山东省聊城第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

第 1 页 共 4页 聊城一中新校区、高铁校区高一下学期第一次阶段性测试 物 理 试 题 时间：90分钟 分值：100分 命题人：贺庆岗 审题人：齐月华 做题人：郑晓飞 第 I 卷（选择题共 40 分） 一、单项选择题：本题共 8 小题，每题 3 分，共 24 分。每小题只有一个选项符合要求。 1．关于抛体运动，下列说法正确的是（ ） A．斜抛运动不是匀变速运动 B．做平抛运动的物体加速度随时间逐渐增大 C．做平抛运动的物体每秒内位移增量相等 D．做平抛运动的物体每秒内速度增量相等 2．如图所示，一辆可视为质点的汽车以恒定的速率驶过竖直面内的凸形桥。已知凸形桥面是圆弧 形柱面，则下列说法中正确的是( ) A．汽车在凸形桥上行驶的过程中受到重力、支持力和向心力的作用 B．汽车在凸形桥上行驶的过程中所受合力始终为 0 C．汽车在凸形桥上行驶的过程中始终处于失重状态 D．汽车从桥底行驶到桥顶的过程中加速度不变 3．发球机从同一高度向正前方依次水平射出两个速度不同的乒乓球(忽略空气的影响)，速度较大 的球越过球网，速度较小的球没有越过球网，其原因是( ) A．速度较小的球在下降相同距离时在竖直方向上的速度较大 B．速度较大的球通过同一水平距离所用的时间较少 C．速度较小的球下降相同距离所用的时间较多 D．速度较大的球在相同时间间隔内下降的距离较大 4．盾构隧道掘进机，简称盾构机，是一种隧道掘进的专用工程机械，又被称作“工程机械之王”， 是城市地铁建设、开山修路、打通隧道的利器。图为我国最新研制的“聚力一号”盾构机的刀盘，其 直径达 16m，转速为 5r/min，下列说法正确的是（ ） A．刀盘工作时的角速度为 10π rad/s B．刀盘边缘的线速度大小为π m/s C．刀盘旋转的周期为 12s D．刀盘工作时各刀片的线速度均相同 5． 如图所示，一同学表演荡秋千。已知秋千的两根绳长均为 6m，该同学和秋千踏板的总质量约为 60kg。绳的质量忽略不计，每根绳子的最大拉力为 800N，当该同学荡到秋千支架的正下方时，线速 度大小不能超过(取 g＝10m/s2) ( ) A．10m/s B．15m/s C．20m/s D．25m/s 6．运动员在某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，篮球与水平面成45°准确落入篮 筐内。若将篮球视为质点，其运动轨迹可简化如图乙所示，A是篮球的投出点，P是运动轨迹的最高 点，C是篮球的投入点。已知AC间的水平距离为5m，重力加速度g取10m/s2，不考虑空气阻力，则下 列说法中正确的是（ ） A．篮球从A运动至C的过程中处于超重状态 B．篮球从投出到进入篮筐的时间为1s C．篮球落入篮筐时的速度大小为5m/s D．篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为1.5m 7．如图所示，一小球从某固定位置以一定初速度水平抛出，已知当抛出速度为 v0时，小球落到一倾 角为θ＝60°的斜面上，且球发生的位移最小，不计空气阻力，则( ) A．小球从抛出到落到斜面的时间为 3v0 3g B．小球从抛出到落到斜面的时间为2 3v0 3g C．小球的抛出点到斜面的距离为 g v20 D．小球的抛出点到斜面的距离为2v 20 3g 第 2 页 共 4页 8．飞机飞行时除受到发动机的推力和空气阻力外，还受到重力和机翼的升力，机翼的升力垂直于 机翼所在平面向上，当飞机在空中盘旋时机翼向内侧倾斜(如图所示)，以保证重力和机翼升力的合 力提供向心力。设飞机以速率 v在水平面内做半径为 R的匀速圆周运动时机翼与水平面成θ角，飞 行周期为 T。下列说法正确的是( ) A．若飞行速率 v不变，θ增大，则半径 R增大 B．若飞行速率 v不变，θ增大，则周期 T增大 C．若飞行速率 v增大，θ增大，则周期 T一定不变 D．若θ不变，飞行速率 v增大，则半径 R增大 二、多项选择题：本题共 4 小题，每小题 4 分，共 16 分。每小题有多个选项符合题目要求，全 部选对得 4 分，选对但不全的得 2 分，有选错的得 0 分。 9．在冬奥会短道速滑项目中，某运动员在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔 离正常比赛路线。如图所示，圆弧虚线代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员在 O点时的速度 方向（研究时可将运动员看做质点）。下列说法正确的是（ ） A．发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力 B． 发生侧滑是因为运动员受到的合力小于所需要的向心力 C．若在 O点发生侧滑，则滑动的方向在 Oa右侧与圆弧虚线之间 D． 若在 O点发生侧滑，则滑动的方向在 Oa左侧 10．下列图分析正确的是( ) 甲 乙 丙 丁 A．图甲中火车转弯时既不挤压内轨，也不挤压外轨时的行驶速率约为 ghr L ，取决于内、外轨的 高度差 h、内外轨间距 L及铁路弯道的轨道半径 r B．如图乙，“水流星”表演中，过最高点时水没有从杯中流出，水对杯底压力可以为零 C．如图丙，小球竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 gR D．如图丁，一物体随圆筒一起转动而未滑动。物体所受摩擦力会随圆筒角速度的增大而逐渐增大 11．对如图所示的实验装置，斜槽轨道的末端水平，在一块平木板表面钉上复写纸和白纸，并将该 木板竖直立于紧靠槽口处，从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，小球撞在木板上得到痕迹A，将木 板向远离槽口方向平移距离 x，仍从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，得到痕迹B，再将木板向远 离槽口方向平移距离 x，仍从斜槽上紧靠挡板处由静止释放小球，得到痕迹C，测得A、B两点间的距 离为 y1， B、C两点间的距离为 y2，重力加速度为g，下列说法正确的是（ ） A．小球从槽口处运动到C点需要的运动时间为  1 22 y y g  B．小球每次做平抛运动的初速度为 1 2 gx y y C． 1 2y y、 之间的关系满足 2 13y y D．小球落到B点时的速度大小为 2 2 1 1 2gx gy y  12．质量为 m的小球由轻绳 a和 b分别系于一轻质细杆的 A点和 B点，如图所示，当轻杆绕轴 OO′ 以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，a绳与水平方向成θ角，b绳沿水平方向且 长为 l，则下列说法正确的是( ) A．a绳一定受拉力作用 B．a绳所受拉力随角速度的增大而增大 C．当角速度ω＞ g ltan θ 时，b绳将出现弹力 D．若 b绳突然被剪断，则 a绳的弹力可能不变 第 II 卷（非选择题，共 60 分） 三、实验题：本题共两个小题，每空 2 分，共 16 分。 13．（8分）某兴趣小组用频闪照相机拍摄小石子平抛运动的频闪照片，照片背景为一堵贴近的竖直 砖墙，如图所示，已知当地重力加速度为 g，该同学根据所学平抛运动的知识，求得频闪照片的拍摄 周期和小石子的水平初速度。 (1)他已经测出砖块的长度为 a，还需要测量哪个数据(写出测量物理量及 其物理符号)________________； (2)照相机频闪周期 T＝________，小石子水平初速度 v0＝________(用题 设条件和测量的物理量的符号表示)； (3)B点的竖直方向速度 vBy＝________(用题设条件和测量的物理量的符号表示)。 第 3 页 共 4页 14．（8分）为“探究向心力大小与角速度的关系”，某实验小组通过如图所示的装置进行实验。滑 块套在水平杆上，可随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过细绳连接滑块，可测 绳上拉力大小。滑块上固定一遮光片，宽度为 d，光电门可以记录遮光片通过的时间，测出滑块中 心到竖直杆的距离为 l。实验过程中细绳始终被拉直，滑 块与水平杆间的摩擦可以忽略不计。 (1)实验中应用了______________(选填“理想实验法”、“控 制变量法”、“理想模型法”)来探究向心力的大小与质量 m， 角速度ω和半径 r之间的关系； (2)滑块随杆转动做匀速圆周运动时，每经过光电门一次。力传感器和光电门就同时获得一组拉力F 和遮光时间t，则滑块的角速度ω = （用t、l、d表示）； (3)为探究向心力大小与角速度的关系，得到多组实验数据后，应作出 F与 （填“ t”、“1 � ”、“ 2t ” 或“ 2 1 t ”）的关系图像。作出图像是一条过原点的倾斜直线，表明此实验过程中向心力与 成正 比（选填“角速度”、“角速度平方”或“角速度二次方根”）。 四、计算题：本题共 4 小题，共 44 分。解答应写出必要的文字说明方程式和重要的演算步骤，只 写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案必须明确写出数值和单位。 15．（8分）如图，在光滑的水平面上两个质量相等的小球 A、B（可视为质点），用两根轻绳连接， AB段绳长是 OA段绳长的 2倍。现让两小球 A、B以 O为圆心、以相同的角速度ω做匀速圆周运 动。A球的向心加速度为 a1，B球的向心加速度为 a2，OA段绳所受拉力为 F1，AB段绳所受拉力 为 F2。求： (1)a1与 a2的比值； (2)F1与 F2的比值。 16．（10分）如图所示，在水平地面上有一高h=3.2m的竖直墙，现将一小球以v0=6m/s的速度，从 离地面高为H=5m的A点水平抛出，小球撞到墙上B点时的速度与竖直墙成37°角，不计空气阻力和墙 的厚度，g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求： (1)小球从A到B所用的时间 t； (2)若仍将小球从原位置沿原方向抛出，为使小球越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足什么 条件？ 第 4 页 共 4页 17．（12分）如图所示，竖直平面内有一光滑圆弧管道，其半径为R=0.5m，一质量m=0.8kg的小球 从平台边缘的A处水平射出，恰能沿圆弧管道上P点的切线方向进入管道内侧，管道半径OP与竖直 线的夹角为53°，已知管道最高点Q与A点等高，sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10 m/s2。试求： (1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0； (2)小球从平台上的射出点A到圆弧管道入射点P之间的距离l（结果可用根式表示）； (3)如果小球沿管道通过圆弧的最高点Q时的速度大小为3m/s，则小球运动到Q点时对轨道的压力。 18．（14分）某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有一质量为m的小球， 甩动手腕可以使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动，如图1所示，也可以使球在水平面内做匀速 圆周运动，如图2所示。已知握绳的手离地高度为d，手与球之间的绳长为 4 d ，绳能承受的最大拉力 为2mg，重力加速度为g，忽略空气阻力和手的摆动，问： (1)当某次在竖直平面内运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速 度水平飞出，球从绳断飞出到落地的水平距离多大？ (2)如果小球在水平面内做匀速圆周运动，球的速度增大，绳子拉力增大，绳恰好受到所能承受的最 大拉力时对应的速度多大？落地点到手的竖直投影点O的距离多大？ 1 聊城一中新校区、高铁校区高一下学期第一次阶段性测试 物 理 答 案 4.盾构机的转速为n=5r/min= 1 12 r/s 根据角速度与转速的关系有 12 rad/s 6 n    ，周期为 2 12sT     盾构机的半径为8m，可知刀盘边缘的线速度大小约为 4 m/s 3 v r   因为各刀片转动是同轴转动，所以各刀片的角速度相等，而半径不同，根据 v r 可知刀盘工作 时各刀片的线速度不相同。 6.篮球从A运动至C的过程中只受重力作用，则处于失重状态； 设初速度为v0，则由对称性可知，初速度与水平方向夹角为θ=45°， 则篮球落入篮筐时的速度大小也为 v0 ， 0 cos 45v t x   02 sin 45vt g   解得篮球落入篮筐时的速度大小及时间为 0 5 2m/sv  t=1s 篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为 2 0( sin 45 ) 1.25m 2 vh g    7.球平抛的位移最小，则抛出点和落点的连线与斜面垂直，分解位移，如图所示。 设平抛时间为 t，结合几何关系知，tan θ＝x y ，x＝v0t，y＝1 2 gt2， 解得 t＝2 3v0 3g ，故选项 A错误，B正确； s＝ x sin θ ＝ v0t sin θ ＝ 4v20 3g ，选项 CD错误。 8.飞机盘旋时，飞机自身重力与机翼升力的合力提供其圆周运动的向心力， ，得 ， 可知若飞行速率v不变，θ增大，则半径R减小，周期T减小，A、B错误； 若飞行速率v增大，θ增大，则周期T可能不变，C错误； 若θ不变，飞行速率v增大，则半径R增大，D正确。 11.由平抛运动在竖直方向做自由落体运动可知 21 2 1 2 C y y gt  解得小球从槽口处运动到C点需要的运动时间为  1 22C y y t g   ，A正确； 由匀速直线运动的规律可得小球做平抛运动的初速度为 0 1 2 2 2 C x gv x t y y    ，B错误； 由题可知，小球从槽口到 B点的运动时间 Bt 与小球从槽口到C点的运动时间 Ct 之比为1: 2， 结合 2 1 1 2 B y gt 综合可得 2 13y y C正确； 由 2 1 1 2 B y gt ， 0 B xv t  综合解得 2 2 0 12 gxv y  设小球落到 B点时在竖直方向的分速度为 yBv ，则有 2 12yBv gy 小球落到 B点时的速度大小为 2 20B yBv v v  综合解得 2 2 1 1 4 2B gx gyv y   ，D错误。 12.对小球受力分析如图所示，可得 a绳的弹力在竖直方向的分力与小球的重力 平衡，解得 FTa＝ mg sin θ ，为定值，A正确，B错误； 当 FTacos θ＝mω2l即ω＝ g ltan θ 时，b绳的弹力为零，若角速度大于该值，则绳 b将出现弹力，C正确； 由于 b绳可能没有弹力，故 b绳突然被剪断，a绳的弹力可能不变，D正确。 13.（8分）(1)砖块的厚度 h (2) h g a g h (3)5 gh 2 (1)因为已经测出了每块砖的长度 a，根据题设条件要求周期与初速度还需要测出每块砖的厚度 h。 题号 1 2 3 4 5 6 答案 D C B C A B 题号 7 8 9 10 11 12 答案 B D BC AB AC ACD 2 (2)根据小石子在竖直方向上做匀变速直线运动得 3h－2h＝gT2 可知 T＝ h g ① 小石子水平方向做匀速直线运动，v0＝2a 2T ＝ a h g ＝a g h 。 (3)由(2)问①可知 T＝ h g ，又在竖直方向上根据平均速度公式，有 vBy＝ 5h 2T ② 联立①②解得 vBy＝5 gh 2 。 14.（8分）(1)控制变量法 ； (2) d tl ； (3) 2 1 t 角速度平方 15.（8分）(1) a1 : a2 = 1:3（3分）； (2) F1: F2= 4:3（5分） 16.（10分） (1) 0.8st  （5分）； (2) 8m/sv  （5分） (1)小球做平抛运动，撞墙时竖直分速度为 0 8m/s tan37y vv    ，由 y gtv 可得 0.8st  (2)小球在水平方向上做匀速直线运动，则有 0 6 0.8m 4.8ms v t    设小球以初速度 1v 抛出时恰好能越过墙，小球从抛出至运动到墙的上沿历时 1t ， 由平抛运动的规律得 1 1s v t ， 21 1 2 H h gt  解得 1 8m/sv  所以为使小球越过竖直墙，小球抛出时的初速度大小应满足的条件为 8m/sv  17.（12分） (1) 3 m/s（4分）； (2) 2 13 5 m（4分）； (3) 6.4 N，方向向上（4分） (1)小球从A到P的高度差 h=R(1+cos53°) 小球做平抛运动有 h= 1 2 gt2 则小球在P点的竖直分速度 vy=gt 把小球在P点的速度分解可得 tan53°= 0 yv v 联立解得小球平抛运动初速度 v0=3 m/s (2)小球平抛水平射程 s=v0t 故A、P间的距离 l= 2 2h + s = 2 13 5 m (3)小球到达Q时，vQ=3m/s 在Q点根据向心力公式得 FN+mg=m 2 Qv R 解得FN=6.4N > 0，表明方向向下。 所以由牛顿第三定律知，小球通过管道的最高点 Q时对管道的压力 FN′=FN=6.4 N，方向向上。 18. （14分）(1) 6 4 d（6分）； (2) 3 8 gd （4分）， 3 5 8 d （4分） (1)在最低点由牛顿第二定律可得 2 m vF mg m R   其中 m 2F mg ， 4 dR  解得 1 2 v dg 由平抛运动规律可得 23 1 4 2 d gt 解得 3 2 dt g  则球从绳断飞出到落地的水平距离为 6 4 x vt d  (2)设绳与竖直方向的夹角为 ， 对小球 :水平方向有 2 m sin vF m R    ， sin 4 dR  竖直方向有 m cosF mg  联立解得 60   3 8 gdv  由平抛运动规律可得 21cos 4 2 dd gt   解得 7 4 dt g   则 21 32 x v t d    则落点与O点的距离为 2 2 3 5( sin ) 4 8 dl x d    请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 班级 姓名 考场号 座位号 正确填涂 错误填涂 考生禁填 缺考 违规 准考证号 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 [ ]0 [ ]1 [ ]2 [ ]3 [ ]4 [ ]5 [ ]6 [ ]7 [ ]8 [ ]9 注意事项 .答题前请将姓名、班级、考场、座号和准考证号填写清楚。1 .客观题答题,必须使用2B铅笔填涂,修改时用橡皮擦干净。2 .主观题必须使用黑色签字笔书写。3 .必须在题号对应的答题区域内作答,超出答题区域书写无效。4 .保持答卷清洁完整。5 (由监考老师填涂) 一、选择题 (共12题，共40分) 1 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 2 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 3 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 4 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 5 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 6 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 7 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 8 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 9 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 10 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 11 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 12 [ A ] [ B ] [ C ] [ D ] 二、实验题（共2题，共16分） .（8分）（1）  （2）        （3）13                                                .（8分）（1） （2） （3）   14                                                       三、计算题（共4题，共44分） .（8分）15 第1页 共4页 请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 .（10分）16 .（12分）17 第2页 共4页 聊城一中新校区、高铁校区高一下学期第一次阶段性测试 物理答案卷 请保持答题卡干净整洁，不要污损 请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 .（14分）18 第3页 共4页 请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 请在各题目的作答区域内作答，超出矩形边框限定区域的答案无效 第4页 共4页