精品解析：四川省德阳市第五中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

德阳五中高2024级高一下期3月月考物理试题 （总分100分答题时间75分钟） 1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卷上。答卷时，考生务必将答案填涂在答题卷上，答在试卷上的无效。考试结束后，只将答题卷交回。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分。第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于曲线运动，下列说法错误的是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 匀速圆周运动的向心力不变 D. 做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不在同一直线上 【答案】C 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，其速度方向为轨迹上某点的切线方向，即做曲线运动的物体速度方向一直改变，可知一定是变速运动。故A正确，与题意不符； B．平抛运动加速度为重力加速度，是匀变速曲线运动。故B正确，与题意不符； C．匀速圆周运动的向心力大小不变，方向时刻改变。故C错误，与题意相符； D．做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不在同一直线上。故D正确，与题意不符。 本题选错误的故选C。 2. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中，汽车以一定速度通过拱桥最高点时处于超重状态 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 D. 图d中，火车以小于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，内轨轨对火车有侧压力 【答案】D 【解析】 【详解】A．图a中，汽车以一定速度通过拱桥最高点时，加速度方向向下，汽车处于失重状态，故A错误； B．在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力作用，向心力是一种效果力，故B错误； C．脱水桶的脱水原理是水滴受到衣物对其的作用力不足以提供水滴圆周运动所需要的向心力，水滴做离心运动，从而被甩出，故C错误； D．火车以小于规定速度经过外轨高于内轨的弯道时，倾斜面的弹力与重力的合力大于所需要的向心力，火车有向内侧运动的趋势，从而使得内轨轨对火车有侧压力，故D正确。 故选D。 3. 一个质量为的质点在平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点做匀变速直线运动 B. 质点所受的合外力为 C. 时质点的速度为 D. 0时刻质点的速度为 【答案】D 【解析】 【详解】AD．由图可知质点在x轴方向上做匀加速直线运动，在y轴方向做匀速直线运动，合力的方向沿x轴方向。在x轴方向上的初速度为3m/s，在y轴方向上的速度大小为 则初速度为 初速度方向不沿x轴方向，故质点做匀变速曲线运动，故A错误，D正确； B．质点在x轴方向上的加速度为 y轴方向上的加速度为零，则合加速度为，合力为 N 故B错误； C．由图甲可知2s末在x轴方向上的速度为6m/s，在y轴方向上的速度为4m/s，则合速度为 故C错误； 故选D 4. 2023年1月18日，中国首都航空JD455航班在马尔代夫维拉纳国际机场平稳降落，马尔代夫政府特意安排水门礼热烈欢迎中国游客的到来。如图所示，飞机平稳降落后，左右两条水柱从两辆大型消防车同一高度斜向上射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为和，两条水柱恰好在最高点相遇，（已知，，不计空气阻力和水柱间的相互影响），则左右两条水柱射出时的速度大小的比值为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】不计空气阻力，水柱做斜抛运动，上升到最高点可看成逆向平抛运动。由题意可知两水柱的竖直高度相同，由 可知，两水柱在竖直方向上的速度大小相等。又由 所以左右两条水柱射出时的速度大小的比值为 故B正确。 故选B。 5. 如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时很小。现将P、Q由静止同时释放，在物块P下落过程中，下列说法正确的有（　　） A. 当时，P、Q的速度之比是1：2 B. 当时，Q的速度最大 C. 物块P一直处于失重状态 D. 绳对Q的拉力始终大于P的重力 【答案】B 【解析】 【详解】A．由题可知，P、Q用同一根绳连接，则Q沿绳子方向的速度与P的速度相等，则当时，Q的速度 解得： 故A错误； B．P的机械能最小时，即为Q到达O点正下方时，此时Q的速度最大，即当时，Q的速度最大，故B正确； C．角逐渐增大到的过程中，Q的速度一直增大，P的速度先增大后减小，所以P是先失重后超重，故C错误； D．因为P是先失重后超重，因此绳对Q的拉力不是始终大于P的重力，故D错误。 故选B。 6. 如图所示，一个半圆形轨道放置在水平地面上，轨道半径为R，O点为其圆心，从轨道最左端点正上方的某处水平抛出一个小球，小球落在半圆轨道上时速度恰好沿方向，与水平方向的夹角为60°，则小球抛出时的高度为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设小球平抛的初速度为，将点速度沿水平和竖直方向分解，如图所示 竖直速度 运动时间 水平位移 根据几何关系有 由以上几式得 平抛的竖直位移 N点的高度 得 小球抛出时的高度 故C正确，ABD错误。 故选C。 7. 如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知与竖直方向的夹角，与垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，，。下列说法正确的是（　　） A. 圆环旋转角速度的大小为 B. 圆环旋转角速度的大小为 C. 小球A与圆环间摩擦力的大小为 D. 小球A与圆环间摩擦力的大小为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．对B小球分析有 解得 故AB错误； CD．对A小球受力分析如图所示 有 联立解得 故C正确，D错误。 故选C。 8. 如图，小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m，则下列说法中正确的（　　） A. 河中水流速度为2.5m/s B. 小船以最短位移渡河时间为24s C. 小船渡河的最短时间为24s D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m 【答案】BD 【解析】 【详解】A．河中水流速度为 选项A错误； B．小船以最短位移渡河的时间为 选项B正确； C．当船头方向指向正对岸时过河时间最短，则小船渡河的最短时间为 选项C错误； D．小船以最短时间渡河时到达对岸沿水流方向的位移是 则总位移 选项D正确。 故选BD。 9. 天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B（m1≠m2）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（　　） A. 两球运动的周期相等 B. 两球的向心加速度大小相等 C. 球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D. 球A、B到P的距离之比等于m1∶m2 【答案】AC 【解析】 【详解】A．对其中一个小球受力分析，其受到重力和绳的拉力FT，绳的拉力在竖直方向的分力与重力平衡，设轻绳与竖直方向的夹角为θ，则有 拉力在水平方向上分力提供向心力，设该小球到P的距离为l，则有 解得周期为 因为任意时刻两球均在同一水平面内，故两球运动的周期相等，选项A正确； CD．连接两球的绳的张力FT相等，由于向心力为 故m与l成反比，即 选项C正确，D错误； B．又小球的向心加速度 θ不同，故向心加速度大小不相等，选项B错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则（　　） A. 当地的重力加速度为 B. 轻质绳长为 C. 当时，轻质绳的拉力大小为 D. 只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设绳长为L，小球运动到最高点时，对小球受力分析，由牛顿第二定律得 解得绳子上的拉力 由图像可得 斜率 解得 ， 故A错误，B正确； C．当时，由图像和拉力表达式得轻质绳的拉力大小为 故C错误； D．当时，轻质绳的拉力大小为 当时 当小球运动到最低点时速度为，根据动能定理可知 最低点，根据牛顿第二定律得 解得 故D正确。 故选BD。 第II卷（主观题，共54分） 注意事项： 1.主观题答案请用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卷相应的位置作答，不得超出答题区域作答。 2.若有作图题，请先用铅笔作图，确认无误后，再用0.5毫米黑色墨迹签字笔涂黑。 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（　　） A. 探究两个互称角度的力的合成规律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”） （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为（　　）（填选项前的字母） A. B. C. D. 【答案】（1）C （2）一 （3）D 【解析】 【小问1详解】 探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究两个互称角度的力的合成规律，采用的实验方法是等效替代法，故A错误； B．探究平抛运动的特点，采用的实验方法是用曲化直的方法，故B错误； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的实验方法是控制变量法，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则应控制两小球的角速度相同，需要将传动皮带调至第一层塔轮。 【小问3详解】 在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则两小球做圆周运动的半径相同，传动皮带位于第二层，由于左右塔轮边缘线速度大小相等，根据 可知两小球的角速度之比为 根据 可知左右两标尺露出的格子数之比为 故选D。 12. 图甲所示装置为平抛竖落仪，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到______。 A. A、B两球同时落地 B. 击打的力越大，A、B两球落地时间间隔越大 C. A、B两球各自的运动轨迹均不变 （2）如图乙所示，某学生做“科学探究：平抛运动的特点”实验中，获得小球运动中的一段轨迹，但漏记小球做平抛运动的起点位置。该生在轨迹上选取了水平距离相等的a、b、c三点，并测量了各点间的竖直距离，则a、b两点间的时间间隔为____s，小球做平抛运动的初速度大小为____m/s，小球在c点的速度大小为______m/s。 【答案】（1）A （2） ①. 0.1 ②. 2 ③. 【解析】 【小问1详解】 AB．用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到A、B两球同时落地，故A正确，B错误； C．打击力度越大，则A球落地的水平距离越远，而B球的运动路线相同，故C错误。 故选A。 【小问2详解】 [1]根据 可得 [2]初速度 [3]小球在b点的竖直分速度大小 小球在c点的竖直分速度大小 小球在c点的速度大小为 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小v1； （2）求球落地时的速度大小v2。 【答案】（1） （2）10m/s 【解析】 【小问1详解】 设绳能承受的最大拉力大小为FT，设手离地面高度为d，绳长为l，则 对小球在最低点列牛顿第二定律方程，有 解得 【小问2详解】 设绳子断后球的飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向 绳断后竖直方向球做自由落体运动，落地时竖直分速度 所以 14. 如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球，小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，其大小为F，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度为g，在此过程中，求 （1）小球离A、B所在直线最远距离； （2）A、B两点间的距离。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）将小球的运动沿水平方向和竖直方向分解，水平方向 解得 （2）水平方向速度减小为零所需时间 由对称性知总时间 t=2t1 在竖直方向上 15. 如图所示，装置′可绕竖直轴′转动，可视为质点的小球与两细线连接后分别系于两点，装置静止时细线水平，细线与竖直方向的夹角，已知小球的质量，细线长，点距点的水平和竖直距离相等重力加速度取，， （1）若装置匀速转动的角速度为时，细线上的张力为零而细线与竖直方向夹角仍为，求角速度的大小； （2）若装置匀速转动的角速度，求细线与竖直方向的夹角； （3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线上张力随角速度的平方变化的关系图像。 【答案】（1）；（2）；（3）见解析 【解析】 【分析】 【详解】（1）细线AB上张力恰为零时有 ，， 由以上各式得 解得 （2）由几何关系可得，当AB上有拉力时，细线AB处于竖直方向，细线AC与竖直方向的夹角。设细线AB恰好竖直，但张力为零时有 由B点到C点的水平距离和竖直距离相等，根据几何关系计算 可得 故有 又 可得此时细线AB恰好竖直，细线AC与竖直方向的夹角。 （3）时，细线AB水平，细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力，有 解得 时细线AB松弛，细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力，有 解得 时，细线AB在竖直方向绷直，仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力，有 解得 综上所述有 时，不变；时，；关系图像如图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 德阳五中高2024级高一下期3月月考物理试题 （总分100分答题时间75分钟） 1.本试卷分为第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分，共100分。 2.答卷前，考生务必将自己的姓名、考号填写在答题卷上。答卷时，考生务必将答案填涂在答题卷上，答在试卷上的无效。考试结束后，只将答题卷交回。 第Ⅰ卷（选择题，共46分） 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分。第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 关于曲线运动，下列说法错误是（　　） A. 曲线运动一定是变速运动 B. 平抛运动是匀变速曲线运动 C. 匀速圆周运动的向心力不变 D. 做曲线运动的物体，其加速度方向与速度方向一定不在同一直线上 2. 关于如图所示的四种圆周运动模型，下列说法正确的是（　　） A. 图a中，汽车以一定速度通过拱桥最高点时处于超重状态 B. 图b中，在固定圆锥筒（内壁光滑）内做匀速圆周运动的小球，受重力、弹力和向心力 C. 图c中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 D. 图d中，火车以小于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，内轨轨对火车有侧压力 3. 一个质量为的质点在平面内运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点做匀变速直线运动 B. 质点所受的合外力为 C. 时质点的速度为 D. 0时刻质点的速度为 4. 2023年1月18日，中国首都航空JD455航班在马尔代夫维拉纳国际机场平稳降落，马尔代夫政府特意安排水门礼热烈欢迎中国游客的到来。如图所示，飞机平稳降落后，左右两条水柱从两辆大型消防车同一高度斜向上射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为和，两条水柱恰好在最高点相遇，（已知，，不计空气阻力和水柱间的相互影响），则左右两条水柱射出时的速度大小的比值为（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于O点的轻小光滑圆环的细线一端连接Q，另一端悬挂一物块P。设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时很小。现将P、Q由静止同时释放，在物块P下落过程中，下列说法正确的有（　　） A. 当时，P、Q的速度之比是1：2 B. 当时，Q的速度最大 C. 物块P一直处于失重状态 D. 绳对Q的拉力始终大于P的重力 6. 如图所示，一个半圆形轨道放置在水平地面上，轨道半径为R，O点为其圆心，从轨道最左端点正上方的某处水平抛出一个小球，小球落在半圆轨道上时速度恰好沿方向，与水平方向的夹角为60°，则小球抛出时的高度为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，两个质量均为m的小球A、B套在半径为R的圆环上，圆环可绕竖直方向的直径旋转，两小球随圆环一起转动且相对圆环静止。已知与竖直方向的夹角，与垂直，小球B与圆环间恰好没有摩擦力，重力加速度为g，，。下列说法正确的是（　　） A. 圆环旋转角速度的大小为 B. 圆环旋转角速度的大小为 C. 小球A与圆环间摩擦力的大小为 D. 小球A与圆环间摩擦力的大小为 8. 如图，小船以大小为v1=5m/s、船头与上游河岸成θ=60°角的速度（在静水中的速度）从A处过河，经过一段时间正好到达正对岸B处。已知河宽d=180m，则下列说法中正确的（　　） A. 河中水流速度2.5m/s B. 小船以最短位移渡河的时间为24s C. 小船渡河的最短时间为24s D. 小船以最短时间渡河时到达对岸的位移是90m 9. 天花板下悬挂的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P，两端分别连接质量为m1和m2的小球A、B（m1≠m2）。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动，且在任意时刻两球均在同一水平面内，则（　　） A. 两球运动的周期相等 B. 两球的向心加速度大小相等 C. 球A、B到P的距离之比等于m2∶m1 D. 球A、B到P的距离之比等于m1∶m2 10. 如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其图像如图乙所示，则（　　） A. 当地的重力加速度为 B. 轻质绳长为 C. 当时，轻质绳的拉力大小为 D. 只要，小球在最低点和最高点时绳的拉力差均为 第II卷（主观题，共54分） 注意事项： 1.主观题答案请用0.5毫米黑色墨迹签字笔在答题卷相应的位置作答，不得超出答题区域作答。 2.若有作图题，请先用铅笔作图，确认无误后，再用0.5毫米黑色墨迹签字笔涂黑。 二、实验题：本题共2小题，共15分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，可探究小球做圆周运动所需向心力大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，变速塔轮自上而下有三种组合方式，左右每层半径之比由上至下分别为、和，如图乙所示。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系，下列实验中采用的实验方法与本实验相同的是（　　） A. 探究两个互称角度的力的合成规律 B. 探究平抛运动的特点 C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 （2）在某次实验中，把两个质量相等的钢球放在B、C位置，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮。（选填“一”、“二”或“三”） （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为（　　）（填选项前的字母） A. B. C. D. 12. 图甲所示装置为平抛竖落仪，用小锤轻击弹簧金属片，A球向水平方向飞出，同时B球被松开竖直向下运动。 （1）用不同的力击打弹簧金属片，可以观察到______。 A. A、B两球同时落地 B. 击打力越大，A、B两球落地时间间隔越大 C. A、B两球各自的运动轨迹均不变 （2）如图乙所示，某学生做“科学探究：平抛运动的特点”实验中，获得小球运动中的一段轨迹，但漏记小球做平抛运动的起点位置。该生在轨迹上选取了水平距离相等的a、b、c三点，并测量了各点间的竖直距离，则a、b两点间的时间间隔为____s，小球做平抛运动的初速度大小为____m/s，小球在c点的速度大小为______m/s。 三、计算题：本题共3小题，共39分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 13. 小明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为3kg的小球，绳子能承受最大拉力为110N，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行一段水平距离后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为4m，手与球之间的绳长为3m，重力加速度为g=10m/s2，忽略手的运动半径和空气阻力。 （1）求绳断时球的速度大小v1； （2）求球落地时的速度大小v2。 14. 如图所示，在风洞实验室中，从A点以水平速度v0向左抛出一个质量为m的小球，小球抛出后所受空气作用力沿水平方向，其大小为F，经过一段时间小球运动到A点正下方的B点处，重力加速度为g，在此过程中，求 （1）小球离A、B所在直线最远距离； （2）A、B两点间的距离。 15. 如图所示，装置′可绕竖直轴′转动，可视为质点的小球与两细线连接后分别系于两点，装置静止时细线水平，细线与竖直方向的夹角，已知小球的质量，细线长，点距点的水平和竖直距离相等重力加速度取，， （1）若装置匀速转动的角速度为时，细线上的张力为零而细线与竖直方向夹角仍为，求角速度的大小； （2）若装置匀速转动的角速度，求细线与竖直方向的夹角； （3）装置可以以不同的角速度匀速转动，试通过计算在坐标图中画出细线上张力随角速度的平方变化的关系图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$