山西省晋中市2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷（解析版）

这是一份山西省晋中市2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷（解析版），共16页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
考生注意：
1．本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2．答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3．考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4．本卷命题范围：必修一，必修二第五章至第六章第三节。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 2025年2月11日，哈尔滨亚冬会自由式滑雪女子空中技巧双人同步决赛，中国运动员夺得金牌。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 运动员离开地面后在空中上升过程中，处于失重状态
B. 研究运动员在比赛中的旋转技术时，可以将运动员视为质点
C. 运动员起跳的瞬间受到的地面的弹力和重力是作用力与反作用力，大小相等
D. 运动员在空中旋转速度越大惯性一定越大
【答案】A
【解析】A．运动员离开地面后在空中有向下的重力加速度，处于失重状态，故A正确；
B．能否把某物体视为质点，关键要看忽略物体的大小和形状后，对所研究的问题是否有影响。研究运动员在比赛中的旋转技术时，显然研究对象的大小和形状忽略后，所研究的问题将无法进行，故B错误；
C．运动员起跳的瞬间，她受到的地面的弹力和重力不是作用力与反作用力，由于运动员用力蹱地面，因此这两个力不平衡，地面对运动员的弹力大于她的重力使运动员上升，故C错误；
D．惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，所以运动员的质量越大，其惯性一定越大，惯性与速度无关，故D错误。
故选A。
2. 两物体都在做匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 它们的周期相等时，半径小的向心加速度大
B. 它们的线速度大小相等时，半径小的向心加速度小
C. 它们的转速相等时，半径小的向心加速度小
D. 它们的角速度相等时，半径小的向心加速度大
【答案】C
【解析】A．根据，可知周期相等时，半径大的向心加速度大，故A错误；
B．根据，可知线速度大小相等时，半径小的向心加速度大，故B错误；
C．根据，可知转速相等时，半径小的向心加速度小，故C正确；
D．根据，可知角速度相等时，半径小的向心加速度小，故D错误。
故选C。
3. 墨子《墨经》中提到可以用斜面运输较重的东西，在日常生活中经常会使用斜面。司机卸载货物时，为了方便，经常将一块木板搭在车厢和地面之间，使货物沿木板滑下来。如图所示，放在固定粗糙斜面上的质量为M的货物由静止释放后，沿斜面以大小为a的加速度匀加速下滑。若在M上面叠放质量为m的货物后仍由静止释放，下列说法正确的是（ ）
A. 货物M和m可能静止在斜面上
B. 货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小小于a
C. 货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小大于a
D. 货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小仍为a
【答案】D
【解析】放在固定粗糙斜面上的质量为M的货物由静止释放后，沿斜面以大小为a的加速度匀加速下滑，设斜面倾角为，由牛顿第二定律可得
可得
可知货物的下滑加速度与质量M无关，故在M上面叠放质量为m的货物后仍由静止释放，货物M和m沿斜面加速下滑，加速度大小仍为a。
故选D。
4. 据史料记载，走马灯（如图甲所示）的历史起源于隋唐时期，盛行于宋代，常见于除夕、元宵、中秋等节日。简化的模型如图乙所示，竖直放置的走马灯绕竖直转轴转动，A、B两点到转轴的距离不同，用、v、T、a分别表示角速度、线速度、周期、向心加速度的大小。走马灯以某一恒定角速度绕竖直转轴转动时，下列关系正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A．因为A、B两点同轴转动，则角速度相同，即，故A错误；
B．根据，因为，则，故B错误；
C．由向心加速度公式，可得，故C正确；
D．由周期公式，可得，故D错误。
故选C。
5. 如图甲是河水中的漩涡，漩涡边沿水的流速相对中心处的流速较慢，压强较大，从而形成压力差，导致周边物体易被“吸入”漩涡。如图乙所示的河道水流速度大小恒为，M处的下游O处有一个半径为r的漩涡危险圆区，其与河岸相切于N点，MN两点距离为。若一小船（可视为质点）从河岸的M处沿直线到对岸，为了能避开危险区小船相对静水的最小速度为（ ）
A. 1.2m/sB. 1.5m/sC. 1.8m/sD. 2.5m/s
【答案】B
【解析】小船速度最小且避开危险圆区沿直线运动到对岸时，合速度方向恰好与危险圆区相切，如图所示
由于水流速度不变，合速度与危险圆区相切，小船相对静水的速度为船速末端矢量到合速度上任一点的连线。可知当小船相对河岸与合速度垂直时速度最小。所以有，，
联立解得
故选B。
6. 叠罗汉，是中国民间的传统节目，也是一种传统的体育游戏，由若干人互相配合组成造型。质量均为的表演者紧靠在一起竖直叠在水平地面上如图所示，假设下面表演者的受力点均在其顶端（即弹力在竖直方向上）。重力加速度大小g取，则（ ）

A. 表演者1给表演者2的压力大小为400N
B. 表演者2对表演者5的压力比对表演者4的压力大
C. 表演者4顶端受到的压力大小为400N
D. 表演者5右端对地面的压力大小为500N
【答案】D
【解析】A．分别对6个表演者受力分析如图所示（仅画出表演者1）

由平衡条件得
根据牛顿第三定律可知，1给2压力大小为200N，故A错误；
BC．同理可得
根据牛顿第三定律可知，2对5的压力与对4的压力均为300N，故BC错误；
D．对5受力分析可得
根据牛顿第三定律可得，
解得
根据牛顿第三定律可知，5右端对地面的压力大小为
故D正确。
故选D。
7. 圆锥摆是我们在研究生活中的圆周运动时常遇到的一类物理模型。如图所示，质量相同的1、2两个小摆球（均可视为质点）用长度相等的细线拴在同一悬点，组成具有相同摆长和不同摆角的圆锥摆，若两个小摆球均在水平面内均做匀速圆周运动，不计空气阻力。则（ ）
A. 小摆球1的角速度小于小摆球2的角速度
B. 细线对球1的拉力大于细线对球2的拉力
C. 两个小摆球的向心力大小相等
D. 两个小摆球线速度大小相等
【答案】A
【解析】A．小摆球水平面内做匀速圆周运动，设线长为l，细线与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律，有
可得
由于，有，
故A正确；
B．线上的拉力为
由于，有，
故B错误；
C．小摆球的向心力为
由于，有，
故C错误；
D．根据牛顿第二定律，有
可得
由于，有，，
故D错误。
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全都选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 2025年亚冬会期间无人机高速巡检情境如图甲所示，若两架无人机甲、乙从地面由静止开始竖直向上飞行，其运动的图像如图乙所示。下列说法正确的是（ ）
A. 无人机甲在时处于超重状态
B. 无人机甲在时飞到了最高点
C. 两架无人机在内的平均速度大小相等
D. 无人机甲在内的位移小于无人机乙在内的位移
【答案】AC
【解析】A．时，无人机向上匀加速运动，甲处于超重状态，故A正确；
B．时，无人机甲速度达到最大，14s后减速上升，42s时飞到了最高点，故B错误；
C．图像中图线与时间坐标轴围成的面积表示位移，内，两架无人机的位移相等，则平均速度相等，故C正确；
D．图像中图线与时间坐标轴围成的面积表示位移，内，无人机甲的位移大于无人机乙的位移，故D错误。
故选AC。
9. “抛石机”是古代战争中常用的一种设备。某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程，其运动轨迹的简化图如图所示，A点为石块的抛出点，B点为运动轨迹的最高点，C点为石块的落点，落点的速度方向与水平面的夹角为。已知A点与C点在同一水平面上，A、B两点之间的高度差为1.8m，石块视为质点，空气阻力不计。重力加速度g取，，。则（ ）
A. 石块从A点运动至C点的过程中先超重后失重
B. 石块离开A点时的速度大小为10m/s
C. 石块从A点运动至C点的过程中最小速度为7.5m/s
D. A、C两点之间的距离为9.6m
【答案】BD
【解析】A．石块从A点运动至C点的过程中只受重力，加速度方向始终竖直向下，大小为g，始终处于完全失重状态，故A错误；
B．设石块从B点运动至C点用时为t，到达C点时的速度大小为v，由对称性知，离开A点时的速度大小也是v，则，
解得，
故B正确；
C．石块从A点运动至C点的过程中，当到达B点时的速度最小，最小速度为
故C错误；
D．A、C两点之间的距离
故D正确。
故选BD。
10. 如图所示，长度为的轻绳一端固定于O点，另一端系一质量小物块（可视为质点），现使小物块在竖直平面内做顺时针圆周运动，当小物块运动到最低点时绳子断裂，绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为，小物块飞行一段时间垂直地撞在倾角的斜面上，当地重力加速度大小，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳断时小物块的线速度大小为10m/s
B. 轻绳断后小物块飞行的时间是2s
C. 小物块撞击斜面时的速度大小为20m/s
D. 轻绳断后到垂直撞在斜面上过程中小物块下落竖直距离是25m
【答案】AC
【解析】A．小物块做圆周运动，绳断时根据牛顿第二定律有
得绳断时小物块的线速度大小
故A正确；
B．小物块撞在斜面上时速度与斜面垂直，则速度与竖直方向的夹角为，则根据速度的分解可得竖直方向的速度大小
运动时间
故B错误；
C．小物块撞击斜面时的速度大小
故C正确；
D．小物块下落的竖直距离
故D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某物理兴趣小组用如图甲所示装置探究加速度与力、质量关系。小车后面固定一条纸带，穿过电火花计时器，细线一端连着小车，另一端通过光滑的定滑轮和动滑轮与竖直挂在天花板上的力传感器相连，动滑轮下面挂钩码。
（1）（多选）实验中正确的操作是__________。（填正确答案标号）
A. 实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力
B. 若钩码质量标数不清，实验需要用天平测出钩码的质量
C. 为减小系统误差，实验中一定要保证钩码的质量远小于小车的质量
D. 实验时小车应靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车
（2）小组通过实验得到了如图乙所示的一条纸带（每两个相邻计数点间还有4个点没有画出来），打点计时器接频率为50Hz的交流电源，已知、、、、、，则小车的加速度大小________（结果保留三位有效数字）。
（3）（单选）若图乙纸带对应的力传感器示数为0.33N，重力加速度大小，从理论上分析可知，若实验验证了牛顿第二定律，则小车的质量约为__________。（填正确答案标号）
A. 0.2kgB. 0.4kgC. 0.6kgD. 0.8kg
【答案】（1）AD （2）1.65 （3）A
【解析】（1）A．为了使小车受到的合力为细绳的拉力，应平衡摩擦力，因此实验前需要将带滑轮的长木板右端垫高，以补偿阻力，故A正确；
B．由题图甲可知，细绳上的拉力大小由力传感器读出，若钩码质量标数不清，不需要用天平测出钩码的质量，故B错误；
C．细绳上拉力大小由力传感器读出，因此实验中不需要保证钩码的质量远小于小车的质量，故C错误；
D．为了充分利用纸带，获取更多的数据，实验时小车应靠近打点计时器，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车，故D正确。
故选AD。
（2）相邻计数点间的时间间隔为
根据逐差法，得小车的加速度大小为
（3）根据牛顿第二定律可得
联立解得
故选A。
12. 如图所示为桶装水的电动抽水器，某实验小组欲使用平抛运动的规律来测量该抽水器的流量Q（单位时间流出水的体积），题中物理量单位均为国际单位制单位。

（1）测量抽水器出水管内径（直径）d，调节管口方向，使其________（选填“水平”或“竖直”）。
（2）启动抽水器后水均匀从管口水平射出，待水流速稳定后，测出管口到落地点的高度差为h，水平距离为L，已知重力加速度大小为g，则出水口处水流速度大小________m/s（用题给字母表示）。
（3）该抽水器的流量________（用d、L、g、h表示），若用水杯接水，经过实际验证发现接满一杯水所用的时间总比通过计算得出的时间短，请写出可能的理由：________（写出一条即可）。
【答案】（1）水平 （2）
（3） 高度h测量偏大，水平距离L测量偏小，内径d测量偏小
【解析】
【小问1解析】
为保证水做平抛运动，抽水机抽出的水的初速度要沿水平方向，故应调节管口，使其水平。
【小问2解析】
由，
联立可得
【小问3解析】
该抽水器的流量
实际接满一杯水所用时间总比通过计算得出的时间短，说明计算的流量值偏小，则可能的理由：高度h测量偏大，水平距离L测量偏小，内径d测量偏小。
13. 甲、乙两小车（可视为质点）在平直公路上相邻两车道朝同一方向行驶。甲车由静止开始做加速度大小的匀加速直线运动的同时，乙车以的速度在相邻平直车道上并肩朝同一方向匀速行驶。取甲车开始运动的时刻为0时刻，求：
（1）甲车追上乙车之前，两车之间最大距离；
（2）甲车追上乙车经过的时间和追上时甲车的速度大小；
（3）已知甲车质量，所受牵引力恒定，受阻力大小不变。若甲车追上乙车时立即关闭发动机，甲车又运动了停止。求甲车所受牵引力的大小。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】
【小问1解析】
设甲车经过时间与乙车速度相同，此时最大距离为。由速度公式
由位移公式
解得两车之间的最大距离
【小问2解析】
设经过时间甲车追上乙车，此时甲车的速度为。由位移公式
由速度公式
解得甲车追上乙车经过的时间
甲车追上乙车时甲车的速度大小
【小问3解析】
设关闭发动机后甲车的加速度大小为，由加速度公式
对甲车根据牛顿第二定律有
匀加速直线运动阶段，对甲车有
解得甲车所受牵引力的大小
14. 如图所示，一长的轻绳系一质量小球（可视为质点）在竖直平面内做圆周运动，当运动到圆周的最低点时与小球接触处绳断，绳断前瞬间轻绳承受的最大张力大小为120N，绳断后小球水平射出进入光滑水平面OA，又从A点平滑过渡后冲上倾角的斜面，从B点冲出斜面，最后落在平台上的C点。已知小球和斜面间的动摩擦因数，它在斜面上运动的时间，不计空气阻力，，，重力加速度大小g取，求：
（1）绳断后小球水平射出的速度大小；
（2）小球运动到B点的速度大小和斜面的长度；
（3）小球离平台的最大高度。
【答案】（1） （2）， （3）
【解析】
【小问1解析】
设绳断后小球水平射出的速度大小为。小球运动到圆周的最低点时由牛顿第二定律得
将代入，解得
【小问2解析】
设小球在斜面上的加速度大小为，由牛顿第二定律得
解得
由运动学规律可得小球运动到B点的速度
其中，解得小球运动到B点的速度大小
斜面的长度
【小问3解析】
在B点，将小球的速度沿着水平和竖直方向分解，有，
解得小球离平台的最大高度
15. 如图甲所示，在2024年巴黎奥运会田径女子链球决赛中，中国选手夺得铜牌，这是中国代表团在该项目连续五届奥运会获得奖牌。如图所示，运动员训练时甩动链球使其在水平面内绕竖直转轴做半径为R、线速度大小为v的匀速圆周运动，一段时间后运动员松手，松手前钢丝上的弹力大小为F，松手瞬间链球速度未改变。已知连接链球的轻质钢丝与竖直方向的夹角为（大小未知），链球做圆周运动的平面到水平地面的高度为h，重力加速度大小为g，不计空气阻力，求：
（1）链球的质量m；
（2）夹角的正切值；
（3）链球落地点到竖直转轴的水平距离d。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
钢丝对链球的效果有两个，水平方向有
竖直方向有
由力的合成有
解得松手前钢丝上的弹力大小
链球的质量为
【小问2解析】
松手前对链球水平方向有
竖直方向有
解得夹角的正切值为
【小问3解析】
松手后链球做平抛运动，竖直方向有
水平方向有
由几何关系有
解得链球落地点到竖直转轴的水平距离