精品解析：广东省东莞市第一中学2024-2025学年高一下学期第一段考物理试卷

东莞市第一中学2024－2025学年第一学期第一次段考 高一物理试题 时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。） 1. 关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体在任意相等时间内位移的增量都相等 B. 物体做的是加速度大小、方向都不变的匀变速曲线运动 C. 水平射程由初速度决定，初速度越大，水平射程越大 D. 在空中运动的时间由初速度决定，初速度越大，时间越长 2. 中国选手刘诗颖在2020东京奥运会田径女子标枪决赛中以66米34的成绩获得金牌！刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪的运动及曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 出手后标枪加速度是变化的 B. 速度发生变化的运动，一定是曲线运动 C. 标枪升到最高点时速度为零 D. 标枪运动先减速上升，后加速下降 3. 关于圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀变速运动 B. 圆周运动中向心力的作用效果只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 C. 做圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心 D. 在匀速圆周运动中，向心加速度恒定 4. 在风洞实验室中进行如图所示的实验，光滑的水平面上一小球以速度v0向东运动，运动中要穿过水平向北的风洞MN，在风洞施加的水平恒力作用下，小球通过风洞过程及通过后的轨迹正确的图是（　　） A. B. C. D. 5. 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块。汽车匀速向左运动，在物块到达滑轮之前，下列说法正确的是（　　） A. 物块将竖直向上做匀速运动 B. 物块受到绳的拉力大于重力 C. 物块受到绳的拉力等于重力 D. 物块将竖直向上先加速后减速 6. 如图，小船从河岸处A点出发渡河。若河宽为100m，河水流速，方向平行于河岸指向河的下游，船在静水中速度，船头方向与河岸垂直，船视为质点，则下列说法正确的是（　　） A. 小船从A点出发经过20s到达对岸 B. 小船到达对岸的位置在河正对岸下游125m处 C. 若河水流速变慢，小船从A点到对岸的时间可能低于20s D. 若小船行驶到河中央时水流变快，小船过河时间不变 7. 行星绕太阳的运动下列说法中正确的是（　　） A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C. 离太阳越近的行星运动周期越长 D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 8. 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现情况，分析正确的是（　　） A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，轨道半径为L，重力与拉力合力提供向心力 B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，一定受到指向圆盘圆心的摩擦力 C. 图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 二、多选题（共4小题，每小题6分，共24分，每小题有2个或2个以上选项正确。） 9. 如图所示，给光滑圆管道内的小球（可看作质点）一个初速度，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，则关于小球在最高点时的速度v，下列叙述中正确的是（　　） A. 的最小值为 B. 当 时，小球不受任何力的作用 C. 当 时，管道对小球的弹力方向竖直向下 D. 当v由 逐渐减小时，在最高点管道对小球的弹力逐渐增大 10. 利用引力常量G和下列某一组数据，可以计算出地球质量的是（　　） A. 地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转） B. 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动速度及周期 C. 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D. 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 11. “飞车走避”杂技表演简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度不变，则下列说法中正确的是（　　） A. 摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小 B. 摩托车做圆周运动H越高，线速度越小 C. 摩托车做圆周运动的H增大，向心力大小一定不变 D. 摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小 12. 如图所示，一物体从固定的光滑竖直面圆弧轨道上端由静止下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当物体滑到轨道最低点时，物体处于受力平衡状态 B. 当物体滑到轨道最低点时，物体处于超重状态 C. 当物体滑到轨道最低点时，合外力指向圆心 D. 物体下滑过程中，合外力一直指向圆心 三、实验题（共2小题，共15分，请按题目要求在答题卡上做答。） 13. 某学习小组用实验探究“平拋运动规律”。 （1）在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球______，则说明平抛运动在竖直方向上做______运动。 （2）在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做______运动。 （3）以下研究平抛运动实验过程的一些做法，其中合理的（　　） A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 C. 每次小球应从同一位置由静止释放 （4）已知图中小方格的边长，则小球平拋的初速度为______（结果保留两位有效数字，） 14. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图所示。图是演示器部分原理示意图：皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.5倍，轮③的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的1.5倍，轮④的半径是轮⑥的2倍；两转臂上黑白格的长度相等；为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为的球1和球2，质量为m的球3。 （1）在研究向心力大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的______。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想实验法 D．转化法 （2）实验时将球1、球2分别放在挡板位置，将皮带与轮②和轮⑤连接，转动手柄观察左右两个标尺，此过程是验证向心力的大小与________的关系。 （3）实验时将皮带与轮③和轮⑥相连，将球分别放在挡板位置，转动手柄，则标尺1和标尺2显示的向心力之比为________。 四、计算题（共2小题，共29分。请写出必要的文字说明，关键表达式和重要演算过程，只写出最后结果的不得分。） 15. 冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为，圆盘半径，重力加速度g取，不计空气阻力. （1）求参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t； （2）参赛者要能落在圆盘上，求v0的最小值； （3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度ω. 16. 如图所示，一轻绳连着一小球，悬挂于O点，现给小球一个初速度释放做竖直圆周运动。设小球质量，绳长，小球运动的最低点离地高度。 （1）若小球通过最高点的速度大小为，求此时小球对绳的拉力； （2）若轻绳能够承受的最大拉力为105N，求允许小球通过最低点的最大速率； （3）若以（2）问的最大速率通过最低点时，轻绳恰好断裂，求小球平抛的水平位移x大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 东莞市第一中学2024－2025学年第一学期第一次段考 高一物理试题 时间：75分钟 总分：100分 一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。） 1. 关于做平抛运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 物体在任意相等时间内位移的增量都相等 B. 物体做的是加速度大小、方向都不变的匀变速曲线运动 C. 水平射程由初速度决定，初速度越大，水平射程越大 D. 在空中运动的时间由初速度决定，初速度越大，时间越长 【答案】B 【解析】 【详解】B．做平抛运动的物体，加速度为重力加速度，所以平抛运动是加速度大小、方向都不变的匀变速曲线运动，故B正确； ACD．物体做平抛运动，竖直方向有 可得 可知物体在空中运动的时间由下落高度决定，与初速度无关；水平方向有 可知水平射程由初速度和下落高度共同决定，初速度越大，水平射程不一定越大；物体的合位移大小为 可知物体在任意相等时间内位移的增量不相等，故ACD错误。 故选B。 2. 中国选手刘诗颖在2020东京奥运会田径女子标枪决赛中以66米34的成绩获得金牌！刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力，关于标枪的运动及曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 出手后标枪的加速度是变化的 B. 速度发生变化的运动，一定是曲线运动 C. 标枪升到最高点时速度为零 D 标枪运动先减速上升，后加速下降 【答案】D 【解析】 【详解】A．忽略空气阻力，标枪出手后只受重力，标枪的加速度为重力加速度，保持不变，故A错误； B．速度发生变化的运动，如果只是速度大小变化，但方向不变，则物体做直线运动，故B错误； C．标枪升到最高点时竖直分速度为零，但水平方向的速度不为零，故C错误； D．标枪出手后只受重力，标枪的加速度为重力加速度，方向竖直向下，所以标枪运动先减速上升，后加速下降，故D正确。 故选D。 3. 关于圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 匀速圆周运动是匀变速运动 B. 圆周运动中向心力的作用效果只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 C. 做圆周运动的物体，所受的合外力一定指向圆心 D. 在匀速圆周运动中，向心加速度恒定 【答案】B 【解析】 【详解】A．匀变速运动是加速度恒定的运动。匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，方向不断变化，不是恒定的，所以匀速圆周运动不是匀变速运动，故A错误； B．向心力始终与线速度方向垂直，根据力的作用效果，它只改变线速度的方向，不改变线速度的大小 ，故B正确； C．只有做匀速圆周运动物体，所受合外力才全部用来提供向心力，方向指向圆心；做变速圆周运动的物体，合外力并不完全指向圆心，故C错误； D．在匀速圆周运动中，向心加速度大小不变，但方向始终指向圆心，时刻在变化，不是恒定的，故D错误。 故选B。 4. 在风洞实验室中进行如图所示的实验，光滑的水平面上一小球以速度v0向东运动，运动中要穿过水平向北的风洞MN，在风洞施加的水平恒力作用下，小球通过风洞过程及通过后的轨迹正确的图是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球在光滑的水平面上以v0向东运动，给小球一个向北的水平恒力，根据曲线运动条件，合外力指向物体做曲线运动轨迹的凹侧，且速度的方向沿着轨迹的切线方向。 故选A。 5. 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块。汽车匀速向左运动，在物块到达滑轮之前，下列说法正确的是（　　） A. 物块将竖直向上做匀速运动 B. 物块受到绳的拉力大于重力 C. 物块受到绳的拉力等于重力 D. 物块将竖直向上先加速后减速 【答案】B 【解析】 【详解】设连接汽车的绳子与水平方向的夹角为，将汽车的速度分解为沿绳子方向分速度和垂直绳子方向分速度，则有 汽车匀速向左运动，逐渐减小，逐渐增大，则物块将竖直向上做加速运动；根据牛顿第二定律可知，物块受到的合力向上，则物块受到绳的拉力大于重力。 故选B。 6. 如图，小船从河岸处A点出发渡河。若河宽为100m，河水流速，方向平行于河岸指向河的下游，船在静水中速度，船头方向与河岸垂直，船视为质点，则下列说法正确的是（　　） A. 小船从A点出发经过20s到达对岸 B. 小船到达对岸的位置在河正对岸下游125m处 C. 若河水流速变慢，小船从A点到对岸的时间可能低于20s D. 若小船行驶到河中央时水流变快，小船过河时间不变 【答案】D 【解析】 【详解】AB．船头方向与河岸垂直，所以小船过河时间为 小船到达对岸的位置在河正对岸下游 故AB错误； CD．小船过河时间由垂直河岸的速度和河宽决定，与水流速度无关；若河水流速变慢，小船从A点到对岸的时间仍为；若小船行驶到河中央时水流变快，小船过河时间不变，故C错误，D正确。 故选D。 7. 行星绕太阳的运动下列说法中正确的是（　　） A. 所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 行星绕太阳运动时，太阳位于行星轨道的中心处 C. 离太阳越近的行星运动周期越长 D. 所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等 【答案】D 【解析】 【详解】AB．由开普勒第一定律可得，所有行星都绕太阳做椭圆运动，且太阳处在所有椭圆的一个焦点上，并不是所有行星的轨道都相同，故AB错误； C．由开普勒第三定律得，离太阳越近的行星的运动周期越短，故C错误； D．由开普勒第三定律可得，所以行星轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等，故D正确。 故选D。 8. 物理来源于生活，也可以解释生活。对于如图所示生活中经常出现的情况，分析正确的是（　　） A. 图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，轨道半径为L，重力与拉力合力提供向心力 B. 图乙中物体随水平圆盘一起做圆周运动时，一定受到指向圆盘圆心的摩擦力 C. 图丙中汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小 D. 图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为受到的离心力大于向心力 【答案】C 【解析】 【详解】A．图甲中小球在水平面做匀速圆周运动时，如图所示 由几何关系可知轨道半径为 小球只在重力和拉力作用下做匀速圆周运动，重力和拉力合力提供向心力，但半径不是L，故A错误； B．图乙中物体随水平圆盘一起做匀速圆周运动时，一定受到指向圆盘圆心的摩擦力。而当物体随水平圆盘做变速圆周时，物体的线速度大小是变化的，即在切线方向存在摩擦力的分力，即此时物体所受摩擦力不指向圆心，故B错误； C．图丙中汽车过拱桥最高点时，满足 因此当汽车过拱桥最高点时，速度越大，对桥面的压力越小，故C正确； D．图丁中若轿车转弯时速度过大发生侧翻，是因为汽车做离心运动，即需要的向心力大于提供的向心力，故D错误。 故选C。 二、多选题（共4小题，每小题6分，共24分，每小题有2个或2个以上选项正确。） 9. 如图所示，给光滑圆管道内的小球（可看作质点）一个初速度，使小球在竖直面内做半径为R的圆周运动，则关于小球在最高点时的速度v，下列叙述中正确的是（　　） A. 的最小值为 B. 当 时，小球不受任何力的作用 C. 当 时，管道对小球的弹力方向竖直向下 D. 当v由 逐渐减小时，在最高点管道对小球的弹力逐渐增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．管道对小球的弹力表现为支持力且等于重力时，有速度的最小值 v=0 故A错误； B．当小球在最高点时管道对球的作用力为0，由重力提供向心力，此时速度为，可得 解得 所以当 时，小球只受重力的作用，故B错误； C．当时，管道对小球的弹力方向竖直向下，故C正确； D．当时，管道对球的作用力表现为支持力，根据牛顿第二定律可得 解得 当v由 逐渐减小时，在最高点管道对小球的弹力逐渐增大，故D正确。 故选CD。 10. 利用引力常量G和下列某一组数据，可以计算出地球质量的是（　　） A. 地球的半径及重力加速度（不考虑地球自转） B. 人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期 C. 月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离 D. 地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据万有引力等于重力 解得 可知利用引力常量G和地球的半径及重力加速度可以计算出地球的质量，故A正确； B．已知人造卫星做圆周运动的速度和周期，根据 可计算出卫星的轨道半径 万有引力提供向心力有 可求出地球质量 利用引力常量G和人造卫星在地面附近绕地球做圆周运动的速度及周期可以计算出地球的质量，故B正确； C．已知月球绕地球运动的周期和半径，根据 得地球的质量为 利用引力常量G和月球绕地球做圆周运动的周期及月球与地球间的距离可以计算出地球的质量，故C正确。 D．已知地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离，根据 可计算出太阳质量，但无法计算地球的质量，即利用引力常量G和地球绕太阳做圆周运动的周期及地球与太阳间的距离不能计算出地球的质量，故D错误。 故选ABC。 11. “飞车走避”杂技表演简化后的模型如图所示，表演者沿表演台的侧壁做匀速圆周运动。若表演时杂技演员和摩托车的总质量不变，摩托车与侧壁间沿侧壁倾斜方向的摩擦力恰好为零，轨道平面离地面的高度为H，侧壁倾斜角度不变，则下列说法中正确的是（　　） A. 摩托车做圆周运动的H越高，角速度越小 B. 摩托车做圆周运动的H越高，线速度越小 C. 摩托车做圆周运动的H增大，向心力大小一定不变 D. 摩托车对侧壁的压力随高度H变大而减小 【答案】AC 【解析】 【详解】对杂技演员和摩托车受力分析得 当摩托车做圆周运动的H增大时，向心力大小一定不变；侧壁对摩托车的支持力大小不变，由牛顿第三定律可得，摩托车对侧壁的压力大小也不变。 又 摩托车做圆周运动的H越高，就会越大，角速度越小，线速度越大。 故选AC。 12. 如图所示，一物体从固定的光滑竖直面圆弧轨道上端由静止下滑过程中，下列说法正确的是（　　） A. 当物体滑到轨道最低点时，物体处于受力平衡状态 B. 当物体滑到轨道最低点时，物体处于超重状态 C. 当物体滑到轨道最低点时，合外力指向圆心 D 物体下滑过程中，合外力一直指向圆心 【答案】BC 【解析】 【详解】A．物体在圆弧轨道运动过程中，物体做圆周运动，合力不为0，处于非平衡态，故A错误； BC．当物体滑到轨道最低点时，合力指向圆心，即有向上加速度，物体处于超重状态，故BC正确； D．物体下滑过程做的是变加速圆周运动，除了最低点外，其余位置合力均不指圆心，故D错误。 故选BC。 三、实验题（共2小题，共15分，请按题目要求在答题卡上做答。） 13. 某学习小组用实验探究“平拋运动规律”。 （1）在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球______，则说明平抛运动在竖直方向上做______运动。 （2）在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做______运动。 （3）以下研究平抛运动实验过程的一些做法，其中合理的（　　） A. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 C. 每次小球应从同一位置由静止释放 （4）已知图中小方格的边长，则小球平拋的初速度为______（结果保留两位有效数字，） 【答案】（1） ①. 同时落地 ②. 自由落体 （2）匀速直线 （3）AC （4）1.0 【解析】 【小问1详解】 [1][2]在图1中用小锤敲击铁片，观察到A、B两个小球同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动。 【小问2详解】 在图2中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，说明P、Q两个小球水平方向有相同的运动情况，即说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动。 【小问3详解】 A．为保证小球做平抛运动初速度水平，安装斜槽轨道，使其末端保持水平，故A正确； BC．为保证小球做平抛运动初速度相同，故每次小球应从同一位置由静止释放，故B错误，C正确。 故选AC。 【小问4详解】 由题图可知，竖直方向有 解得 水平方向有 解得小球平拋的初速度为 14. 在“探究向心力大小的表达式”实验中，所用向心力演示器如图所示。图是演示器部分原理示意图：皮带轮①、④的半径相同，轮②的半径是轮①的1.5倍，轮③的半径是轮①的2倍，轮④的半径是轮⑤的1.5倍，轮④的半径是轮⑥的2倍；两转臂上黑白格的长度相等；为三根固定在转臂上的挡板，可与转臂上做圆周运动的实验球产生挤压，从而提供向心力。图中的标尺1和2可以显示出两球所受向心力的大小关系。可供选择的实验球有：质量均为的球1和球2，质量为m的球3。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的______。 A．等效替代法 B．控制变量法 C．理想实验法 D．转化法 （2）实验时将球1、球2分别放在挡板位置，将皮带与轮②和轮⑤连接，转动手柄观察左右两个标尺，此过程是验证向心力的大小与________的关系。 （3）实验时将皮带与轮③和轮⑥相连，将球分别放在挡板位置，转动手柄，则标尺1和标尺2显示的向心力之比为________。 【答案】 ①. B ②. 角速度 ③. 【解析】 【详解】（1）[1]本实验采用控制变量法，故B正确，ACD错误。 （2）[2]将球1、球2分别放在挡板位置时，两球的质量、运动半径均相同，但转动的角速度不同，从而向心力不同，故此过程是验心力的大小与角速度的关系； （3）[3]根据 由题可知 代入数据可得 四、计算题（共2小题，共29分。请写出必要的文字说明，关键表达式和重要演算过程，只写出最后结果的不得分。） 15. 冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为，圆盘半径，重力加速度g取，不计空气阻力. （1）求参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t； （2）参赛者要能落在圆盘上，求v0的最小值； （3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度ω. 【答案】（1）；（2）；（3）（，2，3……） 【解析】 【详解】（1）根据 解得 （2）根据 解得 （3）根据题意得 （，2，3……） 解得 （，2，3……） 16. 如图所示，一轻绳连着一小球，悬挂于O点，现给小球一个初速度释放做竖直圆周运动。设小球质量，绳长，小球运动的最低点离地高度。 （1）若小球通过最高点的速度大小为，求此时小球对绳的拉力； （2）若轻绳能够承受的最大拉力为105N，求允许小球通过最低点的最大速率； （3）若以（2）问的最大速率通过最低点时，轻绳恰好断裂，求小球平抛的水平位移x大小。 【答案】（1），方向竖直向下。 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 在最高点，对小球，由牛顿第二定律有 代入题中时间，解得 根据牛顿第三定律，小球对绳的拉力大小 方向竖直向下。 【小问2详解】 在最低点，对小球，由牛顿第二定律有 其中 联立解得 【小问3详解】 题意易得轻绳断裂后，小球做平抛运动，则有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$