精品解析：广西南宁市第三十三中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

南宁市第三十三中学2025年春季学期高一年级3月月考物理试卷 考试时间：75分钟，总分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题（每题6分共30分） 1. 如图所示，从倾角为θ且足够长的斜面的顶点A，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为，小球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为，第二次初速度为，小球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为，若，则和的大小关系是（  ） A. B. C. D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】根据平抛运动的推论，做平抛（或类平抛）运动的物体在任一时刻或任一位置时，设其速度方向与水平方向的夹角为α，位移与水平方向的夹角为β，则 由上述关系式结合题图中的几何关系可得 此式表明小球的速度方向与斜面间的夹角仅与有关，而与初速度无关，因此 即以不同初速度平抛的物体，落在斜面上各点的速度方向是互相平行的。 故选C。 2. 2023年武汉市举办了第48届7•16武汉国际渡江节，比赛前某运动员热身时游过一段宽的河道，河水的流速与离河岸的距离d变化的关系如图所示，运动员在静水中的速度为，若运动员以最短的时间渡河，则（ ） A. 运动员在渡河过程中，的方向应与上游河岸成45°角 B. 运动员运动的轨迹是直线 C. 运动员渡河的最短时间是 D. 运动员在河水中的最大速度是 【答案】D 【解析】 【详解】AC．运动员以最短的时间渡河，可知运动员在渡河过程中，的方向垂直河岸，运动员渡河的最短时间为 故AC错误； BD．运动员在渡河过程中，垂直于河岸方向做匀速直线运动，沿河岸方向做变速直线运动，则运动员的合运动为曲线运动，运动员运动的轨迹是曲线，运动员在河水中的最大速度为 故B错误，D正确。 故选D。 3. 如图，从水平地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　） A. B的加速度比A的加速度大 B. B在最高点的速度与A在最高点的速度相等 C. B落地时的速度比A落地时的速度大 D. B的飞行时间比A的飞行时间长 【答案】C 【解析】 【详解】A．两小球A、B都做斜抛运动，空气阻力不计，因此两球的加速度都为重力加速度g，大小相等，A错误； BD．两球在竖直方向都做竖直上抛运动，两球运动的最大高度相同，由公式可知，两球的运动时间相同，竖直方向的分初速度大小相等，由于A球初速度与水平方向的夹角大于B球初速度与水平方向的夹角，设初速度与水平方向的夹角为α，则有 可知A球初速度小于B球初速度。两球水平方向的分速度则有 由于B球的初速度与水平方向的夹角较小，因此B球水平方向的分初速度较大，两球在水平方向都做匀速直线运动，在最高点两球竖直方向的分速度都是零，只有水平方向的分速度，所以B在最高点的速度大于A在最高点的速度，BD错误； C．由对称性可知，两球在落地时竖直方向的分速度与抛出时竖直方向的分初速度大小相等，在水平方向B球的分速度较大，因此B落地时的速度比A落地时的速度大，C正确。 故选C。 4. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 地面受到的压力始终大于Mg B. 小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力可能向右 C. 小球经过最低点A时地面受到的压力可能等于Mg+mg D. 小球在圆轨道最高点C时，地面受到的压力可能为0 【答案】D 【解析】 【详解】A．小球在圆轨道上半部分运动过程中，对铁块的作用力在竖直方向有向上的分力，此时地面受到的压力小于Mg，A错误； B．小球在圆轨道左侧运动的过程中，对轨道的作用力有向左的分力，轨道有向左运动的趋势，所以地面受到的摩擦力方向向左，B错误； C．经过最低点A时，小球的合力方向向上，加速度方向向上，小球处于超重状态，则小球对铁块的压力大于mg，则地面受到的压力大于Mg+mg，C错误； D．当小球在最高点时有 F+mg=m 若小球对铁块的压力竖直向上且等于Mg，即F=Mg时，地面受到的压力为0，D正确。 故选D。 5. 一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，货车前进了一小段距离，将货物提升到如图所示的位置，此过程中下列说法正确的是（　　） A. 此过程中货物对货箱底部的压力在变小 B. 此时货箱向上运动的速率大于v C. 此时货箱向上运动的速率等于 D. 此过程中缆绳中的拉力大于并在变大 【答案】A 【解析】 【详解】BC．将货车的速度进行正交分解，如图所示 由于绳子不可伸长，货箱和货物整体向上运动的速度和货车速度沿着绳子方向的分量相等，故货箱向上运动的速率为 可知此时货箱向上运动的速率小于v，故BC错误； A．由于逐渐减小，货箱与货物的速度逐渐趋近于货车的速度，即加速度逐渐趋近于零，即加速度逐渐减小，对货物，根据牛顿第二定律有 可知此过程中货箱底部对货物的支持力逐渐减小，根据牛顿第三定律，货物对货箱底部的压力逐渐减小，故A正确； D．对货箱与货物，根据牛顿第二定律有 此过程中缆绳中的拉力大于并在变小，故D错误。 故选A。 二、多选题（每题6分，选不全给3分，共18分） 6. 经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为100 km/h。如果要将最高限速提高到120 km/h，则必须对道路主干道进行哪些改造（　　） A. 增大弯道的转弯半径 B. 减小弯道路面向内侧倾斜的程度 C. 增大沿线各拱形桥梁的曲率半径 D. 减小沿线各拱形桥梁的曲率半径 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．汽车在弯道上行驶时，若按规定速度拐弯，则由重力和路面弹力的合力提供向心力，设弯道倾角为θ，转弯半径为r，根据牛顿第二定律有 得 可见，若要提高最高限速，可以通过增大转弯半径、增大弯道的倾斜程度等方式实现，故A正确，B错误； CD．汽车以某临界速度过拱形桥最高点时，所受支持力恰好等于零，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律有 mg=m 得 若要增大临界速度，需增大拱形桥的曲率半径，故C正确，D错误。 故选AC。 7. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离OA=d。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（　　） A. 运动员放箭处离目标的距离为 B. 运动员放箭处离目标的距离为 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为 【答案】BC 【解析】 【详解】当射出箭的方向与骑马方向垂直时，箭射到靶的时间最短，最短时间 此时马离A点的距离 所以运动员放箭处离目标的距离 故选BC。 8. 在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度v0竖直上抛一小球，小球在空中运动时的v-t图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是（　　） A. 星球P和星球Q的质量之比为3∶1 B. 星球P和星球Q的密度之比为1：1 C. 星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为3∶1 D. 星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1∶3 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】根据v-t图像的斜率表示加速度，可是两星球表面重力加速度之比为 A．根据 可得 得到，故A错误； B．由 联立可得 得到，故B正确； C．由 联立上面式子得到 得出星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为，故C正确； D．由 可得 得出，故D错误。 故选BC。 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共20分） 9. 如图甲为探究向心力跟质量、半径、角速度关系式的实验装置，金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动，改变电动机的电压，可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间，金属块被约束在转台的凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力很小，可以忽略不计。 （1）某同学为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制___________和___________两个物理量保持不变，改变转台的转速，对应每个转速由力的传感器读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度ω=___________。 （2）上述实验中，该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________（填正确答案的字母序号）。 A.ω B.T C.T2 D. （3）为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到的实验器材有___________和天平。 【答案】 ①. 金属块转动半径 ②. 金属块质量 ③. ④. D ⑤. 刻度尺 【解析】 【详解】（1）[1][2]根据 F=mrω2 知要研究小球受到的向心力大小与角速度的关系，需控制金属块质量和金属块转动半径不变； [3]改变转台的转速，对应每个转速由传感器读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度 （2）[4]为了探究向心力跟角速度的关系，用图像法来处理数据，图线是一条过原点的直线，根据 F=mrω2 F=mr 图像横坐标x表示的物理量是，ABC错误，D正确。 故选D。 （3）[5]为了验证向心力跟半径、质量的关系，需要测金属块转动半径和金属块质量，故需要用到的实验器材有刻度尺和天平。 10. 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A、B处于同一高度时，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）他观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“先后”）落地。 （2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间_______（填“变长”“不变”或“变短”）。 （3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是_______运动。 （4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为_______m/s，小球经过B点时的速度大小为_______m/s。 【答案】 ①. 同时 ②. 不变 ③. 自由落体 ④. 1.5 ⑤. 【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，发现两球同时落地。 （2）[2]用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间不变。 （3）[3]上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。 （4）[4]竖直方向由可得 所以A、B点时间间隔是0.1s。小球运动中水平分速度的大小为 [5] 竖直方向速度大小为 小球经过B点时的速度大小为 四、解答题（32分） 11. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过时间1s后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R=5m，小球可看作质点且其质量为m=5kg，重力加速度为。求： （1）小球在斜面上的相碰点与点的水平距离； （2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小和方向。 【答案】(1)10m(2)50N，方向竖直向下 【解析】 【详解】(1) 小球从B到C做平抛运动，根据平抛运动的规律：小球在C点的竖直分速度 水平分速度 则B点与C点的水平距离为 (2)在B点，设管道对小球的作用力方向向下，根据牛顿第二定律，有 解得 管道对小球的作用力方向竖直向下。 12. 我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。 （1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径； （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设地球质量为M，月球绕地球运动的轨道半径为r，根据万有引力提供向心力，得 在地球表面，有 =mg 联立解得 r= （2）设月球表面的重力加速度为g月，小球的质量为m，根据题意可知 vy=g月t，tan45°= 在月球表面，有 G=mg月 联立解得 M月= 13. 消防水柱的模拟示意图如图所示，水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为v=6m/s，方向与竖直方向的夹角为45°，它运动到B点时，速度方向与竖直方向的夹角为37°（sin37°=0.6）。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）水到达B点时的速度大小； （2）A、B两点间的高度差。 【答案】（1）；（2）0.7m 【解析】 【详解】（1）水在A点时的水平速度 v1=vsin 45° 由于在水平方向匀速运动，则在B点 联立解得 （2）水在竖直方向上做自由落体运动，从A到B的过程中 而 vAy=vcos 45°，vBy=vBcos 37° 联立解得 h=0.7 m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 南宁市第三十三中学2025年春季学期高一年级3月月考物理试卷 考试时间：75分钟，总分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题（每题6分共30分） 1. 如图所示，从倾角为θ且足够长的斜面的顶点A，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为，小球落到斜面上前一瞬间的速度方向与斜面的夹角为，第二次初速度为，小球落在斜面上前一瞬间的速度方向与斜面间的夹角为，若，则和的大小关系是（  ） A. B. C. D. 无法确定 2. 2023年武汉市举办了第48届7•16武汉国际渡江节，比赛前某运动员热身时游过一段宽的河道，河水的流速与离河岸的距离d变化的关系如图所示，运动员在静水中的速度为，若运动员以最短的时间渡河，则（ ） A. 运动员在渡河过程中，的方向应与上游河岸成45°角 B. 运动员运动的轨迹是直线 C. 运动员渡河的最短时间是 D. 运动员在河水中的最大速度是 3. 如图，从水平地面上同一位置抛出两小球A、B，分别落在地面上的M、N两点，两球运动的最大高度相同。空气阻力不计，则（　　） A. B的加速度比A的加速度大 B. B在最高点的速度与A在最高点的速度相等 C. B落地时的速度比A落地时的速度大 D. B的飞行时间比A的飞行时间长 4. 如图所示，内部为竖直光滑圆轨道的铁块静置在粗糙的水平地面上，其质量为M，有一质量为m的小球以水平速度v0从圆轨道最低点A开始向左运动，小球沿圆轨道运动且始终不脱离圆轨道，在此过程中，铁块始终保持静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　） A. 地面受到的压力始终大于Mg B. 小球在圆轨道左侧运动的过程中，地面受到的摩擦力可能向右 C. 小球经过最低点A时地面受到的压力可能等于Mg+mg D. 小球在圆轨道最高点C时，地面受到的压力可能为0 5. 一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为M，货物的质量为m，货车以速度v向左做匀速直线运动，重力加速度为g，货车前进了一小段距离，将货物提升到如图所示的位置，此过程中下列说法正确的是（　　） A. 此过程中货物对货箱底部的压力在变小 B. 此时货箱向上运动的速率大于v C. 此时货箱向上运动的速率等于 D. 此过程中缆绳中的拉力大于并在变大 二、多选题（每题6分，选不全给3分，共18分） 6. 经过近两年的改造，原“佛山一环”被改造成了封闭管理的高速公路，但最高限速仍然为100 km/h。如果要将最高限速提高到120 km/h，则必须对道路主干道进行哪些改造（　　） A. 增大弯道的转弯半径 B. 减小弯道路面向内侧倾斜的程度 C. 增大沿线各拱形桥梁的曲率半径 D. 减小沿线各拱形桥梁的曲率半径 7. 如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭速度为，跑道离固定目标的最近距离OA=d。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（　　） A. 运动员放箭处离目标的距离为 B. 运动员放箭处离目标的距离为 C. 箭射到靶的最短时间为 D. 箭射到靶的最短时间为 8. 在星球P和星球Q的表面，以相同的初速度v0竖直上抛一小球，小球在空中运动时的v-t图像分别如图所示。假设两星球均为质量均匀分布的球体，星球P的半径是星球Q半径的3倍，下列说法正确的是（　　） A. 星球P和星球Q的质量之比为3∶1 B. 星球P和星球Q的密度之比为1：1 C. 星球P和星球Q的第一宇宙速度之比为3∶1 D. 星球P和星球Q的近地卫星周期之比为1∶3 第II卷（非选择题） 三、实验题（每空2分，共20分） 9. 如图甲为探究向心力跟质量、半径、角速度关系式的实验装置，金属块放置在转台上，电动机带动转台做圆周运动，改变电动机的电压，可以改变转台的转速，光电计时器可以记录转台每转一圈的时间，金属块被约束在转台的凹槽中，只能沿半径方向移动，且跟转台之间的摩擦力很小，可以忽略不计。 （1）某同学为了探究向心力跟角速度的关系，需要控制___________和___________两个物理量保持不变，改变转台的转速，对应每个转速由力的传感器读出金属块受到的拉力，由光电计时器读出转动的周期T，计算出转动的角速度ω=___________。 （2）上述实验中，该同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________（填正确答案的字母序号）。 A.ω B.T C.T2 D. （3）为了验证向心力跟半径、质量的关系，还需要用到的实验器材有___________和天平。 10. 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A、B处于同一高度时，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）他观察到的现象是：小球A、B_______（填“同时”或“先后”）落地。 （2）让A、B球恢复初始状态，用较大的力敲击弹性金属片，A球在空中运动的时间_______（填“变长”“不变”或“变短”）。 （3）上述现象说明：平抛运动的竖直分运动是_______运动。 （4）然后小明用图乙所示方法记录平抛运动的轨迹，由于没有记录抛出点，如图丙所示，数据处理时选择A点为坐标原点（0，0），结合实验中重锤方向确定坐标系，丙图中小方格的边长均为0.05m，g取，则小球运动中水平分速度的大小为_______m/s，小球经过B点时的速度大小为_______m/s。 四、解答题（32分） 11. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从点脱离后做平抛运动，经过时间1s后又恰好垂直与倾角为的斜面相碰。已知半圆形管道的半径为R=5m，小球可看作质点且其质量为m=5kg，重力加速度为。求： （1）小球在斜面上的相碰点与点的水平距离； （2）小球经过管道的点时，受到管道的作用力的大小和方向。 12. 我国月球探测计划“嫦娥工程”已启动，科学家对月球的探索会越来越深入。 （1）若已知地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，月球绕地球运动的周期为T，月球绕地球的运动近似看作匀速圆周运动，试求出月球绕地球运动的轨道半径； （2）若宇航员随登月飞船登陆月球后，在月球表面某处以速度v0水平抛出一个小球，经过时间t，小球速度和水平方向成45°角。已知月球半径为R月，引力常量为G，试求出月球的质量M月。 13. 消防水柱的模拟示意图如图所示，水在空中运动，A、B为其运动轨迹上的两点，已知水在A点时的速度大小为v=6m/s，方向与竖直方向的夹角为45°，它运动到B点时，速度方向与竖直方向的夹角为37°（sin37°=0.6）。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2。求： （1）水到达B点时的速度大小； （2）A、B两点间的高度差。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $