2025-2026 学年度下学期高一精英部三月份月考
物理试卷
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
(
.
)2.汽车在水平公路上转弯,沿曲线由M 向N 加速行驶。如图中分别画出了汽车转弯时所受合力F 的四种方向,你认为正确的是( )
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A.
B
C.
D.
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v1 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v2 最小。则两种方案中,速度v2 和速度v1 之比为( )
A .1: 2 B .1: 3 C . D . 3 : 2
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θ = 60o 时细杆 A 端的速度大小为3m / s,则 B 端的速度大小为( )
A .3m/s B m / s C m / s D m / s
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t = 0 时刻 M 点与坐标原点 O 重合,车轮半径R = 0.3m ,汽车的速度 v = 2.0m/s ,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(0.6m, 0.6m) D.M 点从 O 运动到 B 的时间为 0.3s
6 .滑板运动员在倾角θ = 37° 的斜面轨道上练习起跳动作,某次起跳时速度大小v0 = 8m / s ,速度方向与斜面的夹角a = 37° , 不计空气阻力,重力加速度g = 10m / s2 (已知sin37° = 0.6 , cos37° = 0.8 )。则运动员腾空过程中离开斜面的最大距离为( )
A .1.0m B .1.44m C .2.0m D .2.56m
7 .前人经长期观察,发现金星离太阳的最大角距离θ(金星、地球、太阳连线之间最大角度)约为 46°,已知sin 46° = 0.72 ,cos 46° = 0.69 ,设地球、金星绕太阳运动的周期分别为
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(
金
)T2
(
T
地
、
T
金
,则
) (
地
)T2
最接近( )
A .0.329 B .0.373 C .2.68 D .3.04
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L = 8m ,始终以恒定速率v1 = 3m / s 运行,初速度大
小为v2 = 6m / s 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m = 1kg ,物块与传送带间的动摩擦因数 μ = 0.3 ,g 取10m / s2 。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 13.5m D .小物块离开传送带时速度为 6m/s
9 .如图所示,水平圆盘绕过圆心 O 的竖直轴以角速度 ⑴ 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 ⑴ 比较小,随后使圆盘转动的角速度 ⑴ 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 ⑴ 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 w 时,轻绳无张力
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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w >
时,B 、C
(
5
μ
g
4
L
)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 w 时,A、 B 均不能与圆盘保持相对静止
10 .如图所示,质量为m 的小球套在与竖直方向成30o 角的倾斜光滑轻杆上,原长为L 的轻质弹簧一端固定于 O 点,另一端与小球相连,弹簧与杆在同一竖直平面内,图中 AO 水平, B、O 间连线长度恰好与弹簧原长相等,且与杆垂直,CB 距离等于AB 距离,小球在A 点时弹簧弹力大小恰好等于小球重力。轻杆绕竖直轴OO9 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g 。下列说法正确的是( )
(
2
g
L
)
A .当小球在B 点与轻杆相对静止,轻杆转动的角速度为
B .当小球在A 点与轻杆相对静止,轻杆转动的角速度为
C .小球在C 点与轻杆相对静止,小球对轻杆的弹力可能为零
D .小球在B 点与轻杆相对静止,缓慢增大角速度,小球可能仍在B 点相对轻杆静止
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m 的砝码随旋转臂一起在水平面内做半径为r 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d ,旋转半径为R )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F 和挡光时间 Δt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F 与角速度w 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 .探究两个互成角度的力的合成规律
(2)某次旋转过程中挡光杆经过光电门时的遮光时间为 Δt,则砝码的角速度 w = 。
(3)以F 为纵坐标,以 (填“ Δt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k ,由作出的图线可得砝码做圆周运动的半径r = (用 m 、d 、k 、R 表示)。
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θ ,其正切值 tan θ 随时间t 变化的图像如图所示,则初速度v0 = m / s 。( g 取10m / s2 ,结果保留两位有效数字)
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(3)由(2)中实验测得落点和平抛起点连线与水平方向夹角为 45° ,则位移为 m 。( g 取10m / s2 ,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。
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?
14 .如图所示,将一质量为0.2kg 可视为质点的小球系于长为L = 1m 的细线上绕O 点作竖直圆周运动,某时刻在最低点P 点时细线断裂,小球从离水平地面3.2m 高的P 点水平向右飞出,测得第一次落点A 与P 点的水平距离为2.4m 。不计空气阻力,重力加速度 g 取
10m / s2 。求:
(1)小球落到A 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1.8m ,第一次落点A 与第二次落点B 之间的距离为2.4m 。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P 点时的水平位移大小。
15.如图甲,质量M = 2kg 的足够长的木板A 静止在粗糙水平地面上,木板左端放置一质量m = 1kg 的物块B (可视为质点)。 t = 0 时刻对物块施加一水平向右的拉力F ,拉力 F 的大小随时间t 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
μ1 = 0.5 ,木板与地面间的动摩擦因数μ2 = 0.1 ,取重力加速度g = 10m/s2 ;最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求:
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(1)0 ~ 3s 内木板对物块的摩擦力大小;(结果可用分数表示)
(2)3 ~ 4.5s 内物块、木板的加速度大小;
(3)最终物块到木板左端的距离。
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1 .D
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 .C
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 .D
当冲锋舟过河时间最短时,速度v1 的方向垂直河岸,根据几何关系,有
可解得v v
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v2 : v1 = 3 : 2故选 D。
4 .A
当细杆与水平面间夹角为θ 时,细杆 A 端与 B 端的速度沿杆方向的分速度相等,可得vAsin θ = vBcos θ
解得vB = 3m / s
故选 A。
5 .B
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
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yA = 2R = 0.6m
匀速圆周运动的周期为
T s O 点运动至 A 点的时间为
最高点 A 的横坐标为
xA = vt = 0.3π m
最高点 A 的坐标为(0.3π m, 0.6m),故 C 错误;
D .根据对称性,M 点从 O 运动到 B 的时间为
tOB = 2tOA = 0.3πs
故 D 错误。
故选 B。
6 .B
由题意可知运动员水平跳出,在垂直斜面方向上的分速度为 v1 = v0 sin a
沿着斜面方向上的分速度v2 = v0 cos a
垂直斜面方向上的分加速度为a1 = g cos a
沿着斜面方向上的分加速度为a2 = g sin a
离开斜面的距离最大时,有v1 = a1t = 0
解得t = 0.6s
由运动学公式得d a1t2 = 1.44m故选 B。
7 .B
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r金 : r地 = sin46°
根据开普勒第三定律,T : T = (sin46° )3 = 0.373 ,故选 B。
8 .BC
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AB .对小物块,由牛顿第二定律得 μmg = ma解得a = 3m / s2
物块向左做匀减速直线运动,速度为零时的位移大小为x物 m = 6m < L = 8m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ts在此时间内传送带的位移大小为x传 = v1t1 = 6m
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3m / s;小物块向右做匀加速直线运动过程的位移大小为xt2 = 1.5m
传送带的位移大小为x传9 = v1t2 = 3m
故小物块相对于传送带滑动的位移为Δx = x物 + x传 + x传9 - x物9 = 13.5m ,故 C 正确,D 错误。故选 BC。
9 .AC
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 μmg = mwL ,2μ. 2mg = 2mwL ,
μmg = mw·2L
解得wA wB wC
则随着圆盘转动的角速度w 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w 时,轻绳开始有张力,则当圆盘转动的角速度 w 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2μ. 2mg + μmg = 2mwL + mw . 2L
解得w ,故 C 正确;
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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
2μ. 2mg + μmg = 2mwL - mwL
解得w ,故 D 错误。
故选 AC。
10 .AB
A .当小球在B 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F sin 30° = mg ,F cos 30° = mw2r = mw2L cos 30°解得此时的角速度为 w ,故 A 正确;
B .当小球在A 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 mg = mw2r ,且 r L
解得w ,故 B 正确;
C .小球在C 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mg 。小球竖直方向上F弹 cos 30° + F杆 sin 30° = mg ,轻杆弹力不为 0。故 C 错误;
D .小球在B 点与轻杆相对静止,缓慢增大角速度,所需要的向心力增加,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。
11 .(1)B
(3)
(1)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。
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(2)挡光杆与砝码同轴转动,角速度相等。挡光杆的线速度 v 由v = wR
得 w
(3)向心力公式F = mw2r代入w
得F
可见F 与成正比,故横坐标为 。设斜率 k 解得r
12 .(1)A
(2)1.0
(3)0.28
(4)不会
(1)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。
(2)由 tan
可得tan θ 随时间 t 变化的图像斜率为k 解得v0 = 1.0m / s
(3)由 tan 解得t = 0.20s
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水平分位移、竖直分位移分别为x = v0t = 0.20m ,y gt2 = 0.20m故位移为s m
(4)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 .(1)7500N
(2)20m/s
(1)根据牛顿第二定律可知 mg - FN = m 解得FN = 7500N
根据牛顿第三定律可知汽车对桥的压力FN' = FN = 7500N
(2)恰好腾空时,车对桥面的压力恰为零,则对车 mg = m 解得v' = 20m/s
14 .(1) 73m/s ,方向与水平方向夹角 θ 满足tan
(2)6.9m
(1)设细线断裂时小球速度为v0 ,根据平抛运动的规律可得2.4m = v0t1 ,
联立解得t1 = 0.8s ,v0 = 3m/s
小球落到 A 点时的速度大小vA m / s设vA 方向与水平方向夹角为θ ,则有 tan
(2)第一次弹起后过程,根据对称性可知x2x v1xt2 ,h2 = 1.8m gt 联立解得在最高点速度v1x = 2m / s ,t2 = 0.6s
可知第一次碰后水平分速度与竖直方向速度分别为v1x = 2m / s ,v1y = gt2 = 6m / s第一次碰前水平分速度与竖直方向速度分别为v0 = 3m / s ,vy = gt1 = 8m / s
2 3
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
3 4
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x1 = v0 × 2 × , x2 = |è |2 v0 × 2 × |è2 vy
(
3
3
) (
x
3
=
|è
3
|
v
0
×
2
×
g
) 2 3 |è 4 | vy
(
3
4
) (
x
4
=
|è
3
|
v
0
×
2
×
g
) 2 4 |è 4 | vy
第 5 次碰撞时跟 P 点时的水平位移大小 x x x x x x=++++ =01234 6.9m
15 .N
(2) 3m/s2 ,1m/s2
(3)3m
(1)由题意可知,在 0~3s 的时间内,物块受到拉力F = 4N
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F - μ2(M+ m)g =(M+ m)a解得a m/s2
再隔离 m 有F - f = ma解得f N
物块受到最大静摩擦力为fm = μ1mg = 0.5 × 1 × 10N = 5N因为f < fm
11
假设成立,物块受到的摩擦力大小为 N 。
3
(2)3 ~ 4.5s 的时间内,拉力F = 8N
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F - μ1mg = ma1
隔离 M 有 μ1mg - μ2(M + m)g = Ma2
解得a1 = 3m/s2 ,a2 = 1m/s2假设成立。
(3)t1 = 3s 时,物块和木板的速度为v0 = atm/s = 1m/s
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t2 = 4.5s 时,物块和木板的速度分别为v1 = v0 + a1(t2 - t1),v2 = v0 + a2(t2 - t1)
解得v1 = 5.5m/s ,v2 = 2.5m/s
在3 ~ 4.5s 的时间内,物块在木板上滑行的位移大小为 解得 Δx = 2.25m
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a1' = μ1g = 5m/s2
木板的加速度不变仍为a2 = 1m/s2
则v1 - a1 ,t3 = v2 + a2t3
解得t3 = 0.5s
由v = v2 + a2t3
解得v = 3m/s
此过程相对位移 t3 = 0.75m
之后由于 μ1 > μ2 ,两者一起减速,所以最终物块到木板左端的距离d = Δx + Δx, = 3m
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