精品解析：河南省许昌高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

许昌高中27届高一年级3月月考 物理试卷 一、选择题（共5小题，每题4分，共20分） 1. 一个物体在三个恒力的共同作用下做匀速直线运动。若保持不变突然撤去，则该物体之后（　　） A. 可能做匀变速曲线运动 B. 不可能继续做直线运动 C. 可能继续做匀速直线运动 D. 在相等时间内速度的变化量一定不相等 2. 如图所示，某条河流两岸笔直，河水流速不变，甲、乙两艘船在静水中航行的速度分别为4m/s和2.4m/s，两船从同一渡口A同时向河对岸开去，甲船用最短时间渡河，乙船以最短航程渡河，结果两船均沿直线先、后抵达对岸的同一渡口B，乙船比甲船晚到64s，下列说法正确的是（　　） A. 水流的速度大小为2.5m/s B. 乙船渡河的时间为120s C. 两渡口距离为180m D. 两岸的距离为121m 3. 如图为曲柄连杆机构的结构示意图，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动。曲轴可绕固定的O点做匀速圆周运动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，已知转速为2400r/min，OA=40cm，AB=1m。下列说法正确的是（　　） A. OA从竖直方向转到水平方向的过程中，活塞的速度逐渐增大 B. 当OA在竖直方向时，活塞的速度大小为32πm/s C. 当OA与AB垂直时，活塞的速度大小为32πm/s D. 当OA与AB共线时，活塞的速度大小为32πm/s 4. 如图所示，将一倾角的斜面固定在水平地面上，在斜面底端O点的正上方高度处水平发射一颗小弹丸，弹丸打在斜面上P点位置，已知O、P两点间的距离，重力加速度，，，不计空气阻力，则弹丸初速度的大小为（ ） A. 4m/s B. 6m/s C. 8m/s D. 12m/s 5. 如图，在某闯关娱乐节目中，小红从轨道上的不同位置由静止自由滑下，从c处水平飞出，都能落到直径为l的圆形浮板上，轨道、直径在同一竖直面内。c点离水面的高度为h，浮板左端离c点的水平距离为l。运动过程中，小红视为质点并忽略空气阻力，重力加速度为g，则小红离开c时速度v的范围为（　　） A. B. C. D. 二、多选题（共5小题，每题6分，共30分） 6. 如图所示为半球形碗的竖直截面图，O为圆心，C为半球形碗的最低点，AOB为水平直径，碗的半径为r。两个小球甲和乙先后分别从A点、B点以不同的初速度v1、v2沿水平方向相向抛出，小球甲恰好撞到碗上的C点，。两小球可视为质点，撞到碗后不反弹。忽略空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 两小球能在空中相遇 B. 小球乙不可能垂直撞击到碗上 C. 小球甲刚要撞到碗时的竖直分速度比乙刚要撞到碗时的竖直分速度大 D. 小球乙初速度 7. 如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半在为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=1∶3∶3 B. A、B、C三点的角速度速度大小之比ωA：ωB∶ωC=2∶2∶1 C. A、B、C三点的向心加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1 D. A、B、C三点的转速之比nA∶nB∶nC=3∶1∶1 8. 巴蜀中学高中女篮勇夺2024年中国高中篮球联赛西区冠军，在篮球比赛中某同学以斜向上的速度将篮球抛出，与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动轨迹的简易图如图所示。若此次投篮中，篮球的初速度大小为，与竖直方向夹角为，篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方然后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知脱手点与撞击点的竖直距离为H，撞击点与篮筐的竖直距离为h，忽略空气阻力，不计篮球与篮板碰撞的时间，则（ ） A. 篮球从脱手到进入篮筐的过程中水平方向动量守恒 B. 篮球垂直打在篮板前一瞬间速度大小为 C. 篮球从脱手到进入篮筐过程所经历的时间为 D. 篮球反向弹回到进入篮筐过程中满足 9. 如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，关于小球下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力 B. 向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力 C. 小球角速度越大时，夹角越小 D. 向心力的大小等于 10. 岩棉是一种新型建筑材料，由岩浆喷吹成棉花一样的细纤维，故名岩棉，具有质轻、隔热、阻燃等优点。如图所示，某工厂生产时需要将流水线上的大块岩棉切割成长方形小块，为了提高效率，刀架倾斜着固定，与岩棉边缘的夹角为；切割时刀头沿着刀架所在的直线做匀速运动。已知岩棉的速度，求刀头的运动方向和速度大小（　　） A. 刀头向右上方切割 B. 刀头向左下方切割 C. 速度大小 D. 速度大小 三、填空题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果，那么 （1）照相机闪光频率是___________Hz。 （2）小球做平抛运动初速度为___________m/s。 （3）小球经过B点时的速度大小是___________m/s。 （4）以A点为坐标原点如图建立坐标系，小球抛出点的坐标为（___________cm，___________cm）。 12. 某实验小组利用如图甲装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。图中直径为D的水平圆盘可绕竖直中心轴转动，盘边缘侧面上有很小一段涂有很薄的反光材料。当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，从而记录反光时间。长为的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力，用游标卡尺测量反光材料的长度。实验小组采取了下列实验步骤： （1）为了探究向心力与角速度关系，需要控制滑块质量和旋转半径保持不变，某次记录的反光时间为，则角速度______； （2）以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示的直线，图线的斜率为，则滑块的质是为______（结果用字母表示）；图线不过坐标原点的原因是______。 四、解答题（共3小题，13题8分，14题12分，15题14分） 13. 如图所示，一小球在光滑斜面A处以水平速度射出，最后从B处离开斜面，已知斜面倾角为，高为，重力加速度，，，忽略空气阻力，求： （1）小球从A处到达B处所用的时间； （2）小球从A处到达B处在沿初速度方向的位移大小。 14. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且与P点的距离为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求： （1）飞镖击中P点所需的时间； （2）圆盘的半径r； （3）圆盘转动角速度的可能值。 15. 如图所示，顺时针以4.0m/s匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A，B，右端与等高的光滑水平平台恰好接触。一小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3，最后从光滑水平平台上滑出，恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面高度H=20.8m，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则 （1）小物块水平抛出的初速度v0是多少 （2）斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带AB长度L各是多少? （3）物块离开平台右边缘后到达地面的时间是多少? 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 许昌高中27届高一年级3月月考 物理试卷 一、选择题（共5小题，每题4分，共20分） 1. 一个物体在三个恒力的共同作用下做匀速直线运动。若保持不变突然撤去，则该物体之后（　　） A. 可能做匀变速曲线运动 B. 不可能继续做直线运动 C. 可能继续做匀速直线运动 D. 在相等时间内速度的变化量一定不相等 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．物体做匀速直线运动的速度方向与F3的方向关系不明确，可能是相同、相反或不在同一条直线上，故保持不变突然撤去，则该物体之后可能做匀变速曲线运动，或匀变速直线运动，不可能继续做匀速直线运动，故A正确，BC错误； D．保持不变突然撤去，即之后的合力大小为，方向与的方向相反，故物体所受的合外力为恒力，根据牛顿第二定律可知 物体的加速度恒定不变，根据 可知在相等时间内速度的变化量一定相等，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，某条河流两岸笔直，河水流速不变，甲、乙两艘船在静水中航行的速度分别为4m/s和2.4m/s，两船从同一渡口A同时向河对岸开去，甲船用最短时间渡河，乙船以最短航程渡河，结果两船均沿直线先、后抵达对岸的同一渡口B，乙船比甲船晚到64s，下列说法正确的是（　　） A. 水流的速度大小为2.5m/s B. 乙船渡河的时间为120s C. 两渡口的距离为180m D. 两岸的距离为121m 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题意可知，甲、乙两船的实际速度方向相同，根据如图所示的几何关系有 ， 联立解得 联立以上可得 代入题中数据，解得 故A错误； B．设乙船渡河的时间为，则有 解得 故B错误； C．两渡口的距离 故C正确； D．两岸的距离 故D错误。 故选C。 3. 如图为曲柄连杆机构的结构示意图，其功能是将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，从而驱动汽车车轮转动。曲轴可绕固定的O点做匀速圆周运动，连杆两端分别连接曲轴上的A点和活塞上的B点，已知转速为2400r/min，OA=40cm，AB=1m。下列说法正确的是（　　） A. OA从竖直方向转到水平方向的过程中，活塞的速度逐渐增大 B. 当OA在竖直方向时，活塞的速度大小为32πm/s C. 当OA与AB垂直时，活塞的速度大小为32πm/s D. 当OA与AB共线时，活塞的速度大小为32πm/s 【答案】B 【解析】 【详解】A．根据题意，活塞可沿水平方向往复运动，所以，OA从竖直方向转到水平方向的过程中，活塞的速度先增大后减小，故A错误； B．由公式可得，A点线速度为 将A点和活塞的速度沿杆和垂直杆分解，如图所示 由几何关系有可得 故B正确； C．同理可知，A点的速度沿杆方向，活塞的速度分解如图 所以 由几何关系得 可得 故C错误； D．同理可知，A点在沿杆方向的分速度是0，所以活塞的速度为0，故D错误。 故选B。 4. 如图所示，将一倾角的斜面固定在水平地面上，在斜面底端O点的正上方高度处水平发射一颗小弹丸，弹丸打在斜面上P点位置，已知O、P两点间的距离，重力加速度，，，不计空气阻力，则弹丸初速度的大小为（ ） A. 4m/s B. 6m/s C. 8m/s D. 12m/s 【答案】B 【解析】 【详解】弹丸在空中做平抛运动，竖直方向有 解得 水平方向有 解得弹丸初速度大小为 故选B。 5. 如图，在某闯关娱乐节目中，小红从轨道上的不同位置由静止自由滑下，从c处水平飞出，都能落到直径为l的圆形浮板上，轨道、直径在同一竖直面内。c点离水面的高度为h，浮板左端离c点的水平距离为l。运动过程中，小红视为质点并忽略空气阻力，重力加速度为g，则小红离开c时速度v的范围为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】根据 运动时间 当落到浮板左端时，速度 当落到浮板右端时，速度 所以小红离开c时速度v的范围为 故选B。 二、多选题（共5小题，每题6分，共30分） 6. 如图所示为半球形碗的竖直截面图，O为圆心，C为半球形碗的最低点，AOB为水平直径，碗的半径为r。两个小球甲和乙先后分别从A点、B点以不同的初速度v1、v2沿水平方向相向抛出，小球甲恰好撞到碗上的C点，。两小球可视为质点，撞到碗后不反弹。忽略空气阻力，重力加速度为g。则（　　） A. 两小球能在空中相遇 B. 小球乙不可能垂直撞击到碗上 C. 小球甲刚要撞到碗时竖直分速度比乙刚要撞到碗时的竖直分速度大 D. 小球乙的初速度 【答案】BC 【解析】 【详解】A．两个小球甲和乙是先后做的平抛运动，竖直位置肯定不相同，所以两小球不可能会在空中相遇，故A错误； B．由平抛运动规律可知，速度反向延长线一定过水平位移中点，若小球垂直撞击碗上，则反向延长线就会过O点，所以是不可能的，故B正确； CD．由平抛运动规律可知，下落高度越大，竖直分速度越大，所以竖直分速度最大时平抛落点为C点，由平抛运动规律可得 ， 解得 因为，所以 故C正确，D错误。 故选 BC。 7. 如图所示皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半在为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列说法正确的是（　　） A. A、B、C三点的线速度大小之比vA∶vB∶vC=1∶3∶3 B. A、B、C三点的角速度速度大小之比ωA：ωB∶ωC=2∶2∶1 C. A、B、C三点的向心加速度之比aA∶aB∶aC=6∶2∶1 D. A、B、C三点的转速之比nA∶nB∶nC=3∶1∶1 【答案】BC 【解析】 【详解】A．B、C为同皮带传动，所以有 A、B点属于同轴传动，所以 又根据 可得 所以 故A错误； B．根据线速度与角速度之关系有 得 所以 故B正确； C．由向心加速度公式 可得 故C正确； D．由转速与角速度关系 可得 故D错误。 故选BC。 8. 巴蜀中学高中女篮勇夺2024年中国高中篮球联赛西区冠军，在篮球比赛中某同学以斜向上的速度将篮球抛出，与篮板撞击后落入篮筐，可得到此次篮球运动轨迹的简易图如图所示。若此次投篮中，篮球的初速度大小为，与竖直方向夹角为，篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方然后被反向弹回并且从篮筐正中央落下。已知脱手点与撞击点的竖直距离为H，撞击点与篮筐的竖直距离为h，忽略空气阻力，不计篮球与篮板碰撞的时间，则（ ） A. 篮球从脱手到进入篮筐的过程中水平方向动量守恒 B. 篮球垂直打在篮板前一瞬间速度大小为 C. 篮球从脱手到进入篮筐过程所经历的时间为 D. 篮球反向弹回到进入篮筐过程中满足 【答案】BC 【解析】 【详解】A．从脱手到与篮板碰撞前篮球水平方向的动量向右，与篮板碰撞后篮球水平方向的动量向左，所以篮球从脱手到进入篮筐的过程中水平方向不动量守恒，故A错误； B．篮球抛出后恰好垂直打在篮筐上方，从脱手到与篮板碰撞前，篮球水平方向做匀速直线运动，则篮球垂直打在篮板前一瞬间速度大小为 故B正确； C．篮球从脱手到篮板碰撞前过程，竖直方向根据逆向思维有 解得 与篮板碰撞后到进入篮筐过程，竖直方向有 解得 则篮球从脱手到进入篮筐过程所经历的时间为 故C正确； D．由篮球的运动轨迹可知，篮球与篮板碰撞后的水平速度小于碰撞前的水平速度，则篮球反向弹回到进入篮筐过程中满足 故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，用长为L的细线拴住一个质量为m的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为，重力加速度为，关于小球下列说法正确的是（　　） A. 小球受到重力、细线的拉力和向心力三个力 B. 向心力是细线对小球的拉力和小球所受重力的合力 C. 小球角速度越大时，夹角越小 D. 向心力的大小等于 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球在水平面内做匀速圆周运动时，小球受到重力、细线的拉力，细线对小球的拉力和小球所受重力的合力提供向心力，故A错误，B正确； CD．对小球受力分析，如图所示 向心力的大小等于 根据向心力公式 解得小球角速度为 故球角速度越大时，夹角越大，故C错误，D正确。 故选BD。 10. 岩棉是一种新型建筑材料，由岩浆喷吹成棉花一样的细纤维，故名岩棉，具有质轻、隔热、阻燃等优点。如图所示，某工厂生产时需要将流水线上的大块岩棉切割成长方形小块，为了提高效率，刀架倾斜着固定，与岩棉边缘的夹角为；切割时刀头沿着刀架所在的直线做匀速运动。已知岩棉的速度，求刀头的运动方向和速度大小（　　） A. 刀头向右上方切割 B. 刀头向左下方切割 C. 速度大小 D. 速度大小 【答案】AC 【解析】 【详解】为了将岩棉切割成长方形，则刀头的合速度方向应该水平向右，则刀头向右上方切割，同时相对岩棉向下运动，则刀头运动的速度大小 故选AC。 三、填空题（共2小题，每空2分，共16分） 11. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，如果，那么 （1）照相机的闪光频率是___________Hz。 （2）小球做平抛运动初速度为___________m/s。 （3）小球经过B点时的速度大小是___________m/s。 （4）以A点为坐标原点如图建立坐标系，小球抛出点的坐标为（___________cm，___________cm）。 【答案】 ①. 10 ②. ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]小球在竖直方向做自由落体运动，则 解得 照相机的闪光频率为 （2）[2]小球在水平方向做匀速直线运动，则 小球做平抛运动的初速度为 （3）[3]小球经过B点时的竖直分速度为 则小球经过B点时的速度大小是 （4）[4]抛出点到B点的竖直距离为 抛出点到B点的水平距离为 则抛出点的横坐标和纵坐标分别为 ， 故小球抛出点坐标为 12. 某实验小组利用如图甲装置探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系。图中直径为D的水平圆盘可绕竖直中心轴转动，盘边缘侧面上有很小一段涂有很薄的反光材料。当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来，从而记录反光时间。长为的细线一端连接小滑块，另一端连到固定在转轴上的力传感器上，连接到计算机上的传感器能显示细线的拉力，用游标卡尺测量反光材料的长度。实验小组采取了下列实验步骤： （1）为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块质量和旋转半径保持不变，某次记录的反光时间为，则角速度______； （2）以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条如图乙所示的直线，图线的斜率为，则滑块的质是为______（结果用字母表示）；图线不过坐标原点的原因是______。 【答案】（1） （2） ①. ②. 滑块受到摩擦力的作用 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法，为了探究向心力与角速度的关系，需要控制滑块的质量和旋转半径不变；物体转动的线速度为 又 解得 。 【小问2详解】 根据向心力公式可知 联立解得 由于 可得滑块的质量为 由图线可知，当时，，可知图线不过坐标原点的原因是滑块受到摩擦力的作用。 四、解答题（共3小题，13题8分，14题12分，15题14分） 13. 如图所示，一小球在光滑斜面A处以水平速度射出，最后从B处离开斜面，已知斜面倾角为，高为，重力加速度，，，忽略空气阻力，求： （1）小球从A处到达B处所用的时间； （2）小球从A处到达B处在沿初速度方向的位移大小。 【答案】（1）0.5s；（2）0.3m 【解析】 【详解】（1）小球沿垂直于初速度方向的加速度大小为 小球沿垂直于初速度方向的位移大小为 小球从A处到达B处所用的时间为 （2）小球从A处到达B处在沿初速度方向位移大小为 14. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且与P点的距离为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求： （1）飞镖击中P点所需的时间； （2）圆盘的半径r； （3）圆盘转动角速度的可能值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动。飞镖击中P点所需的时间为 【小问2详解】 飞镖击中P点时，P恰好在最下方，根据公式可得 解得圆盘的半径 【小问3详解】 飞镖击中P点，则P点转过的角度 解得 15. 如图所示，顺时针以4.0m/s匀速转动的水平传送带的两个皮带轮的圆心分别为A，B，右端与等高的光滑水平平台恰好接触。一小物块m（可看成质点）从A点正上方轻放于传送带上，小物块与传送带间动摩擦因数μ=0.3，最后从光滑水平平台上滑出，恰好落在临近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8m，斜面高度H=20.8m，g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则 （1）小物块水平抛出的初速度v0是多少 （2）斜面顶端与平台右边缘的水平距离s和传送带AB长度L各是多少? （3）物块离开平台右边缘后到达地面的时间是多少? 【答案】（1）3m/s；（2）1.2m，1.5m；（3）2.4s 【解析】 【分析】 【详解】(1)由题意可知：小块落到斜面上并沿斜面下滑，说明此时小块速度方向与斜面平行，否则小块会弹起，所以有： 代入数据得 ， （2）在竖直方向上由 得 t1＝0.4s 在水平方向上有 因为物块离开传送带的速度小于4.0m/s，所以一直匀加速运动，加速度为 由 得 （3）小块沿斜面做匀加速直线运动的加速度为：a＝gsin53° 沿斜面方向上的速度为 v1＝＝5m/s 设在斜面上运动时间t2，沿斜面方向上有 代入数据，整理得 解得 t2＝2s或t2＝﹣13s（不合题意舍去） 所以小球离开平台后的运动时间为 t＝t1+t2＝2.4s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $