河北省省级示范高中2024-2025学年高一下学期3月联合测评（Ⅲ）物理试题
一、单选题（本大题共7小题）
1．如图所示，踢毽子是老少皆宜的健身活动，被踢出的毽子在空中飞行过程中受到的空气阻力总与毽子的飞行速度方向相反。当毽子运动到它轨迹的最高点时，速度方向与地面平行，此时毽子加速度的方向是（ ）
A．竖直向下 B．斜向右下 C．斜向左下 D．水平向左
2．两岸平行的小河，河水以速度v匀速向下游流动，有一条小船在静水中的速度为，当小船船头始终垂直对岸过河时，小船从此岸到彼岸的位移为L，则小河的宽度为（ ）
A． B． C． D．
3．在足够长斜面上，若以初速度将一枚小球水平抛出，小球从抛出到落在斜面上的时间为，若以初速度将这枚小球水平抛出，小球从抛出到落在斜面上的时间为，忽略空气阻力，则以下关系成立的是（ ）
A． B． C． D．
4．如图所示，自行车运动员在倾角为θ的圆形赛道上骑行，已知重力加速度为g，当这位运动员以速度在赛道上骑行时既没有垂直于速度上滑趋势，也没有垂直于速度下滑趋势，则运动员的转弯半径为（ ）
A． B． C． D．
5．如图所示，在一个高出地面的平台上，把两个小球同时从同一位置以大小相等的初速度抛出，一枚小球的初速度方向与水平方向夹角为斜向下，另一枚小球的初速度方向与水平方向夹角为斜向上，两小球分别落到水平地面上的P、Q两点，忽略空气阻力，重力加速度为g，则P、Q两点之间的距离为（ ）
A． B． C． D．
6．如图所示，在汽车车轮的外缘上标记一点P，当汽车匀速向前开动过程中，P点一边围绕车轴O转动，一边随着汽车水平前进，已知车轮半径为r，车轮围绕车轴O匀速圆周运动的角速度为ω，如图所示，当P与O连线水平时，P点的速度大小为（ ）
A． B． C． D．
7．如图所示，内部光滑的半圆轨道竖直固定放置，一质量为m的小球从半圆轨道下端以某一水平速度进入轨道内，球从轨道上口飞出后做平抛运动，落到水平面上的位置与轨道下口的距离刚好等于轨道半径，重力加速度为g，关于小球经过轨道最高点时对轨道壁的作用力F，下面说法正确的是（ ）
A．小球对轨道内壁的压力为 B．小球对轨道外壁的压力为
C．小球对轨道内壁的压力为 D．小球对轨道外壁的压力为
二、多选题（本大题共3小题）
8．如图所示，系在悬点O的小球A在水平面内做圆锥摆运动，当小球角速度为时，细绳与竖直方向夹角为，细绳对小球的拉力为；当小球角速度为时，细绳与竖直方向夹角为，细绳对小球的拉力为。则以下关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
9．如图所示，小球甲从斜面上的P点以速度垂直斜面向上抛出，经过时间落在M点时的速度为，飞行过程中与斜面的最远距离为；小球乙从斜面上的P点以速度垂直斜面向上抛出，经过时间落在斜面上的N点时的速度为，飞行过程中与斜面的最远距离为。经测量，不计空气阻力，则以下关系式正确的是（ ）
A． B． C． D．
10．如图所示，一水平框架绕竖直转轴以角速度匀速转动。框架的水平横杆上穿有两个质量相等的圆球A和B，圆球与横杆之间的动摩擦因数均为，球A到中心转轴的距离为d，球B到中心转轴的距离为2d，球A、B之间用一根长度为3d的轻绳连接，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是（ ）
A．当时，绳子无拉力
B．当时，绳子无拉力
C．当时，横杆对球A无摩擦力
D．当时，横杆对球A无摩擦力
三、实验题（本大题共2小题）
11．如图所示的简易实验装置可以粗略验证向心力公式，在水平桌面上固定一个刻度尺，刻度尺上固定一根结实的细线，细线另一端栓一枚金属小球。主要实验步骤有：
a．测量悬线的悬点到球心的距离L
b．让小球在水平面内做圆锥摆运动，转速稳定后，低头俯视小球，借助于刻度尺估测小球的运动半径r
c．用手机秒表功能测量小球转动n（n取值10~30）圈所用的时间t
(1)小球做圆锥摆运动的周期 。
(2)如果 近似成立，则表明向心力公式成立。
(3)本实验优点是简单易行，缺点是误差较大，请写出造成误差的一条原因 。
12．利用如图甲所示的实验装置，可以用来研究平抛运动。带有坐标纸的木板放在斜槽口附近，把木板调整到竖直方向。已知当地重力加速度为g．
(1)把小球放在斜槽出口附近，小球应能够静止，若小球不静止，需要反复调整斜槽，直到小球能够静止在斜槽出口附近，这是为了保证小球能够在空中做 。
(2)实验过程中要每次都从 由静止释放小球。
(3)取下坐标纸，根据实验过程中坐标纸上留下的多个点痕，用平滑曲线把这些点痕连接起来，得到一条抛物线，如图乙所示，图中O点是平抛运动的起点。在曲线上任找一点P，测出其横、纵坐标分别为和，平抛运动的初速度 ；小球经过P点时速度 ；用表示小球经过P点时速度与水平方向的夹角，则 。
四、解答题（本大题共3小题）
13．如图所示，半径为R的半圆形圆柱固定在水平地面上，把一个小球从半圆形圆柱的最高点由静止释放，当小球转过角时，小球刚好脱离圆弧表面，最后落到水平地面上，已知重力加速度为g，求：
(1)小球刚好脱离圆弧表面时的速度大小；
(2)小球落到水平地面时竖直方向的速度大小。
14．如图所示，水平转台上A点放有一个小物体，转台中心O有一个立杆，长度为L的细线一端系住小物体，小物体可看作质点，另一端系在立杆上的B点，细线AB与立杆成角，转台不旋转时细线上没有拉力。小物体与转台之间的动摩擦因数为0.3，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，，求：
(1)细线上刚好产生拉力时，小物体随转台转动的角速度；
(2)转台对小物体支持力刚好为零时，小物体转动的角速度；
(3)当小物体转动的角速度为时烧断细线，小物体落在转台上的C点，求O、C之间的距离。
15．如图所示，AB和CD是两个水平台面，DF是倾角为的斜面。台面CD到地面EF的高度为h，台面AB到地面EF的高度为1.5h．有一个小物体静止在台面AB上，与B点距离为1.5h，某时刻给小物体一个水平向右的拉力，小物体由静止开始匀加速运动，到达B点后撤去外力，小物体离开B点后做平抛运动，落在D点时速度方向刚好沿着斜面DF的方向。已知小物体与斜面DF之间的动摩擦因数为0.5，小物体可看作质点，空气阻力不计，重力加速度为g，，，求：
(1)小物体在台面AB上运动的加速度大小；
(2)小物体运动到斜面DF末端F时的速度大小；
(3)其他条件不变，仅改变小物体在AB台面上时到B点的距离，若小物体离开B点做平抛运动刚好落到斜面DF的中点，求小物体在AB台面上开始运动时到B点的距离。
参考答案
1．【答案】C
【详解】当毽子运动到它轨迹的最高点时受到向下的重力和水平向左的阻力，两个力的合力方向斜向左下方，可知毽子的加速度方向斜向左下方。
2．【答案】B
【详解】根据运动的合成与分解，可得小船渡河的合速度为，则小船渡过的时间为，在垂直河岸方向的分位移为小河的宽度，则有。
3．【答案】B
【详解】设斜面倾角为θ，则，同理可知，可知，可得。
4．【答案】C
【详解】由题意可知运动员受重力和垂直轨道斜向上的支持力，由牛顿第二定律可知，可得。
5．【答案】C
【详解】设斜上抛的球空中运动时间为，抛出点距离地面高度为h，则有，设斜下抛的球空中运动时间为，则有，联立解得，则P、Q两点之间的距离，联立解得。
6．【答案】B
【详解】P与O连线由竖直位置转到P与O连线水平时所经历的时间为，车轮水平运动的速度为，P点沿切线方向的速度为，根据速度的合成可知P点的速度大小为。
7．【答案】A
【详解】小球做平抛运动时，，可得最高点的速度，假设在最高点时内壁对小球有向上的支持力，则，解得，假设正确，根据牛顿第三定律可知小球对轨道内壁的压力为。
8．【答案】BD
【详解】细绳与竖直方向夹角为时，在竖直方向，有，在水平方向，有，细绳与竖直方向夹角为时，在竖直方向，有，在水平方向，有，联立可得，。
9．【答案】BC
【详解】设斜面的倾角为，将重力加速度分解为垂直斜面向下的分量和沿斜面向下的分量；垂直斜面方向，沿斜面方向，因，即，解得，选项A错误；根据，，可得，即，选项B正确；离开斜面的最远距离，可知，即，选项C正确；落到斜面上时竖直斜面向下的速度仍为v，沿斜面向下的速度为gtsinθ，则合速度，则，，将，带入可知，选项D错误。
10．【答案】AD
【详解】设物体恰好要滑动时角速度为，则有，解得，由于B的r大，B先达到最大静摩擦力，绳子无拉力时，需满足，A正确，B错误；设横杆对球A无摩擦力时角速度为，对A有（T为绳子拉力），对B有，联立解得，C错误，D正确。
11．【答案】(1)；(2)；(3)借助刻度尺估测小球的运动半径r时会产生较大误差。
【详解】（1）小球转动n圈所用的时间t，则小球做圆锥摆运动的周期；
（2）令悬线与竖直方向的夹角为，在竖直方向，有，在水平方向，有，根据几何关系有，联立可得，近似成立，则表明向心力公式成立。
（3）借助刻度尺估测小球的运动半径r时会产生较大误差。
12．【答案】(1)平抛运动；(2)斜槽的同一位置；(3)，，
【详解】（1）反复调节斜槽末端切线水平，这是为了保证小球能够在空中做平抛运动。
（2）实验过程中为了使得小球做平抛运动的初速度相同，则要每次都从斜槽的同一位置由静止释放小球。
（3）水平方向，竖直方向，平抛运动的初速度，小球经过P点时速度，用表示小球经过P点时速度与水平方向的夹角，则。
13．【答案】(1)；(2)
【详解】（1）小球刚好脱离圆弧表面时由牛顿第二定律可知，解得。
（2）小球离开圆弧面后做斜下抛运动，则竖直方向的加速度为g，则落地时的竖直速度，解得。
14．【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】（1）细线上刚好产生拉力时，小物体随转台转动所需的向心力由最大静摩擦力提供，有，
代入相关已知数据，求得角速度。
（2）转台对小物体支持力刚好为零时，对小物体受力分析有，
，
求得物体转动的角速度。
（3）小物体转动的角速度为，
可知此时物体已经离开转台，设此时细线AB与立杆成角，未烧断细线时，对小物块有，
求得，
此时小物块做匀速圆周运动的半径为，
线速度大小为，
烧断细线，小物体做平抛运动，有竖直方向上，
水平方向上，
落在转台上的C点时，O、C之间的距离，
联立，代入数据求得。
15．【答案】(1)；(2)；(3)
【详解】（1）小物块落到D点时的竖直速度，
则水平速度，
可知物块到达B点时的速度，
小物体在台面AB上运动的加速度大小。
（2）物块在斜面上运动的加速度，
解得，
则由运动公式，
其中，
解得。
（3）由上述计算可知，
物块从B点做平抛运动，则由平抛运动可知竖直方向，
水平方向，
解得，
可知AB距离为。
