精品解析：河南省郑州市第二十四中学等3校2022-2023学年高一下学期3月月考物理试题（解析版）

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2022—2023学年高一年级阶段性测试（三）
物理
考生注意：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号填写在试卷和答题卡上，并将考生号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1. 关于物体的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在变力作用下一定做曲线运动 B. 物体在一个恒力作用下一定做曲线运动
C. 物体在一个恒力作用下一定做匀变速运动 D. 物体在一个恒力作用下一定做匀速直线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．当力的方向始终与速度在同一直线，其大小不断变化时，则物体做变加速直线运动，故A错误；
B．当恒力的方向与速度在同一直线，则物体做匀变速直线运动，故B错误；
CD．物体在恒力作用下，加速度大小和方向都不变，所以一定做匀变速运动，故C正确，D错误。
故选C。
2. 《山路十八弯》是一首民歌，歌里描写的是湖北宜昌长阳土家族自治县的风景。当汽车在如图所示路段行驶时，对于整个路段，下列说法正确的是（ ）

A. 汽车所受合力一定变化 B. 汽车所受合力可能为0
C. 汽车可能受到恒定的合力 D. 汽车速度可能不变
【答案】A
【解析】
【详解】ABC．做曲线运动的物体所受合力的方向不仅与其速度方向成一定角度，而且总是指向曲线的“内侧”，可知汽车所受合力方向一定变化，即汽车所受合力一定变化，故A正确，B、C错误；
D．速度方向沿运动轨迹的切线方向，可知汽车速度方向一定变化，即汽车速度一定变化，故D错误。
故选A。
3. 蹦极是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40米以上（相当于10层楼）高度的桥梁塔顶、高楼吊车甚至热气球上，把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处，然后两臂伸开双腿并拢，头朝下跳下去。如图所示，某位体验者以一定的水平初速度从跳台上跳下，经一段时间橡皮条刚好伸直，不计空气阻力，则以下关于蹦极过程说法正确的是（ ）

A. 橡皮条伸直之前，体验者做自由落体运动 B. 橡皮条伸直之前，体验者做匀变速运动
C. 橡皮条伸直之后，体验者做匀变速运动 D. 橡皮条伸直之后，体验者做匀减速直线运动
【答案】B
【解析】
【详解】AB．某位体验者以一定的水平初速度从跳台上跳下，只受到重力，则橡皮条伸直之前，体验者做平抛运动，即做匀变速运动，故A错误，B正确；
CD．橡皮条伸直之后体验者受到重力和橡皮条的拉力，拉力为变力，即合力为变力，与合速度方向夹角逐渐变为零，则体验者做非匀变速曲线运动，故CD错误。
故选B。
4. 2023年春节，多地对禁燃禁放政策做出了调整，让年味儿更浓了一些。如图所示，某烟花燃放时，烟花弹在距离地面30m的最高点炸开为A、B、C、D四部分，分别沿水平向左，水平向右，竖直向上和竖直向下四个方向运动，爆炸后瞬间各部分速度大小均为5m/s，不计空气阻力，重力加速度g取，则以下说法正确的是（　　）

A. A、B、C、D落地速度相同
B. A、B、C、D运动时间相等
C. 落地时间
D. 从开始运动到落地，A、B、C、D位移相同
【答案】C
【解析】
【详解】A．依题意，根据机械能守恒定律可知A、B、C、D落地时的速度大小相等，但A、B的速度方向与C、D的方向不同，故A错误；
B．依题意，可知A、B做平抛运动、根据

可知二者下落的时间相同；C做竖直上抛运动，下落时间最长，D做竖直下抛运动，运动时间最短，故B错误；
C．根据平抛运动规律，可得A、B、落地时间

故C正确；
D．依题意，根据位移的定义，可知从开始运动到落地，C、D位移相同，A、B位移大小相等，但方向不同，故D错误。
故选C。
5. 水枪是夏季小朋友们非常喜爱玩具，某款水枪可以将“水弹”以8m/s的速度射出，射击方向与水平方向成角，若水枪枪口距地面1m，重力加速度g取，不计空气阻力，则（ ）
A. 若斜向上，“水弹”在空中运动的时间为1s
B. 若斜向上，“水弹”运动到最高点时速度为0
C. 若斜向上，“水弹”射出后距离枪口的最大竖直高度为2.0m
D. 若角度合适，水枪能够击中距地面高为5m的目标
【答案】A
【解析】
【详解】A．若斜向上，则竖直速度

根据

即

解得
t=1s
即“水弹”在空中运动的时间为1s，选项A正确；
B．若斜向上，“水弹”运动到最高点时还有水平速度，即速度不为0，选项B错误；
C．若斜向上，则竖直速度

“水弹”射出后距离枪口的最大竖直高度为

选项C错误；
D．当“水弹”竖直向上时，能够达到的高度最大，此时

即水枪不能够击中距地面高为5m的目标，故D错误；
故选A。
6. 在某次军事演习中，两枚炮弹自山坡底端O点斜向上发射，炮弹分别水平命中山坡上的目标、，运动时间分别为、，初速度分别为、。如图所示，已知位于山坡正中间位置，位于山坡顶端，山坡与地面间的夹角为30°，不计空气阻力，则（ ）

A. 两枚炮弹飞行时间 B. 两枚炮弹的发射速度方向相同
C. 两枚炮弹的发射速度大小之比 D. 两枚炮弹的发射速度大小之比
【答案】B
【解析】
【详解】A．设山坡顶端距离底端高度为，则


则

故A错误；
B．设山坡底边长为,两炮弹初速度的水平方向分速度分别为和，则


则

两炮弹初速度的竖直方向分速度分别为和，则


得

设初速度、与水平方向的夹角分别为和，则


得

则

两枚炮弹的发射速度方向相同。故B正确；
C D．根据速度的合成


得

故CD错误。
故选B。
7. 平面内质量为1kg的物体沿x、y方向的运动图像分别如图1、2所示，其中沿x方向的图像为顶点在原点的抛物线。关于物体的运动，下列说法正确的是（　　）

A. 物体加速度大小为 B. 物体做匀变速直线运动
C. 物体做变加速运动 D. t=1s时物体速度最小，大小为
【答案】D
【解析】
【详解】A．根据题意可知，x方向上，有

结合图线可得

在y方向上，有

所以物体运动的加速度大小为

故A错误；
BC．由于合加速度的方向和合初速度的方向不共线，所以物体做匀变速曲线运动，故BC错误；
D．物体运动的速度大小为

根据二次函数知识可知，当t=1s时物体速度最小，其值为

故D正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 甲、乙两人分别位于一条宽为马路正对面，某时刻，甲开始以的速度沿马路做匀速直线运动，同时，乙立即以大小为的速度运动，乙追上甲所用的最短时间为t，已知，，则（ ）

A. 若乙不追甲，乙到达马路对面的最短时间为
B. 乙追上甲所用的最短时间
C. 乙追上甲用时最短时，乙的速度方向与马路夹角为
D. 乙追上甲用时最短时，乙的位移大小为
【答案】ABD
【解析】
【详解】A．若乙不追甲，以垂直马路方向运动到达对面用时最短，用时为

故A正确；
C．乙要追上甲用时最短，则乙沿直线到达对面时刚好追上甲，运动轨迹如图：

则有


可知乙的速度方向与马路夹角，故C错误；
D．乙追上甲用时最短时，乙位移大小为

故D正确；
B．乙追上甲所用的最短时间

故B正确。
故选ABD。
9. 如图所示，斜劈固定在水平面上，左右两侧倾角分别为、，且，，A、B两小球分别从斜面顶端两侧沿水平方向抛出，均恰好落在斜面底端，下列判断正确的是（ ）

A. 两小球运动时间相等 B. 两小球落地速度相同
C. A、B两球初速度大小之比为 D. 从抛出到距斜面最远两小球用时相等
【答案】AD
【解析】
【详解】A．设斜面顶端到斜面底端的高度为，由

得

两小球分别从斜面顶端两侧沿水平方向抛出，均恰好落在斜面底端，两小球运动时间相等。故A正确；
C．A、B两球的水平位移分别为


A、B两球初速度大小分别为


A、B两球初速度大小之比

故C错误；
B．设A、B两球质量分别为、，从小球抛出到落地斜面底端，由动能定理得


解得


又


则

故B错误；
D．A球距斜面最远时，竖直方向的速度

A球从抛出到距斜面最远的时间

B球距斜面最远时，竖直方向的速度

B球从抛出到距斜面最远的时间

则

故D正确
故选AD。
10. 如图所示，不可伸长的轻绳平行于斜面，一端与质量为m的物块B相连，B与斜面光滑接触。轻绳另一端跨过滑轮与质量为M的物块A连接。A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动，物块B始终沿斜面运动且斜面始终静止，当轻绳与杆的夹角为时，物块B的速度大小为。斜面倾角为，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A.
B.
C. 轻绳拉力一定大于
D. 斜面受到地面水平向左的摩擦力
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．根据绳的牵连速度关系有

解得

故A正确，B错误；
C．由于A在外力作用下沿竖直杆以速度向下匀速运动，根据上述可知轻绳与杆的夹角逐渐减小，则B的速度大小逐渐增大，即B在沿斜面向上做加速运动，B的加速度沿斜面向上，对B进行受力分析可知轻绳拉力一定大于，故C正确；
D．B对光滑斜面有斜向右下方的压力，斜面在该压力作用下有向右运动的趋势，则斜面受到地面水平向左的摩擦力，故D正确。
故选ACD。
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 一小球以速度水平抛出，落在倾角为的斜面上的P点，P为斜面中点，小球的速度与斜面夹角为，若抛出点正好位于斜面底端正上方，则小球飞行时间为______s，斜面的高度为______m。（重力加速度g取）

【答案】 ①. 0.1## ②. 0.2##
【解析】
【详解】[1][2]依题意，小球落在斜面的中点时，有

求得小球飞行时间为

小球在水平方向上的位移大小为

由几何关系可得

求得斜面长度为

则斜面的高度为

12. 在研究平抛运动的实验中，采用如图1所示装置进行了实验。

（1）下列关于实验步骤的说法正确的是______。
A．斜槽的末端必须调成水平 B．使木板平面与小球下落的竖直平面平行
C．每次小球可以从斜面上的不同位置释放 D．斜槽轨道必须光滑
（2）图2为一小球做平抛运动的部分轨迹图，取A点为坐标原点，建立如图所示坐标系，轨迹上A、B、C的坐标如图所示，已知方格边长为d=5cm，重力加速度g取，则：

①小球的水平初速度大小为______m/s；
②小球经过B点时的速度大小为______m/s；
③小球抛出点的坐标为：______cm；______cm。
【答案】 ①. AB##BA ②. 1.5 ③. 2.5 ④. -15 ⑤. -5
【解析】
【详解】（1）[1]A．斜槽的末端必须调成水平，以保证小球做平抛运动，选项A正确；
B．使木板平面与小球下落的竖直平面平行，选项B正确；
C．每次小球必须从斜面上的相同位置释放，以保证小球到达底端时速度相同，选项C错误；
D．斜槽轨道不一定必须光滑，只要到达底端时速度相等即可，选项D错误。
故选AB。
（2）①[2]竖直方向根据

可得

小球的水平初速度大小为

②[3]小球经过B点时的竖直速度

则经过B点的速度大小为

③[4][5]小球从抛出到经过B点时的时间

小球从抛出到经过B点的竖直距离

小球从抛出到经过B点的水平距离

小球抛出点的坐标为


13. 滑雪场部分路段如图所示，光滑长方形斜面ABCD与水平面夹角为；某位滑雪者自A点以速度水平冲上ABCD斜面后自由滑行，刚好能够从D点滑出，已知，重力加速度g取。求：
（1）滑雪者经过D点时的速度大小；
（2）AB的长度。

【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）滑雪者冲上ABCD斜面后加速度

根据

得滑雪者经过D点时沿斜面向下的分速度

滑雪者经过D点时的速度大小

（2）滑雪者到达D点的时间

AB的长度

14. 小船在一条宽为L=300m的河水中波河，水流速度为，船在静水中的航速是。已知sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）若，小船船头正对河岸渡河，求小船过河的位移x；
（2）若，小船刚好沿直线运动到正对岸上游150m处靠岸，求方向及小船的运动时间t。
【答案】（1）375m，方向与河岸下游成53°；（2）方向沿上游与河岸夹角37°，
【解析】
【详解】（1）小船过河时间

小船的合速度

小船过河的位移

由

解得

位移方向与河岸下游成53°。
（2）设小船与河岸的夹角为，则沿河岸方向

垂直河岸方向

联立解得


15. 如图所示，某工厂中产品被无初速度地放在水平传送带左端，经传送带传输至右端后，平抛落入地面上的收集装置中。传送带上表面距地面高度为，收集装置入口宽度为，高度为，传送带右端到收集装置左端的水平距离为，产品与传送带之间的动摩擦因数为，传送带长度为L，传送带运转速度可调，已知重力加速度g取。
（1）若传送带的长度，，计算产品到达传送带右端的时间，并判断产品是否能够落入收集装置；
（2）若传送带的长度，调节传送带速度，为保证产品总能落入收集装置，请计算传送带速度范围。

【答案】（1），能够落入收集装置；（2）
【解析】
【详解】（1）依题意，根据牛顿第二定律可得产品在传送带上加速时的加速度为

产品加速达到传送带速度时，所需时间为

运动的位移为

故产品在传送带上先加速后匀速，匀速阶段所用时间为

则产品到达传送带右端的时间为

产品离开传送带后，做平抛运动，当产品下落高度为

解得

平抛运动的水平位移为

由于

显然产品能够落入收集装置。
（2）当传送带速度最小时，若产品恰好能落入收集装置中，则有

求得

且产品与传送带共速时发生的位移为

即当传送带速度为时，产品在传送带上先加速后匀速，最后恰好落入收集装置中。
若产品一直在传送带上加速达到最右端时水平抛出，则有

解得

产品平抛运动的最大水平位移为

综上分析可知，要保证产品能够落入收集装置中，传送带的速度需满足