精品解析：河南省驻马店高级中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

2024级高一年级下学期第一次月考 物理试题 一、选择题：本题共有10小题，共46分。1~7题单选，每小题4分；8~10题多选，全部选对得6分，选对但选不全的得3分，选错或不答的得0分。 1. 如图所示，园林工人在静止水车上的同一位置，通过控制出水速率浇灌路边树木的树根处和树冠处，水从水枪口喷出，速率分别为、，喷射到、两处所需时间分别为、，水在空中的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 2. 在做甩手动作的物理原理研究的课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长如图所示，然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置自然下摆。当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为6m/s2，由此可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为（　　） A 0.2m/s B. 2m/s C. 20m/s D. 200m/s 3. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 绳的张力可能为零 B. 桶对物块的弹力不可能为零 C. 随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变 D. 随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大 4. 一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球落在P点的时间是 B. Q点在P点的下方 C. v1>v2 D. 落在P点的时间与落在Q点的时间之比是 5. 如图所示，O、A、B三点在同一条竖直线上，OA=AB，B、C两点在同一条水平线上，O、D在同一水平线上，OD=2BC，五点在同一竖直面上。现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点同时水平抛出，最后都落在水平面上的D点，不计空气阻力。则以下关于三小球运动的说法中正确的是（　　） A. 三小球在空中的运动时间：t甲：t乙：t丙=1：： B. 三小球抛出时的初速度大小之比是： v甲：v乙：v丙=4：2：1 C. 三小球落地时速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ甲＞θ乙＞θ丙 D. 三球抛出速度大小、在空中运动时间均无法比较 6. 如图所示，竖直圆盘上固定有一个小圆柱，小圆柱半径相对于圆盘半径可以忽略，小圆柱通过水平光滑卡槽与T形支架连接，T形支架下面固定一物块。当T型支架及物块在竖直方向运动至图示位置时，物块的速度大小为v，则此时小圆柱的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，从高H处的P点先后水平抛出两个小球，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的Q点，球2与地面碰撞N（N≥1）次后，刚好越过挡板MN并在Q点与地面发生第N+1次碰撞，已知挡板MN的高度为h。假设球2每次与地面碰撞前、后瞬间水平速度大小、方向均相同，竖直速度大小相同、方向相反，两球所受到的空气阻力均可忽略。则（　　） A. 球1与球2速度之比可能为2：1 B. 球1与球2速度之比可能为5：2 C. 球1与球2速度之比可能为3：1 D. 球1与球2速度之比可能为16：1 8. 关于下列各图，说法正确的是（ ） A. 图甲中，传动装置转动过程中a，b两点的角速度相等 B. 图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地 C. 图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D. 图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力 9. 倾角为30°的足够长光滑斜面，固定在水平地面上。时，小球P由斜面顶端O点静止释放；时，小球Q从同一位置O点水平抛出；Q第一次落到斜面时刚好击中P。重力加速度为g，不计空气阻力，则小球Q（　　） A. 在时击中P B. 击中P时，Q的竖直分速度与水平分速度大小之比为 C. 抛出时的速度大小为 D. 击中P时，P与O点的距离为 10. 如图，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上．乙的宽度足够大，速度为v1．工件从滑上传送带乙至二者相对静止的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 以地面为参考系，工件做类平抛运动 B. 以乙为参考系，工件在乙上滑动的轨迹是直线 C. 工件在乙上滑动时，受到乙的摩擦力方向不变 D. 工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件的速度等于v1 二、非选择题：本题共5个小题，共54分（11、12题每空2分）。 11. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_____。每次让小球从同一位置由静止释放，为了每次平抛_________________。 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s（g取9.8m/s2）。 （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为________m/s。（g取10m/s2） 12. 为探究“向心力大小与质量、角速度、半径关系”，某同学设计了如图1所示的实验装置，竖直转轴固定在电动机上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动，在水平直杆的左端套上一带孔滑块P，用轻杆将滑块P与固定在转轴上的力传感器连接，当转轴转动时，直杆随转轴一起转动，力传感器P可以记录轻杆上的力，在直杆的另一端安装宽度为d的遮光条，在遮光条经过的位置安装一光电门，光电门可以记录遮光条经过光电门的挡光时间。 （1）改变电动机的转速，多次测量，得出五组轻杆上作用力F与对应角速度的数据如表格所示： 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.40 0.90 1.60 2.50 3.60 请在图2所给的坐标纸中标出未标注的坐标点，并画出图像______。 （2）根据图像分析，当滑块的质量m、转动半径一定时，轻杆上的作用力F随角速度的增大而______（填“增大”“不变”或“减小”），结合所作图像可知______kg。 13. 如图所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的物体（可视为质点），连接物体和转轴的绳长为r=1m，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的0.4倍，若转盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大。（g取10m/s2）求： （1）绳子对物体的拉力为零时的最大角速度ω0； （2）当角速度ω=6rad/s时，绳子对物体拉力F的大小。 14. 如图所示，质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为1m，如果使小球绕轴在水平面内做圆周运动，若细线最大承受拉力为，求： (1)当小球的角速度为多大时，细线将断裂； (2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。 15. 如图甲所示，长为L=3m的传送带以速v0=6m/s顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径R=0.8m；右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为H=1.8m。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率v与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为m=2kg，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，求： （1）若滑块从h=0.5m处静止释放，则物块到达A点时对轨道的压力； （2）若物块从B点水平飞出后恰好到达斜面底端C点，则滑块从B点飞出的速度多大？ （3）滑块从不同高度h静止释放时，滑块在空中做平抛运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024级高一年级下学期第一次月考 物理试题 一、选择题：本题共有10小题，共46分。1~7题单选，每小题4分；8~10题多选，全部选对得6分，选对但选不全的得3分，选错或不答的得0分。 1. 如图所示，园林工人在静止水车上的同一位置，通过控制出水速率浇灌路边树木的树根处和树冠处，水从水枪口喷出，速率分别为、，喷射到、两处所需时间分别为、，水在空中的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】根据 解得 因为 则 根据 可知 故选D。 2. 在做甩手动作的物理原理研究的课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长如图所示，然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置自然下摆。当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为6m/s2，由此可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为（　　） A. 0.2m/s B. 2m/s C. 20m/s D. 200m/s 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】手握住手机转动时，手机转动半径约为，根据 得 故选B。 3. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，且物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 绳张力可能为零 B. 桶对物块的弹力不可能为零 C. 随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变 D. 随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大 【答案】C 【解析】 【详解】A．由于桶的内壁光滑，所以桶不能提供给物块竖直向上的摩擦力，绳的拉力的竖直分力与物块的重力保持平衡，所以绳的拉力一定不等于零， 故A错误； B．由于桶的内壁光滑，绳的拉力沿竖直向上的分力与重力平衡，若绳的拉力沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力恰好为零，故B错误； CD．由题图知，若它们以更大的角速度一起转动，则绳子与竖直方向的夹角不变，因为绳的拉力满足 则绳子的拉力保持不变，故C正确，D错误。 故选C。 4. 一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球落在P点的时间是 B. Q点在P点的下方 C. v1>v2 D. 落在P点的时间与落在Q点的时间之比是 【答案】D 【解析】 【详解】A．以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，由几何关系可知 所以 A错误； BC．当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何关系可知 即 根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍，可知Q点在P点的上方，，水平位移，所以，BC错误； D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是，D正确。 故选D。 5. 如图所示，O、A、B三点在同一条竖直线上，OA=AB，B、C两点在同一条水平线上，O、D在同一水平线上，OD=2BC，五点在同一竖直面上。现将甲、乙、丙三小球分别从A、B、C三点同时水平抛出，最后都落在水平面上的D点，不计空气阻力。则以下关于三小球运动的说法中正确的是（　　） A. 三小球在空中的运动时间：t甲：t乙：t丙=1：： B. 三小球抛出时的初速度大小之比是： v甲：v乙：v丙=4：2：1 C. 三小球落地时的速度方向与水平方向之间夹角一定满足θ甲＞θ乙＞θ丙 D. 三球的抛出速度大小、在空中运动时间均无法比较 【答案】A 【解析】 【详解】AD．三小球在空中的运动时间之比 A正确，D错误； B．甲、乙抛出时的初速度大小之比是 B错误； C．因 所以 ，C错误。 故选A。 6. 如图所示，竖直圆盘上固定有一个小圆柱，小圆柱半径相对于圆盘半径可以忽略，小圆柱通过水平光滑卡槽与T形支架连接，T形支架下面固定一物块。当T型支架及物块在竖直方向运动至图示位置时，物块的速度大小为v，则此时小圆柱的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小圆柱进行分析可知小圆柱的速度沿切线方向，与竖直方向夹角为，小圆柱速度在竖直方向的分速度与物体速度相同为，即小圆柱的速度为 故选C。 7. 如图所示，从高H处的P点先后水平抛出两个小球，球1刚好直接越过竖直挡板MN落在水平地面上的Q点，球2与地面碰撞N（N≥1）次后，刚好越过挡板MN并在Q点与地面发生第N+1次碰撞，已知挡板MN的高度为h。假设球2每次与地面碰撞前、后瞬间水平速度大小、方向均相同，竖直速度大小相同、方向相反，两球所受到的空气阻力均可忽略。则（　　） A. 球1与球2速度之比可能2：1 B. 球1与球2速度之比可能为5：2 C. 球1与球2速度之比可能为3：1 D. 球1与球2速度之比可能为16：1 【答案】C 【解析】 【详解】两小球都能落在Q点，对球1有， 对球2有， 可得 则球1与球2速度之比可能为、、、。 故选C。 8. 关于下列各图，说法正确的是（ ） A. 图甲中，传动装置转动过程中a，b两点的角速度相等 B. 图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地 C. 图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越大 D. 图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，外轨对火车有侧压力 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．图甲中，传动装置转动过程中a，b两点的线速度速度相等，角速度不相等，A错误； B．根据平抛运动的规律可知图乙中，无论用多大的力打击，A、B两钢球总是同时落地，B正确； C．根据 可知，图丙中，汽车通过拱桥顶端的速度越大，汽车对桥面的压力就越小，C错误； D．图丁中，火车以大于规定速度经过外轨高于内轨的弯道，火车有做离心运动的趋势，外轨对火车有侧压力，D正确。 故选BD。 9. 倾角为30°的足够长光滑斜面，固定在水平地面上。时，小球P由斜面顶端O点静止释放；时，小球Q从同一位置O点水平抛出；Q第一次落到斜面时刚好击中P。重力加速度为g，不计空气阻力，则小球Q（　　） A. 在时击中P B. 击中P时，Q的竖直分速度与水平分速度大小之比为 C. 抛出时的速度大小为 D. 击中P时，P与O点的距离为 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小球P在斜面上的加速度为 其在竖直方向的分加速度为 设小球Q抛出后经过时间与P球相碰，则有 解得 即在时击中P，故A正确； B．由平抛运动中，位移角与速度角的关系知 解得 故B错误； C．小球Q竖直方向的速度为 与 联立解得，抛出时的速度大小为 故C正确； D．根据运动学规律，击中P时，P与O点的距离为 故D错误。 故选AC 10. 如图，生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙，甲的速度为v0，小工件离开甲前与甲的速度相同，并平稳地传到乙上．乙的宽度足够大，速度为v1．工件从滑上传送带乙至二者相对静止的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 以地面为参考系，工件做类平抛运动 B. 以乙为参考系，工件在乙上滑动的轨迹是直线 C. 工件在乙上滑动时，受到乙的摩擦力方向不变 D. 工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件的速度等于v1 【答案】BCD 【解析】 【详解】物体在乙上运动时速度合成与所受摩擦力的合力方向如图所示 A.在地面参考系中，沿甲运动的方向滑动摩擦力分力向左，沿乙运动的方向滑动摩擦力沿乙运动的方向，则摩擦力的合力如图．合初速度沿甲运动的方向，则合力与初速度不垂直，所以工件做的不是类平抛运动，故A错误； B.在乙参考系中，如图所示，摩擦力的合力与合初速度方向相反，故工件在乙上滑动的轨迹是直线，做匀减速直线运动，故B正确； C.工件在乙上滑动时，在x轴方向上做匀减速直线运动，在y轴方向上做匀加速直线运动，可知两个方向上摩擦力的分力不变，受到乙的摩擦力方向不变，当工件沿垂直于乙的速度减小为0时，不受摩擦力，故工件在乙上滑行的过程中所受摩擦力方向不变，故C正确； D项：设t=0时刻摩擦力与纵向的夹角为α，侧向（x轴方向）、纵向（y轴方向）加速度的大小分别为、，则，，很短的时间∆t内，侧向、纵向的速度增量大小分别为∆vx=ax∆t，∆vy=ay∆t，解得：，由题意可知，，则，则当∆vx=v0，∆vy=v1，所以工件沿垂直于乙的速度减小为0时，工件的速度等于v1，故D正确． 二、非选择题：本题共5个小题，共54分（11、12题每空2分）。 11. 图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线_____。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛_________________。 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为________m/s（g取9.8m/s2）。 （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙，则该小球做平抛运动的初速度为_______m/s；B点的竖直分速度为________m/s。（g取10m/s2） 【答案】 ①. 水平 ②. 初速度相同 ③. 1.6 ④. 1.5 ⑤. 2 【解析】 【详解】（1）[1]为了保证小球水平飞出，要求斜槽的末端切线水平； [2]每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛的初速度相同； （2）[3]由图乙可得 带入数据得 （3）[4]由图丙得，小球从A到B和从B到C的时间相等，在竖直方向 在水平方向 ， [5]B点竖直分速度 解得 12. 为探究“向心力大小与质量、角速度、半径的关系”，某同学设计了如图1所示的实验装置，竖直转轴固定在电动机上（未画出），光滑的水平直杆固定在竖直转轴上，能随竖直转轴一起转动，在水平直杆的左端套上一带孔滑块P，用轻杆将滑块P与固定在转轴上的力传感器连接，当转轴转动时，直杆随转轴一起转动，力传感器P可以记录轻杆上的力，在直杆的另一端安装宽度为d的遮光条，在遮光条经过的位置安装一光电门，光电门可以记录遮光条经过光电门的挡光时间。 （1）改变电动机的转速，多次测量，得出五组轻杆上作用力F与对应角速度的数据如表格所示： 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 0.40 0.90 1.60 2.50 3.60 请在图2所给的坐标纸中标出未标注的坐标点，并画出图像______。 （2）根据图像分析，当滑块的质量m、转动半径一定时，轻杆上的作用力F随角速度的增大而______（填“增大”“不变”或“减小”），结合所作图像可知______kg。 【答案】（1） （2） ①. 增大 ②. 1 【解析】 【小问1详解】 根据所给数据描绘图像如图所示 【小问2详解】 [1]根据图像可知，随角速度的增大，轻杆作用力增大； [2]轻杆对滑块的作用力为滑块做圆周运动提供向心力，根据 图线的斜率 解得 13. 如图所示，水平转盘上放有质量为m=1kg的物体（可视为质点），连接物体和转轴的绳长为r=1m，物体与转盘间的最大静摩擦力是其压力的0.4倍，若转盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大。（g取10m/s2）求： （1）绳子对物体的拉力为零时的最大角速度ω0； （2）当角速度ω=6rad/s时，绳子对物体拉力F的大小。 【答案】（1）2rad/s；（2）32N 【解析】 【分析】 【详解】（1）当恰由最大静摩擦力提供向心力时，绳子拉力为零且转速达到最大，设转盘转动的角速度为ω0，则有 解得 （2）当ω=6rad/s时，ω>ω0，所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力，此时有 解得 F=32N 14. 如图所示，质量是1kg的小球用长为0.5m的细线悬挂在O点，O点距地面高度为1m，如果使小球绕轴在水平面内做圆周运动，若细线最大承受拉力为，求： (1)当小球的角速度为多大时，细线将断裂； (2)线断裂后小球落地点与悬点的水平距离。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【详解】(1)小球受到重力mg和线的拉力T作用，在水平面内做匀速圆周运动，设线与竖直方向的夹角为θ；由牛顿第二定律 细线最大承受拉力为T=12.5N，细线恰好断裂时小球的角速度 ω=5rad/s (2) 细线恰好断裂前，绳子拉力竖直方向的分力和重力平衡，即 Tcosθ=mg 可得 θ=37° 绳被拉断后小球沿圆周的切线方向飞出，做平抛运动，其初速度 抛出点离地面的高度 h=1m-Lcosθ=0.6m 根据平抛运动的规律 ， 落点到悬点的水平距离 15. 如图甲所示，长为L=3m的传送带以速v0=6m/s顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径R=0.8m；右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为H=1.8m。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率v与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为m=2kg，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，求： （1）若滑块从h=0.5m处静止释放，则物块到达A点时对轨道的压力； （2）若物块从B点水平飞出后恰好到达斜面底端C点，则滑块从B点飞出的速度多大？ （3）滑块从不同高度h静止释放时，滑块在空中做平抛运动的时间。 【答案】（1）45N，方向竖直向下；（2）；（3），t=0.6s；， 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图，可知h=0.5m时，物块到达A点的速度为 设在A点，滑块受到支持力为F，则有 代入数据得 F=45N 由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为45N，方向竖直向下。 （2）设初速度为vB，运动时间为tB，由平抛规律，得竖直方向 水平方向 代入数据得 （3）设滑块在A点速度为v0时，到B点速度刚好为，此时初始高度为h0，在传送带上，由牛顿第二定律得 μmg=ma 从A到B，有 得 v0=3m/s 由图乙得 高度为 h0=0.45m 物块从h=R=0.8m处释放，易知到达A点的速度为v=4m/s>v0。 讨论： ①若0.45m<h<R=0.8m，物块从B点飞出后会落在水平面上。可得滑块在空中平抛运动的时间为 t=0.6s ②若，物块从B点飞出后会落在斜面上，设物块到达B点速度为v′，则有 v′2-v2=2aL 且 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $