精品解析：甘肃弘毅绿地实验学校2024-2025学年高一下学期3月考试物理试题

甘肃弘毅绿地实验学校2024-2025-2学期高一年级3月考试试题 物理 说明∶本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 一、单选题（每小题4分，共计32分） 1. 关于平抛运动，下列说法中不正确的是（　　） A. 平抛运动的下落时间由下落高度决定 B. 平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动不可能是匀变速运动 C. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 D. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 2. 从距地面h高处水平抛出两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，球的落地点到抛出点的水平距离分别是x甲和x乙，且x甲＜x乙，如图所示．则下列说法正确的是（　　） A. 甲球在空中运动的时间短 B. 甲、乙两球在空中运动的时间相等 C. 甲球平抛的初速度大 D. 甲、乙两球落地时速度大小相等 3. 如图所示，轻质细绳拉着小球在光滑水平面上沿顺时针方向做匀速圆周运动，若运动到P点时绳子突然断裂，此后小球的运动轨迹将会是图中的（　　） A. 轨迹1 B. 轨迹2 C. 轨迹3 D. 轨迹4 4. 自然界中有很多物体的运动轨迹是圆或圆的一部分。关于圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 B. 做匀速圆周运动运动的物体，其线速度不变 C. 做圆周运动的物体，所受的合外力不一定指向轨迹圆心 D. 做匀速圆周运动的物体，所受合外力可以为恒力 5. 如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳拉力的大小一定不相同 B. 两球运动的角速度相同 C. 小球A运动的周期大于B的周期 D. 小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度 6. 如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度．下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时速度可能小于 B. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零 C. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大 D. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小 7. 港珠澳大桥总长约55km，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的路海大桥，设计时速100km/h.如图所示，该路段是港珠澳大桥的一段半径R=150m的圆弧形弯道，总质量m=1800kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v=90km/h做匀速圆周运动（汽车可视为质点，路面视为水平且不考虑车道的宽度）.已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的，重力加速度g取10m/s2，则（ ） A. 汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力、牵引力和向心力 B. 汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为4000N C. 汽车过该弯道时的向心加速度大小为4m/s2 D. 汽车能安全通过该弯道的最大速度为 8. 如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，重力加速度为g，则初速度v0的大小是(　　) A. B. C. D. 二、多选题（每小题5分，共计20分。少选得3分，错选不得分） 9. 如图所示，铁路拐弯处内、外轨有一定的高度差，当质量一定的火车以设计的速率在水平面内转弯时，轨道对车轮的支持力大小为，当火车以实际速率在此弯道上转弯时，轨道将施于车轮一个与枕木平行的侧压力F，下列说法正确的是（　　） A. 若，侧压力F方向由外轨指向内轨 B. 若，侧压力F方向由内轨指向外轨 C. 若，轨道对车轮的支持力等于 D. 若，轨道对车轮的支持力大于 10. 小球质量为m，用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示。若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的瞬间（设线没有断）（　　） A. 小球的角速度突然增大 B. 小球的线速度突然减小到零 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 小球的线速度突然增大 11. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　） A. A、B两点线速度大小之比为2：1 B. A、B两点向心加速度大小之比为2：1 C. B、C两点向心加速度大小之比为4：1 D. B、C两点周期之比为1：2 12. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（ ） A. 小球到达c点的速度为 B. R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变大 C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R D. 小球从c点落到d点需要时间为 三、实验题（每空2分，共计18分） 13. 如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： （1）关于这个实验，以下说法正确的是 ___________。 A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球要从同一高度由静止释放 C．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 （2）某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C 是运动轨迹上的三点，位置已标出，O 点不是抛出点，x 轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛运动的初速度是_______m/s，小球从抛出运动到 B 点的时间为_______s，抛出点的坐标 x=_______m，y=_______m。 （g=10m/s2） 14. 如图为探究向心力的大小 与质量 、角速度 和运动半径 之间关系的实验装置。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________________。 A．理想实验　　B．等效替代法　　C．放大法　　D．控制变量法 （2）在探究向心力 与半径 的关系时，应将质量相同的钢球分别放在挡板和挡板_________________处（选填“ ”或“ ”），将传动皮带套在两塔轮半径_________________（选填“相同”或“不同”）的轮盘上。 （3）若两钢球质量和运动半径都相同，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为 的轮盘上，实验中匀速转动手柄时，观察到左、右标尺露出的等分格数之比约为______________。 四、计算题（共计30分） 15. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。 16. 如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为 ，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动（忽略空气阻力的影响），求： （1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度； （2）物块刚离开转台时转台的角速度； （3）若转台的角速度为，此时绳子的拉力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 甘肃弘毅绿地实验学校2024-2025-2学期高一年级3月考试试题 物理 说明∶本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。满分100分，考试时间75分钟。答案写在答题卡上，交卷时只交答题卡。 一、单选题（每小题4分，共计32分） 1. 关于平抛运动，下列说法中不正确的是（　　） A. 平抛运动的下落时间由下落高度决定 B. 平抛运动的轨迹是曲线，所以平抛运动不可能是匀变速运动 C. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小 D. 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．平抛运动的时间由下落的高度决定，A正确； B．平抛运动是曲线运动，它的速度方向沿轨迹的切线方向，方向不断改变，所以平抛运动是变速运动，由于其加速度为g，保持不变，所以平抛运动是匀变速曲线运动，B错误； C．平抛运动的速度方向和加速度方向的夹角θ满足 因为t一直增大，所以tan θ变小，θ变小，C正确；、 D．平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，D正确。 故选B。 2. 从距地面h高处水平抛出两个相同的小球甲和乙，不计空气阻力，球的落地点到抛出点的水平距离分别是x甲和x乙，且x甲＜x乙，如图所示．则下列说法正确的是（　　） A. 甲球在空中运动的时间短 B. 甲、乙两球在空中运动的时间相等 C. 甲球平抛的初速度大 D. 甲、乙两球落地时速度大小相等 【答案】B 【解析】 【详解】AB．甲乙两球在空中都做平抛运动，而平抛运动的时间取决于竖直下落的高度，甲、乙两球下落的高度相同，在空中运动的时间也相同，故A错误，B正确； C．平抛运动水平方向做匀速直线运动，由知， 相同， 与成正比，，则知甲球平抛的初速度小，故C错误； D．小球落地时的速度 h相同，甲球平抛的初速度小，则知甲球落地时速度小，故D错误。 故选B。 3. 如图所示，轻质细绳拉着小球在光滑水平面上沿顺时针方向做匀速圆周运动，若运动到P点时绳子突然断裂，此后小球的运动轨迹将会是图中的（　　） A. 轨迹1 B. 轨迹2 C. 轨迹3 D. 轨迹4 【答案】B 【解析】 【详解】若运动到P点时绳子突然断裂，此后小球将沿P点的切线方向做匀速直线运动，则运动轨迹将会是图中的2。 故选B。 4. 自然界中有很多物体的运动轨迹是圆或圆的一部分。关于圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是一种匀变速曲线运动 B. 做匀速圆周运动运动的物体，其线速度不变 C. 做圆周运动的物体，所受的合外力不一定指向轨迹圆心 D. 做匀速圆周运动的物体，所受合外力可以为恒力 【答案】C 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的加速度方向不断变化，则加速度不断变化，则它是一种非匀变速曲线运动，选项A错误； B．做匀速圆周运动运动的物体，其线速度大小不变，方向不断变化，选项B错误； C．只有做匀速圆周运动的物体，所受的合外力才一定指向轨迹圆心，选项C正确； D．做匀速圆周运动的物体，所受合外力大小不变，方向不断变化，则为变力，选项D错误。 故选C。 5. 如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳拉力的大小一定不相同 B. 两球运动的角速度相同 C. 小球A运动的周期大于B的周期 D. 小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．设绳子与竖直方向的夹角为 ，绳子拉力为 ，竖直方向 可得 长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，由于不清楚两个小球的质量关系，可知绳子拉力可能相等，故A错误； D．水平方向，根据 由题图可知，可知小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度，故D错误； BC．设悬挂点与两个小球所在平面高度为 ，根据 由几何关系 联立可得 可知两球运动的角速度相同，根据可知两球运动的周期相同，故B正确，C错误。 故选B。 6. 如图所示，轻杆长为L，一端固定在水平轴上的O点，另一端系一个小球（可视为质点）．小球以O为圆心在竖直平面内做圆周运动，且能通过最高点，g为重力加速度．下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时速度可能小于 B. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力不可能为零 C. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而增大 D. 小球通过最高点时所受轻杆的作用力随小球速度的增大而减小 【答案】A 【解析】 【详解】小球在最高点时，杆对球可以表现为支持力，由牛顿第二定律得：mg-F=m，则得v＜，故A正确．当小球速度为时，由重力提供向心力，杆的作用力为零，故B错误．杆子在最高点可以表现为拉力，此时根据牛顿第二定律有mg+F=m，则知v越大，F越大，即随小球速度的增大，杆的拉力增大．小球通过最高点时杆对球的作用力也可以表现为支持力，当表现为支持力时，有mg-F=m，则知v越大，F越小，即随小球速度的增大，杆的支持力减小，故CD错误．故选A． 7. 港珠澳大桥总长约55km，是世界上总体跨度最长、钢结构桥体最长、海底沉管隧道最长的路海大桥，设计时速100km/h.如图所示，该路段是港珠澳大桥的一段半径R=150m的圆弧形弯道，总质量m=1800kg的汽车通过该圆弧形弯道时以速度v=90km/h做匀速圆周运动（汽车可视为质点，路面视为水平且不考虑车道的宽度）.已知路面与汽车轮胎间的径向最大静摩擦力为汽车所受重力的，重力加速度g取10m/s2，则（ ） A. 汽车过该弯道时受到重力、支持力、摩擦力、牵引力和向心力 B. 汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为4000N C. 汽车过该弯道时的向心加速度大小为4m/s2 D. 汽车能安全通过该弯道的最大速度为 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车过该弯道时受到重力、牵引力、支持力和摩擦力作用，摩擦力提供做圆周运动的向心力，故A错误； B．汽车过该弯道时所受径向静摩擦力大小为 故B错误； C．汽车过该弯道时的向心加速度大小为 故C错误； D．汽车能安全通过该弯道速度最大时满足 解得 故D正确。 故选D。 8. 如图所示，离地面高h处有甲、乙两个小球，甲以初速度v0水平射出，同时乙以大小相同的初速度v0沿倾角为45°的光滑斜面滑下，若甲、乙同时到达地面，重力加速度为g，则初速度v0的大小是(　　) A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】甲平抛运动的时间为：；乙在斜面下滑的加速度为：.根据，代入数据得，故A正确，BCD错误． 二、多选题（每小题5分，共计20分。少选得3分，错选不得分） 9. 如图所示，铁路拐弯处内、外轨有一定的高度差，当质量一定的火车以设计的速率在水平面内转弯时，轨道对车轮的支持力大小为，当火车以实际速率在此弯道上转弯时，轨道将施于车轮一个与枕木平行的侧压力F，下列说法正确的是（　　） A. 若，侧压力F方向由外轨指向内轨 B. 若，侧压力F方向由内轨指向外轨 C. 若，轨道对车轮的支持力等于 D. 若，轨道对车轮的支持力大于 【答案】AB 【解析】 【详解】设拐弯处的轨道半径为R，内、外轨形成的倾角为θ，则有 设当火车以实际速率v转弯时，轨道对车轮的支持力大小为，有 当，侧压力F方向由外轨指向内轨，，当，侧压力F方向由内轨指向外轨，。 故选AB。 10. 小球质量为m，用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示。若无初速度释放小球，当悬线碰到钉子后的瞬间（设线没有断）（　　） A. 小球的角速度突然增大 B. 小球的线速度突然减小到零 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 小球的线速度突然增大 【答案】AC 【解析】 【详解】BD．由题意知，当悬线运动到与钉子相碰时，悬线仍然竖直，小球在竖直方向仍然只受重力和悬线的拉力，故其运动方向不受力，线速度大小不变，选项BD错误； AC．又，r减小，所以ω增大；，r减小，则a增大，故AC正确。 故选AC。 11. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上没有滑动。则（　　） A. A、B两点线速度大小之比为2：1 B. A、B两点向心加速度大小之比为2：1 C. B、C两点向心加速度大小之比为4：1 D. B、C两点周期之比为1：2 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，大、小轮靠摩擦传动，则A、B两点的线速度相等，故A错误； B．根据 又有 则A、B两点向心加速度大小之比为 故B错误； CD．根据 可知 又有，A、C两点同轴传动，则A、C两点的角速度相等，则B、C两点的角速度之比为 根据 可知，B、C两点周期之比为 根据 ， 可知，B、C两点向心加速度大小之比为 故CD正确。 故选CD。 12. 水平光滑直轨道ab与半径为R的竖直半圆形光滑轨道bc相切，一小球以初速度v0沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则（ ） A. 小球到达c点的速度为 B. R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变大 C. 小球在直轨道上的落点d与b点距离为2R D. 小球从c点落到d点需要时间为 【答案】ACD 【解析】 【详解】A.小球进入圆形轨道后刚好能通过c点，重力提供向心力，则 解得 故A正确； B.设小球在b点受到轨道的支持力为 ，对小球在b点时受力分析，由牛顿第二定律可得 得 由牛顿第三定律有小球经过b点的瞬间对轨道的压力大小为 可见R越大，小球经过b点的瞬间对轨道的压力变小。故B错误； CD.小球从c点到d点做平抛运动，则 解得 故CD正确。 故选ACD。 三、实验题（每空2分，共计18分） 13. 如图甲所示是“研究平抛物体的运动”的实验装置图： （1）关于这个实验，以下说法正确的是 ___________。 A．小球释放的初始位置越高越好 B．每次小球要从同一高度由静止释放 C．实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直 D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板 （2）某同学实验时得到如图乙所示物体的运动轨迹，A、B、C 是运动轨迹上的三点，位置已标出，O 点不是抛出点，x 轴沿水平方向，由图中所给的数据可求出平抛运动的初速度是_______m/s，小球从抛出运动到 B 点的时间为_______s，抛出点的坐标 x=_______m，y=_______m。 （g=10m/s2） 【答案】 ①. BCD ②. 4 ③. 0.4 ④. -0.8 ⑤. -0.2 【解析】 【详解】（1）[1]A.小球释放的初始位置并不是越高越高，释放的位置如果过高，会使抛物线轨迹开口过大，需要更宽的木板及坐标纸，不宜进行轨迹的绘制以及数据处理，所以释放位置的高度适宜即可，故A错误； B．为了使小球每次抛出时速度大小相等，每次应使小球从同一高度由静止释放，故B正确； C．本实验中探究的是平抛运动的水平分运动与竖直分运动规律，所以实验前要用铅垂线检查坐标纸上的竖线是否竖直，故C正确； D．小球在平抛运动时要靠近但不接触木板，若接触木板，小球会受到木板的摩擦力作用，使其不再做平抛运动，故D正确。 故选BCD。 （2）[2]小球在水平方向做匀速直线运动，由题图乙可知相邻两点间的水平距离相等，所以相邻两点间运动的时间间隔相等，设为T，小球在竖直方向上做自由落体运动，根据运动学规律有 解得T=0.1s，故平抛运动的初速度为 [3]小球在B点的竖直分速度大小为 根据运动学公式可得小球从抛出运动到B点的时间为 [4][5]小球从抛出运动到B点的水平位移大小为 竖直位移大小为 故抛出点的横坐标为 x=0.8m-1.6m=-0.8m 纵坐标为 y=0.6m-0.8m=-0.2m 14. 如图为探究向心力的大小 与质量 、角速度 和运动半径 之间关系的实验装置。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________________。 A．理想实验　　B．等效替代法　　C．放大法　　D．控制变量法 （2）在探究向心力 与半径 的关系时，应将质量相同的钢球分别放在挡板和挡板_________________处（选填“ ”或“ ”），将传动皮带套在两塔轮半径_________________（选填“相同”或“不同”）的轮盘上。 （3）若两钢球质量和运动半径都相同，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为 的轮盘上，实验中匀速转动手柄时，观察到左、右标尺露出的等分格数之比约为______________。 【答案】 ①. D ②. B ③. 相同 ④. 【解析】 【详解】（1）[1] 探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，每次改变一个变量，控制其他量不变，用到的实验方法是控制变量法。 故选D。 （2）[2] [3]探究向心力 与半径 的关系时，应保证小球质量相等，角速度相等，半径不同，因此质量相等的小球分别放在挡板挡板和挡板 处，确保半径不同，将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上确保角速度相同； （3） [4]用皮带连接的左、右塔轮线速度相同，根据 可知左、右塔轮角速度之比为，根据 可知两钢球受到向心力之比为 ，观察到左、右标尺露出的等分格数之比 。 四、计算题（共计30分） 15. 如图所示，倾角为37°的固定斜面长，在斜面底端正上方的O点将一小球以的速度水平抛出，与此同时由静止释放斜面顶端的滑块，经过一段时间后，小球恰好能够以垂直于斜面的速度在斜面P点处击中滑块。（小球和滑块均可视为质点，重力加速度g取） （1）小球在空中运动的时间； （2）抛出点O离斜面底端的高度； （3）滑块与斜面间的动摩擦因数μ。 【答案】（1）0.4s；（2）1.7 m；（3）0.125 【解析】 【分析】 【详解】（1）设小球击中滑块时的速度为v，竖直分速度为，如图所示，由几何关系得 设小球下落的时间为t，竖直位移为y，水平位移为x，由平抛运动规律得 设抛出点到斜面底端的高度为h，由几何知识得 联立解得 。 （2）设在时间t内，滑块的位移为s，由几何关系得 设滑块的加速度为a，由匀变速直线运动规律得 由牛顿第二定律得 联立解得 16. 如图所示，水平转台上有一个小物块，用长为L的轻细绳将物块连接在通过转台中心的转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为 ，系统静止时细绳绷直但张力为零。物块与转台间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。物块随转台由静止开始缓慢加速转动（忽略空气阻力的影响），求： （1）绳中刚要出现拉力时转台的角速度； （2）物块刚离开转台时转台的角速度； （3）若转台的角速度为，此时绳子的拉力。 【答案】（1）；（2）；（3）2mg，与竖直方向夹角为60° 【解析】 【详解】（1）当最大静摩擦力不能满足所需要向心力时，细绳上开始有张力，则由牛顿第二定律得 解得 （2）物块刚离开转台时，物体和转台之间恰好无相互作用力，有， ，对物块有 ， 联立解得 （3）当转台的角速度时，物块离开转台，设绳与竖直方向夹角为 ，则有 得 可得 则绳的拉力为 则绳子拉力大小为，与竖直方向夹角为 。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $