精品解析：河南省创新发展联盟2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

大联考2024-2025学年高一年级阶段性测试（三）物理 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图所示，足球从水平地面上位置被踢出后落在位置，在空中达到的最高点为。足球运动过程受到的空气阻力与其速度大小成正比，则足球（　　） A. 在点加速度为零 B. 在点的速度方向水平向右 C. 做匀变速曲线运动 D. 受到的合力始终竖直向下 2. 如图所示，一小孩在玩弹弓游戏时以的速度水平弹出一枚石子。石子在图示的竖直平面内运动，其轨迹方程为（为弹出点），重力加速度取，不计空气阻力，则为（　　） A. B. C. D. 3. 我国航天员王亚平在天宫中演示了图示实验：将细绳套放在T形支架上，另一端拴着一小钢球，用手指轻推小球，小球开始绕着形支架的轴心做圆周运动，abcd是圆周上的四点，忽略摩擦和空气阻力，则钢球在（　　） A. 点速度比点速度大 B. 点加速度比点加速度小 C. 点受到的绳拉力比点大 D. abcd的角速度相同 4. 如图所示，发球机在距桌面高处向正前方水平射出一乒乓球（忽略空气影响），球刚好越过网，落点到网的距离。已知网高为，重力加速度为，则发球机发射该乒乓球的速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，一小球在轻杆的作用下绕点做竖直面内的匀速圆周运动，线速度大小为，其中两点与点等高。已知轻杆的长度为，小球的质量为且可视为质点，重力加速度为，则（　　） A. 在最高点轻杆对小球的作用力一定竖直向下 B. 轻杆在两点对小球的作用力相同 C. 小球所需向心力大小恒定为 D. 若，小球在最高点受到轻杆的作用力竖直向上 6. 如图所示，机器人通过跨过两定滑轮的一不可伸长的轻绳提升重物。机器人长为l的手臂以角速度绕转轴由图示竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，重物（　　） A. 一直处于超重状态 B. 一直处于失重状态 C. 速度一直增大 D. 最大速度为 7. 如图所示，是水平地面上以为圆心、半径不同的环形花坛。位于圆心处的竖直管上有两截面相同的微型水平喷水嘴和，分别给和浇水，。调节两喷水嘴的出水速度和转动的角速度，使喷出的水全部落入相应的花坛中。若喷水嘴和各自转动一周过程中，落入和单位长度的水量相同，不计空气阻力和花坛的宽，角速度和的比值为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在某山地自行车比赛中，运动员需要过半径的圆弧弯道，弯道路面与水平面的夹角为，tan，当自行车行驶的速率为时，自行车恰好不受径向摩擦力作用。不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 车速只要高于，自行车就会向外侧滑动 D. 车速低于，自行车不一定会向内侧滑动 9. 某冬泳者在秋浦河某直线段横渡秋浦河，在河水中始终保持头朝正对岸。水流速度为，冬泳者整个渡河过程沿正对岸方向的速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A 该段河宽 B. 冬泳者在河水中的最大速度为 C. 整个渡河过程冬泳者的位移大小为 D. 整个渡河过程冬泳者运动的轨迹为直线 10. 如图所示，一跳台滑雪运动员（视为质点）自雪道处自由滑下，在处腾空时速度与水平方向的夹角为，落在倾角为的斜坡上的点（未画出）。运动员在空中点（未画出）离斜坡最远，最远距离为。不计空气阻力，重力加速度取，则（　　） A. 运动员在点的速度大小为 B. 运动员腾空后到达轨迹最高点 C. 落点距离点 D. 最高点与点的高度差为 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学设计了如图所示的装置来测量小物块与圆盘间的动摩擦因数。 器材有：是半径为的足够大的水平圆盘（小物块运动中不会脱离圆盘），为紧贴圆盘边缘固定的宽度为的遮光条，为固定在圆盘边缘正上方的光电门（连接光电计时器），刻度尺等。当地的重力加速度为。 实验步骤如下： （1）将小物块置于圆盘上，测出其到盘心的距离。 （2）让圆盘绕过盘心的竖直轴匀速转动，转动时小物块相对圆盘静止随圆盘一起转动。通过时，光电计时器记录的遮光时间为，则小物块转动的角速度___________，小物块的线速度大小___________（均用题中已知量和测量物理量字母表示）。 （3）让圆盘瞬间停止运动，测出小物块静止时到盘心的距离，则小物块与圆盘间的动摩擦因数___________（用题中已知量和测量物理量字母表示）。 （4）改变小物块在圆盘上的位置，多次实验，求出的平均值。 12. 某实验小组利用如图1所示的装置研究平抛运动。 （1）实验室提供了直径相同的小木球和小钢球，我们选用小钢球，这是因为___________（填正确选项前的字母）。 A. 小木球受空气阻力大 B. 小钢球受空气阻力小 C. 小钢球受到的空气阻力相对其重力可忽略 （2）让小钢球从斜槽上同一位置由静止释放，使其水平抛出，正确操作得到多个点迹，描绘出小球做平抛运动时球心的轨迹来研究其运动，下列操作正确的是___________。 A. 调整固定坐标纸的背板位于竖直平面内 B. 调整装置，使小球做平抛运动的轨迹与背板平行 C. 以小球离开轨道末端时球心在坐标纸上的投影位置为坐标原点建立坐标系 D. 画轨迹时应把所有的点迹用折线连接起来 （3）在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹如图1所示，读取轨迹上、两点的坐标分别为。由此，甲、乙两同学得出小球做平抛运动的初速度大小分别为“”、“”，重力加速度为，你认为结果比较准确的是___________。（填“甲同学”或“乙同学”）。 （4）为更精准地测量小球做平抛运动的初速度，该小组用频闪照相机对运动的小球进行拍摄，照片编辑后如图2所示，球1为小球抛出瞬间的影像。球1和球5之间的距离为，球5和球9之间的距离为，。不计空气阻力，重力加速度取，频闪照相机闪光周期为，则小钢球抛出瞬间的速度大小为___________（结果保留2位有效数字），小球在影像5时的速度大小为___________（结果可保留根号）。 13. 如图所示，一条河流两处存在的高度差，小鱼从处向上跃出水面，到处时速度方向恰好平行水面。小鱼跃出水面时速度与水面的夹角为，小鱼视为质点且只受重力作用，重力加速度取，求： （1）小鱼跃出水面时的速度大小； （2）、两点间的水平距离。 14. 如图所示，一足够长光滑杆垂直圆盘固定在水平圆盘上，是过盘心的竖直轴。一原长为的轻质弹性绳（遵循胡克定律）一端固定在点，另一端与穿过杆的质量为的小球连接。初始时装置静止，小球在点，弹性绳与的夹角为、长为，重力加速度为。 （1）求弹性绳的劲度系数及装置静止时球对杆的压力大小； （2）当圆盘绕轴以角速度匀速转动时，球相对杆静止时对杆压力恰好为零，弹性绳与的夹角为（未知）。 ①比较与大小关系（要有过程）； ②求的值。 15. 一杂技演员踩小独轮车沿图示路径表演。轨道是由水平直轨道和圆弧轨道构成，两轨道在点相切，两点水平距离是倾角为的传送带，连线水平，间距，轨道和传送带在同一竖直平面内。演员沿轨道行进，在点腾空，在沿方向以臀部接触传送带的坐姿滑上传送带。演员裤料和传送带间的动摩擦因数，传送带长，以的速度顺时针匀速转动，演员的质量为，重力加速度取，独轮车的质量不计，演员和独轮车均可视为质点，不计空气阻力，，求： （1）演员在点速度大小； （2）演员运动到点时，轨道对其弹力大小； （3）演员从运动到时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 大联考2024-2025学年高一年级阶段性测试（三）物理 考生注意： 1.答题前，考生务必将自己姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1. 如图所示，足球从水平地面上位置被踢出后落在位置，在空中达到的最高点为。足球运动过程受到的空气阻力与其速度大小成正比，则足球（　　） A. 在点加速度为零 B. 在点的速度方向水平向右 C. 做匀变速曲线运动 D. 受到的合力始终竖直向下 【答案】B 【解析】 【详解】A．在点受水平向后的阻力和竖直向下的重力作用，则合力不为零，加速度不为零，选项A错误； B．点为最高点，则在点的速度方向水平向右，选项B正确； C．因足球受阻力大小方向不断变化，可知足球受合力不断变化，加速度不断变化，足球的运动不是匀变速曲线运动，选项C错误； D．因足球受与速度方向相反的阻力作用，所以受到的合力不是始终竖直向下，选项D错误。 故选B。 2. 如图所示，一小孩在玩弹弓游戏时以的速度水平弹出一枚石子。石子在图示的竖直平面内运动，其轨迹方程为（为弹出点），重力加速度取，不计空气阻力，则为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据平抛可知， 整理可得 所以 故选B。 3. 我国航天员王亚平在天宫中演示了图示实验：将细绳套放在T形支架上，另一端拴着一小钢球，用手指轻推小球，小球开始绕着形支架的轴心做圆周运动，abcd是圆周上的四点，忽略摩擦和空气阻力，则钢球在（　　） A. 点速度比点速度大 B. 点加速度比点加速度小 C. 点受到的绳拉力比点大 D. abcd的角速度相同 【答案】D 【解析】 【详解】小球在天宫中处于完全失重状态，可知小球将做匀速圆周运动，abcd的角速度相同，则点速度大小等于点速度大小，点加速度大小等于点加速度大小，点受到的绳拉力大小等于点拉力的大小。 故选D。 4. 如图所示，发球机在距桌面高处向正前方水平射出一乒乓球（忽略空气影响），球刚好越过网，落点到网的距离。已知网高为，重力加速度为，则发球机发射该乒乓球的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设乒乓球抛出点到球网的水平距离为x，乒乓球从发出到落到桌面的时间为，由平抛运动规律可得， 设乒乓球从发出到落到球网的时间为，则有， 联立，解得 故选A。 5. 如图所示，一小球在轻杆的作用下绕点做竖直面内的匀速圆周运动，线速度大小为，其中两点与点等高。已知轻杆的长度为，小球的质量为且可视为质点，重力加速度为，则（　　） A. 在最高点轻杆对小球的作用力一定竖直向下 B. 轻杆在两点对小球的作用力相同 C. 小球所需向心力大小恒定为 D. 若，小球在最高点受到轻杆的作用力竖直向上 【答案】C 【解析】 【详解】A．若在最高点若轻杆对小球无作用力，则， 小球的速度，则轻杆对小球的作用力竖直向上，选项A错误； B．轻杆在两点对小球的作用力大小相同，但是方向不同，选项B错误； C．根据牛顿第二定律可知，小球所需向心力大小恒定为 选项C正确； D．若，则 可知F>0，即小球在最高点受到轻杆的作用力竖直向下，选项D错误。 故选C。 6. 如图所示，机器人通过跨过两定滑轮的一不可伸长的轻绳提升重物。机器人长为l的手臂以角速度绕转轴由图示竖直位置匀速转动到水平位置的过程中，重物（　　） A. 一直处于超重状态 B. 一直处于失重状态 C. 速度一直增大 D. 最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．依题意，机器人的手臂转动过程中，做匀速圆周运动，设其末端的线速度为，则有 把线速度沿轻绳方向和垂直于轻绳方向进行分解，其中线速度方向与绳方向夹角为，如图所示 则有 由图可知，夹角先逐渐减小，则逐渐增大，直至手臂与轻绳垂直，重物速度达到最大值，然后夹角又开始增大，逐渐减小，因此轻绳拉力先大于重物的重力，后小于重物的重力，可知重物先处于超重状态后处于失重状态，故ABC错误； D．当机器人手臂与轻绳垂直时，重物具有最大速度 故D正确。 故选D。 7. 如图所示，是水平地面上以为圆心、半径不同的环形花坛。位于圆心处的竖直管上有两截面相同的微型水平喷水嘴和，分别给和浇水，。调节两喷水嘴的出水速度和转动的角速度，使喷出的水全部落入相应的花坛中。若喷水嘴和各自转动一周过程中，落入和单位长度的水量相同，不计空气阻力和花坛的宽，角速度和的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设喷水口横截面积S，则有 在圆周上单位时间内单位长度的水量 题意知， 联立解得 故选C。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 在某山地自行车比赛中，运动员需要过半径的圆弧弯道，弯道路面与水平面的夹角为，tan，当自行车行驶的速率为时，自行车恰好不受径向摩擦力作用。不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（　　） A. B. C. 车速只要高于，自行车就会向外侧滑动 D. 车速低于，自行车不一定会向内侧滑动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．依题意，当自行车行驶的速率为时，自行车恰好不受径向摩擦力作用，则有 解得 故A错误；B正确； C．车速高于，自行车所需向心力增大，重力与支持力的合力不足以提供向心力，自行车有向外侧滑动的运动趋势，路面会产生指向内侧的径向摩擦力，当自行车重力、支持力与径向摩擦力的合力恰好提供向心力时，自行车不会向外侧滑动，当自行车重力、支持力与径向摩擦力的合力不足以提供向心力时，自行车才会向外侧滑动，故C错误； D．车速低于，自行车所需向心力减小，重力与支持力的合力大于所需向心力，自行车有向内侧滑动的运动趋势，路面会产生指向外侧的径向摩擦力，当自行车重力、支持力与径向摩擦力的合力恰好提供向心力时，自行车不会向内侧滑动，当自行车重力、支持力与径向摩擦力合力大于所需向心力时，自行车会向内侧滑动，故D正确。 故选BD。 9. 某冬泳者在秋浦河某直线段横渡秋浦河，在河水中始终保持头朝正对岸。水流速度为，冬泳者整个渡河过程沿正对岸方向的速度随时间变化的规律如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 该段河宽 B. 冬泳者在河水中的最大速度为 C. 整个渡河过程冬泳者的位移大小为 D. 整个渡河过程冬泳者运动的轨迹为直线 【答案】AC 【解析】 【详解】A．冬泳者整个渡河过程沿正对岸方向的速度随时间变化的规律如图所示，根据图像围成的面积表示位移，因而河宽为 故A正确。 B．冬泳者速度的最大值出现在t=15s时，此时正对岸速度为，水流速度为1m/s，两速度互相垂直，合速度大小为 故B错误。 C．整个渡河过程的总位移要同时考虑“正对岸方向”位移40m和随水流方向漂移的30m（因水流1m/s、历时30s）。由勾股定理得整个渡河过程冬泳者的位移大小为 故C正确。 D．由于冬泳者“正对岸速度”大小随时间变化，合速度方向并不保持不变，故其运动轨迹并非直线，故D错误。 故选AC。 10. 如图所示，一跳台滑雪运动员（视为质点）自雪道处自由滑下，在处腾空时速度与水平方向的夹角为，落在倾角为的斜坡上的点（未画出）。运动员在空中点（未画出）离斜坡最远，最远距离为。不计空气阻力，重力加速度取，则（　　） A. 运动员在点的速度大小为 B. 运动员腾空后到达轨迹最高点 C. 落点距离点 D. 最高点与点的高度差为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．运动员在空中点离斜坡最远时，速度与斜面平行，且最远距离为，则有 联立解得 则从起跳到P点用时 则在P点速度 故A正确； B．运动员腾空后到达轨迹最高点时间 故B正确； C．落点距离点 故C错误； D．最高点与点的高度差为 联立解得 故D正确。 故选ABD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学设计了如图所示的装置来测量小物块与圆盘间的动摩擦因数。 器材有：是半径为足够大的水平圆盘（小物块运动中不会脱离圆盘），为紧贴圆盘边缘固定的宽度为的遮光条，为固定在圆盘边缘正上方的光电门（连接光电计时器），刻度尺等。当地的重力加速度为。 实验步骤如下： （1）将小物块置于圆盘上，测出其到盘心的距离。 （2）让圆盘绕过盘心的竖直轴匀速转动，转动时小物块相对圆盘静止随圆盘一起转动。通过时，光电计时器记录的遮光时间为，则小物块转动的角速度___________，小物块的线速度大小___________（均用题中已知量和测量物理量字母表示）。 （3）让圆盘瞬间停止运动，测出小物块静止时到盘心的距离，则小物块与圆盘间的动摩擦因数___________（用题中已知量和测量物理量字母表示）。 （4）改变小物块在圆盘上的位置，多次实验，求出的平均值。 【答案】 ①. ②. ③. 【解析】 【详解】（2）[1]小物块转动的角速度 [2]小物块的线速度大小 （3）[3]转盘停止后小物块的位移 根据动能定理 解得 12. 某实验小组利用如图1所示装置研究平抛运动。 （1）实验室提供了直径相同的小木球和小钢球，我们选用小钢球，这是因为___________（填正确选项前的字母）。 A. 小木球受空气阻力大 B. 小钢球受空气阻力小 C. 小钢球受到的空气阻力相对其重力可忽略 （2）让小钢球从斜槽上的同一位置由静止释放，使其水平抛出，正确操作得到多个点迹，描绘出小球做平抛运动时球心的轨迹来研究其运动，下列操作正确的是___________。 A. 调整固定坐标纸的背板位于竖直平面内 B. 调整装置，使小球做平抛运动的轨迹与背板平行 C. 以小球离开轨道末端时球心在坐标纸上的投影位置为坐标原点建立坐标系 D. 画轨迹时应把所有的点迹用折线连接起来 （3）在坐标纸中描绘出钢球做平抛运动的轨迹如图1所示，读取轨迹上、两点的坐标分别为。由此，甲、乙两同学得出小球做平抛运动的初速度大小分别为“”、“”，重力加速度为，你认为结果比较准确的是___________。（填“甲同学”或“乙同学”）。 （4）为更精准地测量小球做平抛运动的初速度，该小组用频闪照相机对运动的小球进行拍摄，照片编辑后如图2所示，球1为小球抛出瞬间的影像。球1和球5之间的距离为，球5和球9之间的距离为，。不计空气阻力，重力加速度取，频闪照相机闪光周期为，则小钢球抛出瞬间的速度大小为___________（结果保留2位有效数字），小球在影像5时的速度大小为___________（结果可保留根号）。 【答案】（1）C （2）ABC （3）乙同学 （4） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 选用小钢球是因为钢球受到的空气阻力相对其重力可忽略，故选C。 【小问2详解】 A．调整固定坐标纸的背板位于竖直平面内，A正确； B．调整装置，使小球做平抛运动的轨迹与背板平行，B正确； C．以小球离开轨道末端时球心在坐标纸上的投影位置为坐标原点建立坐标系，C正确； D．画轨迹时应把所有的点迹用平滑的曲线连接起来，D错误。 故选ABC。 【小问3详解】 平抛运动中，若选择轨迹上离出射点更远的测量点来计算初速度，测量误差（如读数误差、描点误差）在总量中所占比例往往更小，故乙同学根据较远点b来计算初速度更准确。 【小问4详解】 [1]球1和球5与球5和球9之间的时间 球1和球5之间竖直距离为 球5和球9之间竖直距离为 根据勾股定理有， 解得 [2]小球在影像5时的速度大小为 13. 如图所示，一条河流两处存在的高度差，小鱼从处向上跃出水面，到处时速度方向恰好平行水面。小鱼跃出水面时速度与水面的夹角为，小鱼视为质点且只受重力作用，重力加速度取，求： （1）小鱼跃出水面时的速度大小； （2）、两点间的水平距离。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设小鱼跃出水面时，竖直方向的速度为。在处速度方向平行水面，有 解得 小鱼跃出水面的速度大小 【小问2详解】 小鱼跃出水面到处的时间为，有 可得 小鱼水平方向的速度大小 小鱼跃出水面到处的水平位移 14. 如图所示，一足够长光滑杆垂直圆盘固定在水平圆盘上，是过盘心的竖直轴。一原长为的轻质弹性绳（遵循胡克定律）一端固定在点，另一端与穿过杆的质量为的小球连接。初始时装置静止，小球在点，弹性绳与的夹角为、长为，重力加速度为。 （1）求弹性绳的劲度系数及装置静止时球对杆的压力大小； （2）当圆盘绕轴以角速度匀速转动时，球相对杆静止时对杆压力恰好为零，弹性绳与的夹角为（未知）。 ①比较与的大小关系（要有过程）； ②求的值。 【答案】（1）， （2）①；② 【解析】 【小问1详解】 装置静止时，小球在点，受重力、弹性绳弹力和杆对球的作用力作用如图所示 依据平衡，有， 依据牛顿第三定律，知球对杆作用力大小 依据胡克定律有 弹性绳劲度系数 【小问2详解】 当圆盘绕轴以角速度匀速转动时，球相对杆静止时，球对杆压力恰好为零，弹簧与的夹角为 ①设此状态下，弹性绳的弹力为，在竖直方向对小球，有 若，即小球相对杆静止在点上方，有不成立 若，即小球相对杆静止在点下方，有也不成立； 圆盘绕轴以角速度匀速转动时，球相对杆仍静止在点，有 ②匀速转动球相对杆静止时，对杆压力为零有， 可得 15. 一杂技演员踩小独轮车沿图示路径表演。轨道是由水平直轨道和圆弧轨道构成，两轨道在点相切，两点水平距离是倾角为的传送带，连线水平，间距，轨道和传送带在同一竖直平面内。演员沿轨道行进，在点腾空，在沿方向以臀部接触传送带的坐姿滑上传送带。演员裤料和传送带间的动摩擦因数，传送带长，以的速度顺时针匀速转动，演员的质量为，重力加速度取，独轮车的质量不计，演员和独轮车均可视为质点，不计空气阻力，，求： （1）演员在点的速度大小； （2）演员运动到点时，轨道对其弹力大小； （3）演员从运动到的时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 如图所示，演员离开运动到，做斜抛运动，设速度与水平方向夹角为，由对称性，知 将速度分解，水平方向有 竖直方向有 设运动时间为，有 水平位移 代入数据得 【小问2详解】 设圆弧的半径为，由几何知识，知，则 在点，依据牛顿第二定律，对演员有 代入数据得 【小问3详解】 演员沿方向以臀部接触传送带的坐姿滑上传送带，，先做匀减速运动，设运动加速度大小为，演员与传动带共速所用时间为，位移为，依据牛顿第二定律，有 依据匀变速规律，有， 解得 演员速度等于传送带的速度时，因，此后演员随传送带一起做匀速运动，设时间为，有 演员从运动的时间 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$