四川省绵阳南山中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷（Word版附解析）

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一、本题共 8 小题，每小题 4 分，共 32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目
要求。
1. 物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（ ）
A. 速度 B. 周期
C. 向心力 D. 向心加速度
【答案】B
【解析】
【详解】做匀速圆周运动的物体，在运动过程中，线速度、向心加速度、向心力大小不变，但方向在变；
周期不变，ACD 错误，B 正确。
故选 B。
2. 嫦娥六号返回地球的轨迹如图所示，嫦娥六号从 A 点进入大气层，实现第一次减速，从 C 点飞出大气层，
再从 E 点进入大气层，实现第二次减速，精准地落在预定地点，从 A→B→C→D→E 打了一个 9000km 的水
漂，其中 B、D 分别为轨迹的最低、最高点。则嫦娥六号打水漂的过程中（ ）
A. 在 B 点，嫦娥六号处于失重状态
B. 在 C 点，嫦娥六号的速度方向指向地球
C. 在 D 点，嫦娥六号的合力方向为水平方向
D. 在 E 点，嫦娥六号的加速度方向指向地球
【答案】D
【解析】
【详解】A．在 B 点，合力方向指向轨迹凹侧，即合力向上，加速度向上，嫦娥六号处于超重状态，故 A
错误；
B．在 C 点，嫦娥六号的速度方向沿过 C 点的切线方向斜向上，不指向地球，故 B 错误；
C．根据物体做曲线运动的受力特点，合力方向要指向轨迹的凹侧，故在 D 点，嫦娥六号受到的合力方向指
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向轨迹的下方，故 C 错误；
D．在 E 点，嫦娥六号所受合力方向指向轨迹凹侧，加速度方向指向地球，故 D 正确。
故选 D。
3. 端午赛龙舟是中华民族的传统，若某龙舟在比赛前划向比赛点的途中要渡过 宽两岸平直的河，龙舟
在静水中划行的速率为 ，河水的流速 ，下列说法中正确的是（ ）
A. 该龙舟以最短时间渡河通过的位移为
B. 该龙舟渡河时船头垂直河岸，若水速突然变大，则渡河时间会变长
C. 该龙船渡河所用时间最少为
D. 该龙舟不可能沿垂直河岸的航线抵达对岸
【答案】C
【解析】
【详解】ABC．该龙舟以最短时间渡河时，船速方向与河岸垂直，则最短时间为
s=12s
若水速突然变大，则渡河时间不变；
此时沿河岸方向的位移
m
则龙舟过河的位移为
m>60m
故 AB 错误，C 正确；
D．由于龙舟在静水中划行的速率大于水速，所以龙舟可以沿垂直河岸的航线抵达对岸，故 D 错误；
故选 C。
4. 如图所示。摩托车后轮离开地面后可以视为平抛运动。摩托车以某一速度飞出，后轮落到壕沟对面水平
路面。忽略运动中空气阻力，若摩托车冲出的速度增大，则（ ）
A. 在空中运动时间不变
B. 在空中运动时间变短
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C 落地速度与水平面夹角不变
D. 落地速度与水平面夹角变大
【答案】A
【解析】
【详解】AB．根据平抛运动规律
由此可知，若摩托车冲出的速度增大，但 h 不变，则运动时间不变，故 A 正确，B 错误；
CD．设落地速度与水平面夹角为θ，则
由于运动时间 t 不变，v0 增大，tanθ减小，θ减小，故 CD 错误。
故选 A。
5. 2024 年五一小长假期间，某同学随父母一起来到达州市宣汉县巴山大峡谷景区体验了悬崖秋千，该同学
坐在秋千上摆动到最高点时的照片如图所示，则（ ）
A. 秋千对该同学的作用力大小等于其自身重力
B. 该同学所受的合外力不为零
C. 该同学此时的速度为零，加速度也为零
D. 此时秋千的钢绳所受的拉力最大，最容易断裂
【答案】B
【解析】
【详解】AB．该同学坐在秋千上摆动到最高点时，秋千对该同学的作用力大小等于其自身重力沿半径方向
的分力，即秋千对该同学的作用力大小小于其自身重力；该同学所受的合外力等于其自身重力沿切线方向
的分力，不为零，故 A 错误，B 正确；
C．该同学此时的速度为零，由于该同学所受的合外力等于其自身重力沿切线方向的分力，所以加速度不为
零，故 C 错误；
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D．设绳子与竖直方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律可得
可得
在最高点时，速度最小，θ最大，则秋千的钢绳所受的拉力最小，最不容易断裂，故 D 错误。
故选 B。
6. 如图所示，某同学对着竖直墙壁练习打网球，该同学使球拍与水平方向的夹角为 ，在 O 点击中网球，
球以 的速度垂直球拍离开 O 点，恰好垂直击中墙壁上的 P 点，忽略空气阻力的影响，取重力
加速度大小 ， ，下列说法正确的是（ ）
A. 网球在 P 点与墙壁碰撞时的速度大小为 12m/s B. 网球由 O 点运动到 P 点的时间为 1.4s
C. O、P 两点间的水平距离为 16.6m D. O、P 两点间的高度差为 11.8m
【答案】A
【解析】
【 详 解 】 A． 网 球 的 逆 向 运 动 （ 由 点 到 点 ） 为 平 抛 运 动 ， 对 点 速 度 进 行 分 解 可 得
故 A 正确；
B．在竖直方向上有
解得
故 B 错误；
C． 两点间的水平距离
故 C 错误；
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D． 两点间的高度差
故 D 错误。
故选 A。
7. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运
动，ab 为水平直径，cd 为竖直直径，在运动中木板始终保持水平，物块相对于木板始终静止，则（ ）
A. 物块始终受到三个力作用
B. 物块受到的合外力始终指向圆心
C. 在 c、d 两个位置，物块所受支持力 N 相同，摩擦力 f 为零
D. 在 a、b 两个位置，物块所受摩擦力提供向心力，支持力
【答案】B
【解析】
【详解】A．物块在最高点 c 和最低点 d 均受重力和支持力两个力作用，两个力的合力提供向心力，故 A 错
误；
B．物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，可知合外力始终指向圆心，故 B 正确；
C．在最高点和最低点，摩擦力是零，重力和支持力的合力提供向心力，在位置 c，根据牛顿第二定律得
所以
在位置 d，根据牛顿第二定律得
所以
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C 错误；
D．在 a、b 两个位置，重力和支持力平衡，即 ，物块所受静摩擦力提供向心力，故 D 错误。
故选 B。
8. 为了研究空气动力学问题，如图所示，某人将质量为 的小球从距地面高 处以一定初速度水平抛出，
在距抛出点水平距离 处，有一根管口比小球直径略大的竖直细管，上管口距地面的高度为 。小球在水
平方向上受恒定风力作用，在竖直方向上阻力不计，且小球恰能无碰撞地通过细管，重力加速度为 ，则
下列说法正确的是（ ）
A. 小球在管外运动的时间为 B. 小球的初速度大小为
C. 风力的大小为 D. 小球落地时的速度大小为
【答案】C
【解析】
【详解】AB．小球在竖直方向上做自由落体运动，故从抛出点到上管口的运动过程中，有
解得小球在管外运动的时间为
小球在水平方向上做匀减速运动，因恰能无碰撞地通过管子，故小球到管口时水平速度刚好减为零，设小
球的初速度为 ，则有
解得小球的初速度大小为
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故 AB 错误；
C．设风力大小为 F，水平方向根据牛顿第二定律有
由匀变速直线运动规律可得
联立可得
故 C 正确；
D．小球到达上管口时，水平速度减为零，进入管中后其不再受风力作用，只有竖直方向的运动，从抛出到
落地全程，小球在竖直方向上做自由落体运动，所以有
解得小球落地时的速度大小为
故 D 错误。
故选 C。
二、本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要
求，全部选对的得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。
9. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ）
A. 地球绕太阳运行过程中，速率不变
B. 土星的公转周期大于一年
C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上
D. 开普勒第三定律 ，其中 的大小与行星的质量有关
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【答案】BC
【解析】
【详解】A．根据开普勒第二定律，地球在椭圆轨道运行时，速率变化，故 A 错误；
B．根据开普勒第三定律，因为 ，故 ，故 B 正确；
C．根据开普勒第一定律，太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上，故 C 正确；
D．开普勒第三定律 ，其中 的大小与中心天体的质量有关，与行星的质量无关，故 D 错误。
故选 BC。
10. 如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动。有一质量为 的小球 紧
贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为 和 ，小球 所在的高度为筒高的一半，
已知重力加速度为 ，则下列说法正确的是（ ）
A. 小球 受到重力、支持力和向心力三个力作用
B. 小球 受到的合力方向垂直筒壁斜向上
C. 小球 受到的合力大小为
D. 小球 做匀速圆周运动的角速度
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．如下图所示，小球只受重力和支持力，重力和支持力的合力充当向心力，小球做匀速圆周运
动，则合外力一定指向圆心，选项 AB 错误；
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CD．设图示中 与水平方向夹角为 ，由力的合成可知
由几何关系可知
解得
选项 CD 正确。
故选 CD。
11. 如图所示，可看做质点的物块 质量分别为 和 ，用长为 的轻绳连接沿径向放在转盘上，物
块与转盘的最大静摩擦力均为各自重力的 倍，物块 到转轴的距离也为 ，开始时绳恰好伸直但无弹力，
转盘绕转轴 从静止开始转动，缓慢增大角速度，下列说法正确的是（ ）
A. 若剪断轻绳， 先达到最大静摩擦力
B. 相对转盘即将发生滑动时，绳子的弹力为
C. 当 时， 一定相对转盘发生滑动
D. 相对转盘即将发生滑动时，若突然剪断轻绳， 均做离心运动
【答案】BC
【解析】
【详解】A．若剪断轻绳，物块 a、b 各自达到最大静摩擦力时，对物块 a
对物块 b
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得
则物块 b 先达到最大静摩擦力，故 A 错误；
BC.a、b 相对转盘即将发生滑动时，转盘的角速度为 ，绳子拉力为 ，由牛顿第二定律有，对 b
对 a
解得
所以当
a、b 一定相对转盘发生滑动，故 BC 正确；
D．a、b 相对转盘即将发生滑动时，若突然剪断轻绳，此时
即 a 的最大静摩擦力大于所需向心力，则 a 不会发生相对滑动，也不会做离心运动，故 D 错误。
故选 BC。
12. 用外力 F 通过如图所示的装置把一个质量为 m 的小球沿倾角为 30°的光滑斜面匀速向上拉动，已知在小
球匀速运动的过程中，拴在小球上的绳子与水平杆之间的夹角从 45°变为 90°，斜面与水平地面之间是粗糙
的，并且斜面一直静止在水平地面上，不计滑轮处及滑轮与绳子之间的摩擦．则在小球匀速运动的过程中，
下列说法正确的是
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A. 地面对斜面的静摩擦力保持不变
B. 外力 F 一直在增大
C. 某时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力
D. 绳子移动的速度大小大于小球沿斜面运动的速度的大小
【答案】BC
【解析】
【详解】B．设连接小球的绳子与水平方向的夹角为θ；对小球沿斜面方向：
则当θ角从 45°变为 90°的过程中，绳子的拉力变大，因 F=T，则外力 F 一直在增大，选项 B 正确；
A．对小球和斜面的整体，地面对斜面体的摩擦力等于绳子拉力的水平分量，则
可知，随θ角的增加，地面对斜面的静摩擦力 f 是变化的，选项 A 错误；
C．当 θ=90°时，滑轮两边绳子的夹角为 120°，此时刻绳子对水平杆上的滑轮轴的合力等于绳子的拉力，选
项 C 正确；
D．将小球的速度 v 分解可知，绳子的速度 ，则绳子移动的速度大小小于小球沿斜面运
动的速度的大小，选项 D 错误；
故选 BC.
【点睛】此题涉及到的研究对象较多，关键是如何正确选择研究对象，并能对研究对象正确的受力分析，
灵活运用整体及隔离法解题．
第Ⅱ卷（非选择题，共 52 分）
三、本大题 2 小题，每空 2 分，共 16 分。
13. 用如图所示的装置探究向心力的大小与质量、角速度和半径之间关系。已知小球在槽中 、 、 位置
做圆周运动的轨道半径之比为 ，调整传动皮带，可以使左、右塔轮自上而下按如图所示三种方式进
行组合，每层半径之比由上至下分别为 、 和 。
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（1）在探究向心力大小与质量的关系时，为了保持角速度和半径相同，需要先将传动皮带调至变速塔轮的
第__________（选填“一”“二”或“三”）层，再将质量不同的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径相
等的横臂挡板内侧：
（2）在探究向心力大小与角速度的关系时，先将传动皮带调至变速塔轮的第二层（或第三层），再将质量
相同的钢球分别放在_________（选填“ 、 ”“ 、 ”或“ 、 ”）位置的挡板内侧；
（3）在探究向心力大小与半径的关系时，先将传动皮带调至变速塔轮的第一层，再将两个质量相等的钢球
分别放在_________（选填“ 、 ”“ 、 ”或“ 、 ”）位置的挡板内侧。
（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 ，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）一 （2）A、C
（3）B、C （4）B
【解析】
【小问 1 详解】
根据题意可知，变速塔轮为皮带传动，塔轮边缘的线速度大小相等，由公式
可知，要保持角速度相同，则塔轮半径相等，即将传动皮带调至变速塔轮的第一层。
【小问 2 详解】
在探究向心力大小与角速度的关系时，要保持小球质量和转动半径相同，即再将质量相同的钢球分别放在 A、
C 位置的挡板内侧。
【小问 3 详解】
在探究向心力大小与半径的关系时，要保持小球质量和转动角速度相同，转动半径不同，即将两个质量相
等的钢球分别放在 B、C 位置的挡板内侧。
【小问 4 详解】
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某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，由公式 可知，若两个小球所受向心力的比值为
，则角速度之比为 ，变速塔轮相对应的半径之比为 。
故选 B。
14. 某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。
（1）关于该实验的一些做法，不合理的是___________
A. 使用密度大、体积小的球进行实验
B. 斜槽末端切线应当保持水平
C. 斜槽轨道必须光滑
D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触
（2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点 的位置，取点 为坐标原点，建立如
图所示坐标系，点 为小球运动一段时间后的位置， 取 。根据图像可知小球的初速度大小
___________ ，小球在 点的速度大小 ___________m/s。（计算结果均保留三位有效数字）
（3）另一实验小组的同学在其所得的轨迹上选取间距较大的几个点，测出各点到抛出点的水平距离 和竖
直高度 ，并在直角坐标系内绘出了 图像， 取 。根据图像可知小球的初速度大小
___________ 。
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【答案】（1）C （2） ①. 2.00 ②. 2.83
（3）1
【解析】
【小问 1 详解】
A．为了减小空气阻力的影响，应使用密度大、体积小的球进行实验，故 A 正确，不满足题意要求；
B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端切线应当保持水平，故 B 正确，不满足题意要求；
C．为了保证小球每次抛出时的速度相同，每次需要从相同位置静止释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故
C 错误，满足题意要求；
D．为了减小误差，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，故 D 正确，不满足题意要求。
故选 C。
【小问 2 详解】
[1]竖直方向根据
可得
水平方向根据
可得小球的初速度大小为
[2]小球在 点的竖直分速度大小为
则小球在 点的速度大小为
小问 3 详解】
根据平抛运动规律可得 ，
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可得
则 图像的斜率为
解得小球的初速度大小
四、本大题 3 小题，共 36 分，要求必须写出必要的文字说明、主要的计算步骤和明确的答案。
15. 我们常常在公园和古村落中见到拱形桥，如图甲所示。若一质量为 的汽车，以
的速度经过半径为 的拱形桥最高点，如图乙所示，取 。求
（1）汽车对桥的压力 大小；
（2）为保证汽车安全经过桥顶，汽车经过桥顶的最大速度 是多大？
【答案】（1） ；（2）
【解析】
详解】（1）汽车过拱形桥最高点时
代入数据解得
由牛顿第三定律得，汽车对桥的压力 大小
（2）为保证汽车安全经过桥顶，汽车经过桥顶的最大速度 时
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代入数据解得
16. 跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量 的跑酷运动员，在水平高台上水平向
右跑到高台边缘，以 的速度从上边缘的 点水平向右跳出，运动时间 后落在一倾角为 53°的斜面
上的 点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以 的速度从 点水平向左蹬出，
刚好落到斜面的底端 点。 点为平台的下边缘点，假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，取
， ， 。求：
（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度 大小；
（2）运动员从 点运动到底端 的时间 及水平高台 的高度 ；
（3）若运动员迅速转身以 的速度从 点水平向左蹬出，要使运动员落在地面 上，求速度 的最大值。
【答案】（1）8m/s
（2） ，5m
（3）6m/s
【解析】
【小问 1 详解】
设运动员到达 点的竖直分速度为 ，则有
由几何关系可得运动员到达 点的速度方向与水平方向夹角为
由平抛运动规律有
解得
【小问 2 详解】
设 、 两点的竖直高度为 ，则有
设运动员以 的速度从 点平抛运动到 点的时间为 ，水平位移为 ，竖直高度为 ，则有
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，
由几何关系
解得 ，
则水平高台 的高度
【小问 3 详解】
设从 到 水平位移为 ，则
运动员从 点到达 点时， 最大，则
解得
17. 如图所示，长 水平传送带右端 与水平地面平齐并无缝对接，半径 的竖直光滑半
圆环轨道与水平地面相切于圆环的端点 。传送带以 的速度顺时针匀速转动，某时刻质量
的物块以 速度冲上传送带的左端，经水平地面从 点冲上半圆环轨道后恰好通过 点并
水平飞出，最后物块恰好落在 点。已知物块与传送带间的摩擦因数 ，重力加速度 ，
物块的大小忽略不计，求：
（1）物块离开传送带右端 时的速度大小；
（2） 、 两点间的距离 ；
（3）若改变水平面 间的距离，小物块不能通过 点而只能到达半圆轨道的 点就脱离轨道（ 点位置
如图所示），已知 ， ，求此小物块到达的最高位置与 点的竖直距离？
【答案】（1）5m/s
（2）0.8m （3）0.0224m
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【解析】
【小问 1 详解】
设物块在传送带上相对运动的加速度大小为 ，由牛顿第二定律有
解得
假设物块在传送带上一直做匀加速运动，加速时间为 ，根据运动学公式
解得
物块离开传送带时的速度
故假设成立，物块离开传送带时的速度为 5m/s。
【小问 2 详解】
设物块恰好过 点 速度大小为 ，由牛顿第二定律有
解得
设 、 两点间距离为 ，物块从 点到 点运动时间为 ，则有 ，
解得
【小问 3 详解】
设小物块在 点处速度大小 ，则有
解得
设物块在 点处竖直分速度为 ，则
小物块从 点上升的最大高度为
小物块到达的最高位置与 点的竖直距离
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