江西省南康中学2024-2025学年高一下学期第一次大考物理试题

南康中学2024～2025学年度第二学期高一第一次大考 物 理 试 卷 命题人： 一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8～10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分 1．下列关于课本中相关案例的说法正确的是（　　） A．图1所示为论述“曲线运动的速度方向”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法 B．图2所示的演示实验，该实验能证明平抛运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动为 自由落体运动 C．图3所示用手抓紧绳子使小球在水平面上做匀速圆周运动，当转速足够快，绳子能被拉至水平方向 D．图4所示“墨水旋风”示意图中，墨水是由于受到离心力的作用而离圆心越来越远 2．下列有关圆周运动说法不正确的是（　　） A．如图甲，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压。 若火车速度大于规定的行驶速度时，外轨将受到轮缘的挤压 B．如图乙，汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越不易爆胎 C．如图丙，有一个小球（小球直径略小于管内径）沿半径为的光滑竖直圆管转动 （圆管内径远小于轨道半径），小球通过最高点的最小速度为0 D．如图丁，滚筒洗衣机里衣物随着滚筒做高速匀速圆周运动，以达到脱水的效果。 衣物运动到最低点B点时脱水效果更好 3．运动员将排球击出后，排球在空中划出一段优美的弧线，如图中虚线所示。则排球在P点处受到的合外力方向可能正确的是（　　） A． B． C． D． 4．工程维修中经常利用如图所示的装置将材料从低处运到高处，图中竖直轨道固定在水平地面上，装有材料的承载箱M安装在轨道上，可以沿轨道上下移动，配重物体N通过一条轻绳跨过小定滑轮与M相连，控制机构（图中未画出）可以通过控制配重的速度调节承载箱的速度。在某次运送材料时，承载箱M的总质量为100，速度为，被运送的高度不超过滑轮的高度；配重物体N的质量为100，速度为，绳子与竖直轨道间的夹角为，重力加速度g取10，下列说法正确的是（　　） A．承载箱M匀速向上运动时，绳子的拉力等于1000N B．配重物体N匀速向下运动时，绳子的拉力小于1000N C．配重物体N匀速向下运动时，承载箱M向上减速运动 D．当时．承载箱M和配重物体N的速度之比 5．如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A．A与B的线速度大小之比为4∶1 B．A与B的向心加速度大小之比为2∶1 C．A与B的向心力大小之比为2∶1 D．在转盘转速增加时，A与B一起滑动 6．“风洞”实验是飞行器研制工作中的重要过程。一质量为m的小球在光滑的水平面上以初速度v0（沿x轴正方向）穿过一段风带，经过风带时风会给小球一个沿水平方向且与v0方向垂直（沿y轴正方向）的恒力作用，风带在区域，其他区域无风。小球穿过风带过程的运动轨迹及穿过风带后的速度方向如图所示，已知小球在穿过风带过程中沿y轴正方向运动的位移为。下列说法正确的是（　　） A．小球穿过风带所需时间为 B．小球穿过风带过程中的加速度大小为 C．小球穿过风带时所受恒力的大小为 D．小球穿过风带后的速度大小为 7．如图所示，竖直放置的圆筒内壁光滑，圆筒半径为，高为。、为圆筒上、下底面圆上的两点，且连线竖直，一可视为质点的小球由点沿筒内侧与半径垂直方向水平抛出，小球质量为，初速度大小为。小球的运动轨迹与的交点依次为上的A、、三点，重力加速度为，不计空气阻力，则以下说法正确的是（　　） A．小球到达点时下落高度为 B．小球在A、、三点时对筒壁的压力大小之比为 C．A、间距离为 D．小球在点时所受合力大小为 8．关于行星运动规律的研究过程，下列说法正确的是（　　） A．第谷用20年时间研究了开普勒的行星观测记录，发现了行星绕太阳运行的规律 B．牛顿根据大量实验数据得出了引力常量G的大小 C．开普勒第三定律，以地球为中心天体，月亮和人造地球卫星的值相同 D．胡克和哈雷等物理学家甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到 太阳的距离的二次方成反比 9．抛秧是一种水稻种植方法。如图甲所示，在抛秧时，人们将育好的水稻秧苗大把抓起，然后向空中用力抛出，使秧苗分散着落入田间。这种种植方式相对传统插秧更省时省力。某同学研究抛秧的运动时，将秧苗的运动简化为以肩关节为圆心臂长为半径的圆周运动，忽略空气阻力，如图乙所示。秧苗离手瞬间，通过手指改变秧苗的运动速度，A、B两秧苗离开手后做不同的抛体运动，其轨迹在空中交于P点。下列说法正确的是（    ） A．秧苗在起抛处，手对秧苗的作用力一定小于秧苗的重力 B．秧苗在最低点，手对秧苗的作用力大于秧苗的重力 C．秧苗A先经过P点 D．秧苗B初速度的水平分量一定大于秧苗A的初速度的水平分量 10．如图甲，风车是过滤水稻等物质的一种农具。如图乙，风车工作时，转动手动杆，扇叶转动，静止释放的谷物会受到一个水平向左的恒定风力F（扇叶转速越高，F越大），饱满稻谷和瘪谷分别从各自出口流出。已知谷物添加口与饱满稻谷出口上端间高度差为h1，谷物添加口与瘪谷出口间水平距离为L，瘪谷出口高度为h2且下端与饱满稻谷出口上端在同一水平面上，不计空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　） A．饱满稻谷和瘪谷在风车内运动时间相同 B．从瘪谷出口下端飞出的瘪谷速度与水平方向夹角的正切值为 C．从瘪谷出口飞出的瘪谷质量满足 D．若增大手动杆的转速，可能有饱满稻谷从瘪谷出口飞出 二、非选择题：本题共5小题，共54分。 11．（10分）图甲是“研究平抛运动”的实验装置图。 （1）下列实验操作合理的有____。 A．斜槽轨道必须光滑 B．斜槽轨道末端必须水平 C．小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D．小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放 （2）图乙是正确实验取得的数据，其中为抛出点，则小球平抛的初速度大小为　 　。取 （3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每格的边长，通过实验记录小球运动途中的三个位置，如图丙，则该球做平抛运动的初速度大小为　 　，点的速度大小为　 　，点的竖直分速度大小为　 　。取 12．（8分）用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时: （1）用到的实验方法是 。 A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法 (2)．在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球分别放在A、C位置，A 、C到塔轮中心的距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与 的关系。 A．质量m B．角速度ω C．半径r (3)．在（2）的实验中， 其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则下列符合实验实际的是 A．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变小 B．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值不变 C．左右两标尺的示数将变小，两标尺示数的比值变小 D．左右两标尺的示数将变大，两标尺示数的比值变大 (4)实验中，在记录两个标尺露出的格数时，由于转速不稳定，不便于读数，同时记录两边的格数会有较大的误差。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是（　　） A．该方法可行，但仍需要匀速转动手柄 B．该方法可行，且不需要匀速转动手柄 C．该方法不可行，因不能确定拍照时转速是否稳定 13．（8分）人工智能AI技术的不断创新发展，使人们的生活更加丰富多彩。我国多地出现无人机灯光秀，成千上万架无人机通过与地面RTK（实时差分）基站实时通信，保证每一架无人机都有其特定的轨迹，共同完成巨幅图案及动画表演。现将一架无人机的运动简化成竖直面内的曲线运动，以水平向右为x轴正方向，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系，如图甲所示，以该时刻为计时起点，水平方向无人机的关系图像如图乙所示，竖直方向无人机的关系图像如图丙所示。已知，。求： (1)无人机飞行过程中的最大速度的大小与方向。 (2)从计时开始经过6s无人机飞行的位移的大小与方向。 14．（12分）如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： (1)如图甲，把小物块放在距离转轴的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； (2)如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； (3)在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 15．（16分）．如图所示为设计师设计的货物运输装置。将货物从光滑斜面顶点由静止释放，货物滑过斜面后进入光滑圆弧部分，在圆弧的最低点有力传感器可以采集货物到达最低点时对圆弧轨道的压力。水平传送带与圆弧最低点相切，货物到达传送带上时若传送带速度合适，货物可经传送带右端水平抛出后落入收集箱，货物的尺寸相对于收集箱的尺寸可忽略。传送带两转轴轴心间的距离，货物与传送带之间的动摩擦因数。传送带上表面到收集箱上边沿的竖直高度，水平距离，收集箱的长度，高度，货物的质量均为。已知货物到达圆弧最低点时传感器上的示数。若传送带静止时，货物恰好能到达传送带的最右端。忽略空气阻力，不考虑收集箱箱体厚度，重力加速度g取。 (1)求货物到达圆弧最低点时的速度大小v以及圆弧的半径R； (2)若货物恰好落到收集箱底部距离左侧壁0.5m处的A点，求货物在传送带上运动的时间t； (3)要使货物都能落入收集箱内，求传送带的速度大小的取值范围。 南康中学2024～2025学年度第二学期高一第一次大考 物理参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B A D B C C CD BD BCD 1．A【详解】A．图1所示为论述“曲线运动速度特点”的示意图，这里运用了“极限”的思想方法，故A正确；B．图2所示的演示实验中，若两球同时落地，则证明平抛运动在竖直方向做自由落体运动，但不能证明水平方向为匀速直线运动，故B错误；C．图3所示用手抓紧绳子使小球在水平面上做匀速圆周运动，无论转速多快，绳子拉力总有竖直分量（其竖直分量大小等于mg），则绳子不可能拉至水平，故C错误；D．图4所示“墨水旋风”示意图中，离心力是一种虚拟力，是一种惯性的体现，而不能说受到了离心力，故D错误。故选A。 2．B【详解】A．当火车以规定的行驶速度转弯时，向心力由重力和支持力的合力提供，若火车速率较大，外轨将会对火车产生一个弹力的作用，即火车将挤压外轨，故A正确；B．汽车通过凹形桥的最低点时，由牛顿第二定律有，解得，可知，速度越快，越大，越容易爆胎，故B错误；C．由于小球在管道内，在最高点，当内管壁对小球的支持力等于小球的重力时，此时小球恰好可以过最高点，而此时小球的速度为零，故C正确；D．根据牛顿第二定律，在最低点有，在最高点有，可知，衣物运动到最低点B点时脱水效果更好，故D正确；本题选择错误选项，故选B。． 4．D【详解】A.承载箱M的速度可以分解为沿绳子方向的速度和垂直于绳子方向的速度，如图所示。配重物体N的速度、沿绳子方向，跟相等，有，由关系式可知，当承载箱M匀速向上运动时，增大，减小，v、减小，即配重物体N向下做减速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子的拉力大于N的重力1000N，故A错误；B.配重物体N匀速向下运动时，绳子的拉力等于N的重力1000N，故B错误；C.配重物体N匀速向下运动时，承载箱M向上运动，增大，减小，由可知增大，故C错误；D.由可得将，代入解得故D正确。 7．C【详解】A．小球在水平方向上做匀速圆周运动，圆周运动周期为，小球在竖直方向上做自由落体运动，小球到达点时，经历时间为，则有，解得故A错误；B．小球在水平方向上做匀速圆周运动，由筒壁对小球的支持力提供向心力，则有，根据牛顿第三定律有，解得可知，小球在A、、三点时对筒壁的压力大小之比为，故B错误；C．小球在竖直方向上做自由落体运动，小球到达A点、B点经历时间分别为、2T，则有结合上述解得故C正确；D．小球在水平方向上做匀速圆周运动，由筒壁对小球的支持力提供向心力，则有，小球所受外力的合力，故D错误。故选C。 8．CD【详解】ABC．德国天文学家开普勒对他的导师第谷观测的行星数据进行多年研究，得出行星绕太阳运动的轨道是椭圆；而牛顿在开普勒等前人研究基础上总结出万有引力定律，英国物理学家卡文迪什利用扭秤实验首先较准确的测定了引力常量，他把自己的扭秤实验说成是称量地球的重量，故C正确，D．根据物理学史可知胡克和哈雷等物理学家甚至证明了如果行星的轨道是圆形的，它所受引力的大小跟行星到太阳的距离的二次方成反比，故D正确。故选CD。 9．BD【详解】A．秧苗在起抛处，重力与半径方向的夹角为，则有，手对秧苗的作用力不一定小于秧苗的重力。故A错误；B．秧苗在最低点，由牛顿第二定律，可知，手对秧苗的作用力大于秧苗的重力。故B正确；C．依题意，O与P竖直距离一定，秧苗A竖直方向是竖直上抛运动，秧苗B是自由落体运动，所以秧苗B用时短，先经过P点。故C错误；D．O与P水平距离一定根据，可知，秧苗B初速度的水平分量一定大于秧苗A的初速度的水平分量。故D正确。故选BD。 10．BCD【详解】A．饱满稻谷和瘪谷在风车内竖直方向上做自由落体运动，运动时间满足，饱满稻谷下落时间相同，均为，从瘪谷出口不同高度飞出，运动时间不同，时间满足，故A错误；B．从瘪谷出口下端飞出的瘪谷，水平方向做初速度为零的匀加速运动，有，，速度与水平方向夹角的正切值为，联立解得，，故B正确；C．从瘪谷出口上端飞出的瘪谷，运动时间满足，水平方向做初速度为零的匀加速运动，有，，解得，从瘪谷出口飞出的瘪谷质量满足，故C正确；D．若增大手动杆的转速，水平风力增大，由前面分析可得，饱满稻谷水平方向的加速度变大，水平位移变大，饱满稻谷可能从瘪谷出口飞出，故D正确。故选BCD。 11.【答案】（1）B；D （2）1.6 （3）3；5；6 【解析】【解答】（1） 在研究平抛运动实验中，斜槽不一定必须光滑，但应使每次释放的高度相同以保证初速度相同；斜槽末端应水平以保证初速度水平。故答案为BD （2）由，，代入数据，可得t=0.2s，=1.6m/s，故填1.6。 （3）由题意可知，A到B，B到C， 在竖直方向上位移=0.6m，=1m，水平方向上位移0.6m，由，，可得=3m/s；由，，，代入数据，可得5m/s； 由可得6m/s。故填：3；5；6 12.【答案】(1)．D (2)．B (3)．B (4).B 【解析】【解答】（1）为了探究向心力与多个物理量的关系，则研究时需要保持多个物理量不变，探究向心力与某一个物理量的关系，则是采用了控制变量法。故选D。 （2）在图中。由于保持小球的质量和转动半径相同，则是探究向心力的大小F与角速度的关系。故选B。 （3）当保持小球的质量和转动半径不变时，若增大手柄转动速度，则有两钢球所需的向心力都增大，左右两标尺的示数将变大；可是增大转速前后的角速度之比不变，根据向心力的表达式有所以向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变。故选B （4）向心力可以带入瞬时值，即满足某一瞬时速度可匹配与之对应的向心力，从而体现在等分标尺上。故该方法可行，故选B。 13．(1)大小为，方向与水平方向的夹角为53°斜向右上方 (2)大小为，方向与水平方向的夹角为45°斜向右上方 【详解】（1）根据图乙可知无人机水平分速度为 最大速度为 设最大速度与水平方向的夹角为，则 解得， 即最大速度的大小为，方向与水平方向的夹角为53°斜向右上方。 （2）从计时开始的6s内，根据图乙可知水平位移为 根据图丙可知竖直位移 则无人机实际位移的大小为 设该位移与水平方向的夹角为，则 解得， 即位移的大小为，方向与水平方向的夹角为45°斜向右上方。 14．（1）小物块受摩擦力提供加速度，则有N （2）对小物块受力分析可知竖直方向有N 水平方向有N （3）小物块恰好下滑时满足 水平方向有 解得rad/s 15.【答案】（1）货物在圆弧最低点时圆弧对货物的弹力和货物重力的合力提供向心力， 有 传送带静止时，货物在传送带上做匀减速运动，有 由牛顿第二定律得 联立解得， （2）设货物从传送带右端抛出至运动到收集箱底部所用时间为，有 解得 货物落入收集箱底部点，有 解得 则传送带的速度为，货物在传送带上先匀减速运动后匀速运动，设匀减速运动的时间为， 有， 联立解得 （3）货物恰好经过收集箱左侧壁顶端时，扡出速度最小，设为，则有， 解得， 传送带的最小速度为 货物恰好经过收集箱右侧壁顶端时，抛出速度为，有 解得 设货物在传送带上从匀加速到离开传送带时的速度为，有 解得 ，故货物在传送带上先加速后匀速，传送带的最大速度为 故传送带的速度满足（或）时，货物都能落入收集箱内。 学科网（北京）股份有限公司 $$