精品解析：河北省沧州市育才中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷 一、单选题 1. 一只小蜜蜂从A点飞到B点，速度越来越快，轨迹如图中曲线所示，关于小蜜蜂在C点受到的合外力及在D点的加速度，下列说法正确的是（　　） A. 在C点合外力可能为 B. 在C点合外力可能为 C. 在D点加速度可能为 D. 在D点加速度可能为 【答案】B 【解析】 【详解】C D．物体做曲线运动时，合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧，故CD错误； A B．小蜜蜂从A点飞到B点经过C点时速度方向沿切线方向，如图所示 由于速度越来越快，因此合外力与速度夹角小于90°，故A错误，B正确。 故选B。 2. 一小船在静水中的速度为，它在一条河宽150m，流速为的河流中渡河，则下列说正确的是（　　） A. 小船渡河时间不少于60s B. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为150m C. 小船以最短位移渡河时，位移大小为250m D. 小船以最短位移渡河时，时间为60s 【答案】C 【解析】 【详解】A．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短 故A错误； B．船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移 即它沿水流方向的位移大小为250m，故B错误； C．因为水流速度大于船的静水速度，所以船不能垂直渡河，如图所示 当合速度与静水速度的方向垂直时，合速度与水流速度的夹角最大，渡河位移最小，则 则渡河的最小位移 故C正确； D．若船以最短位移渡河时，时间为 故D错误。 故选C。 3. 如图所示，用小锤敲击弹性金属片，小球沿水平方向弹出，做平抛运动，落到水平面上。两次用不同的力敲击金属片，小球从同一位置弹出的水平速度分别为、，在空中飞行的时间分别为、，水平位移分别为x1、x2。若，则下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】竖直方向由自由落体位移公式可得 由于两次小球下落高度相同，可得 水平方向由匀速直线运动位移公式可得 由于，可得 故选B。 4. 如图所示，一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下落途中用的时间通过一个窗口，窗口的高度为2m，g取，不计空气阻力，则屋檐到窗口上边沿的距离为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】由题意知窗口的高度为，设屋檐到窗的上边框的高度为h，雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为，则此过程中有 雨滴从屋檐运动到窗的下边框的过程中，有 联立解得 【点睛】雨滴做自由落体运动，根据题意明确雨滴经过窗户上下边框的位移和时间关系，再根据自由落体运动的规律进行解答。 5. 某计算机硬磁盘的圆形磁道如图所示，电动机使盘面匀速转动。图中A点和B点具有相同的物理量是（　　） A. 角速度大小 B. 线速度大小 C. 线速度方向 D. 加速度大小 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．A点和B点同轴转动，所以A点和B点的角速度大小相等；根据 ， 可知A点线速度大于B点线速度，且两点线速度方向不相同，故A正确，BC错误； D．根据， 可知A点加速度大于B点加速度，故D错误。 故选A。 6. 在某长跑活动中，一长跑爱好者做匀加速直线运动，从某位置开始通过其携带的传感器收集位移x和速度v等数据信息，并从此位置开始计时，通过计算机自动生成的图象如图所示。下列说法正确的是 A. 爱好者运动的初速度为1m/s B. 爱好者运动的加速度为2m/s2 C. 第1秒内的位移为2. 5m D. 爱好者速度的平方v2由4m2/s2增加到8m2/s2的过程中，运动时间为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．爱好者做匀加速直线运动，则有 由图可知当时，，代入上式得 当 时，，代入上式得 解得 故A、B错误； C．第1秒内的位移为 故C正确； D．爱好者速度的平方v2由4m2/s2增加到8m2/s2的过程中，运动时间为 故D错误； 故选C。 7. 如图所示，一根竖直细杆顶端固定一个光滑小定滑轮，P、Q两小球通过细绳跨过定滑轮连接。已知P球质量大于Q球质量，调节两小球高度使整个装置沿竖直杆所在直线以恒定的角速度匀速转动，且系统处于稳定状态。下列说法正确的是（　　） A. P球受到的细绳拉力大于Q球受到的细绳拉力 B. P球做圆周运动的周期小于Q球做圆周运动的周期 C. P球到滑轮的竖直高度大于Q球到滑轮的竖直高度 D. P球做圆周运动的半径小于Q球做圆周运动的半径 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于是定滑轮连接，两小球受到的细绳拉力之比为，故A错误； B．两小球角速度相同，周期相同，故B错误； C．设小滑轮到小球转动平面的竖直距离为h，细绳与竖直方向的夹角为，根据小球在竖直方向上受力平衡 水平方向 得 故C错误； D．P球做圆周运动的半径小于Q球做圆周运动的半径，故D正确。 故选D。 二、多选题 8. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则下列说法正确的是（　　） A. 刚开始时B的速度大小为 B. A匀速上升到N点之前过程中，重物B处于失重状态 C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D. A运动到位置N时，B的速度最大 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据关联速度之间的关系可知，物体B任意时刻的速度大小均应等于物体A沿绳方向分速度的大小，由此可知刚开始时重物B的速度为 故A正确； B．分析可知，随着A匀速上升，绳AO与竖直方向的夹角始终在增大，则可知物体B的速度始终在减小，即物体B减速下降，加速度向上，重物B处于超重状态，故B错误； C．由B可知，重物B处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，故C正确； D．物体A运动到N位置时，绳AO与竖直方向的夹角为，而等于0，因此A在该位置处时，物体B的速度减为0，速度最小，故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，一小球从斜面上的某点以速度v水平抛出，落在斜面上A点。平抛末速度与竖直方向的夹角为β，平抛位移与竖直方向的夹角为α。已知斜面与水平面夹角为θ，重力加速度为g，则（　　） A. B. 平抛的时间 C. 平抛的竖直位移 D. 平拋末速度为 【答案】CD 【解析】 【详解】ABC．小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动 竖直方向做自由落体运动 根据题意 又 分析题意 联立解得 故AB错误、C正确； D．竖直方向的速度 平抛末速度为 故D正确。 故选CD。 10. 如图所示，倾角为 的光滑斜面固定在水平面上，长为R的轻杆一端固定在O点，另一端连接着一个可视为质点的小球。现使小球做圆周运动，小球在最高点时的速率为v，杆的弹力大小为F，图像如图。则（　　） A. 当地重力加速度为 B. 小球质量为 C. 当时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下 D. 当时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】A．图乙中的（b，0）对应在最高点合力等于mgsinα的情况，即 mgsinα== 所以 A正确； B．图乙中的（0，a）对应在最高点v=0时，则 F=mgsinα=a 所以 m= B错误； C．由图乙可知，当时，由牛顿第二定律可得 mgsinα−F=m 解得 所以小球对杆的弹力沿斜面向下，C正确； D．由图乙可知，当时，由牛顿第二定律可得 mgsinα+F=m 所以小球对杆的弹力方向沿斜面向上，D错误。 故选AC。 三、实验题 11. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力 的大小。 （1）圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为 ，则遮光片的线速度大小为___________，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为___________。（用所给物理量的符号表示） （2）保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证 与关系。该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，滑块做圆周运动的半径为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为___________。（用所给物理量的符号表示） 【答案】（1） ①. ②. （2） 【解析】 【小问1详解】 [1] 遮光片的线速度大小为 [2]根据线速度与角速度公式可知 【小问2详解】 根据图像可知时，，此时有 解得 12. 某学习小组用图a所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球A、B处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。 （1）小组同学们观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“不同时”）落地。多次改变图a中实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为________。若增大小锤敲击力度则小球A、B_______（填“同时”或“不同时”）落地。 （2）为进一步验证猜想，该小组同学利用频闪相机得到了小球做平抛运动时的频闪照片如图b，已知相机的闪光频率为f，结合比例尺测得小球在图中L、M、N三个位置时球心在竖直方向的间距分别为，则可得到竖直方向的加速度_______，经验证，此值与当地重力加速度在实验误差内接近相等，即可证明实验猜想。 【答案】 ①. 同时 ②. 自由落体运动 ③. 同时 ④. 【解析】 【详解】（1）[1]用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开，球A、B同时落地。 [2]平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。 [3]若增大小锤敲击力度则小球A、B仍同时落地。 （2）[4]相机的曝光时间为 由可得 四、计算题 13. 如图所示，跳台滑雪时，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上（未画出）获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度v0＝20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ取37°，斜坡可以看成一斜面，不计空气阻力。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求： （1）运动员在空中飞行的时间； （2）A、B间的距离； （3）运动员从A点飞出后，经多长时间离斜坡的距离最远？ 【答案】（1）3s （2）75m （3）1.5s 【解析】 【小问1详解】 运动员由A点到B点做平抛运动，水平方向的位移x＝v0t 竖直方向的位移 又 联立以上三式得运动员在空中的飞行时间t＝3 s。 【小问2详解】 由题意知 得A、B间的距离s＝75 m 【小问3详解】 当运动员的速度与斜坡平行时，运动员离斜坡最远，此时竖直速度vy1＝v0tan37° 设所用时间为t1，则vy1＝gt1 所以t1＝1.5 s 14. 如图所示，绕竖直轴ab匀速转动的圆盘上固定一倾角为 的光滑斜面，质量为m＝0.1kg的小球（可视为质点）与斜面相对静止且到圆盘的高度为h＝1m。取重力加速度大小g＝10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6．求： （1）斜面对小球的支持力FN的大小； （2）圆盘转动的角速度。 【答案】（1）1.25N；（2） 【解析】 【详解】（1）小球竖直方向平衡，根据竖直方向 解得 （2）小球水平方向 解得 15. 近期，我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗，将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习中，机器狗从山坡上滑下至水平面，随后跳跃过一障碍物，模型可简化为：如图所示，倾角为斜面AB与水平面BC平滑连接，一长为、高为的矩形障碍物位于水平面上，距离斜面底端B点有一定的距离，机器狗（可视为质点）从斜面顶端A点无动力地静止下滑，滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处，此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长，机器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求： （1）机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间； （2）机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。 【答案】（1）7s （2） 【解析】 【小问1详解】 机器狗在斜坡上向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 根据位移公式有 舍去负值解得 根据速度公式有 解得 机器狗在BC做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律有 解得 利用逆向思维，根据速度公式有 解得 则机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间 【小问2详解】 若机器狗跳起的速度为最小值，此时机器狗做斜抛运动的轨迹恰好经过矩形障碍物上侧的左右边缘，且机器狗经过矩形障碍物上侧的左右边缘的速度也为最小值，令该速度大小为、该速度方向与水平方向夹角为，在机器狗处于障碍物上侧的斜抛运动过程有， 联立解得 由数学知识可知，当时，最小，最小值为 则机器狗起跳时水平分速度为 竖直方向上有 机器狗起跳速度 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷 一、单选题 1. 一只小蜜蜂从A点飞到B点，速度越来越快，轨迹如图中曲线所示，关于小蜜蜂在C点受到的合外力及在D点的加速度，下列说法正确的是（　　） A. 在C点合外力可能为 B. 在C点合外力可能为 C. 在D点加速度可能为 D. 在D点加速度可能为 2. 一小船在静水中的速度为，它在一条河宽150m，流速为的河流中渡河，则下列说正确的是（　　） A. 小船渡河时间不少于60s B. 小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为150m C. 小船以最短位移渡河时，位移大小为250m D. 小船以最短位移渡河时，时间为60s 3. 如图所示，用小锤敲击弹性金属片，小球沿水平方向弹出，做平抛运动，落到水平面上。两次用不同的力敲击金属片，小球从同一位置弹出的水平速度分别为、，在空中飞行的时间分别为、，水平位移分别为x1、x2。若，则下列判断正确的是（ ） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图所示，一滴雨滴从离地面20m高的楼房屋檐自由下落，下落途中用的时间通过一个窗口，窗口的高度为2m，g取，不计空气阻力，则屋檐到窗口上边沿的距离为（ ） A. B. C. D. 5. 某计算机硬磁盘的圆形磁道如图所示，电动机使盘面匀速转动。图中A点和B点具有相同的物理量是（　　） A. 角速度大小 B. 线速度大小 C. 线速度方向 D. 加速度大小 6. 在某长跑活动中，一长跑爱好者做匀加速直线运动，从某位置开始通过其携带的传感器收集位移x和速度v等数据信息，并从此位置开始计时，通过计算机自动生成的图象如图所示。下列说法正确的是 A. 爱好者运动的初速度为1m/s B. 爱好者运动的加速度为2m/s2 C. 第1秒内的位移为2. 5m D. 爱好者速度的平方v2由4m2/s2增加到8m2/s2的过程中，运动时间为 7. 如图所示，一根竖直细杆顶端固定一个光滑小定滑轮，P、Q两小球通过细绳跨过定滑轮连接。已知P球质量大于Q球质量，调节两小球高度使整个装置沿竖直杆所在直线以恒定的角速度匀速转动，且系统处于稳定状态。下列说法正确的是（　　） A. P球受到的细绳拉力大于Q球受到的细绳拉力 B. P球做圆周运动的周期小于Q球做圆周运动的周期 C. P球到滑轮的竖直高度大于Q球到滑轮的竖直高度 D. P球做圆周运动的半径小于Q球做圆周运动的半径 二、多选题 8. 如图所示，套在竖直细杆上的轻环A由跨过光滑轻质定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B相连，施加外力让A沿杆以速度v匀速上升，从图中M位置上升至与定滑轮的连线处于水平的N位置，已知AO与竖直杆成θ角，则下列说法正确的是（　　） A. 刚开始时B的速度大小为 B. A匀速上升到N点之前过程中，重物B处于失重状态 C. 重物B下降过程，绳对B的拉力大于B的重力 D. A运动到位置N时，B的速度最大 9. 如图所示，一小球从斜面上的某点以速度v水平抛出，落在斜面上A点。平抛末速度与竖直方向的夹角为β，平抛位移与竖直方向的夹角为α。已知斜面与水平面夹角为θ，重力加速度为g，则（　　） A. B. 平抛的时间 C. 平抛的竖直位移 D. 平拋末速度为 10. 如图所示，倾角为 的光滑斜面固定在水平面上，长为R的轻杆一端固定在O点，另一端连接着一个可视为质点的小球。现使小球做圆周运动，小球在最高点时的速率为v，杆的弹力大小为F，图像如图。则（　　） A. 当地重力加速度为 B. 小球质量为 C. 当时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下 D. 当时，小球对杆的弹力方向沿斜面向下 三、实验题 11. 某同学利用传感器验证向心力与角速度间的关系。如图甲，电动机的竖直轴与水平放置的圆盘中心相连，将力传感器和光电门固定，圆盘边缘上固定一竖直的遮光片，将光滑小定滑轮固定在圆盘中心，用一根细绳跨过定滑轮连接小滑块和力传感器。实验时电动机带动水平圆盘匀速转动，滑块随圆盘一起转动，力传感器可以实时测量绳的拉力 的大小。 （1）圆盘转动时，宽度为d的遮光片从光电门的狭缝中经过，测得遮光时间为，则遮光片的线速度大小为___________，圆盘半径为R，可计算出滑块做圆周运动的角速度为___________。（用所给物理量的符号表示） （2）保持滑块质量和其做圆周运动的半径不变，改变滑块角速度，并记录数据，做出图线如图乙所示，从而验证 与关系。该同学发现图乙中的图线不过坐标原点，且图线在横轴上的截距为，滑块做圆周运动的半径为，重力加速度为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则滑块与圆盘间的动摩擦因数为___________。（用所给物理量的符号表示） 12. 某学习小组用图a所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球A、B处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使A球水平飞出，同时B球被松开。 （1）小组同学们观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“不同时”）落地。多次改变图a中实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为________。若增大小锤敲击力度则小球A、B_______（填“同时”或“不同时”）落地。 （2）为进一步验证猜想，该小组同学利用频闪相机得到了小球做平抛运动时的频闪照片如图b，已知相机的闪光频率为f，结合比例尺测得小球在图中L、M、N三个位置时球心在竖直方向的间距分别为，则可得到竖直方向的加速度_______，经验证，此值与当地重力加速度在实验误差内接近相等，即可证明实验猜想。 四、计算题 13. 如图所示，跳台滑雪时，运动员踏着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上（未画出）获得一速度后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆，这项运动非常惊险。设一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度v0＝20m/s，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角θ取37°，斜坡可以看成一斜面，不计空气阻力。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求： （1）运动员在空中飞行的时间； （2）A、B间的距离； （3）运动员从A点飞出后，经多长时间离斜坡的距离最远？ 14. 如图所示，绕竖直轴ab匀速转动的圆盘上固定一倾角为 的光滑斜面，质量为m＝0.1kg的小球（可视为质点）与斜面相对静止且到圆盘的高度为h＝1m。取重力加速度大小g＝10m/s2，cos37°＝0.8，sin37°＝0.6．求： （1）斜面对小球的支持力FN的大小； （2）圆盘转动的角速度。 15. 近期，我国展示了一款令人惊艳的军用机器狗，将给中国陆军带来降维打击的战斗力。在某次军事演习中，机器狗从山坡上滑下至水平面，随后跳跃过一障碍物，模型可简化为：如图所示，倾角为斜面AB与水平面BC平滑连接，一长为、高为的矩形障碍物位于水平面上，距离斜面底端B点有一定的距离，机器狗（可视为质点）从斜面顶端A点无动力地静止下滑，滑至水平面上速度为零时未到达障碍物处，此后机器狗缓慢向右移动到适当的位置斜向上跳起越过障碍物。已知斜面AB长，机器狗与斜面、水平面的动摩擦因素均为，不计空气阻力，重力加速度g取，，，求： （1）机器狗从斜面顶端A点出发到水平面上速度为零的过程所经历的时间； （2）机器狗能够越过障碍物起跳速度的最小值。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $