河南省郑州励德双语学校2022-2023学年高一下学期3月第一次月考物理试题（含解析）

励德双语学校2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物理
考试时间：100分钟；共100分
一、选择题（共12题，48分。其中1-8题为单选题，9-12为多选题）
1. 关于平抛运动，下列说法不正确的是（　　）
A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B. 平抛运动的速度大小是时刻变化的
C. 平抛运动速度方向与恒力方向的夹角保持不变
D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
2. 如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，且ha>hb，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）
A. ta>tb va＜vb B. ta>tb va>vb
C. ta＜tb va＜vb D. ta＜tb va>vb
3. 运动员在体育场上奋力抛出铅球，其运动轨迹如图所示。已知B点为铅球运动的最高点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A. 从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小
B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点的加速度比D点的加速度大
D. 从A点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小
4. A、两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比，转过的角度之比。则下列说法中正确的是（ ）
A. 它们的半径之比 B. 它们的半径之比
C. 它们的周期之比TA：TB = 3：2 D. 它们的转速之比
5. 一小型无人机在高空中飞行，将其运动沿水平方向和竖直方向分解，水平位移x随时间t变化的图像如图甲所示，竖直方向的速度vy随时间t变化的图像如图乙所示。关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　）
A. 0~2s内做匀加速直线运动 B. t=2s时速度大小为m/s
C. 2s~4s内加速度大小为1m/s2 D. 0~4s内位移大小为10m
6. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河，则（　　）
A. 船渡河的最短时间是60s
B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是3m/s
7. 如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面的不同高度。忽略空气阻力，关于球在这两次从飞出到恰好击打墙壁的运动过程，下列说法正确的是（　　）
A. 飞出时初速度竖直分量相等
B. 在空中的时间相等
C. 击打墙壁的速度相等
D. 飞出时的初速度大小可能相等
8. 一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成=30°角，B球的速度大小为v2，则（　　）
A. v2=v1 B. v2=2v1 C. v2=v1 D. v2=v1
9. 如图所示，在竖直平面内固定一半圆形轨道，O为圆心，AB为水平直径。有一小球从A点以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力，则小球（　　）
A. 初速度越大，运动时间越长
B. 初速度不同，运动时间一定不同
C. 落到轨道瞬间，速度方向不可能沿半径方向
D. 落到轨道的瞬间，速度方向的反向延长线与水平直径的交点在O点的左侧
10. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）
A. 若小球以最小位移到达斜面，则
B. 若小球垂直击中斜面，则
C. 若小球能击中斜面中点，则
D. 无论小球怎样到达斜面，运动时间均为
11. 正在水平匀速飞行的飞机，每隔1秒钟释放一个小球，先后共释放5个，不计阻力，则（　　）
A. 这5个球空中排成一条直线
B. 这5个球在空中处在同一抛物线上
C. 在空中，第1、2两球间的距离保持不变
D. 相邻两球的落地点间距离相等
12. 两个小球都从斜面上的顶端A水平抛出，一个落在斜面的中点C，一个落在斜面的底端B，不计空气阻力，则A、B两球（　　）
A. 在空中的飞行时间之比
B. 初速度之比
C. 末速度之比
D. 末速度方向与斜面的夹角的正切之比
二、实验题（共2题，10分）
13. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是_____________。
A．选用的斜槽越光滑越好
B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行
D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为_____________m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t＝_____________s。
14. 如图所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。假设从某时刻开始计时，蜡块 在玻璃管内每1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s内通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点。
(1)蜡块在竖直方向的速度v1＝_________m/s；
(2)请在图中画出蜡块4s内的轨迹_____；
(3)玻璃管向右平移的加速度a＝__________m/s2；
(4)t＝2s时蜡块速度v2＝_____m/s。
三、解答题（共4题，42分）
15. 倾角为θ的光滑斜面的长、宽分别为l1和l2，一物块从斜面左上方顶点A处水平射入，而从右下方顶点B处离开斜面，求：
（1）物块离开斜面时所用的时间；
（2）物块刚射入斜面时的速度。
16. 如图所示，水平屋顶高H=5m，墙到房子的距离L=3m，墙外马路宽x=12m，小球从房顶被水平抛出，g=10m/s2。
（1）若小球落在墙角B处，求小球的初速度；（不计墙的厚度）
（2）小球被抛出后，墙高h至少为何值时，不是触墙就是越过马路的C点？
17. 在地面上匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊起物体在同一时刻的速度分别为和，，求：
（1）两绳夹角为时，物体上升的速度？
（2）若汽车做匀速直线运动过程中，物体是加速上升还是减速上升？
（3）绳子对物体拉力与物体所受重力的大小关系如何？（定性说明理由）
18. 如图甲所示，在高的平台上，一名质量的滑板运动员（可视为质点），在距平台右边处以一初速度v0向右运动，在平台运动的v2-x关系如图乙所示，到达平台右边时做平抛运动，落在地面时与平台右边的水平距离，取，求
(1)滑板运动员平抛时的初速度v的大小；
(2)滑板运动员在平台滑动过程所受的摩擦力f的大小；
(3)滑板运动员的初速度v0的大小。
励德双语学校2022-2023学年高一下学期3月第一次月考
物理 答案解析
考试时间：100分钟；共100分
一、选择题（共12题，48分。其中1-8题为单选题，9-12为多选题）
1. 关于平抛运动，下列说法不正确的是（　　）
A. 平抛运动是一种在恒力作用下的曲线运动
B. 平抛运动的速度大小是时刻变化的
C. 平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角保持不变
D. 平抛运动的速度方向与加速度方向的夹角一定越来越小
【答案】C
【解析】
【详解】A．平抛运动是有水平初速度，只在重力作用下的运动，所以是一种在恒力作用下的曲线运动，故A正确；
B．平抛运动是匀加速曲线运动，速度大小是时刻变化的，故B正确；
C．平抛运动的速度方向与恒力方向的夹角不断变化，故C错误；
D．由速度方向偏角的正切
可知，平抛运动的速度方向与水平方向夹角增大，则与加速度方向的夹角一定越来越小，故D正确。
故选C。
2. 如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，且ha>hb，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）
A. ta>tb va＜vb B. ta>tb va>vb
C. ta＜tb va＜vb D. ta＜tb va>vb
【答案】A
【解析】
【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由
解得
因为
ha＞hb
所以
ta＞tb
水平位移相等，根据
x=v0t
可知
va＜vb
故A正确，BCD错误。
3. 运动员在体育场上奋力抛出铅球，其运动轨迹如图所示。已知B点为铅球运动的最高点，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（　　）
A. 从A点到D点加速度与速度的夹角一直减小
B. A点的加速度与速度的夹角小于90°
C. A点加速度比D点的加速度大
D. 从A点到D点加速度与速度的夹角先增大后减小
【答案】A
【解析】
【详解】B．由题意得，物体在A点仅受重力，重力方向向下，而速度的方向向左上方，A点的加速度与速度的夹角大于90°，故B错误；
C．物体仅受重力，因此合外力不变，加速度也不变，因此A点加速度与D点加速度相同，故C错误；
AD．由于物体仅受重力，重力方向竖直向下，加速度方向竖直向下，由题图可知由A到B速度的方向从斜向左上变为水平向左，从B到D速度的方向从水平向左变为斜向左下，因此加速度与速度方向夹角一直减小，故A正确，D错误。
故选A。
4. A、两个质点分别做匀速圆周运动，在相同的时间内它们通过的路程之比，转过的角度之比。则下列说法中正确的是（ ）
A. 它们的半径之比 B. 它们的半径之比
C. 它们的周期之比TA：TB = 3：2 D. 它们的转速之比
【答案】B
【解析】
【详解】AB．根据线速度和角速度的定义
，
相同的时间内通过的路程之比等于线速度之比，则
vA：vB = 2：3
角速度之比等于转过的角度之比，则
则由
则半径之比
A错误、B正确；
C．根据
则
C错误；
D．根据，则
D错误。
故选B。
5. 一小型无人机在高空中飞行，将其运动沿水平方向和竖直方向分解，水平位移x随时间t变化的图像如图甲所示，竖直方向的速度vy随时间t变化的图像如图乙所示。关于无人机的运动，下列说法正确的是（　　）
A. 0~2s内做匀加速直线运动 B. t=2s时速度大小为m/s
C. 2s~4s内加速度大小为1m/s2 D. 0~4s内位移大小为10m
【答案】B
【解析】
【详解】A．0~2s内，由图甲知，水平方向做匀速直线运动，由图乙知，竖直方向做匀加速直线运动，则0~2s内做匀加速曲线运动，故A错误；
B．水平方向速度大小为
t=2s时竖直方向速度大小为
则t=2s时速度大小为
故B正确；
C．2s~4s内水平方向、竖直方向均做匀速直线运动，加速度大小为0，故C错误；
D．0~4s内水平方向位移大小为
竖直方向位移大小为
则位移大小为
故D错误。
故选B。
6. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示。若要以最短时间渡河，则（　　）
A. 船渡河的最短时间是60s
B. 船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是3m/s
【答案】B
【解析】
【详解】AB．由题图甲可知河宽300m，船头始终与河岸垂直时，船渡河的时间最短，则
故A错误，B正确；
C．由于船沿河漂流的速度大小始终在变化，故船的实际速度大小和方向也在时刻发生变化，船在河水中航行的轨迹是曲线，故C错误；
D．船沿河漂流的最大速度为4m/s，所以船在河水中的最大速度
D错误。
故选B。
7. 如图所示，在某次壁球训练时，运动员在同一位置以不同的角度斜向上发球，最后球都能恰好垂直击打在竖直墙面的不同高度。忽略空气阻力，关于球在这两次从飞出到恰好击打墙壁的运动过程，下列说法正确的是（　　）
A. 飞出时的初速度竖直分量相等
B. 在空中的时间相等
C. 击打墙壁的速度相等
D. 飞出时的初速度大小可能相等
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．壁球反向做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，高度较小的，抛出时速度的竖直分量较小，故A错误；
B．将壁球的运动反向处理，即为平抛运动，竖直方向上为自由落体运动，由题意可知，运动过程中高度较小的，运动时间较短，因此球在这两次从飞出到撞击墙壁前的过程中，在空中的时间不相等，故B错误；
C．壁球反向做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，高度较小的，运动时间短，水平分速度较大，即壁球撞击墙壁的速度较大，故C错误；
D．根据速度的合成可知，高度较小的，水平速度大，竖直速度小，故抛出时的初速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。
故选D。
8. 一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成=30°角，B球的速度大小为v2，则（　　）
A. v2=v1 B. v2=2v1 C. v2=v1 D. v2=v1
【答案】C
【解析】
【详解】球A与球形容器球心等高，速度v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有
v11=v1sin30°=v1
球B此时速度方向与杆成=60°角，因此
v21=v2cos60°=v2
沿杆方向两球速度相等，即
v21=v11
解得
v2=v1
故选C。
9. 如图所示，在竖直平面内固定一半圆形轨道，O为圆心，AB为水平直径。有一小球从A点以不同的初速度向右水平抛出，不计空气阻力，则小球（　　）
A. 初速度越大，运动时间越长
B. 初速度不同，运动时间一定不同
C. 落到轨道的瞬间，速度方向不可能沿半径方向
D. 落到轨道的瞬间，速度方向的反向延长线与水平直径的交点在O点的左侧
【答案】CD
【解析】
【详解】AB．平抛运动的时间由高度决定，与水平初速度无关，初速度大时，与半圆接触时下落的距离不一定比速度小时下落的距离大；初速度大小不同的小球下落的高度也可能相等，如碰撞点是关于半圆过O点的竖直轴对称的两个点，它们运动的时间却相等，故AB错误；
C．若小球落到半圆形轨道的瞬间垂直撞击半圆形轨道，即速度方向沿半径方向，则此时速度方向与水平方向的夹角是此时位移方向与水平方向夹角的2倍，但根据平抛运动推论可知：同一位置速度方向与水平方向夹角的正切值是此时位移与水平方向夹角正切值的两倍。由数学知识可知两者相互矛盾，则小球的速度方向不会沿半径方向，故C正确；
D．小球做平抛运动，根据平抛运动推论可知，落到轨道的瞬间，此时速度方向的反向延长线交于此时小球水平位移的中点，由于小球落在轨道上的水平位移小于水平直径AB，所以可推知速度方向的反向延长线与水平直径的交点一定在O点的左侧，故D正确。
故选CD。
10. 如图所示，斜面倾角为θ，位于斜面底端A正上方的小球以初速度正对斜面顶点B水平抛出，小球到达斜面经过的时间为t，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（　　）
A. 若小球以最小位移到达斜面，则
B. 若小球垂直击中斜面，则
C. 若小球能击中斜面中点，则
D. 无论小球怎样到达斜面，运动时间均为
【答案】AB
【解析】
【详解】A. 小球的位移与斜面垂直时，小球以最小位移到达斜面，分解小球的位移可得
解得
A正确；
B．小球的速度与斜面垂直时，小球垂直击中斜面，分解小球速度可得
解得
B正确；
C．若小球能击中斜面中点，分解位移，由几何关系可得
解得
C错误；
D．小球到达斜面的位置不一样，在空中运动的时间也不一样，选项D错误；
故选AB。
11. 正在水平匀速飞行的飞机，每隔1秒钟释放一个小球，先后共释放5个，不计阻力，则（　　）
A. 这5个球在空中排成一条直线
B. 这5个球在空中处在同一抛物线上
C. 在空中，第1、2两球间的距离保持不变
D. 相邻两球的落地点间距离相等
【答案】AD
【解析】
【详解】ABD．小球被释放后做平抛运动，其在水平方向的速度与飞机的飞行速度相等，飞机做匀速直线运动，所以5个小球始终在飞机的正下方，且相邻小球落地点的间距相等，故AD正确，B错误；
C．竖直方向上5个小球均做自由落体运动，由于第2个小球释放时第1个小球速度已经为
v0＝gt0＝10 m/s
所以第二个小球在空中运动时间t时，第1、2两小球的间距为
Δh＝（v0t＋gt2）－gt2＝v0t
所以两小球的间距逐渐增大，故C错误。
故选AD。
12. 两个小球都从斜面上的顶端A水平抛出，一个落在斜面的中点C，一个落在斜面的底端B，不计空气阻力，则A、B两球（　　）
A. 在空中的飞行时间之比
B. 初速度之比
C. 末速度之比
D. 末速度方向与斜面的夹角的正切之比
【答案】BCD
【解析】
【详解】A．由题图可知
竖直方向有
可得
A错误；
B．水平方向有
可得
故B正确；
D．根据平抛运动规律有
设斜面倾角为θ，小球落在斜面底端时，有
设末速度与水平方向的夹角为α，可得
可知两球落到斜面底端时速度方向与水平方向夹角的正切值相等，故小球A、B到达斜面底端时的速度方向相同，末速度方向与斜面的夹角的正切之比，D正确；
C.小球的末速度为
末速度方向与斜面的夹角相等，故末速度之比就等于初速度之比，为，C正确。
故选BCD。
二、实验题（共2题，10分）
13. 某同学用如图甲所示装置结合频闪照相研究平抛运动。重力加速度。
（1）关于实验要点，下列说法正确的是_____________。
A．选用斜槽越光滑越好
B．调节斜槽，使斜槽槽口切线水平
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行
D．画平抛运动轨迹时，将槽口在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点
（2）让小球从斜槽上合适的位置由静止释放，频闪照相得到小球的位置如图乙所示，A、B、C是相邻三次闪光小球成像的位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为_____________m/s，小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间为t＝_____________s。
【答案】 ①. BC##CB ②. 1.5 ③. 0.2
【解析】
【详解】（1）[1]A.由于小球每次都从同一位置由静止开始运动，到达斜槽末端速度相同，与斜槽是否光滑无关，选项A错误；
B．由于本实验研究平抛运动，因此斜槽槽口切线必须水平，选项B正确；
C．调节纸板，使纸板面竖直且与小球运动轨道所在平面平行，以便于在白纸上描点，选项C正确；
D．画平抛运动轨迹时，将小球放到槽口末端，球心在纸板上的水平投影作为平抛运动的起点，选项D错误。
故选BC。
（2）[2]由于平抛运动在水平方向时匀速运动，由于AB与BC水平距离相等，因此时间间隔相等，在竖直方向上，根据
可得相邻两点间的时间间隔
因此抛出的水平速度
[3]运动到B点时的竖直速度
而
因此小球从槽口抛出到运动到B点位置所用的时间
14. 如图所示，在一端封闭、长约1m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。假设从某时刻开始计时，蜡块 在玻璃管内每1s内上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每1s内通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t＝0时蜡块位于坐标原点。
(1)蜡块在竖直方向的速度v1＝_________m/s；
(2)请在图中画出蜡块4s内的轨迹_____；
(3)玻璃管向右平移的加速度a＝__________m/s2；
(4)t＝2s时蜡块的速度v2＝_____m/s。
【答案】 ①. 0.1 ②. ③. ④.
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]蜡块在竖直方向做匀速直线运动，故竖直分速度为
（2）[2]蜡块4s内的轨迹如图所示
（3）[3]玻璃管向右匀加速平移，每0.1s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm，根据公式
有
．
（4）[4]当t=2s时，水平分速度为
竖直分速度为
故合速度为
三、解答题（共4题，42分）
15. 倾角为θ的光滑斜面的长、宽分别为l1和l2，一物块从斜面左上方顶点A处水平射入，而从右下方顶点B处离开斜面，求：
（1）物块离开斜面时所用的时间；
（2）物块刚射入斜面时的速度。
【答案】（1） ；（2）l1
【解析】
【详解】（1）根据牛顿第二定律，物块沿斜面向下的加速度
由，得
故物块离开斜面所用的时间为。
（2）水平方向物块做匀速直线运动
故物块刚射入斜面时的速度为。
16. 如图所示，水平屋顶高H=5m，墙到房子的距离L=3m，墙外马路宽x=12m，小球从房顶被水平抛出，g=10m/s2。
（1）若小球落在墙角B处，求小球的初速度；（不计墙的厚度）
（2）小球被抛出后，墙高h至少为何值时，不是触墙就是越过马路的C点？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）设小球从抛出至落到B点，时间为，则
小球水平方向匀速运动
代入数据得
（2）设墙高为时，以速度平抛小球，恰好越过墙后落在C点，则：
设小球从抛出至墙顶时间，则
由几何关系
得
17. 在地面上匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体，若汽车和被吊起物体在同一时刻的速度分别为和，，求：
（1）两绳夹角为时，物体上升的速度？
（2）若汽车做匀速直线运动过程中，物体是加速上升还是减速上升？
（3）绳子对物体拉力与物体所受重力的大小关系如何？（定性说明理由）
【答案】（1）；（2）加速上升；（3）
【解析】
【详解】（1）根据实际效果可将汽车的运动分解为沿绳方向上的运动和垂直于绳方向上的运动，如图所示
则有
（2）当汽车水平向左做匀速直线运动时，角度θ变大，由知，绳的运动速度变大，即物体将加速上升；
（3）物体加速上升，即物体所受合外力的方向竖直向上，而物体只受重力和拉力的作用，故拉力F大于物体的重力mg，即。
18. 如图甲所示，在高的平台上，一名质量的滑板运动员（可视为质点），在距平台右边处以一初速度v0向右运动，在平台运动的v2-x关系如图乙所示，到达平台右边时做平抛运动，落在地面时与平台右边的水平距离，取，求
(1)滑板运动员平抛时的初速度v的大小；
(2)滑板运动员在平台滑动过程所受的摩擦力f的大小；
(3)滑板运动员初速度v0的大小。
【答案】(1)4m/s；(2)125 N；(3) 6m/s
【解析】
【详解】(1)小木块从平台滑出后做平抛运动，有
得
木块飞出时的速度
(2)因为小木块在平台上滑动过程中做匀减速运动，设加速度大小为a，根据
整理得
根据图像得
解得
根据牛顿第二定律，得摩擦力大小
(3)根据运动学公式
解得