精品解析：四川省德阳市广汉市金雁中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

广汉市金雁中学高一下期第一次月考物理试题 一、选择题（每题4分，1-7题为单项选择题，8-10题为多项选择题） 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是( ) A. 做曲线运动的物体，加速度可能不变 B. 做曲线运动的物体，速度也可以保持不变 C. 做曲线运动的物体，它受到的合外力方向可能与速度方向相同 D. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A．物体做曲线运动的条件是加速度的方向与速度方向不在同一条直线上，加速度可能不变，如平抛运动，A正确； B．做曲线运动的物体的速度方向在时刻改变，所以曲线运动一定是变速运动，B错误； C．物体做曲线运动的条件是它受到的合外力方向与速度方向不在同一条直线上，C错误； D．物体做匀速圆周运动时所受的合外力是向心力，方向始终指向圆心；若物体做变速圆周运动，它所受的合外力不一定指向圆心， D错误。 故选A。 2. 后人尊称开普勒为“天空立法者”，下列关于开普勒行星运动定律的内容或理解正确的是（　　） A. 有的行星轨道是正圆，有的行星轨道是椭圆 B. 对某一颗行星，离太阳比较近时运行的速度比较快 C. 行星公转周期与半径的三次方成正比 D. 行星和太阳间的引力与行星到太阳间的距离平方成反比 【答案】B 【解析】 【详解】A．所有行星围绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在所有椭圆的一个焦点上，故A错误； B．开普勒第二定律叫面积定律，对同一个行星而言，在相等时间内扫过的面积相等，因此所有行星离太阳比较近的时候，运行的速度比较快，故B正确； C．由开普勒第三定律可知，所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二方的比值都相等，故C错误； D．行星和太阳间的引力与行星到太阳间的距离平方成反比不是开普勒行星运动定律的内容，故D错误。 故选B。 3. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，两相同小球AB在光滑固定圆锥筒内做匀速圆周运动，受到筒壁的支持力相等 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有侧向挤压作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥得最高点时，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，故A错误； B．圆锥摆的合力指向圆心，故B错误； C．设筒壁与中心轴线的夹角为α，根据受力分析，可得 即两个小球受到筒壁的支持力相等，故C正确； D．火车速度过大时，外轨对外轮缘有挤压作用，故D错误。 故选C。 4. 修正带的结构如图所示，大小齿轮分别嵌合于固定的大小轴孔中，且相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮上某点，修正带正常使用过程中（　　） A. a、b两点的角速度大小相等 B. a、c两点的线速度大小相等 C. b、c两点的周期相等 D. b点的向心加速度最大 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．ab同缘传动时，边缘点的线速度大小相等，故 va=vb 由 v=ωr 可知 ωa<ωb 故A错误； B．a和c为同轴上两点 ωa=ωc a、c两点的角速度相同，半径不同，则线速度不同，故B错误； C．由AB可知 ωc<ωb 由 可知 Tb<Tc 故C错误； D．根据 =ω2r 可知b点的向心加速度最大，故D正确。 故选D。 5. 2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀，我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作，下列说法正确的是（　　） A. 运动员和滑板都可以视为质点 B. 运动员和滑板在此过程中的加速度相等 C. 运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关 D. 运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】A．运动员的肢体动作、滑板的角度变化对成绩的评定有影响，故运动员和滑板不可以视为质点，A错误； B．运动员与滑板在水平方向运动情况相同，加速度相同，但运动员还具有竖直方向的加速度，故两者的加速度不相等，B错误； C．运动员在竖直方向做竖直上抛运动，与滑板的分离时间为 该时间与滑板速度无关，C正确； D．运动员的位移从斜向上再转向水平，而滑板的位移始终沿水平方向，最终两者位移相等，故在此过程中位移并不始终保持相等，D错误。 故选C。 6. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人的速度为v，人的拉力为F（不计滑轮与绳之间的摩擦），则以下说法正确的是（　　） A. 船的速度为 B. 船的速度为vsinθ C. 船的加速度为 D. 船的加速度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．船运动的速度是沿绳子收缩方向的速度和绕定滑轮的摆动速度的合速度，根据平行四边形定则有 v人=v船cosθ 则船的速度为，A正确，B错误； CD．对小船受力分析，有 Fcosθ-f=ma 因此船的加速度大小为，CD错误。 故选A。 7. 如图所示，小球自楼梯顶的平台上以水平速度做平抛运动，所有阶梯的高度为，宽度为，重力加速度．则小球抛出后能直接打到第2级阶梯上的范围( ) A. B. C. D. 条件不足，无法确定 【答案】B 【解析】 【详解】当小球刚好落到第一级台阶最边缘时，由于阶梯的高度为 根据 解得运动的时间 解得 故要使落在第二台阶上， 小球能落在第二级最外边缘时，则竖直方向运动的时间 ， 则能落在第二级上，最大速度 故，综上所述，故B正确。 故选B。 8. 河水速度与河岸平行，大小v保持不变，小船相对静水的速度为。一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B为A的正对岸，河宽为d，则（　　） A. 小船有可能到达B点 B. 小船渡河时间一定等于 C. 小船一定做匀速直线运动 D. 小船到达对岸的速度一定大于 【答案】AC 【解析】 【详解】A．如果，小船可能到达B点，故A正确； B．由题分析，可知小船沿AB方向的速度小于，所以小船渡河时间一定大于，故B错误； C．匀速直线运动和匀速直线运动的合成，还是匀速直线运动，故C正确； D．小船到达对岸的速度是船速和水速的合速度，因不知道船速与水速大小的关系，所以合速度有可能大于也有可能等于或小于，故D错误。 故选AC。 9. 已知地球半径为，地心与月球中心之间的距离为，地球中心和太阳中心之间的距离为。月球公转周期为，地球自转周期为，地球公转周期为，近地卫星的运行周期为，万有引力常量为，由以上条件可知（ ） A. 太阳的质量为 B. 地球的密度为 C. 地球的密度为 D. 月球公转运动的加速度为 【答案】ABD 【解析】 【详解】A．研究地球绕太阳做圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 解得 A正确； B．对地球的近地卫星，根据万有引力提供向心力可得 又 联立解得 B正确； C．研究月球绕地球做圆周运动，根据万有引力提供向心力可得 又 联立解得 C错误； D．月球公转运动的加速度为 D正确； 故选ABD。 10. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用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，与圆心距离分别为，与盘间的动摩擦因数相同，物体质量为，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。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. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 【答案】ABC 【解析】 【详解】当两个物体A和B随圆盘一起转动时，由知，B需要的向心力更大，则B受到的静摩擦力也先达到最大值。当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，A和B的受力如图所示 A．根据牛顿第二定律，对A有 对B有 解得 A正确； B．由上可解得，B正确； C．根据受力分析可知此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外，C正确； D．此时A所受的向心力为，此时烧断绳子，A将做离心运动，根据受力分析可知B也将做离心运动，D错误。 故选ABC。 二、试验题（每空2分） 11. 用图示装置探究小球圆周运动各物理量之间关系，通过转动手柄使两个小球在塔轮带动下做匀速圆周运动。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中______。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，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，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______（选填∶“变大”、“变小”或“不变”） 【答案】（1）C （2）B （3） ①. 变大 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法，故选C。 【小问2详解】 在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，则此时可研究在质量和半径一定时向心力与角速度关系，故选B。 【小问3详解】 [1][2]在 （2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，其他条件不变若增大手柄转动的速度，根据可知，左右两标尺的示数将变大；因角速度的比值不变，则向心力比值不变，即两标尺示数的比值不变。 12. 如图所示，在竖直板上某高度处固定一个圆弧轨道，轨道的末端水平，在与轨道末端O点同一高度处固定第二块电磁铁，并通过O点处的开关控制。当释放A小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关，B小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，两个小球恰好在P点相遇。 （1）球A、B在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向上是_________运动； （2）忽略小球的大小，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为，则小球A做平抛运动的初速度大小为_________，落到P点时的速度大小为_________（结果保留根号），方向与水平方向夹角的正切值为_________（取重力加速度） 【答案】（1）自由落体 （2） ①. 1.5 ②. ③. 2 【解析】 【小问1详解】 球A、B在P点相遇，说明两球在竖直方向的运动完全相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 【小问2详解】 [1]小球A做平抛运动，在竖直方向上 解得 A球平抛运动的初速度为 [2]A球在竖直方向的速度为 所以A球落到P点时的速度大小为 [3]设P点时的速度方向与水平方向的夹角为，则其正切值为 三、计算题（必须写出必要的文字说明及解题步骤，13题10分，14题14分，15题20分） 13. 质量为2kg的物体在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，试求出： （1）物体的初速度大小； （2）物体所受的合外力大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 由图可知，在轴方向上，物体做初速度为，加速度为 的匀加速直线运动，在轴方向上，物体做 的匀速直线运动，则物体的初速度大小 【小问2详解】 由牛顿第二定律可得，物体所受的合外力大小 14. 如图所示，一质量为m=0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2，求： (1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？ (2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力多大？ (3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的速度不能超过多大？ 【答案】(1)2 m/s；(2)15 N；(3)m/s 【解析】 【详解】(1)在最高点，对小球受力分析如图甲，由牛顿第二定律得 由于轻绳对小球只能提供指向圆心的拉力，即F1不可能取负值，亦即 F1≥0 联立得 v≥ 代入数值得 v≥2 m/s 所以小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为2 m/s。 (2)将v2＝4 m/s代入 得 F2＝15 N (3)由分析可知，小球在最低点时轻绳张力最大，对小球受力分析如图乙，由牛顿第二定律得 将F3＝45 N代入得 v3＝m/s 即小球的速度不能超过m/s。 15. 如图所示，一半径的圆盘水平放置，在其边缘点固定一个小桶，在圆盘直径的正上方平行放置一水平滑道，滑道右端点与圆盘圆心在同一竖直线上，高度差为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径，且与水平滑道相切于点。一质量的滑块（可视为质点）从点以一定初速度与轨道相切进入轨道，当滑块经过点时，对点压力为，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。已知滑块与滑道间的动摩擦因数为，求： （1）滑块到达点时的速度； （2）水平滑道的长度； （3）圆盘转动的角速度应满足的条件。 【答案】（1）5m/s；（2）1.5m；（3） 【解析】 【详解】（1）滑块到达B点时，由牛顿第二定律得 解得 vB=5m/s （2）从C到E做平抛运动，在水平方向 R=vCt 竖直方向 联立解得 从B到C 解得BC间的距离 x=1.5m （3）从B到C用时 从C到E的时间 t2=1s 由题意知 解得 (n=1、2、3…) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 广汉市金雁中学高一下期第一次月考物理试题 一、选择题（每题4分，1-7题为单项选择题，8-10题为多项选择题） 1. 关于曲线运动，下列说法正确的是( ) A. 做曲线运动的物体，加速度可能不变 B. 做曲线运动的物体，速度也可以保持不变 C. 做曲线运动的物体，它受到的合外力方向可能与速度方向相同 D. 只要物体做圆周运动，它所受的合外力一定指向圆心 2. 后人尊称开普勒为“天空立法者”，下列关于开普勒行星运动定律的内容或理解正确的是（　　） A. 有的行星轨道是正圆，有的行星轨道是椭圆 B. 对某一颗行星，离太阳比较近时运行的速度比较快 C. 行星公转周期与半径的三次方成正比 D. 行星和太阳间的引力与行星到太阳间的距离平方成反比 3. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，两相同小球AB在光滑固定圆锥筒内做匀速圆周运动，受到筒壁的支持力相等 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有侧向挤压作用 4. 修正带的结构如图所示，大小齿轮分别嵌合于固定的大小轴孔中，且相互吻合，a、b点分别位于大小齿轮的边缘，c点位于大齿轮上某点，修正带正常使用过程中（　　） A. a、b两点的角速度大小相等 B. a、c两点的线速度大小相等 C. b、c两点的周期相等 D. b点的向心加速度最大 5. 2021年8月滑板运动在奥运会上完成首秀，我国16岁的滑板选手曾文惠成为第一位进入奥运滑板决赛的中国运动员。研究运动员在滑板上跳起至落回动作，下列说法正确的是（　　） A. 运动员和滑板都可以视为质点 B. 运动员和滑板在此过程中的加速度相等 C. 运动员与滑板的分离时间与滑板速度无关 D. 运动员和滑板的位移在此过程中始终保持相等 6. 如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人的速度为v，人的拉力为F（不计滑轮与绳之间的摩擦），则以下说法正确的是（　　） A. 船的速度为 B. 船的速度为vsinθ C. 船的加速度为 D. 船的加速度为 7. 如图所示，小球自楼梯顶的平台上以水平速度做平抛运动，所有阶梯的高度为，宽度为，重力加速度．则小球抛出后能直接打到第2级阶梯上的范围( ) A. B. C. D. 条件不足，无法确定 8. 河水速度与河岸平行，大小v保持不变，小船相对静水的速度为。一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，如图所示，B为A的正对岸，河宽为d，则（　　） A. 小船有可能到达B点 B. 小船渡河时间一定等于 C. 小船一定做匀速直线运动 D. 小船到达对岸的速度一定大于 9. 已知地球半径为，地心与月球中心之间的距离为，地球中心和太阳中心之间的距离为。月球公转周期为，地球自转周期为，地球公转周期为，近地卫星的运行周期为，万有引力常量为，由以上条件可知（ ） A. 太阳的质量为 B. 地球的密度为 C. 地球的密度为 D. 月球公转运动的加速度为 10. 如图所示，在匀速转动的水平盘上，沿半径方向放着用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，与圆心距离分别为，与盘间的动摩擦因数相同，物体质量为，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，已知重力加速度为g。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. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动 二、试验题（每空2分） 11. 用图示装置探究小球圆周运动各物理量之间关系，通过转动手柄使两个小球在塔轮带动下做匀速圆周运动。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中______。 A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标出的刻度，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，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将______，两标尺示数的比值______（选填∶“变大”、“变小”或“不变”） 12. 如图所示，在竖直板上某高度处固定一个圆弧轨道，轨道的末端水平，在与轨道末端O点同一高度处固定第二块电磁铁，并通过O点处的开关控制。当释放A小球运动到斜槽末端O点处时，触动开关，B小球开始做自由落体运动，同时A小球做平抛运动，两个小球恰好在P点相遇。 （1）球A、B在P点相遇，说明平抛运动在竖直方向上是_________运动； （2）忽略小球的大小，固定在竖直板上的方格纸为正方形小格，每小格的边长均为，则小球A做平抛运动的初速度大小为_________，落到P点时的速度大小为_________（结果保留根号），方向与水平方向夹角的正切值为_________（取重力加速度） 三、计算题（必须写出必要的文字说明及解题步骤，13题10分，14题14分，15题20分） 13. 质量为2kg的物体在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图像和y方向的位移图像如图所示，试求出： （1）物体的初速度大小； （2）物体所受的合外力大小。 14. 如图所示，一质量为m=0.5 kg的小球，用长为0.4 m的轻绳拴着在竖直平面内做圆周运动。g取10 m/s2，求： (1)小球要做完整的圆周运动，在最高点的速度至少为多大？ (2)当小球在最高点的速度为4 m/s时，轻绳拉力多大？ (3)若轻绳能承受的最大张力为45 N，小球的速度不能超过多大？ 15. 如图所示，一半径的圆盘水平放置，在其边缘点固定一个小桶，在圆盘直径的正上方平行放置一水平滑道，滑道右端点与圆盘圆心在同一竖直线上，高度差为一竖直面内的光滑圆弧轨道，半径，且与水平滑道相切于点。一质量的滑块（可视为质点）从点以一定初速度与轨道相切进入轨道，当滑块经过点时，对点压力为，恰在此时，圆盘从图示位置以一定的角速度绕通过圆心的竖直轴匀速转动，最终物块由点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内。已知滑块与滑道间的动摩擦因数为，求： （1）滑块到达点时的速度； （2）水平滑道的长度； （3）圆盘转动的角速度应满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $