2025_2026学年河南新蔡县第一高级中学度下学期高一精英部3月月考物理试卷 [含解析]

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一、单选题（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. 做匀速圆周运动的物体，在运动过程中保持不变的物理量是（ ）
A. 速度B. 合外力C. 加速度D. 速率
【答案】D
【解析】
【详解】A．速度是矢量，匀速圆周运动中速度方向时刻变化，故A错误；
B．合外力提供向心力，方向始终指向圆心，方向不断变化，故B错误；
C．加速度方向与合外力方向相同，也指向圆心，方向不断变化，故C错误；
D．速率是速度的大小，匀速圆周运动中速率保持不变，故D正确。
故选D。
2. 汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向加速行驶。如图中分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，你认为正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】汽车从M点向N点加速行驶，汽车做曲线运动，所以合外力F的方向应指向曲线的内侧，且F和速度方向成锐角。
故选C。
3. 洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影。如图所示，水速为v，消防武警驾驶冲锋舟，若采用以下两种过河方式：①冲锋舟速度大小不变，过河时间最短，线路为A处到B处，与平直河岸成30°角；②线路也为A处到B处，但冲锋舟速度最小。则两种方案中，速度和速度之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】当冲锋舟过河时间最短时，速度的方向垂直河岸，根据几何关系，有
可解得
在第二次过河的过程中，当冲锋舟速度最小时，速度方向应与虚线垂直，有
所以
故选D。
4. 如图3所示，均质细杆的上端A靠在光滑竖直墙面上，下端B置于光滑水平面上，现细杆由与墙面夹角很小处滑落，当时细杆A端的速度大小为，则B端的速度大小为（ ）
A. 3m/sB. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】当细杆与水平面间夹角为时，细杆A端与B端的速度沿杆方向的分速度相等，可得
解得
故选A。
5. 图为汽车在水平路面上匀速行驶时车轮边缘上M点的运动轨迹。已知时刻M点与坐标原点O重合，车轮半径，汽车的速度，则（ ）
A. M点运动到最高点A时的速度为零B. M点在OA与AB的平均速度大小相同
C. 最高点A的坐标为D. M点从O运动到B的时间为0.3s
【答案】B
【解析】
【详解】A．M点运动到最高点A时的速度不为零，方向水平向右，故A错误；
B．由运动轨迹的对称性可知，OA段与AB段的位移大小和运动时间均相同，则M点在OA与AB的平均速度大小相同，故B正确；
C．M点的运动可看成匀速圆周运动与匀速直线运动的合成，则最高点A的纵坐标为
匀速圆周运动的周期为
O点运动至A点的时间为
最高点A的横坐标为
最高点A的坐标为，故C错误；
D．根据对称性，M点从O运动到B的时间为
故D错误。
故选B。
6. 滑板运动员在倾角的斜面轨道上练习起跳动作，某次起跳时速度大小，速度方向与斜面的夹角，不计空气阻力，重力加速度（已知，）。则运动员腾空过程中离开斜面的最大距离为（ ）
A. 1.0mB. 1.44mC. 2.0mD. 2.56m
【答案】B
【解析】
【详解】由题意可知运动员水平跳出，在垂直斜面方向上分速度为
沿着斜面方向上的分速度
垂直斜面方向上的分加速度为
沿着斜面方向上的分加速度为
离开斜面的距离最大时，有
解得
由运动学公式得
故选B。
7. 前人经长期观察，发现金星离太阳的最大角距离（金星、地球、太阳连线之间最大角度）约为46°，已知，，设地球、金星绕太阳运动的周期分别为、，则最接近（ ）
A 0.329B. 0.373C. 2.68D. 3.04
【答案】B
【解析】
【详解】由图中的几何关系可知，当金星与太阳连线垂直金星与地球连线时，金星距离太阳的角距离最大，此时金星和地球绕太阳公转的轨道半径之比为
根据开普勒第三定律，，故选B。
二、多选题（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，有多项符合要求，全部选对得6分，少选得3分，多选或错选得0分）
8. 如图所示，水平绷紧的传送带AB长，始终以恒定速率运行，初速度大小为的小物块（可视为质点）从与传送带等高的光滑水平地面上经B点滑上传送带。小物块，物块与传送带间的动摩擦因数，g取。下列说法正确的是（ ）
A. 小物块可以到达A点B. 小物块向左滑行的距离为6m
C. 小物块相对传送带滑动的位移为13.5mD. 小物块离开传送带时速度为6m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．对小物块，由牛顿第二定律得
解得
物块向左做匀减速直线运动，速度为零时的位移大小为
可知小物块不能到达A点，故A错误，B正确；
CD．小物块向左减速到速度为0所需的时间为
在此时间内传送带的位移大小为
小物块速度变为零后向右做匀加速直线运动，加速到与传送带速度相等的时间为
之后小物块与传送带一起向右做匀速直线运动，可知小物块离开传送带时速度为；
小物块向右做匀加速直线运动过程的位移大小为
传送带的位移大小为
故小物块相对于传送带滑动的位移为，故C正确，D错误。
故选BC。
9. 如图所示，水平圆盘绕过圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，A、B、C三个木块放置在圆盘上面的同一条直径上，已知B的质量为2m，B与圆盘间的动摩擦因数为2μ，A和C的质量均为m，与圆盘间的动摩擦因数均为μ，OA、OB、BC长均为L，开始时，圆盘匀速转动时的角速度ω比较小，随后使圆盘转动的角速度ω不断缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. 随着圆盘转动的角速度ω不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B
B. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，轻绳无张力
C. 若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，B、C均与圆盘发生相对滑动
D. 若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，则当圆盘转动的角速度时，A、B均不能与圆盘保持相对静止
【答案】AC
【解析】
【详解】A．木块与圆盘发生相对滑动的临界条件是木块与圆盘间的最大静摩擦力提供它们做圆周运动的向心力，对A、B、C分别有，，
解得，，
则随着圆盘转动的角速度不断增大，木块与圆盘发生相对滑动的顺序依次是C、A、B，故A正确；
B．若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，结合A分析可知，当时，轻绳开始有张力，则当圆盘转动的角速度时，轻绳可能有张力，故B错误；
C．根据题意可知，若B、C之间用一根长L的轻绳连接起来，B、C均与圆盘发生相对滑动时，则有
解得，故C正确；
D．若A、B之间用一根长2L的轻绳连接起来，A、B均与圆盘发生相对滑动时，则有
解得，故D错误。
故选AC。
10. 如图所示，质量为的小球套在与竖直方向成角的倾斜光滑轻杆上，原长为的轻质弹簧一端固定于点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直平面内，图中水平，间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，距离等于距离，小球在点时弹簧弹力大小恰好等于小球重力。轻杆绕竖直轴做匀速圆周运动，且小球随轻杆稳定转动时轨迹平面水平，重力加速度为。下列说法正确的是（ ）
A. 当小球在点与轻杆相对静止，轻杆转动的角速度为
B. 当小球在点与轻杆相对静止，轻杆转动的角速度为
C. 小球在点与轻杆相对静止，小球对轻杆的弹力可能为零
D. 小球在点与轻杆相对静止，缓慢增大角速度，小球可能仍在点相对轻杆静止
【答案】AB
【解析】
【详解】A．当小球在点与轻杆相对静止，受力分析后由轻杆的弹力的水平分量充当向心力
即，
解得此时的角速度为，故A正确；
B．当小球在点与轻杆相对静止时，弹簧弹力与轻杆弹力的水平分量充当小球的向心力，
有，且
解得，故B正确；
C．小球在点与轻杆相对静止，由于对称性，此时弹簧的长度与A处时相等，弹力大小也为。小球竖直方向上，轻杆弹力不为0。故C错误；
D．小球在点与轻杆相对静止，缓慢增大角速度，所需要向心力增加，轻杆弹力不足以提供小球的加速度，故小球会向上运动，不能在B处静止，故D错误。
故选 AB。
三、非选择题（本题共5小题，共54分）
11. 如图所示是“DIS向心力实验器”，当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为的圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋转臂另一端的挡光杆（挡光宽度为，旋转半径为）每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力大小和挡光时间的数据。该同学通过保持砝码质量和运动半径不变，来探究向心力与角速度的关系。
（1）下列实验与本实验方法相同的是___________。
A. 探究平抛运动的特点
B. 探究加速度与力和质量的关系
C. 探究弹簧形变量与力的关系
D. 探究两个互成角度力的合成规律
（2）某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为，则砝码的角速度___________。
（3）以为纵坐标，以___________（填“”“”“”或“”）为横坐标，可在坐标纸中描出数据点做一条直线，若该直线的斜率为，由作出的图线可得砝码做圆周运动的半径___________（用、、、表示）。
【答案】（1）B （2）
（3） ①. ②.
【解析】
【小问1详解】
A．探究平抛运动的特点用运动的合成与分解法，故A错误；
B．探究加速度与力和质量的关系用控制变量法，与本实验方法相同，故B正确；
C．探究弹簧形变量与力的关系用等效替代法，故C错误；
D．探究两个互成角度的力的合成规律用等效替代法，故D错误；
故选B。
【小问2详解】
挡光杆与砝码同轴转动，角速度相等。挡光杆的线速度
由
得
【小问3详解】
向心力公式
代入
得
可见与成正比，故横坐标为。设斜率
解得
12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，实验小组从不同角度进行实验。
（1）采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是____。
A. 将斜槽轨道的末端调成水平
B. 本实验不需要用天平测出小球的质量，也不需要配备铅垂线
C. 小球释放的初始位置越高越好
D. 图甲中挡条每次必须等间距下移
（2）实验中探究物体做平抛运动时，它的速度方向与水平方向的夹角为，其正切值随时间变化的图像如图所示，则初速度____。（取，结果保留两位有效数字）
（3）由（2）中实验测得落点和平抛起点连线与水平方向夹角，则位移为____。（取，结果保留两位有效数字）
（4）在此实验中，每次都要让小球从斜槽上的同一位置由静止滚下，但小球与斜槽间有摩擦力，这个摩擦力____（填“会”或“不会”）使实验的误差增大。
【答案】（1）A （2）1.0
（3）0.28 （4）不会
【解析】
【小问1详解】
A．为了保证小球沿水平方向飞出，应将斜槽轨道的末端调成水平，故A正确；
B．本实验不需要天平测出小球的质量，但需要配备铅垂线以确定竖直方向，故B错误；
C．实验中需要小球每次从斜槽上同一位置由静止释放，小球释放的初始位置适合即可，不是越高越好，释放位置过高，会导致初速度较大，小球经过纸面的时间较短，竖直方向下落的高度较低，描绘的轨迹不便于数据计算，故C错误；
D．图甲中挡条每次不需要等间距下移，故D错误。
故选A。
【小问2详解】
由
可得随时间t变化的图像斜率为
解得
【小问3详解】
由
解得
水平分位移、竖直分位移分别为，
故位移为
【小问4详解】
斜槽轨道不需要光滑，只要保证小球每次从同一位置释放即可，因为小球每次从同一位置释放，路径相同，每次损失的机械能相同，到达斜面底端时速度相等。
13. 有一辆质量为1000 kg的小汽车驶上圆弧半径为40 m的拱桥。取重力加速度g=10m/s2，求：
（1）汽车到达桥顶时速度为10 m/s，汽车对桥的压力是多大？
（2）汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空，对桥没有压力？
【答案】（1）7500N
（2）20m/s
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律可知
解得
根据牛顿第三定律可知汽车对桥的压力
【小问2详解】
恰好腾空时，车对桥面的压力恰为零，则对车
解得
14. 如图所示，将一质量为可视为质点的小球系于长为的细线上绕点作竖直圆周运动，某时刻在最低点点时细线断裂，小球从离水平地面高的点水平向右飞出，测得第一次落点与点的水平距离为。不计空气阻力，重力加速度取。求：
（1）小球落到点时的速度；
（2）若小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为，第一次落点与第二次落点之间的距离为。且小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，求第5次碰撞时跟点时的水平位移大小。
【答案】（1），方向与水平方向夹角 θ 满足 （2）6.9m
【解析】
【小问1详解】
设细线断裂时小球速度为，根据平抛运动的规律可得，
联立解得，
小球落到A点时的速度大小
设方向与水平方向夹角为，则有
【小问2详解】
第一次弹起后过程，根据对称性可知，
联立解得在最高点速度，
可知第一次碰后水平分速度与竖直方向速度分别为，
第一次碰前水平分速度与竖直方向速度分别为，
所以水平分速度比为，竖直分速度比为，所以每次碰后水平位移分别为，
第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小
15. 如图甲，质量的足够长的木板静止在粗糙水平地面上，木板左端放置一质量的物块（可视为质点）。时刻对物块施加一水平向右的拉力，拉力的大小随时间的变化关系如图乙所示，4.5s末撤去拉力。已知物块与木板间的动摩擦因数，木板与地面间的动摩擦因数，取重力加速度；最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求：
（1）内木板对物块的摩擦力大小；（结果可用分数表示）
（2）内物块、木板的加速度大小；
（3）最终物块到木板左端的距离。
【答案】（1）
（2），
（3）3m
【解析】
【小问1详解】
由题意可知，在0～3s的时间内，物块受到拉力
假设物块与板不发生相对滑动，对整体由牛顿第二定律可得
解得
再隔离m有
解得
物块受到最大静摩擦力为
因为
假设成立，物块受到的摩擦力大小为。
【小问2详解】
的时间内，拉力
设物块和木板间发生相对滑动，物块和木板的加速度分别为a1和a2，隔离m有
隔离M有
解得，
假设成立。
【小问3详解】
时，物块和木板的速度为
时，物块和木板的速度分别为，
解得，
在的时间内，物块在木板上滑行的位移大小为
解得
撤去拉力后，设经过t3时间二者相对静止，此时二者的速度为v。物块的加速度大小为
木板的加速度不变仍为
则
解得
由
解得
此过程相对位移
之后由于，两者一起减速，所以最终物块到木板左端的距离