四川省资阳市天立学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

天之骄子 立己达人 资阳天立学校2024-2025学年第二学期第一次调研考试         高一 物理试卷          本试卷共3页，14个题。全卷满分100分。考试用时75分钟。 1、 选择题（每题5分，共50分。1~7为单项选择题，8~10为多项选择题，漏选得3分，错选或多选不得分） 1．在一端封闭的玻璃管内注满清水，水中放一个红蜡块，将玻璃管的开口端用橡胶塞塞紧。把玻璃管倒置，蜡块沿玻璃管匀速上升。在蜡块上升的同时，玻璃管水平向右移动，蜡块运动的轨迹如图中虚线所示，则（　　） A．玻璃管可能做匀速直线运动 B．玻璃管可能做匀加速直线运动 C．玻璃管可能做匀减速直线运动 D．玻璃管的移动对蜡块上升的时间有影响 2．如图所示为脚踏自行车的传动装置简化图，A、B是大小齿轮边缘的点。现架起后轮转动脚踏板，传动链条在各轮转动中不打滑，则（　　） A． 以线速度大小来衡量，A点快 B．以线速度大小来衡量，B点快 C．以角速度大小来衡量，A点快 D．以角速度大小来衡量，B点快 3．如图当篮球在指尖上绕轴转动时，球面上P、Q两点各自做圆周运动，P、Q到轴的距离分别为、，已知篮球半径为R，则P、Q两点做圆周运动的（　　） A．半径之比为1∶1 B．角速度之比为 C．线速度大小之比为 D．向心加速度大小之比为 4．钢架雪车是一项精彩刺激的冬奥会比赛项目，运动员从起跑区推动雪车起跑后俯卧在雪车上，经出发区、滑行区和减速区等一系列直道、弯道后到达终点，用时少者获胜。图（a）是比赛中一名运动员通过滑行区某弯道时的照片。假设可视为质点的运动员和车的总质量为m，其在弯道P处做水平面内圆周运动可简化为如图（b）所示模型，车在P处的速率为v，弯道表面与水平面成角，此时车相对弯道无侧向滑动，不计摩擦阻力和空气阻力，重力加速度大小为g。正确的是（　　） A．在P处车对弯道的压力大小为 B．在P处运动员和车的向心加速度大小为 C．在P处运动员和车做圆周运动的半径为 D．若雪车在更靠近轨道内侧的位置无侧滑通过该处弯道，则速率比原来大 5．如图是游乐场中摩天轮的示意图。一质量为60kg的游客（可视为质点）乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一周所用的时间是628s，游客到摩天轮中心的距离是50m。（取），下列正确的是（　　） A． 游客在运动过程中的加速度不变 B．游客做圆周运动的角速度为 C．游客每秒钟通过的路程为0.5m D．游客运动到最高点时所受向心力大小为3N 6．如图所示，C为可绕过O点竖直轴转动的光滑小圆环。质量分别为m1、m2的妹妹和哥哥拉住穿过圆环的细绳两端A、B，绕C在空中做圆锥摆运动，运动的周期相等，AC、BC长分别为L1、L2。不计空气阻力，人可视为质点，则下列判断正确的是（　　） A．若L1>L2，哥哥运动的轨迹平面更高 B．若L1>L2，哥哥运动的轨迹平面更低 C．一定有m1L1=m2L2 D．一定有m12L1=m22L2 7．跳台滑雪是一项勇敢者的运动，如图某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜面AB上的B处着陆，斜面AB与水平方向夹角为30°且足够长，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员着陆点与A的距离大小与飞出的水平速度成正比 B．运动员在空中的飞行时与斜面距离最大时，速度与水平方向夹角为60° C．运动员飞出的水平速度增大，落在斜坡上的速度与水平方向夹角也增大 D．小球与斜面间的距离最大为 8．如图甲所示，轻绳一端与一小球相连，另一端固定在点。现使小球在最低点时获得一初速度，随后小球在竖直平面内做圆周运动，小球到达某一位置时开始计时，取水平向右为正方向，小球的水平分速度随时间的变化关系如图乙所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．、时刻小球分别通过最高点、最低点 B．时刻轻绳中的弹力最大，时刻轻绳中的弹力为零 C．图乙中的阴影部分面积等于阴影部分面积 D．在小球做一次完整圆周运动的过程中，轻绳中弹力可能两次为零 9．如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用水平细线相连的质量相等的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，质量均为，与圆心距离分别为，，与盘间的动摩擦因数相同，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是（　　） A．此时绳子张力为 B．此时圆盘的角速度为 C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外 D．若此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 10．如图所示，7人制足球门高2m，宽5m，P点是地面球门线的中点，PQ垂直于球门线且PQ＝6m，某运动员在Q点正上方跳起将球以一定的初速度水平向右顶出，运动员跳起后的高度为2.45m，球视为质点，不计空气阻力及人的宽度，重力加速度g取10m/s2，＝6.5，以下说法正确的是（　　） A．球进入球门的最短时间为0.7s B．球落在P点的时间为0.7s C．球能进入球门的最小发球速度约为20m/s D．球能进入球门的最大发球速度约为21.67m/s 2、 实验题（共8分） 11．用如图1所示装置探究平抛运动的特点。 (1)若已经得到平抛运动竖直方向分运动的规律，设法确定“相等的时间间隔”，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。则实验中在轨迹曲线上选取的若干个“相等时间间隔”的点，相邻之间的竖直距离 （填“相等”或“不相等”）。 (2)下列器材问题和操作方式不会对实验探究有影响的是______ A．斜槽轨道不光滑 B．斜槽末端不水平 C．小球在释放时有初速度 D．小球每次自由释放的位置不同 (3)某同学做实验时，只在纸上从斜槽末端开始沿重锤线方向画出直线，并描出如图2所示的轨迹曲线，在曲线上取A、B两点，用刻度尺分别量出它们到直线的水平距离，，以及与之间的距离h，则小球抛出的初速度为______ A． B． C． D． 三、解答题（根据要求作答，有相应的文字说明及解题步骤，共42分） 12．（10分）在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面间的最大静摩擦力等于车重的倍(1)如果忽略汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯时所受的阻力，假设弯道的路面是水平的，该弯道的最小半径是多少？ (2)如果这种高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车在不超速的情况下安全通过圆弧拱桥最高点（不起飞），这个圆弧拱桥的半径至少是多少？ 13．（12分）“旋转飞椅”是游乐园里常见的娱乐设施，游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将游客和座椅组成的整体看成质点，其简化示意图如图所示，已知圆形旋转支架半径为R=5m，绳子悬点到地面的垂直距离H=7m，悬挂座椅的轻绳长为l=5m，当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为θ=37°，游客和座椅的总质量为60kg，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，试求：（1）当旋转飞椅以最大的角速度匀速旋转时，悬绳的拉力及游客的线速度大小；（计算结果可用根式表示）（2）为防止游客携带的物品掉落伤人，管理员需以支架轴心为圆心设置圆形安全范围，求圆形安全范围的半径。 14．（20分）如图，一人骑摩托车做特技表演，从水平平台出发，从平台端点C水平飞出，恰好能从固定在竖直面内的圆弧轨道的D点沿切线进入轨道，并沿轨道恰好能运动到最高点B，O为圆心。已知圆弧轨道的半径，OD连线与竖直方向间夹角为，人与摩托车整体的质量，测得经过D点时对轨道的压力大小。人与摩托车整体视为质点，不计空气阻力，重力加速度，，。求： （1）人与摩托车整体经过B点时的速度大小； （2）若人与摩托车整体经过最低点A时速度为30m/s，求摩托车对轨道的压力； （3）人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小及从C到D的飞行时间。 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$天之骄子 立己达人 资阳天立学校2024-2025学年第二学期第一次调研考试 高一物理答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C D C B C C D AC BC BD 1．C 【详解】ABC．由图可知，蜡块做曲线运动，合外力（加速度）指向轨迹凹侧，由于竖直方向是匀速直线运动，则水平方向有向左的加速度，可知玻璃管可能向右做匀减速直线运动，故AB错误，C正确； D．根据运动分解的独立性原则可知，蜡块上升的时间为，玻璃管的移动对蜡块上升的时间没有影响，故D错误。故选C。 2．D 【详解】AB．A、B是大小齿轮边缘的点，通过链条带动，A、B两点线速度大小相等，若以线速度大小来衡量，则两点快慢相同，故AB错误； CD．根据B点半径小于A点半径，则B点角速度小于A点角速度，若以角速度大小来衡量，B点快，故C错误，D正确。故选D。 3．C 【详解】A．由图可知，球面上P、Q两点做圆周运动的半径分别为与，，A错误； B．由题意可知，球面上P、Q两点转动时属于同轴转动，角速度大小相等，B错误； C．由v=ωr可知，球面上P、Q两点做圆周运动的线速度大小之比为：，C正确； D．由可知，球面上P、Q两点做圆周运动的向心加速度大小之比为：，D错误。 故选C。 4．B 【详解】A．对人和车受力分析，如图所示 根据几何关系 根据牛顿第三定律，车对弯道的压力大小为故A错误； BC．根据牛顿第二定律可得 解得，故B正确，C错误； D．若人滑行的位置更加靠近轨道内侧，则圆周运动的半径减小，根据 可知，当圆周运动的半径减小，则其速率比原来小，故D错误。故选B。 5．C 【详解】A．游客做匀速圆周运动，在运动过程中的加速度大小不变，方向时刻发生变化，故A错误； B．游客做圆周运动的角速度为故B错误； C．游客的线速度大小为游客每秒钟通过的路程为 故C正确； D．游客运动到最高点时所受向心力大小为 故D错误。故选C。 6．C 【详解】AB．令AC、BC与竖直方向夹角分别为、，则有 ，解得 表明，妹妹和哥哥运动的轨道平面在同一高度，故AB错误； CD．由于细绳穿过圆环，则细绳对妹妹和哥哥的拉力大小相等，结合上述有 ，结合上述解得m1L1=m2L2故C正确，D错误。故选C。 7．D 【详解】A．运动员着陆点与A的距离为 落在斜面上位移关系满足联立得故A错误； B．运动员在空中的飞行时与斜面距离最大时，速度方向与斜面平行，即速度方向与水平方向夹角为30°，故B错误； C．设运动员落在斜坡上的速度与水平方向夹角为θ，根据平抛运动规律有 可知落在斜坡上的速度与水平方向夹角与水平速度无关，只要运动员仍落在斜坡上，其落在斜坡上的速度与水平方向夹角不变，故C错误； D．沿斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，将速度和加速度进行分解，则 故D正确。故选D。 8．AC 【详解】A．t1时刻水平方向速度向右，比t3时刻速度小，说明t1时刻在最高点，t3时刻水平速度向左且最大，则在最低点，故A正确； B．时刻小球在最低点，则轻绳中的弹力最大，时刻水平速度为零，轻绳在水平位置，此时轻绳中的弹力不为零，选项B错误； C．由题意可知，图中两块阴影面积分别表示从最低点经过四分之一圆周到水平位置，然后再经过四分之一圆周到最高点的水平位移大小，可知图乙中的阴影部分面积等于阴影部分面积，选项C正确； D．在小球做一次完整圆周运动的过程中，轻绳中弹力不可能两次为零，只有在最高点时轻绳的弹力可能为零，若不在最高点时轻绳的弹力为零，则从该位置向上运动时速度会减小，则轻绳将不再伸直，小球将脱离圆轨道，则选项D错误。故选AC。 9．BC 【详解】AB．两物体角速度相同，所以B所受向心力比A大，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B有背离圆心的离心趋势，A有指向圆心的近心趋势。设此时绳子的张力大小为，圆盘的角速度为，分别对A、B应用牛顿第二定律有 解得，故A错误，B正确； C．此时A有指向圆心的近心趋势，所受摩擦力方向沿半径指向圆外，故C项正确； D．A、B以角速度做匀速圆周运动时所需的向心力大小分别为 ， 若此时烧断绳子，A、B所受最大静摩擦力均不足以提供向心力，所以A、B都将做离心运动，故D项错误。故选BC。 10．BD 【详解】A．根据题意可知，球做平抛运动，由 可知下落高度最小时，时间最短，最短时间为故A错误； B．由球落在P点的时间为故B正确； CD．球做平抛运动，则，球的初速度 可知当水平位移最小，下落高度最大时，初速度最小，则球从P点进门时发球速度最小，最小发球速度 当水平位移最大，下落高度最小时，初速度最大，则球从球门上角进入时初速度最大，此时水平位移下落高度 则最大速度故C错误，D正确。故选BD。 11．(1)不相等（2分）(2)A （3分） (3)D（3分） 【详解】（1）因为已经确定平抛运动竖直方向的运动规律，知道在竖直方向上做自由落体运动，所以实验中在轨迹曲线上选取的若干个“相等时间间隔”的点，相邻之间的竖直距离不相等。 （2）A．斜槽轨道不光滑，只要保证每次释放小球都从同一位置静止释放即可，故A正确； B．斜槽末端不水平，则小球做的不是平抛运动，会影响实验结果的，故B错误； C．小球在释放时有初速度v0，则每次小球从斜槽末端离开时的初速度不同，会影响实验结果，故C错误； D．小球每次自由释放的位置不同，则每次小球从斜槽末端离开时的初速度不同，会影响实验结果，故D错误。故选A。 （3）设小球从开始释放运动到A的时间为tA，运动到B的时间为tB，在竖直方向上有， 在水平方向上有x1=v0tA，x2=v0tB根据题意有h=hB-hA联立解得故选D。 12．(1)150m （5分）(2)90m（5分） 【详解】（1）由最大静摩擦力提供汽车转弯时所需的向心力 解得弯道的最小半径为 （2）在最高点，不起飞的临界条件为弹力刚好为零，重力提供向心力 解得圆弧拱桥的半径至少为 13．（1）750N，；（各4分，共8分）（2）（4分） 【详解】（1）设悬绳的拉力大小为F，根据题意可得 根据牛顿第二定律 几何关系可得 联立解得， （2）物品掉落后做平抛运动，则， 几何关系可知 联立可得 14．（1）；（4分）（2）15000N，方向竖直向下；（6分）（3），（10分） 【详解】（1）沿轨道恰好能运动到最高点B，则有 解得人与摩托车整体经过B点时的速度大小为 （2）在最低点A对其受力分析，运用牛顿第二定律得 代入数据解得N=15000N 根据牛顿第三定律F压=N=15000N方向竖直向下； （3）在D点处，根据牛顿第二定律可得 又根据牛顿第三定律可知 解得 则人与摩托车整体从C点飞出时的速度大小 D点处的竖直分速度为 则从C到D的飞行时间为 第 1 页 共 3 页 学科网（北京）股份有限公司 $$