自分では検証せずに回答しますが、小型モンスターの体力は武器の物理攻撃力に比例した基本値が設定されているらしいです。（基本値なので個体差あり）
砲撃ダメージは（砲撃タイプ・スキルは別として）武器のグレードのみが影響しており、各グレード間のレベルは影響しないらしいです。
つまり、
同じG10でもLv上昇による攻撃力アップに伴い小型モンスターの体力も増えていくのに対して、砲撃ダメージはG10のLvによらず一定の為、同Gの砲撃1発で倒しきれないケースが発生するのだと思われます。
改善カテゴリで提案されている事を考えれば、「砲撃ダメージをLv上昇でも強化されるようにする」が良いのでしょうか。（砲撃主体のスタイルでもG10武器をLv5まで強化する意義が強まるという期待も含みます）