。

當小球角速度較小時，小球在光滑水平面上做勻速圓周運動，受重力、拉力和支持力作用，當角速度較大時，小球會脫離水平面，受重力和拉力兩個力作用，繩與豎直方向夾角增大，小球豎直方向始終受力平衡，拉力在水平方向的分力提供向心力。小球恰好離開水平面時，支持力為零，結合牛頓第二定律列式求解即可。

本題考查水平面內(nèi)的圓周運動，解題關鍵是對小球做好受力分析，知道做勻速圓周運動的物體所受合力提供向心力，知道小球恰好離開水平面的臨界條件，結合牛頓第二定律分析即可。

7.【答案】

【解析】解：珠子經(jīng)過圓環(huán)最高點時，重力和圓環(huán)對珠子的壓力方向可以向上，也可以向下提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：，解得：或，故B正確，ACD錯誤。

故選：。

珠子經(jīng)過圓環(huán)最高點時，重力和圓環(huán)對珠子的壓力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出小球的速度．

本題主要考查了牛頓第二定律的直接應用，知道珠子受到的壓力可能向下，也可能向上，難度不大，屬于基礎題．

8.【答案】

【解析】

【分析】

本題中涉及到三個做圓周運動物體，轉(zhuǎn)動的周期相等，同為衛(wèi)星，比較他們的周期、角速度、線速度、向心加速度的關系時，涉及到兩種物理模型，要兩兩比較。

本題涉及到兩種物理模型，即、轉(zhuǎn)動的周期相等，、同為衛(wèi)星，其動力學原理相同，要兩兩分開比較。

【解答】

A.近地衛(wèi)星的質(zhì)量與物體的質(zhì)量沒有關系，不能比較，故A錯誤；

B.為地球同步衛(wèi)星，其運行周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期．為靜止于地球赤道上的物體，其運行周期也等于地球自轉(zhuǎn)的周期，所以衛(wèi)星的周期與物體圍繞地心轉(zhuǎn)動一圈所需要的時間相等，故B錯誤；

C.由于與的質(zhì)量關系未知，所以不能確定地球?qū)λ鼈兊囊Υ笮?，故C錯誤；

D.設衛(wèi)星的質(zhì)量為、軌道半徑為、地球質(zhì)量為人造衛(wèi)星繞地球做勻速圓周運動，根據(jù)萬有引力提供向心力，有

，解得，則知衛(wèi)星的線速度大于衛(wèi)星的線速度，故D正確。

故選D。

9.【答案】

【解析】解：、小環(huán)剛釋放時，重物將加速上升，物體加速度豎直向上，繩中張力一定大于重力，故A正確；

B、小環(huán)到達處時，重物上升的高度為，故B錯誤；

、將小環(huán)的運動分解到沿繩方向和垂直于繩方向，如圖

小環(huán)沿繩方向的速度的大小等于重物速度的大小，由幾何關系得：

根據(jù)題意可得知：

則小環(huán)在處的速度與重物上升的速度大小之比為：：：，故C正確，D錯誤；

故選：。

小環(huán)釋放瞬間，重物加速上升，根據(jù)牛頓第二定律判斷繩中張力的大??；根據(jù)幾何關系求解重物上升的高度；將小環(huán)的運動分解到沿繩方向和垂直于繩方向，沿繩方向分速度的大小等于重物上升的速度大小，結合幾何關系分析即可。

本題考查關聯(lián)速度問題，解題關鍵是知道小環(huán)沿繩方向的分速度大小等于重物速度的大小，結合幾何關系和牛頓第二定律分析即可。

10.【答案】

【解析】解：、物體做勻速圓周運動，受到重力、支持力、靜摩擦力作用，由三個力的合力提供向心力，向心力不是物體實際受到的力，故A錯誤；

B、當圓盤轉(zhuǎn)速增大時，由靜摩擦力提供向心力。三個物體的角速度相等，由，得知：、、的向心加速度分別為：，，，所以的向心加速度最大。故B正確；

C、三個物體所受的摩擦力分別為：，，，所以靜摩擦力物體最小。故C正確；

D、當圓盤勻速轉(zhuǎn)動時，、、三個物體相對圓盤靜止，它們的角速度相同，所需要的向心力最小的是物體。最大靜摩擦力分別為：，，；

當圓盤轉(zhuǎn)速增大時，的靜摩擦力先達到最大，最先開始滑動。和的靜摩擦力同時達到最大，兩者同時開始滑動。故D正確；

故選：。

物體隨圓盤一起轉(zhuǎn)動，靜摩擦力提供向心力，向心力大小由物體的質(zhì)量與半徑?jīng)Q定．當圓盤轉(zhuǎn)速增大時，提供的靜摩擦力隨之而增大．當需要的向心力大于最大靜摩擦力時，物體做離心運動，開始滑動．

物體做圓周運動時，靜摩擦力提供向心力．由于共軸向心力大小是由質(zhì)量與半徑?jīng)Q定；而誰先滑動是由半徑?jīng)Q定，原因是質(zhì)量已消去．

11.【答案】

【解析】解：根據(jù)萬有引力提供向心力得：

解得：，可知空間站的軌道半徑大，周期大，故A正確；

加速度，空間站的軌道半徑大，加速度小，故B正確；

，空間站的軌道半徑大，速度小，故C錯誤；

，空間站的軌道半徑大，角速度小，故D錯誤。

故選：。

由于飛船等航天器在萬有引力作用下做勻速圓周運動，用萬有引力提供向心力分析選擇。

本題考查人造衛(wèi)星等繞中心天體勻速圓周運動的問題，解題方法就是萬有引力提供向心力，或者說應用牛頓第二定律，推出速度、角速度等與軌道半徑的關系式，進一步分析就能夠得出結果。

12.【答案】相同：

【解析】解：在該實驗中，主要利用了控制變量法來探究向心力與質(zhì)量、半徑、角速度之間的關系，故選：。

根據(jù)，探究向心力的大小與圓周運動半徑的關系，應選擇兩個質(zhì)量相同的小球，為了使角速度相等，要選則半徑相同的兩個塔輪，為了使圓周運動的半徑不相等，兩個小球分別放在擋板與擋板處。

設軌跡半徑為，塔輪半徑為，根據(jù)公式，

解得

因轉(zhuǎn)動時發(fā)現(xiàn)左、右標尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)之比為：，則左、右兩邊塔輪的半徑之比為

故答案為：；相同；；：

探究多變量因素實驗應采用控制變量法；

根據(jù)實驗目的和實驗方法確定需要控制的變量，根據(jù)題意分析答題；

根據(jù)向心力的計算公式結合線速度和角速度的關系進行分析。

本題考查了探究向心力與質(zhì)量、半徑與角速度間關系實驗，本實驗采用控制變量法，即對涉及多個物理量的問題，要研究一個量與另外一個量的關系，需要控制其它量不變。

13.【答案】

【解析】解：物體在水平方向上做勻速直線運動，由于

所以、、三個點時間間隔相等，物體在豎直方向上做自由落體運動，則根據(jù)逐差法有

所以

物體做平拋運動，因此初速度等于水平方向的速度

物體在豎直方向做自由落體運動，根據(jù)勻加速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于平均速度可得物體在點豎直方向的速度大小為：

則物體在點的速度大小為

故答案為：；；。

根據(jù)豎直方向上的運動特點結合運動學公式得出點跡之間的時間間隔；

根據(jù)平拋運動在水平方向上的運動特點得出物體運動的初速度；

先根據(jù)豎直方向上的運動特點得出點的豎直速度，結合矢量合成的特點得出點的速度。

本題主要考查了平拋運動的相關應用，根據(jù)實驗原理掌握正確的實驗操作，結合平拋運動在不同方向上的運動特點和運動學公式即可完成分析。

14.【答案】解：乙在最高點時恰好不受彈力時，速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律可得：

解得：

乙在最高點的速度，故受軌道彈力方向向下，由牛頓第二定律得：

解得：；

甲在最低點時，由牛頓第二定律得：

解得：。

答：乙在最高點時受軌道的彈力大小為；

甲在最低點時受軌道的彈力大小為。

【解析】分析乙在最高點的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解乙在最高點時受軌道的彈力大?。?/p>

在最低點對甲根據(jù)牛頓第二定律列方程求解甲在最低點時受軌道的彈力大小。

本題主要考查了豎