精品解析：广东省江门市第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

江门一中2024—2025学年度第二学期第1次学段考试 高一级物理试卷 本试卷共4页，15题，满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上 2、做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号 3、非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上 4、所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效 一、选择题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是（　　） A. 因为它的速率恒定不变，故做匀速运动 B. 该物体受的合外力一定不等于零 C. 该物体受的合外力一定等于零 D. 它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上 2. 如图所示，人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为，落地时速度为，不计空气阻力，能表示出速度矢量的演变过程的是（　　） A. B. C. D. 3. 下列说法中正确的是（　　） A 由F=G可知，当r趋于零时万有引力趋于无限大 B. 引力常量G=6.67×10﹣11N·m2/kg2，是由卡文迪许利用扭称实验测出的 C. 由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 D. 由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即=k，其中k与行星有关 4. 如果你到达一个行星上，这个行星的半径只有地球半径的一半，质量也是地球质量的一半，则你在这个行星上所受的引力是地球上引力的（ ） A. 倍 B. 倍 C. 1倍 D. 2倍 5. 如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A，B，C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列比例不正确的是（　　） A. A、B、C三点的转速之比 B. A、B、C三点的线速度大小之比 C. A、B、C三点的角速度之比 D. A、B、C三点的加速度之比 6. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 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，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D 如图丁，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 7. 质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图，下列判断正确的是 A. 速率为 B. 的速率为 C. 绳的拉力等于 D. 绳的拉力小于 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分） 8. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为，两圆盘和小物体m1，m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　） A. 滑动前m1与m2的角速度之比 B. 滑动前m1与m2的向心加速度之比 C. 随转速慢慢增加，m2先开始滑动 D. 随转速慢慢增加，m1先开始滑动 9. 质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图甲、乙所示，由图可知(　　) A. 最初4 s内物体的位移为8 m B. 从开始至6 s末物体都做曲线运动 C. 最初4 s内物体做曲线运动，接下来的2 s内物体做直线运动 D. 最初4 s内物体做直线运动，接下来的2 s内物体做曲线运动 10. 如图所示为一种圆锥筒状转筒,左、右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球,转筒静止时绳子平行于圆锥面,当转筒中心轴开始缓慢加速转动时,不计空气阻力,则下列说法正确的是（　　） A. 角速度慢慢增大,一定是线长的那个球先离开圆锥筒 B. 角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒 C. 两个球都离开圆锥筒后,它们高度一定相同 D. 两个球都离开圆锥筒时两端绳子的拉力一定相同 三、实验题（共14分） 11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，回答以下问题： （1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在______处，同时选择半径______（填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C 12. （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验___________。 A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 （2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O___________（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是___________ m/s，A到B点的运动时间是___________ s。（g取10 m/s2） 四、计算题（共40分） 13. 跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。设一位运动员由山坡顶部的A点沿水平方向飞出，到山坡上的点着陆。如图所示，已知运动员水平飞行的速度为，山坡倾角为，山坡可以看成一个斜面。（g取，，），求： （1）运动员在空中飞行的时间t； （2）A、间的距离s。 14. 质量汽车以速率v=10m/s分别驶过一座半径的凸形和凹形形桥的中央，g=10m/s2，求： （1）在凸形桥的中央，汽车对桥面的压力大小； （2）在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力大小； （3）若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率是多少 15. 某游乐场的一项游乐设施如图甲所示，可以简化为如图乙所示的模型，已知圆盘的半径为R=2.5m，悬绳长，圆盘启动后始终以恒定的角速度转动，圆盘先沿着杆匀加速上升，再匀减速上升直到到达最高点（整个上升过程比较缓慢），当圆盘上升到最高点转动时，悬绳与竖直方向的夹角为45°，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）圆盘到达最高点时转动的角速度； （2）若圆盘到达最高点时离地面的高度为h=22.5m，为了防止乘客携带的物品意外掉落砸伤地面上的行人，地面上至少要设置多大的不能通行的圆型面积区域； （3）已知甲乙两名乘客的质量分别是m1和m2（m1>m2），在圆盘加速上升的过程中，他们座椅上的悬绳与竖直方向的夹角分别为和，比较和的大小关系。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 江门一中2024—2025学年度第二学期第1次学段考试 高一级物理试卷 本试卷共4页，15题，满分100分，考试时间75分钟 注意事项： 1、答题前，考生务必把自己的姓名、考生号等填写在答题卡相应的位置上 2、做选择题时，必须用2B铅笔把答题卷上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号 3、非选择题必须使用黑色字迹钢笔或签字笔，将答案写在答题卡规定的位置上 4、所有题目必须在答题卡上指定位置作答，不按以上要求作答的答案无效 一、选择题（本题共7小题，每题4分，共28分） 1. 如图所示，物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，下列对它的运动分析正确的是（　　） A. 因为它的速率恒定不变，故做匀速运动 B. 该物体受的合外力一定不等于零 C. 该物体受的合外力一定等于零 D. 它的加速度方向与速度方向有可能在同一直线上 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】A．物体以恒定的速率沿圆弧AB做曲线运动，物体运动的轨迹为曲线，曲线运动的速度方向时刻改变，不是匀速运动，故A错误； BC．既然是曲线运动，它速度的方向必定是改变的，所以曲线运动一定是变速运动，受到的合外力一定不等于0，故B正确，C错误； D．所有做曲线运动的物体，所受的合外力一定与瞬时速度方向不在一条直线上，或加速度方向与瞬时速度方向不在一条直线上，故D错误。 故选B。 2. 如图所示，人站在平台上平抛一小球，球离手的速度为，落地时速度为，不计空气阻力，能表示出速度矢量的演变过程的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】根据平抛运动的特点，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则其速度在水平方向的分速度保持不变，其速度的变化量方向与加速度方向一致总是竖直向下。 故选C。. 3. 下列说法中正确的是（　　） A. 由F=G可知，当r趋于零时万有引力趋于无限大 B. 引力常量G=6.67×10﹣11N·m2/kg2，是由卡文迪许利用扭称实验测出的 C. 由开普勒第一定律可知，所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 D. 由开普勒第三定律可知，所有行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即=k，其中k与行星有关 【答案】B 【解析】 【详解】A．万有引力定律的研究对象是质点或质量分布均匀的球体，当物体间距离趋于零时物体不能视为质点，万有引力定律不再适用，故A错误； B．引力常量G=6.67×10-11N·m2/kg2，是由卡文迪许利用扭称实验测出的，故B正确； C．由开普勒第一定律可知，所有行星各自绕太阳运行的轨迹为椭圆，太阳在椭圆的某一个焦点上，所以各行星不在同一椭圆轨道上，故C错误； D．由开普勒第三定律可知，所有绕同一中心天体运行的行星轨道半长轴的三次方与公转周期的二次方的比值都相等，即=k，其中k与中心天体有关，故D错误。 故选B。 4. 如果你到达一个行星上，这个行星的半径只有地球半径的一半，质量也是地球质量的一半，则你在这个行星上所受的引力是地球上引力的（ ） A. 倍 B. 倍 C. 1倍 D. 2倍 【答案】D 【解析】 【详解】根据万有引力定律得 行星质量是地球质量的一半，半径也是地球半径的一半，一个物体在此行星上的万有引力和地球上万有引力之比F行：F地= 2:1，即你在这个行星上所受的引力是地球上引力的2倍，故选D。 5. 如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A，B，C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列比例不正确的是（　　） A. A、B、C三点的转速之比 B. A、B、C三点的线速度大小之比 C. A、B、C三点的角速度之比 D. A、B、C三点加速度之比 【答案】D 【解析】 【详解】B．皮带边缘的线速度大小相等，则有 同轴转动质点的角速度相等，则有 由于， 解得 故B正确，不符合题意； C．C的线速度与角速度关系为 结合上述解得 故C正确，不符合题意； A．转速之比等于频率之比，则有，， 结合上述解得 故A正确，不符合题意； D．根据，， 解得 故D错误，符合题意。 故选D。 6. 下列四幅图涉及到不同的物理知识，其中说法正确的是（　　） A. 如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，内轨对轮缘会有挤压作用 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，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点的速度至少等于 D. 如图丁，船头垂直于河岸匀速行驶，水流速度越大，渡河时间越长 【答案】B 【解析】 【详解】A．如图甲，火车转弯的速度大于规定速度行驶时，火车有向外运动的趋势，则外轨对轮缘会有挤压作用，选项A错误； 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，此时的速度满足 选项B正确； C．如图丙，小球在竖直面内做圆周运动，过最高点时因为轻杆对球有支撑力，可知其速度至少等于零，选项C错误； D．如图丁，船头垂直于河岸匀速行驶，渡河时间 与水流速度无关，选项D错误。 故选B。 7. 质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动，当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时如图，下列判断正确的是 A. 的速率为 B. 的速率为 C. 绳的拉力等于 D. 绳的拉力小于 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将小车的速度v沿绳子方向和垂直于绳子方向正交分解，如图所示 物体P的速度与小车沿绳子方向的速度相等，则有 故B正确，A错误； CD．小车向右运动，所以减小，v不变，所以vP逐渐变大，说明物体P沿斜面向上做加速运动。对物体P受力分析可知，物体P受到竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，沿绳向上的拉力T，沿斜面和垂直斜面建立正交轴，沿斜面方向由牛顿第二定律可得 可得 故CD错误。 故选B 二、多选题（本题共3小题，每题6分，共18分） 8. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动无滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为，两圆盘和小物体m1，m2之间的动摩擦因数相同，m1距O点为2r，m2距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（　　） A. 滑动前m1与m2的角速度之比 B. 滑动前m1与m2的向心加速度之比 C. 随转速慢慢增加，m2先开始滑动 D. 随转速慢慢增加，m1先开始滑动 【答案】BC 【解析】 【详解】A. 甲乙两圆盘边缘的线速度相等，根据 可知滑动前m1与m2的角速度之比 B. 设甲的角速度为ω，则乙的角速度为3ω，根据可知，滑动前m1与m2的向心加速度之比 选项B正确； CD. 根据，因a1<a2，随转速慢慢增加，可知m2先达到最大静摩擦，则m2先开始滑动，选项C正确，D错误。 故选BC。 9. 质量为0.2 kg的物体在水平面上运动，它的两个正交分速度图线分别如图甲、乙所示，由图可知(　　) A. 最初4 s内物体的位移为8 m B. 从开始至6 s末物体都做曲线运动 C. 最初4 s内物体做曲线运动，接下来的2 s内物体做直线运动 D. 最初4 s内物体做直线运动，接下来的2 s内物体做曲线运动 【答案】AC 【解析】 【详解】速度-时间图象与时间轴围成面积表示物体运动的位移，开始4s内物体沿x方向位移为 x=2×4m=8m 沿y方向位移 所以开始4s内物体的位移为 t=0时物体初速度方向为x方向，加速度方向为y方向，两者不在一条直线上，所以物体做曲线运动，4s末物体的速度方向与x方向夹角的正切值为 4s后加速度大小分别为 加速度方向与x负方向夹角的正切值为 因此速度方向与加速度方向在同一条直线上，物体要做匀减速直线运动； 故选AC． 10. 如图所示为一种圆锥筒状转筒,左、右各系着一长一短的绳子挂着相同的小球,转筒静止时绳子平行于圆锥面,当转筒中心轴开始缓慢加速转动时,不计空气阻力,则下列说法正确的是（　　） A. 角速度慢慢增大,一定是线长的那个球先离开圆锥筒 B. 角速度达到一定值的时候两个球一定同时离开圆锥筒 C. 两个球都离开圆锥筒后,它们的高度一定相同 D. 两个球都离开圆锥筒时两端绳子的拉力一定相同 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．设绳子与竖直方向的夹角为θ，小球刚好离开圆锥筒时，圆锥筒对小球的支持力为0，则有 mg tan θ=mω2l sin θ 解得 则绳子越长的其角速度的临界值越小，越容易离开圆锥筒，所以A正确，B错误； C．两个球都离开圆锥筒后，小球都只受重力与绳子的拉力，两小球都随圆锥筒一起转动，有相同的角速度，则小球的高度为 h=l cos θ 代入数据解得 所以C正确； D．两小球都离开圆锥筒时绳子的拉力为 由于绳子长度不同，则小球离开圆锥筒时的夹角也不同，所以拉力也不相同，则D错误。 故选AC。 三、实验题（共14分） 11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，回答以下问题： （1）在该实验中，主要利用了______来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系； A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 （2）探究向心力与角速度之间的关系时，应让质量相同的小球分别放在______处，同时选择半径______（填“相同”或“不同”）的两个塔轮。 A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C 【答案】 ①. C ②. B ③. 相同 【解析】 分析】 【详解】（1）[1]根据向心力的表达式，探究向心力大小与质量，角速度和半径之间的关系的实验采用控制变量法，故选C。 （2）[2][3]探究向心力的大小与圆周运动用角速度的关系时，应控制两球的质量与两球做圆周运动的轨道半径相等而两球的加速度不同，即应选择两个质量相同的球，分别放在挡板C与挡板A处，同时选择半径相同的两个塔轮。 12. （1）平抛物体的运动规律可以概括为两点：①水平方向做匀速运动，②竖直方向做自由落体运动。为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验：如图甲所示，用小锤打击弹性金属片，A球水平飞出，同时B球被松开，做自由落体运动，两球同时落到地面，这个实验___________。 A.只能说明上述规律中的第①条 B.只能说明上述规律中的第②条 C.不能说明上述规律中的任何一条 D.能同时说明上述两条规律 （2）某同学通过实验对平抛运动进行研究，他在竖直墙上记录了抛物线轨迹的一部分，如图乙所示。x轴沿水平方向，y轴是竖直方向，由图中所给的数据可求出：图中坐标原点O___________（选填“是”或“不是”）抛出点；平抛物体的初速度是___________ m/s，A到B点的运动时间是___________ s。（g取10 m/s2） 【答案】 ①. B ②. 不是 ③. 4 ④. 0.1 【解析】 【详解】（1）[1] 在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，故B正确，A、C、D错误。 （2）[2] 做平抛运动的物体在竖直方向上做初速度为零的匀加速运动，在相等时间内的竖直位移之比为1∶3∶5∶7…，图中OA、AB、BC的竖直位移之比为5∶7∶9，则O点不是抛出点。 [3] [4] 在竖直方向上，根据得 A到B点的运动时间是。 平抛运动的初速度 四、计算题（共40分） 13. 跳台滑雪是勇敢者的运动，运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖在助滑路上获得高速后水平飞出，在空中飞行一段距离后着陆。设一位运动员由山坡顶部的A点沿水平方向飞出，到山坡上的点着陆。如图所示，已知运动员水平飞行的速度为，山坡倾角为，山坡可以看成一个斜面。（g取，，），求： （1）运动员在空中飞行的时间t； （2）A、间的距离s。 【答案】（1）1.5s；（2） 【解析】 【详解】（1）设运动员从A到B时间为t，由平抛运动的规律可得，则有 ，， 联立得 （2）由（1）可得 ， 所以A、B间的距离为 14. 质量的汽车以速率v=10m/s分别驶过一座半径的凸形和凹形形桥的中央，g=10m/s2，求： （1）在凸形桥的中央，汽车对桥面的压力大小； （2）在凹形桥的中央，汽车对桥面的压力大小； （3）若汽车通过凸形桥顶端时对桥面的压力为零，此时汽车的速率是多少 【答案】（1）N；（2）；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）在凸形桥的中央，根据牛顿第二定律，对汽车有 代入数据解得：N 根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为N； （2）在凹形桥的中央，根据牛顿第二定律，对汽车有 解得：N 根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力为； （3）当汽车通过凸形桥顶端时对桥面压力为零时，由 解得： 15. 某游乐场的一项游乐设施如图甲所示，可以简化为如图乙所示的模型，已知圆盘的半径为R=2.5m，悬绳长，圆盘启动后始终以恒定的角速度转动，圆盘先沿着杆匀加速上升，再匀减速上升直到到达最高点（整个上升过程比较缓慢），当圆盘上升到最高点转动时，悬绳与竖直方向的夹角为45°，重力加速度取g=10m/s2。求： （1）圆盘到达最高点时转动的角速度； （2）若圆盘到达最高点时离地面的高度为h=22.5m，为了防止乘客携带的物品意外掉落砸伤地面上的行人，地面上至少要设置多大的不能通行的圆型面积区域； （3）已知甲乙两名乘客的质量分别是m1和m2（m1>m2），在圆盘加速上升的过程中，他们座椅上的悬绳与竖直方向的夹角分别为和，比较和的大小关系。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 对乘客与座椅整体进行分析有 解得 【小问2详解】 若物品掉落，物品做平抛运动，则有， 根据角速度与线速度关系有 地面上圆形区域的半径 则圆型区域面积 解得 【小问3详解】 甲乙两乘客角速度相等，对甲乙两名乘客进行分析，竖直方向上有 水平方向上有 解得 可知，夹角与乘客质量无关，则有 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$