精品解析：上海市徐汇中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

高一物理月考卷 （曲线运动，3月月考） （完卷时间：40分钟 满分：100分）本卷 一、单项选择题（共40分。每题4分，每题只有一个正确答案） 1. 物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动相同时间内速度变化量可能相同 B. 曲线运动速度大小时刻发生变化 C. 曲线运动不可能是匀变速运动 D. 曲线运动速度方向可以保持不变 2. 如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是（　　） A. 足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态 B. 足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向 C. 足球空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上 D. 足球在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧 3. 如图是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动，该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的(　　) A. B. C. D. 4. 一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船的初速度大小为v0，方向垂直于河岸，小船相对于水依次做匀加速运动、匀减速运动、匀速运动。在河中的运动轨迹如图中虚线所示，其中虚线AB为直线。由此可以确定（　　） A. 船沿AB轨迹运动时，相对于水做匀加速直线运动 B. 船沿AB轨迹到达对岸前瞬间的速度最大 C. 船沿AC轨迹渡河所用的时间最短 D. 船沿三条不同路径渡河的时间相同 5. 从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度、、的关系和三个物体在空中运动的时间、、的关系分别是（　　） A. ， B ， C ， D. ， 6. 某同学在篮球场上锻炼身体，一次投篮时篮球恰好垂直打在篮板上，设篮球撞击篮板处与抛出点的竖直距离为x，水平距离为2x，篮球抛出时速度与地面的夹角为θ，大小为v，则下列判断正确的是(　　) A. θ=30° B. θ=60° C. v= D. v=2 7. 如图所示，有一皮带传动装置，、、三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑．则（　　） A. 点与点的线速度大小之比为 B. 点与点的角速度大小之比为 C. 点与点的向心加速度大小之比为 D. 点与点的周期之比为 8. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 10. 如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图。M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计。筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度绕其中心轴线匀速转动。M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为和的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、、保持不变，取某合适值，则以下结论中正确的是（　　） A. 当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上 B. 当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上 C. 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 D. 分子可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上 二、填空题（共33分） 11. 物体做平抛运动的过程中，在连续相等的时间间隔内，下列物理量哪些是相等的？（　　） A. 位移 B. 平均速度 C. 速度的变化量 D. 加速度 12. 质点A、B均做匀速圆周运动，若相同时间内它们通过的弧长之比，绕圆心转过的角度之比，则它们的线速度大小之比________，周期之比________，半径之比________。 13. 如图所示，倒置的光滑圆锥内侧，有质量相同的两个小球A，B沿圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度________，线速度________，向心加速度________。（均选填“＞”“＜”或“=”） 14. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有_______（多选） A. 斜槽轨道末段N端必须水平 B. P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C. 斜槽轨道必须光滑 D. P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明_______ A. P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 B. P小球水平方向的分运动是匀速直线运动 C. P小球竖直方向分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的瞬时速度的大小为_______m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为_______cm，_______cm。 15. 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为0.25kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得；旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间△t的数据。 （1）用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度ω=______rad/s。 （2）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______m（结果保留2位有效数字）。 三、综合题（在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。共27分） 16. 如图所示，小球从平台上抛出，正好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面上，且速度方向恰好沿斜面，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求 （1）小球经多少时间到达斜面顶端？ （2）小球水平抛出的初速度v0是多少？ （3）斜面顶端与平台边缘的水平距离s多大？ （4）小球到达斜面顶端时速度多大？ （5）若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 17. 运动员趴在雪橇上从山坡沿截面为圆弧型的冰道快速滑降至水平面上的大圆轨道上。雪橇和运动员（可视为质点）的总质量为m，以速度v在大圆轨道上做匀速圆周运动。圆弧型冰道截面半径为R，雪橇离圆弧型冰道最低点的竖直高度为h=0.4R。忽略摩擦和空气阻力，重力加速度为g。其中R未知，求： （1）圆弧型冰道对雪橇的支持力； （2）雪橇的向心加速度； （3）大圆轨道的半径r。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 高一物理月考卷 （曲线运动，3月月考） （完卷时间：40分钟 满分：100分）本卷 一、单项选择题（共40分。每题4分，每题只有一个正确答案） 1. 物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动相同时间内速度变化量可能相同 B. 曲线运动速度大小时刻发生变化 C. 曲线运动不可能是匀变速运动 D. 曲线运动速度方向可以保持不变 【答案】A 【解析】 【详解】AC．曲线运动相同时间内速度变化量可能相同，如平抛运动，加速度恒为重力加速度，为匀变速曲线运动，相同时间内速度的变化量相同，故A正确，C错误； B．曲线运动速度大小不一定时刻发生变化，如匀速圆周运动，速度大小不变，故B错误； D．曲线运动的轨迹为曲线，而速度方向为轨迹上任意一点的切线方向，因此曲线运动的速度方向始终在发生改变，故D错误。 故选A。 2. 如图所示是足球比赛过程中运动员踢出的“香蕉球”的情境示意图。下列说法正确的是（　　） A. 足球在空中运动过程中，可能处于平衡状态 B. 足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的法线方向 C. 足球在空中运动过程中，速度方向与加速度方向在同一条直线上 D. 足球在空中运动过程中，所受合力方向指向运动轨迹弯曲的内侧 【答案】D 【解析】 【详解】A．依题意，足球在空中运动过程中，做曲线运动，不可能处于平衡状态。故A错误； B．足球在空中运动时的速度方向沿运动轨迹的切线方向。故B错误； C．足球在空中运动过程中，做曲线运动，速度方向与加速度方向不在同一条直线上。故C错误； D．在空中运动过程中，所受合力的方向指向运动轨迹弯曲的内侧。故D正确。 故选D。 3. 如图是码头的旋臂式起重机，当起重机旋臂水平向右保持静止时，吊着货物的天车沿旋臂向右匀速行驶，同时天车又使货物沿竖直方向先做匀加速运动，后做匀减速运动，该过程中货物的运动轨迹可能是下图中的(　　) A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】货物在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上先做匀加速运动，后做匀减速运动，根据平行四边形定则，知合速度的方向与合加速度的方向不在同一条直线上，轨迹为曲线，货物的加速度先向上后向下，根据曲线运动的加速度、轨迹、速度的关系可知，曲线的凹面先向上后向下，故C正确，ABD错误。 故选C。 4. 一只小船过河，河中水流速度各处相同且恒定，小船的初速度大小为v0，方向垂直于河岸，小船相对于水依次做匀加速运动、匀减速运动、匀速运动。在河中的运动轨迹如图中虚线所示，其中虚线AB为直线。由此可以确定（　　） A. 船沿AB轨迹运动时，相对于水做匀加速直线运动 B. 船沿AB轨迹到达对岸前瞬间的速度最大 C. 船沿AC轨迹渡河所用的时间最短 D. 船沿三条不同路径渡河的时间相同 【答案】C 【解析】 【详解】A．船沿AB轨迹运动时，轨迹为直线，由于水流速度各处相同且恒定，可知只有当小船相对于水做匀速运动时，轨迹才可能沿AB方向，此时两个分运动均为匀速直线运动，则船相对于水做匀速直线运动，故A错误； B．由于小船的初速度大小为v0，方向垂直于河岸，河的宽度一定，可知，当船相对于水做匀加速直线运动时，船到达对岸相对于水的分速度最大，水流速度不变，根据运动合成可知，当船相对于水做匀加速直线运动时，到达对岸前瞬间的速度最大，由于曲线运动中，合力方向或加速度方向总指向轨迹内侧，可知船沿AC轨迹运动时，相对于水做匀加速直线运动，即船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大，故B错误； C．河的宽度一定，可知，当船相对于水做匀加速直线运动时，根据分运动的等时性，结合位移公式可知，船相对于水做匀加速直线运动时到达对岸的时间最短，结合上述可知，船沿AC轨迹渡河所用的时间最短，故C正确； D．河的宽度一定，根据分运动的等时性，结合位移公式可知，船相对于水做匀加速直线运动时到达对岸的时间最短，船相对于水做匀减速直线运动时到达对岸的时间最长，故D错误。 故选C。 5. 从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度、、的关系和三个物体在空中运动的时间、、的关系分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D ， 【答案】C 【解析】 【详解】三个物体做平抛运动，竖直方向有 由图可知 故 水平方向有 由图可知 故 故ABD错误，C正确。 故选C。 6. 某同学在篮球场上锻炼身体，一次投篮时篮球恰好垂直打在篮板上，设篮球撞击篮板处与抛出点的竖直距离为x，水平距离为2x，篮球抛出时速度与地面的夹角为θ，大小为v，则下列判断正确的是(　　) A. θ=30° B. θ=60° C. v= D. v=2 【答案】D 【解析】 【详解】CD．采用逆向思维，篮球做平抛运动，根据 得 则篮球撞在篮板上的速度 可知抛出时竖直分速度 根据平行四边形定则知，篮球抛出时的速度 C错误D正确； AB．抛出时速度与地面夹角的正切值 解得 AB错误． 故选D. 7. 如图所示，有一皮带传动装置，、、三点到各自转轴的距离分别为、、，已知，若在传动过程中，皮带不打滑．则（　　） A. 点与点的线速度大小之比为 B. 点与点的角速度大小之比为 C. 点与点的向心加速度大小之比为 D. 点与点的周期之比为 【答案】B 【解析】 【详解】A．对于传动装置，对于同一根皮带连接的传动轮边缘的点，线速度相等；同轴转动的点，角速度相等；本题皮带连接的传动，有，由可得 可得 故A错误； B．根据，，，和同轴转动，可得 即点与点的角速度大小之比为1:2，故B正确； C．根据及关系式，可得 即点与点的向心加速度大小之比为1:4，故C错误； D．根据，得 故D错误。 故选B。 8. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四种方向，你认为正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】汽车从M点运动到N做曲线运动，需要外力提供向心力，所以合外力或合外力的一部分是指向圆心的；所以F的方向应指向曲线的内侧，故ABC错误，D正确。 故选D。 9. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是（　　） A. 物体所受弹力增大，摩擦力不变 B. 物体所受弹力增大，摩擦力减小了 C. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 D. 物体所受弹力和摩擦力都减小了 【答案】A 【解析】 【详解】物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析如图所示 可知物体的重力与摩擦力平衡，即 根据支持力提供向心力有 可知当圆筒的角速度增大以后，物体所受弹力增大，摩擦力不变。 故选A。 10. 如图是德国物理学家史特恩设计的最早测定气体分子速率的示意图。M、N是两个共轴圆筒的横截面，外筒N的半径为R，内筒的半径比R小得多，可忽略不计。筒的两端封闭，两筒之间抽成真空，两筒以相同角速度绕其中心轴线匀速转动。M筒开有与转轴平行的狭缝S，且不断沿半径方向向外射出速率分别为和的分子，分子到达N筒后被吸附，如果R、、保持不变，取某合适值，则以下结论中正确的是（　　） A. 当时（n为正整数），分子落在不同的狭条上 B. 当时（n为正整数），分子落在同一个狭条上 C. 只要时间足够长，N筒上到处都落有分子 D. 分子可能落在N筒上某两处且与S平行的狭条上 【答案】AD 【解析】 【详解】ACD．以射出时，N筒转过的角度为 以射出时，N筒转过的角度为 只要、不是相差的整数倍，即当 整理可得 分子落在不同的两处与S平行狭条上，N筒上不可能到处都落有分子，故AD正确，C错误； B．当、不是相差的整数倍，即 分子落在同一个狭条上，故B错误。 故选AD。 二、填空题（共33分） 11. 物体做平抛运动的过程中，在连续相等的时间间隔内，下列物理量哪些是相等的？（　　） A. 位移 B. 平均速度 C. 速度的变化量 D. 加速度 【答案】CD 【解析】 【详解】AB．平抛运动可分解为水平方向上做匀速运动和竖直方向上做自由落体运动，且加速度为重力加速度，根据运动的合成，物体运动的位移在不断的变化；由于位移在变化，所以在相等时间内平均速度也在变化，AB错误； C．根据 可知在相等时间内的速度变化量相等，C正确； D、平抛运动的加速度为重力加速度，故加速度不变，D正确。 故选CD。 12. 质点A、B均做匀速圆周运动，若相同时间内它们通过的弧长之比，绕圆心转过的角度之比，则它们的线速度大小之比________，周期之比________，半径之比________。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】[1]根据 A、B的线速度之比为 [2]根据 解得 由 联立解得 [3]根据 解得半径之比 13. 如图所示，倒置的光滑圆锥内侧，有质量相同的两个小球A，B沿圆锥内侧在水平面内做匀速圆周运动。它们的角速度________，线速度________，向心加速度________。（均选填“＞”“＜”或“=”） 【答案】 ①. ＜ ②. ＞ ③. = 【解析】 【详解】[1][2][3]对任一小球受力分析，受重力mg和圆锥体支持力FN，设FN与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律 可得，， 由于A、B两球所受支持力FN与竖直方向夹角相同，所以两球向心加速度相等，由于A的圆周半径大于B球的圆周半径，所以A的角速度小于B球的向心加速度，A的线速度大于B球的线速度。 14. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。 （1）为了观察到上述实验现象，下列实验条件正确的有_______（多选） A. 斜槽轨道末段N端必须水平 B. P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 C. 斜槽轨道必须光滑 D. P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）该实验结果可表明_______ A. P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同 B. P小球水平方向的分运动是匀速直线运动 C. P小球竖直方向的分运动与Q小球的运动相同，水平方向的分运动是匀速直线运动 （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度，则P小球在b处的瞬时速度的大小为_______m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴正方向，小球抛出点的坐标为_______cm，_______cm。 【答案】（1）AB （2）A （3） ①. 1.25 ②. -2.5 ③. -0.3125 【解析】 【小问1详解】 A．斜槽轨道末段N端必须水平，以保证小球做平抛运动，故A正确； B D．P小球每次可以从斜槽上不同的位置无初速度释放，因为不用保证每次小球的初速度相同，故B正确，D错误； C．本实验只要求保证小球做平抛运动，斜槽轨道是否光滑不影响实验结果，故C错误。 故选AB 【小问2详解】 A．两球同时落地，可知P小球在竖直方向上的运动规律与Q小球相同，竖直方向做自由落体运动，故A正确； B．本实验不能说明P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动，故BC错误。 故选A。 【小问3详解】 [1] 小球做平抛运动，由图可知a到b与b到c的水平位移相同，时间间隔相等，设为T。竖直方向有 解得 水平方向有 b点时竖直方向的分速度 b点的速度 [2] [3] 小球运动到b点的时间为 小球运动到b点时，竖直方向的位移为 解得 小球运动到b时，水平方向的位移为 解得 若以a点为坐标原点，则抛出点的横坐标为 抛出点的纵坐标为 15. 如图1所示是“DIS向心力实验器”，当质量为0.25kg的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得；旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间△t的数据。 （1）用游标卡尺测得挡光杆的宽度为2.4mm，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为0.20m，经过光电门时的挡光时间为，则角速度ω=______rad/s。 （2）保持挡光杆的旋转半径不变，以F为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图2所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为______m（结果保留2位有效数字）。 【答案】 ①. 8.0 ②. 0.14 【解析】 【详解】（1）[1]挡光杆通过光电门时的线速度 v= 由 ω= 解得 ω=8.0rad/s （2）[2]根据向心力公式有 F=mω2r 将 ω= 代入上式解得 F=mr 可以看出以F为纵坐标，为横坐标；在坐标纸中描出数据点作一条直线，该直线的斜率为 k=mr 由图像可知，斜率为 k=5×10-6 解得 r=0.14 三、综合题（在列式计算、逻辑推理以及回答问题过程中，要求给出必要的图示、文字说明、公式、演算等。共27分） 16. 如图所示，小球从平台上抛出，正好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面上，且速度方向恰好沿斜面，并沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，求 （1）小球经多少时间到达斜面顶端？ （2）小球水平抛出的初速度v0是多少？ （3）斜面顶端与平台边缘的水平距离s多大？ （4）小球到达斜面顶端时速度多大？ （5）若斜面顶端高H=20.8m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 【答案】（1）0.4s；（2）3m/s；（3）1.2m；（4）5m/s；（5）2.4s 【解析】 【详解】（1）（2）小球从平台抛出后，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则 根据已知条件结合速度的合成与分解得 代入数值解得 ， （3）斜面顶端与平台边缘的水平距离为 （4）小球落到斜面顶端的速度为v1，根据速度的合成与分解得 解得 （5）小球在光滑斜面上根据牛顿第二定律 得 小球在斜面上运动过程中满足 故小球离开平台后到达斜面底端时间为 解得 t=2.4s 17. 运动员趴在雪橇上从山坡沿截面为圆弧型的冰道快速滑降至水平面上的大圆轨道上。雪橇和运动员（可视为质点）的总质量为m，以速度v在大圆轨道上做匀速圆周运动。圆弧型冰道截面半径为R，雪橇离圆弧型冰道最低点的竖直高度为h=0.4R。忽略摩擦和空气阻力，重力加速度为g。其中R未知，求： （1）圆弧型冰道对雪橇的支持力； （2）雪橇的向心加速度； （3）大圆轨道的半径r。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）雪车和圆弧圆心O连线与竖直方向的夹角为α 圆弧型冰道对雪橇的支持力 （2）由牛顿第二定律 得 （2）由向心加速度公式 得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$