精品解析：四川广安加德中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

广安加德学校三月月考试题物理 考试时间75分钟 满分100分 第Ⅰ卷（选择题，共50分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 物体受变力作用才可能做曲线运动 B. 加速度一定变化 C. 速度方向和加速度方向不可能一致 D. 合外力一定与速度方向垂直 2. 如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（ ） A. 保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B. 保持抛出点高度不变，增大初速度大小 C. 保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D. 减小初速度大小，同时降低抛出点高度 3. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯 B. “水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力 D. 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，从而沿切线方向甩出 4. 如图，一小球用长为的细线悬于点，并在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，轨迹圆的圆心到点的距离为下列说法正确的是（　　） A. 保持不变，增大，不变 B. 保持不变，增大，变大 C. 保持不变，增大，不变 D. 保持不变，增大，变大 5. 为美观和经济，许多桥面建成拱形。汽车通过桥顶时，对桥面的压力会减小，过快的汽车将失去控制、无法转向，造成安全隐患，故拱形桥上都会有限速标志。设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时，其速度就是限速标志对应的速度，桥顶圆弧对应的半径为130m，则该限速标志所示速度约为（取）（　　） A. 36km/h B. 54km/h C. 60km/h D. 80km/h 6. 如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R = 3r，C为磁带外缘上的一点，现在进行倒带。此时下列说法正确的是（ ） A. A、B、C三点的周期之比3：1：1 B. A、B、C三点的线速度之比3：3：1 C. A、B、C三点的角速度之比1：3：3 D. A、B、C三点的向心加速度之比aA：aB：aC等于9：1：3 7. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，圆管的半径略大于小球的半径，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时的最小速度vmin＝ B. 小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力 D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 8. 如图，人造卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，则M、N的运动周期之比等于 A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错的得0分） 9. 如图所示，两个同轴心的玻璃漏斗内表面光滑，两漏斗与竖直转轴的夹角分别是、且，A、B、C三个相同的小球在漏斗上做匀速圆周运动，A、B两球在同一漏斗的不同位置，C球在另一个漏斗上且与B球位置等高，下列说法正确的是（　　） A. A球与B球的向心力大小相等 B. A球与B球的速度大小相等 C. B球与C球的速度大小相等 D. B球的周期大于C球的周期 10. 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L。由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ 时（图中未标出），关于两球速度vA与vB的关系，下列说法正确的是（　　） A. 当时，A、B两球速度大小相等 B. 当时，A球速度的大小小于B球速度 C. D. 11. 有一个质量为4kg的质点在xOy平面上运动，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. 质点所受的合外力大小为6N C. 0时刻质点速度方向与合外力方向垂直 D. 2s末质点的速度大小为 第Ⅱ卷（非选择题，共50分） 三、实验题（本题共2小题，共计8+8=16分） 12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使球水平飞出，同时球被松开。 （1）他观察到的现象是：小球、 ___________填“同时”或“先后”落地； （2）如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是___________ A．调节斜槽使其末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次释放小球的速度可以不同 D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （3）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，小方格的边长均为取，则小球水平抛出的初速度的大小为___________，若A点坐标为（0，0），则小球抛出点的坐标为___________为单位）。 13. 在“探究向心力Fn的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。 （1）物体所受向心力Fn的大小与物体的质量m、角速度ω和圆周运动半径r之间的关系是Fn=________________。 （2）某次实验时，选择A、B两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮相对应的半径之比为1：1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系________。 A．研究向心力与质量之间的关系 B．研究向心力与角速度之间的关系 C．研究向心力与半径之间的关系 D．研究向心力与线速度之间的关系 （3）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的________ A．累积法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．微小量放大法 （4）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为______。 A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 四、计算题（本题共3小题，共8+10+14=36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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 2021年7月，河南中北部出现暴雨部分地区出现特大暴雨，国家防总启动防汛Ⅲ级应急响应，举国驰援战洪灾，尤其解放军和武警部队奋战在救援第一线。救援人员一旦发现被困群众必须马上救援。已知河流宽度d=25m，皮筏相对静水的速度大小，水流速度大小，皮筏视为质点，求： （1）皮筏运动到河流正对岸的最短时间t； （2）皮筏的最短渡河位移。 15. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处．（取地球表面重力加速度，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。 16. 如图，一个质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧瞬间速度大小不变）。已知圆弧的半径，，B点和C点分别为圆弧的最低点和最高点，小球到达A点时的位置与P点间的水平距离为，求： （1）小球做平抛运动的初速度大小； （2）若小球恰好能过C点，且轨道的B点和C点受到小球的压力之差为，求小球运动到B点时的速度大小； （3）根据第（2）问，请分析小球最终能否落到与B点等高的水平面，若能，求出落地点与P点的水平距离 ；若不能，请说明原因。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广安加德学校三月月考试题物理 考试时间75分钟 满分100分 第Ⅰ卷（选择题，共50分） 一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分。每小题只有一个选项符合题意） 1. 关于曲线运动，下列说法中正确的是（　　） A. 物体受变力作用才可能做曲线运动 B. 加速度一定变化 C. 速度方向和加速度方向不可能一致 D. 合外力一定与速度方向垂直 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体受恒力作用也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误； B．做曲线运动的物体的加速度不一定变化，例如平抛运动，选项B错误； C．做曲线运动的物体的速度方向和加速度方向一定不共线，选项C正确； D．合外力一定与速度方向不共线，但是不一定垂直，选项D错误。 故选C。 2. 如图所示，某同学将一小球水平抛出，最后球落在了正前方小桶的左侧，不计空气阻力．为了能将小球抛进桶中，他可采取的办法是（ ） A. 保持抛出点高度不变，减小初速度大小 B. 保持抛出点高度不变，增大初速度大小 C. 保持初速度大小不变，降低抛出点高度 D. 减小初速度大小，同时降低抛出点高度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．设小球平抛运动的初速度为v0，抛出点离桶的高度为h，水平位移为x，则，解得平抛运动的时间为：，水平位移为：，由此可知，要增大水平位移x，可保持抛出点高度h不变，增大初速度v0，故B正确，A错误； CD．由此可知，要增大水平位移x，可保持初速度v0大小不变，增大抛出点高度h，故CD错误． 3. 如图所示，下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 铁路的转弯处，外轨比内轨高的原因是为了利用轮缘与内轨的侧压力助火车转弯 B. “水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，汽车受到的支持力大于重力 D. 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，从而沿切线方向甩出 【答案】C 【解析】 【详解】A．铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，原因是当火车按规定速度转弯时，由火车的重力和轨道对它的支持力的合力来提供火车转弯所需的向心力，从而避免轮缘对外轨的挤压，故A错误； B．“水流星”表演中，通过最高点时，水受到重力及筒底的支持力作用，加速度方向竖直向下，处于失重状态，而当“水流星”刚好能通过最高点时，水仅受重力的作用，支持力为零，此时处于完全失重状态，故B错误； C．汽车通过凹形桥的最低点时，圆心在汽车的正上方，此时重力和支持力的合力提供向心力，即有 可知汽车受到的支持力大于重力，故C正确； D．脱水桶的脱水原理是：当转筒的速度较大时，水滴做圆周运动所需要的向心力较大，而水与衣物之间的粘滞力无法提供，所以水滴将做离心运动，从而沿切线方向甩出，故D错误。 故选C。 4. 如图，一小球用长为的细线悬于点，并在水平面内做角速度为的匀速圆周运动，轨迹圆的圆心到点的距离为下列说法正确的是（　　） A. 保持不变，增大，不变 B. 保持不变，增大，变大 C. 保持不变，增大，不变 D. 保持不变，增大，变大 【答案】A 【解析】 【详解】设悬线与竖直方向夹角为θ，根据牛顿第二定律得 解得 可知与绳长l无关，即保持不变，增大，不变；保持不变，增大，变小。 故选A。 5. 为美观和经济，许多桥面建成拱形。汽车通过桥顶时，对桥面的压力会减小，过快的汽车将失去控制、无法转向，造成安全隐患，故拱形桥上都会有限速标志。设汽车对桥面的压力是其重力的0.6倍时，其速度就是限速标志对应的速度，桥顶圆弧对应的半径为130m，则该限速标志所示速度约为（取）（　　） A. 36km/h B. 54km/h C. 60km/h D. 80km/h 【答案】D 【解析】 【详解】在最高点对汽车受力分析，根据牛顿第二定律可知 由于桥面对汽车的支持力与汽车对桥面的压力大小相等， 联立解得 该限速标志所示速度约为80km/h。 故选D。 6. 如图是磁带录音机的磁带盒的示意图，A、B为缠绕磁带的两个轮子边缘上的点，两轮的半径均为r，在放音结束时，磁带全部绕到了B轮上，磁带的外缘半径R = 3r，C为磁带外缘上的一点，现在进行倒带。此时下列说法正确的是（ ） A. A、B、C三点的周期之比3：1：1 B. A、B、C三点的线速度之比3：3：1 C. A、B、C三点的角速度之比1：3：3 D. A、B、C三点的向心加速度之比aA：aB：aC等于9：1：3 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．A、C两点的线速度相等，即 vA：vC = 1：1 因为 rA：rC = 1：3 根据 v = rω 则 ωA：ωC = 3：1 B、C为同轴转动，故 ωB = ωC 根据周期与角速度关系 T = 所以 因为 ωB = ωC 则 TB = TC 则 A、B、C三点周期之比为1：3：3，A错误； B．由上分析 ωB = ωC，rB：rC = 1：3 则 vB：vC = 1：3 因为 vA：vC = 1：1 则 A、B、C三点线速度之比为3：1：3，B错误； C．由上分析 ωB = ωC，ωA：ωC = 3：1 则 A、B、C三点角速度之比为3：1：1，C错误； D．因为向心加速度为 a = ω2r 则A、B、C三点向心加速度之比为 aA：aB：aC = (ωA2rA)：(ωB2rB)：(ωC2rC) = 9：1：3 D正确。 故选D。 7. 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，圆管的半径略大于小球的半径，重力加速度为g。则下列说法正确的是（　　） A. 小球通过最高点时的最小速度vmin＝ B. 小球通过最高点时的最小速度vmin＝0 C. 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力 D. 小球在水平线ab以上的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．小球在竖直放置的光滑圆形管道内的圆周运动属于轻杆模型，小球通过最高点时的最小速度为0，故A错误，B正确； C．小球在水平线ab以下管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，所以外侧管壁对小球一定有作用力，而内侧管壁对小球一定无作用力，故C错误； D．小球在水平线ab以上管道运动，由于沿半径方向的合力提供做圆周运动的向心力，当速度非常大时，内侧管壁没有作用力，此时外侧管壁有作用力，当速度比较小时，内侧管壁有作用力，故D错误。 故选B。 8. 如图，人造卫星M、N在同一平面内绕地心O做匀速圆周运动。已知M、N连线与M、O连线间的夹角最大为θ，则M、N的运动周期之比等于 A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】卫星绕中心天体做匀速圆周运动，如图当与夹角最大时，根据正弦定理： 与夹角为： 两卫星的轨道半径满足： 根据开普勒第三定律： 解得：，ABC错误，D正确。 故选D。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分，每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有错的得0分） 9. 如图所示，两个同轴心的玻璃漏斗内表面光滑，两漏斗与竖直转轴的夹角分别是、且，A、B、C三个相同的小球在漏斗上做匀速圆周运动，A、B两球在同一漏斗的不同位置，C球在另一个漏斗上且与B球位置等高，下列说法正确的是（　　） A. A球与B球的向心力大小相等 B. A球与B球的速度大小相等 C. B球与C球的速度大小相等 D. B球的周期大于C球的周期 【答案】AC 【解析】 【详解】A．根据题意可知，A球与B球均做匀速圆周运动，合力指向圆心提供向心力，分别对两球受力分析，如图所示 由几何关系，对A球有 对B球有 由于A球与B球相同，则A球与B球的向心力大小相等，故A正确； B．根据题意，由公式可得，小球做圆周运动的速度为 由图可知 可知 故B错误； CD．同理可知，小球C的向心力为 设B球与C球的高度为，由几何关系可得 可得 则有 由公式可知，由于 则有 故D错误，C正确。 故选AC。 10. 如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A和B，竖直放置，两球质量均为m，两球半径忽略不计，杆的长度为L。由于微小的扰动，A球沿竖直光滑槽向下运动，B球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ 时（图中未标出），关于两球速度vA与vB的关系，下列说法正确的是（　　） A. 当时，A、B两球速度大小相等 B. 当时，A球速度的大小小于B球速度 C. D. 【答案】AC 【解析】 【详解】当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解，如图所示 沿杆方向两分速度大小相等，则 即 当 时，可得 故选AC。 11. 有一个质量为4kg的质点在xOy平面上运动，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. 质点所受的合外力大小为6N C. 0时刻质点速度方向与合外力方向垂直 D. 2s末质点的速度大小为 【答案】BD 【解析】 【详解】A．由图可知：质点在x方向做匀加速直线运动，在y方向做匀速直线运动，所以物体运动的加速度 方向沿x方向，由牛顿第二定律可知质点所受合力沿x方向，可知合力方向与速度方向不在同一直线，所以质点做匀变速曲线运动，故A错误； B．质点所受的合外力大小为 故B正确； C．0时刻 ， 假设0时刻质点速度方向与x方向成角度，则 即0时刻质点速度方向与合外力方向不垂直，故C错误； D．2s末 ， 所以 故D正确。 故选BD。 第Ⅱ卷（非选择题，共50分） 三、实验题（本题共2小题，共计8+8=16分） 12. 小明用如图甲所示的装置“研究平抛运动及其特点”，他的实验操作是：在小球、处于同一高度时，用小锤轻击弹性金属片使球水平飞出，同时球被松开。 （1）他观察到的现象是：小球、 ___________填“同时”或“先后”落地； （2）如图乙，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，正确的是___________ A．调节斜槽使其末端保持水平 B．每次释放小球的位置可以不同 C．每次释放小球的速度可以不同 D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线 （3）小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，如图丙所示，小方格的边长均为取，则小球水平抛出的初速度的大小为___________，若A点坐标为（0，0），则小球抛出点的坐标为___________为单位）。 【答案】 ①. 同时 ②. A ③. 1.5 ④. (，) 【解析】 【详解】（1）[1]他观察到的现象是：小球A、B同时落地； （2）[2] A．调节斜槽使其末端保持水平，以保证小球能做平抛运动，选项A正确； BC．每次释放小球的位置必须相同，以保证小球做平抛运动的速度相同，选项BC错误； D．将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用平滑的曲线连接各点，选项D错误。 故选A。 （3）[3]竖直方向根据 可得 则小球做平抛运动的初速度为 [4]小球在B点时竖直方向的分速度为 则可得小球从起抛点到B点时的时间为 设起抛点的位置坐标为可得小球从起抛点到B点的水平距离为 可得 小球从起抛点到B点的竖直距离为 求得 故起抛点的位置坐标为。 13. 在“探究向心力Fn的大小与质量m、角速度ω和半径r之间的关系”的实验中，所用实验器材如图所示。 （1）物体所受向心力Fn的大小与物体的质量m、角速度ω和圆周运动半径r之间的关系是Fn=________________。 （2）某次实验时，选择A、B两个体积相等的铝球和钢球，变速塔轮相对应的半径之比为1：1，如图所示，是探究哪两个物理量之间的关系________。 A．研究向心力与质量之间的关系 B．研究向心力与角速度之间的关系 C．研究向心力与半径之间的关系 D．研究向心力与线速度之间的关系 （3）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的________ A．累积法 B．等效替代法 C．控制变量法 D．微小量放大法 （4）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为______。 A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 【答案】 ①. mrω² ②. A ③. C ④. B 【解析】 【详解】（1）[1] 物体所受向心力Fn的大小与物体的质量m、角速度ω和圆周运动半径r之间的关系 （2）[2]两球质量不同，转速相同，研究的是向心力与质量之间的关系。故选A。 （3）[3]研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时主要用到了控制变量法。故选C。 （4）[4]由可知 即皮带连接的两变速塔轮的角速度之比为1：2，又两变速塔轮轮缘的线速度大小相等，所以由可得 故选B。 四、计算题（本题共3小题，共8+10+14=36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，有数值运算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 14. 2021年7月，河南中北部出现暴雨部分地区出现特大暴雨，国家防总启动防汛Ⅲ级应急响应，举国驰援战洪灾，尤其解放军和武警部队奋战在救援第一线。救援人员一旦发现被困群众必须马上救援。已知河流宽度d=25m，皮筏相对静水的速度大小，水流速度大小，皮筏视为质点，求： （1）皮筏运动到河流正对岸的最短时间t； （2）皮筏的最短渡河位移。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）当皮筏指向始终垂直于安全区域时所用时间最短，最短时间为 （2）由题意设皮筏速度与河岸夹角为时，皮筏的渡河位移最短，则有 由几何关系知 解得 15. 宇航员在地球表面以一定初速度竖直向上抛出一小球，经过时间小球落回原处；若他在某星球表面以相同的初速度竖直上抛同一小球，需经过时间小球落回原处．（取地球表面重力加速度，空气阻力不计） （1）求该星球表面附近的重力加速度； （2）已知该星球的半径与地球半径之比为，求该星球的质量与地球质量之比。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】设小球抛出的初速度为，则在地球表面竖直向上抛出时，有 在某星球表面竖直向上抛出时，有 联立解得 （2）根据物体在行星表面受到万有引力等于重力，在地球表面时有 在某星球表面时有 联立可得 16. 如图，一个质量为的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧瞬间速度大小不变）。已知圆弧的半径，，B点和C点分别为圆弧的最低点和最高点，小球到达A点时的位置与P点间的水平距离为，求： （1）小球做平抛运动的初速度大小； （2）若小球恰好能过C点，且轨道的B点和C点受到小球的压力之差为，求小球运动到B点时的速度大小； （3）根据第（2）问，请分析小球最终能否落到与B点等高的水平面，若能，求出落地点与P点的水平距离 ；若不能，请说明原因。 【答案】（1）；（2） ；（3）能； 【解析】 【详解】（1）小球到A点的速度如图所示 分解速度 平抛水平方向 联立解得 （2）小球恰好过C点， 则在C点小球对轨道的压力为0，根据牛顿第三定律，小球受到的支持力等于小球对轨道的压力大小，根据题意有 FB-FC=6mg 在B点有 代入数据解得 （3）小球恰好过C点，则 若能到达与A点等高的平面，则 则小球能到达与B点等高的水平面，此时小球的水平射程 落地点与P点的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $