精品解析：天津市北京师范大学天津生态城附属学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年度第二学期高一年级第一次月考 物理试题 考试时间：60分钟 满分：100分 试卷分I、Ⅱ两卷。I卷为客观题，Ⅱ卷为填空题和解答题。请将解答结果按要求填涂在答题卡指定区域。 I卷共50分 一、单选题：本大题共7小题，共35分。 1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，若在下落过程中受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，下落的时间越长 B. 风力越大，着地时的速度越大 C. 风力越大，下落的时间越短 D. 下落过程的位移与风力无关 【答案】B 【解析】 【详解】AC．运动员的下落时间取决于竖直方向上的分运动，即下落时间由跳伞高度决定，与风力的大小无关，故A、C错误； B．风力越大，水平分速度就越大，着地时的合速度也就越大，故B正确； D．风力越大，水平分位移就越大，合位移也就越大，故D错误。 故选B。 2. 水车是中国古代常见的农用器具，如下是常见的水车模型图，已知该水车分为内外两层，在外层上取一点A，内层取一点B，以下选项正确的是（　　） A. A点的角速度大于B B. A点的线速度大小等于B C. A点的向心加速度大小大于B D. A点的周期小于B 【答案】C 【解析】 【详解】A．由题图可知，其A、B两点是同轴转动，所以A点的角速度和B点的角速度相同，故A项错误； B．由上述分析可知，两点的角速度相同，有角速度与线速度的关系有 由题图可知，A点的半径比B点的半径大，所以A点的线速度大小大于B点的线速度大小，故B项错误； C．由向心加速度与角速度的关系有 由之前可知，角速度相同，A点的半径大。所以A点的向心加速度大小大于B点的向心加速度大小，故C项正确； D．由于A点和B点的角速度相同，根据角速度与周期的关系，有 所以A点和B点的周期相等，故D项错误。 故选C。 3. 关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、摩擦力和向心力作用 B. 如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了 C. 如图丙，火车转弯时为避免轮缘与内外轨发生侧向变压，倾角θ应根据火车的质量设计 D. 如图丁，小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最大 【答案】D 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，是由其他力提供的，而不是受到的，故A错误； B．由图可知，物体做离心运动，是因为合外力不足以提供向心力，则有可能是物体速度变大或者合外力F减小，故B错误； C．火车转弯时为避免轮缘与内外轨发生侧向变压，重力和支持力恰好提供向心力，则有 可得 即倾角θ应根据火车的速度和弯道的曲率半径设置，故C错误； D．小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时速度最大，此时需要的指向圆心的向心力最大，且此时支持力与重力恰好反向，因此此时支持力最大，结合牛顿第三定律，小球对轨道的压力最大，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，河水以的速度向东流动，河宽。小船船头朝正南方向，从岸边点以恒定的速度渡河，最终到达对岸点，、两点距离为，则小船在静水中的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】由题意可知，合速度与河岸的夹角满足 可得 由平行四边形定则可得 解得 B正确。 故选B。 5. 一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则： A. N1<G B. N1>G C. N2<G D. N2=G 【答案】C 【解析】 【详解】汽车在水平路面上行驶时对路面的压力等于其重力；汽车通过凸圆弧形路面顶部时，由汽车的重力和桥面的支持力的合力提供汽车的向心力，即： 解得： 则： 根据牛顿第三定律可知，汽车对路面的压力为 A.N1<G与分析不符，故A项错误； B.N1>G与分析不符，故B项错误； C.N2<G与分析相符，故C项正确； D.N2=G与分析不符，故D项错误． 6. 一根不可伸长的绳子跨过定滑轮分别与物体A和物体B连接，A穿在竖直的光滑杆上，物体A沿杆向下运动时物体B被竖直拉起，如图甲所示。当物体A的速度大小为时，绳与竖直杆的夹角为60°，则此时物体B向上运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据运动的分解可知 故选A。 7. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．设平抛到A的时间为t1，到B的时间为t2，在A、B点分别满足 解得，，故经过A、B两点的时间间隔为 AB错误； CD．A、B两点间的高度差 C错误，D正确。 故选D。 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地的水平位移与和高度h均有关 D. 运动员落地的水平位移只和有关 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A．运动员和滑板做平抛运动，有 故运动时间与初速度无关，故A错误； B．运动员在竖直方向做自由落体运动，落地时竖直方向的分速度为 得落地速度大小为 故h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大，故B正确； CD．运动员落地的水平位移 故水平位移与和高度h均有关，故C正确D错误。 故选BC。 9. 如图所示，一名运动员在水平面上进行跳远比赛，腾空过程中离水平面的最大高度为，起跳点与落地点的水平距离为，运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度，则运动员（ ） A. 在空中的运动时间为 B. 在最高点时的速度大小为 C. 落地时的速度大小为 D. 落地时速度方向与水平面所成的夹角为45° 【答案】AD 【解析】 【详解】A．腾空过程中离地面的最大高度为H，落地过程中，做平抛运动，根据运动学公式 可得从最高点落地时间 t=0.5s 运动员在空中的时间为 t′=2t=1.0s 故A正确； B．运动员在空中最高点的速度即为运动员起跳时水平方向的分速度，根据分运动与合运动的等时性，则水平方向的分速度 故B错误； C．落地时竖直方向的速度 落地速度大小为 故C错误； D．落地时速度方向与水平面所成的夹角的正切值为 解得 θ=45° 故D正确。 故选AD。 10. 两个质量相等的小球a、b分别用细线连接，悬挂于同一点O．现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两圆锥摆，如图所示．若a、b两球做匀速圆周运动的半径之比为ra∶rb=2∶1，则下列关于描述a、b两球运动的物理量之比，正确的是 A. 速度之比va∶vb=2∶1 B. 角速度之比ωa∶ωb=2∶1 C. 加速度之比aa∶ab=2∶1 D. 周期之比Ta∶Tb=2∶1 【答案】AC 【解析】 【详解】对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力； 将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，细线的拉力 所以向心力 ，所以角速度，相同． A. 根据 可知，线速度之比为半径比，即2：1，A正确． B. 根据分析可知，角速度之比为1：1，B错误． C. 加速度 可知，加速度之比为半径比，即2：1，C正确． D. 周期 可知，周期之比为1：1，D错误． Ⅱ卷共50分 三、实验题：本大题共2小题，每空2分共14分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学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a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，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，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，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。 A. B. C. D. 【答案】 ①. C ②. 一 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]本实验探究向心力的大小F与小球质量m关系时，保持r、ω不变，探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，保持r、m不变，探究向心力的大小F和半径r之间的关系时，保持m、ω不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。 故选C； （2）[2]在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮； （3）[3]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为 当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为 故选B。 12. 套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力； （1）圆圈在空中做________（“匀变速”或“变加速”）运动。 （2）某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，应________。 A.保持初速度不变，增大抛出点的高度；B.保持初速度不变，减小抛出点的高度 C.保持抛出点的高度不变，增大初速度；D.同时增大抛出点的高度和初速度 （3）探究平抛运动实验中，某小组测得了物体水平方向位移随时间变化的图像和竖直方向速度随时间变化的图像。分析图象可知:物体初速度大小约为：________物体在初始的0.5s内竖直方向的位移大小约为：________（结果均保留三位有效数字） 【答案】 ①. 匀变速 ②. B ③. ④. 【解析】 【详解】（1）[1]沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力，圆圈只受重力，做匀变速运动。 （2）[2]AB．圆圈在水平方向做匀速直线运动 为了能套住小熊，若初速度不变，则要减小运动时间，竖直方向上 要减小运动时间，需要降低抛出高度，A错误，B正确； C．保持抛出点的高度不变，则运动时间不变，要减小水平位移，需要减小抛出速度，C错误； D．同时增大抛出点的高度和初速度，会同时增大运动时间和初速度，D错误。 故选B。 （3）[3]水平方向，由 解得 [4]竖直位移 四、计算题：（本大题共3小题，13题10分14题13分15题13分共36分。） 13. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物块的线速度大小； （2）物块的向心加速度大小； （3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块做匀速圆周运动，有 解得 （2）由于 解得 （3）设物块的质量为m，则 又由于 解得 14. 如图所示，水流星是中国传统杂技的保留项目，是中华文化的重要传承。结实的绳子系着装有水的水桶，使水桶在竖直平面内做圆周运动，为了研究问题方便，可以把水桶当作质点，设桶内水的质量为0.5kg，水桶做圆周运动的半径R＝0.4m，重力加速度g＝10m/s2。 （1）若在最高点时水不流出，求此时水桶的最小速率； （2）若在最高点时水桶的速率为4m/s，求此时水对桶底的压力； （3）若在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，求此时水桶的速率。 【答案】（1）2m/s；（2）15N，方向竖直向上（3） 【解析】 【详解】（1）水跟着水桶一起做圆周运动，要让水不掉出水桶，则在最高点处有 解得： （2）设在最高点时桶底对水的压力为FN1，由牛顿第二定律有： 解得： FN1＝15N 由牛顿第三定律知水对桶底的压力为15N，方向竖直向上； （3）在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，则桶底对水的支持力为桶内水的重力的6倍，桶底对水的支持力为FN2，由牛顿第二定律有： 解得： 15. 跑酷（Parkour）是时下风靡全球的时尚极限运动，以日常生活的环境（多为城市）为运动场所，依靠自身的体能，快速、有效、可靠地驾驭任何已知与未知环境的运动艺术。一跑酷运动员在一次训练中的运动可简化为以下运动：运动员首先在平直高台上以的加速度从静止开始匀加速运动，运动8m的位移后，在距地面高为5m的高台边缘水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置。此后运动员迅速调整姿势沿水平方向蹬出，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小，，，求： （1）运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间t； （2）该斜面底端与高台边缘的水平距离s； （3）若运动员水平蹬出斜面后落在地面上，求运动员的蹬出速度范围。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设运动员从静止开始匀加速运动，运动8m的位移后的速度为，由 ① 解得 因运动员垂直落在斜面上，则 ② 解得 由 ③ 解得 ④ （2）运动员水平位移 ⑤ 解得 竖直位移由 ⑥ 解得 故落点距离地面的高度为 ⑦ 最底端据高台边缘的水平距离 ⑧ 可得 ⑨ （3）运动员若想落在水平地面上，此时的竖直位移为 ⑩ 可得 ⑪ 运动员的水平位移满足 ⑫ 故由 ⑬ 解得 ⑭ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度第二学期高一年级第一次月考 物理试题 考试时间：60分钟 满分：100分 试卷分I、Ⅱ两卷。I卷为客观题，Ⅱ卷为填空题和解答题。请将解答结果按要求填涂在答题卡指定区域。 I卷共50分 一、单选题：本大题共7小题，共35分。 1. 跳伞表演是人们普遍喜欢的观赏性体育项目，如图所示，当运动员从直升机上由静止跳下后，若在下落过程中受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　） A. 风力越大，下落的时间越长 B. 风力越大，着地时的速度越大 C. 风力越大，下落的时间越短 D. 下落过程的位移与风力无关 2. 水车是中国古代常见的农用器具，如下是常见的水车模型图，已知该水车分为内外两层，在外层上取一点A，内层取一点B，以下选项正确的是（　　） A. A点的角速度大于B B. A点的线速度大小等于B C. A点的向心加速度大小大于B D. A点的周期小于B 3. 关于生活中的圆周运动，下列说法正确的是（　　） A. 如图甲，物体随水平圆盘匀速转动时，受到重力、摩擦力和向心力作用 B. 如图乙，物体在水平面上做圆周运动，若在A点运动轨迹突然发生改变而沿虚线运动，则一定是因为物体的速度突然变大了 C. 如图丙，火车转弯时为避免轮缘与内外轨发生侧向变压，倾角θ应根据火车的质量设计 D. 如图丁，小球在竖直放置的圆形轨道内侧做圆周运动，过点C时小球对轨道的压力最大 4. 如图所示，河水以的速度向东流动，河宽。小船船头朝正南方向，从岸边点以恒定的速度渡河，最终到达对岸点，、两点距离为，则小船在静水中的速度大小为（　　） A. B. C. D. 5. 一辆汽车在水平路面上行驶时对路面的压力为N1，在拱形路面上行驶中经过最高处时对路面的压力N2，已知这辆汽车的重力为G，则： A. N1<G B. N1>G C. N2<G D. N2=G 6. 一根不可伸长的绳子跨过定滑轮分别与物体A和物体B连接，A穿在竖直的光滑杆上，物体A沿杆向下运动时物体B被竖直拉起，如图甲所示。当物体A的速度大小为时，绳与竖直杆的夹角为60°，则此时物体B向上运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，某一小球以v0=20m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A，B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°（空气阻力忽略不，g=10m/s2）以下判断中正确的（　　） A. 小球经过A、B两点间的时间t=2s B. 小球经过A、B两点间的时间t=2s C. A、B两点间的高度差h=20m D. A、B两点间的高度差h=40m 二、多选题：本大题共3小题，共15分。 8. 如图所示，滑板运动员以速度从距离地面高度为h的平台末端水平飞出，落在水平地面上。运动员和滑板均可视为质点，忽略空气阻力的影响。下列说法中正确的是（　　） A. h一定时，越大，运动员在空中运动时间越长 B. h一定时，越大，运动员落地瞬间速度越大 C. 运动员落地的水平位移与和高度h均有关 D. 运动员落地的水平位移只和有关 9. 如图所示，一名运动员在水平面上进行跳远比赛，腾空过程中离水平面的最大高度为，起跳点与落地点的水平距离为，运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度，则运动员（ ） A. 在空中的运动时间为 B. 在最高点时的速度大小为 C. 落地时的速度大小为 D. 落地时速度方向与水平面所成的夹角为45° 10. 两个质量相等的小球a、b分别用细线连接，悬挂于同一点O．现给两小球一定的初速度，使两小球在同一水平面内做匀速圆周运动，这样就构成两圆锥摆，如图所示．若a、b两球做匀速圆周运动的半径之比为ra∶rb=2∶1，则下列关于描述a、b两球运动的物理量之比，正确的是 A. 速度之比va∶vb=2∶1 B. 角速度之比ωa∶ωb=2∶1 C. 加速度之比aa∶ab=2∶1 D. 周期之比Ta∶Tb=2∶1 Ⅱ卷共50分 三、实验题：本大题共2小题，每空2分共14分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学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a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，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，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，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。 A. B. C. D. 12. 套圈游戏深得人们的喜爱。游戏时，将圆圈向前抛出，套中目标即为获胜。假定沿水平方向将圆圈抛出，忽略空气阻力； （1）圆圈在空中做________（“匀变速”或“变加速”）运动。 （2）某同学在试投时，圆圈落在图中的虚线位置。正式投掷时，为了能套住小熊，应________。 A.保持初速度不变，增大抛出点的高度；B.保持初速度不变，减小抛出点的高度 C.保持抛出点的高度不变，增大初速度；D.同时增大抛出点的高度和初速度 （3）探究平抛运动实验中，某小组测得了物体水平方向位移随时间变化的图像和竖直方向速度随时间变化的图像。分析图象可知:物体初速度大小约为：________物体在初始的0.5s内竖直方向的位移大小约为：________（结果均保留三位有效数字） 四、计算题：（本大题共3小题，13题10分14题13分15题13分共36分。） 13. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物块的线速度大小； （2）物块的向心加速度大小； （3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。 14. 如图所示，水流星是中国传统杂技的保留项目，是中华文化的重要传承。结实的绳子系着装有水的水桶，使水桶在竖直平面内做圆周运动，为了研究问题方便，可以把水桶当作质点，设桶内水的质量为0.5kg，水桶做圆周运动的半径R＝0.4m，重力加速度g＝10m/s2。 （1）若在最高点时水不流出，求此时水桶的最小速率； （2）若在最高点时水桶的速率为4m/s，求此时水对桶底的压力； （3）若在最低点时桶底承受的压力为桶内水重力的6倍，求此时水桶的速率。 15. 跑酷（Parkour）是时下风靡全球的时尚极限运动，以日常生活的环境（多为城市）为运动场所，依靠自身的体能，快速、有效、可靠地驾驭任何已知与未知环境的运动艺术。一跑酷运动员在一次训练中的运动可简化为以下运动：运动员首先在平直高台上以的加速度从静止开始匀加速运动，运动8m的位移后，在距地面高为5m的高台边缘水平跳出，在空中调整姿势后恰好垂直落在一倾角为53°的斜面中点位置。此后运动员迅速调整姿势沿水平方向蹬出，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取重力加速度的大小，，，求： （1）运动员从楼顶边缘跳出到落到斜面上所用的时间t； （2）该斜面底端与高台边缘的水平距离s； （3）若运动员水平蹬出斜面后落在地面上，求运动员的蹬出速度范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $