河北省沧州市三县联考2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题（解析版）

这是一份河北省沧州市三县联考2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题（解析版），共15页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围， 壁球是一种对墙击球室内运动，081mB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：人教版必修第二册第五章至第六章第2节。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于曲线运动的叙述正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 物体在变力作用下一定做曲线运动
C. 物体只有受到方向时刻变化的合外力作用下才会做曲线运动
D. 曲线运动中速度方向时刻变化，故曲线运动不可能是匀变速运动
【答案】A
【解析】A．曲线运动中速度方向时刻变化，速度是矢量，因此曲线运动一定都是变速运动，A正确；
B．曲线运动中物体受的合外力方向与速度方向不在一条直线上，加速度方向与速度方向不在一条直线上，若合力方向与速度方向共线，合力大小变化物体仍做直线运动，B错误；
C．只要物体受的合外力方向与速度方向不在一直线上时物体做曲线运动，合外力的方向不一定变化，C错误；
D．合外力和加速度恒定且方向与速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动，D错误。
故选A。
2. 在风洞实验室中进行如图所示的实验，光滑的水平面上一小球以速度v0向东运动，运动中要穿过水平向北的风洞MN，在风洞施加的水平恒力作用下，小球通过风洞过程及通过后的轨迹正确的图是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】小球在光滑的水平面上以v0向东运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹的凹侧，且速度的方向沿着轨迹的切线方向。
故选A。
3. 一条河的两侧河岸相互平行，河宽为40m，河中水流速度处处相同，大小为3．且沿河岸方向，一名游泳运动员在静水中沿直线游动的速度大小为4且不变，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员游过河的最短时间为8s
B. 运动员在河水中的运动轨迹可能为曲线
C. 通过调整游泳方向，运动员能够到达正对岸
D. 若以最快时间渡河，运动员的位移大小为40m
【答案】C
【解析】A．当运动员垂直河岸向对岸游去时，垂直河岸方向速度最大，运动员最短游过河的时间
故A错误；
B．不论运动员向哪个方向游动，运动员在河中的运动轨迹一定为直线，故B错误；
C．当运动员在静水中的速度大于河水流速时，可到达正对岸，故C正确；
D．当运动员垂直河岸向对岸游去时，时间渡河时间最短，合速度为5m/s，此时位移
故D错误。
故选C。
4. 如图所示，分别是自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的边缘上的三个点，三点到各自转动轴的距离分别为和。支起自行车后轮，在匀速转动踏板的过程中，链条不打滑，则三点（ ）
A. 转速大小之比是
B. 角速度大小之比是
C. 线速度大小之比是
D. 向心加速度大小之比是
【答案】C
【解析】B．两点是链条传动，相等时间内通过弧长相等，即线速度相等，有
由
得
两点绕共同的轴转动，相等时间内转过角度相等，即角速度相等，由，得
综知
B错误；
C．根据以上分析可得
C正确；
A．由
得
A错误；
D．由向心加速度
得
D错误。
故选C。
5. 如图所示，汽车向右沿水平面以速度做匀速直线运动，通过定滑轮连接的重物M随之向上运动，若不计绳子质量和绳子与滑轮间的摩擦，则下列说法正确的是
A. 重物M向上做匀速直线运动
B. 绳子对重物M的拉力小于重物M的重力
C. 图示时刻，重物M的速度大小为
D. 图示时刻，重M的速度大小为
【答案】D
【解析】ACD．根据平行四边形定则得,汽车做匀速直线运动，速度不变，绳子与水平方向的夹角减小，所以变大，因此M做加速运动，A错误，C错误，D正确；
B．重物M向上做加速运动，由牛顿第二定律可知绳子对重物M的拉力大于重物M的重力,B错误。
故选D。
6. 壁球是一种对墙击球室内运动。如图所示一同学对着墙壁打壁球，结果壁球与墙壁上的M点碰撞后水平弹离，接球时球拍与水平方向的夹角为θ=24°，壁球垂直落在球拍上N点前瞬间的速度大小为2m/s。重力加速度大小取g=10m/s2，sin24°=0.4，cs24°=0.9，壁球可视为质点，不计空气阻力。则M、N两点的高度差为（ ）
A. 0.081mB. 0.162mC. 0.324mD. 0.486m
【答案】B
【解析】壁球恰好垂直落在球拍上的N点，球拍与水平方向的夹角为θ=24°，壁球落到球拍前瞬间的速度大小为2m/s，则有
则M、N两点的高度差为
故选B。
7. 如图所示，湖边有倾角为的大坝，水面与大坝的交点为。人站在大坝上点处以水平初速度沿垂直河岸方向向湖里抛石子，不计空气阻力，下列说法中正确的是（ ）
A. 初速度越大，石子在空中运动时间越长
B. 石子在空中运动时速度变化率在不断变大
C. 若石子能落入水中，则石子在空中的速度变化量恒定不变
D. 若石子不能落入水中，初速度越大落到斜面时速度方向与斜面的夹角越大
【答案】C
【解析】若石子恰好落在点，由平抛运动的规律有，
联立解得
A．当初速度时，石块会落入水中，下落高度恒定，运动时间恒定，故A错误；
C．若石子能落入水中，石子在空中运动时速度变化量
石子在空中运动时间恒定，则石子在空中速度变化量恒定不变，故C正确；
B．石子在空中运动时，速度随时间的变化率
加速度恒定不变，故B错误；
D．当初速度时，石子落在大坝的斜面上，位移与水平方向的夹角为，根据
设速度方向与水平方向的夹角为，根据
则推出
所以落到大坝的斜面上时速度方向与斜面的夹角是定值，与无关，故D错误。
故选C。
8. 很多城市将掷铅球作为中考体育考试项目之一，甲同学将铅球斜向上抛出，乙同学将铅球水平抛出，下图为两位同学将铅球抛出后铅球的运动轨迹，不计空气阻力和转动的影响，则下列说法正确的是（ ）
A. 甲同学抛出的铅球在空中运动时间更长
B. 两个被抛出的铅球在空中运动时的加速度不同
C. 若甲同学也将铅球水平抛出，则可能将铅球抛比乙更远
D. 乙同学抛出的铅球初速度一定更大
【答案】AC
【解析】A．甲同学抛出的铅球到达的最高点更高，根据竖直上抛运动的特点可知甲同学抛出的铅球在空中的运动时间更长，A正确；
B．两个铅球均只受重力作用，加速度均为重力加速度，B错误；
CD．根据题意无法确定哪个铅球初速度更大，故甲同学抛出的铅球初速度可能大于乙同学，若甲将铅球水平抛出，则可能飞的更远，C正确，D错误。
故选AC。
9. 两端封闭的玻璃管中注满清水，将管转至图示竖直位置，质量为的物块在方向的速度一时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，物体的初速度大小为
B. 物体所受的合外力大小为，做匀变速曲线运动
C. 末物体速度大小为
D. 内物体的位移大小为
【答案】BC
【解析】A．因，y方向做匀速运动
则初速度大小为
A错误；
B．方向做匀加速度运动，方向做匀速运动，故物体做匀变速曲线运动，x方向的加速度
B正确；
C．末速度大小为
C正确；
D．内
故位移大小为，D错误。
故选BC。
10. “抛石机”是古代战争中常用的一种机械．某学习小组用自制的抛石机演练抛石过程，其运动轨迹可简化为下图，A点为石块的投出点，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5m，石块视为质点，空气阻力不计．取，，重力加速度大小．则下列说法正确的是（ ）
A. 石块从A点运动至C点的过程中加速度方向一直在改变
B. 石块离开A点时的速度大小为25m/s
C. 石块从A点运动至C点的过程中最小速度为22.5m/s
D. A、C两点之间的距离为14.4m
【答案】BC
【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，大小恒为g，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正确；
D．A、C两点之间的距离
故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某学习小组用实验探究“平抛运动规律”。
(1)甲同学采用如图1所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_______。
(2)乙同学采用如图2所示的装置。用两个相同的弧形轨道M、N分别于发射小铁球 P、Q，其中N的末端与光滑水平面相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D，调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小铁球同时分别从轨道M、N的下端射出。实验可观察到的现象应是_____________ ；保持AC=BD，仅仅改变弧形轨道M在竖直方向的位置，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明_________ 。
(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片。图中每个小方格的边长为2.5cm，分析可知，位置1_________（填“是”或“不是”）平抛运动的起点；该小球平抛运动的初速度大小为_________m/s（g取10m/s2）。
【答案】(1)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动 (2)P，Q二球相碰 平抛运动在水平方向上是匀速运动 (3) 不是 1
【解析】（1）在打击金属片时，A小球同时做平抛运动与自由落体运动，B小球同时做自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
（2）P，Q二球相碰。
（2）让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度．小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，当两小球相遇时则说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动．当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。
（3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动，如果是平抛运动的起点，根据初速度为零的匀变速运动的特点，在竖直方向上在相等的时间内位移之比为 ，由图可知是 ，所以 1不是平抛运动的起点。
（3）平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动，设每个小方格边长为，闪光时间间隔为，在竖直方向
可得
水平方向
得
12. 某实验小组利用如图所示的装置进行“探究向心力大小与半径，角速度、质量的关系”实验，转动手柄，可使塔轮，长槽和短槽随之匀速转动，塔轮自上而下有三层，每层左、右半径之比分别是1：1、2：1和3：1。左，右塔轮通过皮带连接，并可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在长槽A处和短槽的C处，A、C到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。
（1）在研究向心力的大小F与质量m，角速度和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中的________。
A. 微元法B. 等效替代法C. 控制变量法D. 转化放大法
（2）如图所示，实验中某同学把两个质量相等的小球放在A、C位置，将皮带处于左、右两边半径不等的塔轮上，转动手柄，观察左、右标尺的刻度，这是在探究向心力大小F与________（填选项前的字母）。
A. 质量m的关系B. 半径r的关系C. 角速度的关系
（3）若两个质量相等的小球放在A、C位置，与皮带连接的左、右两个变速塔轮半径之比为2：1，发现标尺上的等分格显示出两个小球所受向心力大小之比为1：4；再改变两个变速塔轮半径之比为3：1，则标尺上的等分格显示出两个小球所受向心力大小之比为________，则说明当做圆周运动的物体的质量、半径不变时，物体所受向心力大小与________（选填“”“”或“”）成正比。
【答案】（1）C （2）C （3） 1：9
【解析】（1）本实验探究一个物理量跟几个物理量的关系，应使用了控制变量法。
故选C。
（2）两个变速塔轮的线速度大小相等，小球质量相等，做圆周运动的半径相等，塔轮半径不同，导致塔轮转动角速度不同，故在探究向心力大小与角速度的关系。
故选C。
（3）质量相等，线速度相等，塔轮半径比为2:1，则角速度比为1:2，之比为1:4，向心力之比为1:4；同理塔轮半径之比为3:1，则之比为1:9，向心力之比为1:9；重复实验仍得到此结论，说明当做圆周运动的物体的质量、半径不变时，物体所受向心力大小与成正比。
三、计算题（本题共3小题，共计40分。解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
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，当圆筒绕中心轴匀速转动时，一质量为1kg的物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。已知物块与圆筒内壁间的动摩擦因数为0.2，重力加速度取，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）物块受到哪几个力的作用？物块随圆筒做匀速圆周运动的向心力由什么力提供？向心力的大小是多少？
（2）求物块的线速度的大小。
【答案】（1）50N （2）
【解析】
【小问1解析】
小球受到圆筒内壁对其的支持力，竖直向上的摩擦力和竖直向下的重力
圆筒内壁对其支持力提供向心力
小球在竖直方向受力平衡有
水平方向由圆筒内壁对其支持力提供向心力有
【小问2解析】
水平方向由牛顿第二定律有
代入数据解得物块的线速度大小为
14. 如图所示，小球以的水平初速度从一倾角为，足够高的斜面上水平抛出，飞行一段时间后撞在斜面上，在这一过程中，求：（不计空气阻力，取，，，）
（1）小球在空中的飞行时间；
（2）小球的位移大小；
（3）小球距斜面的最远距离。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】（1）落到斜面时，竖直方向
水平方向
根据几何关系
联立解得
（2）竖直方向位移
则位移
（3）以沿斜面和垂直斜面建立坐标系，小球垂直斜面方向上做加速度大小为的匀减速运动
15. 合成与分解是在等效的思想下解决复杂运动的一种重要方法，我们可以按照问题的实际情况进行恰当地合成与分解，将复杂运动变为简单运动来研究。如图所示，虚线与水平地面的夹角为，质量为的小球从点以大小为的初速度沿与平行的方向抛出，运动过程中小球始终受到大小、方向水平向右的风力的作用，是虚线上的点，与虚线垂直，且两点间的距离为，经过一段时间，小球运动到虚线上的点，重力加速度为，，小球可视为质点。
（1）研究小球从点运动至地面的过程，可以将小球的速度沿水平与竖直方向分解。
①求小球从点运动到最高点的时间；
②若小球离地面的高度，重力加速度取，求小球落地时的水平位移大小。
（2）研究小球从点运动到点的过程，可以将与合成一个力，据此请求出小球从点运动到点的时间。
【答案】（1）① ，② 31m （2）
【解析】
【小问1解析】
①小球在最高点时速度沿水平方向，则竖直方向的分速度为0，有
解得
②竖直方向上小球做竖直上抛运动，有
水平方向上做匀加速运动，有
其中
联立解得，
【小问2解析】
把与小球的重力合成有
由牛顿第二定律
解得
设与的夹角为，则
解得
由几何关系可得与的夹角为，则与的夹角为
则小球从点到点做类平抛运动，由类平抛运动的规律有
解得