精品解析：天津市武清区英华实验学校2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

2024—2025学年度下学期第一次月检测 高一下物理 考试时间：60分钟 试卷分值：100 一、选择题（1-5单选，6-8多选，每题5分，共计40分） 1. 2020年3月8日，国际乒联卡塔尔公开赛，女单决赛陈梦获得冠军。如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹，A、B、C为曲线上的三点，AB、BC为两点连线，ED为B点的切线，乒乓球在运动过程中可视为质点，若不考虑空气阻力的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BD方向 B. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿BD方向 C. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BC方向 D. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿AB方向 【答案】A 【解析】 【详解】做曲线运动的乒乓球在运动轨迹上某点的速度方向沿曲线在该点的切线方向，因此乒乓球在B点的速度沿BD方向；乒乓球运动中只受重力，根据牛顿第二定律，乒乓球的加速度为重力加速度g，故为匀变速运动，选项A正确，BCD错误。 故选A。 2. 有关生活中的圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 飞机在水平面上做匀速圆周运动时，向心力由空气的支持力提供 B. “水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C. 两个质量相同的小球和紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则两球周期必定相同 D. 火车转弯超过规定速度时，外轨对轮缘会有挤压的作用 【答案】D 【解析】 【详解】A．飞机在水平面上做匀速圆周运动时，向心力由空气的作用力和飞机自身重力的合力提供，故A错误； B．“水流星”表演中，通过最高点时处于失重状态，但不一定处于完全失重状态，物体仍受重力作用，故B错误； C．若两球不受摩擦力作用，对于任意一个小球，根据牛顿第二定律可知 联立解得 图像可知A的r大，则A的周期较大，故C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，单靠重力和支持力的合力不足以提供向心力，火车有离心的趋势，所以外轨对轮缘有挤压作用，故D正确。 故选D。 3. 宋吕大临在《礼记传》中云：“投壶，射之细也。燕饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。如图示，某大人和小孩先后直立在界外同一位置，可视为在同一竖直线上不同高度分别水平抛出“箭矢”（可视为质点），都能投入地面上的“壶内”，则（ ） A. 大人所抛出“箭矢”的速度更大 B. 小孩所抛出“箭矢”的位移更大 C. 大人所抛出“箭矢”的运动时间更短 D. 小孩所抛出“箭矢”的运动时间更短 【答案】D 【解析】 【详解】CD．根据题意可知，抛出的“箭矢”做平抛运动，竖直方向上有 解得 由图可知 则有 即小孩所抛出“箭矢”的运动时间更短，故C错误，D正确； A．水平方向上有 解得 由图可知，水平位移相等，则小孩所抛出“箭矢”的速度更大，故A错误； B．抛出的“箭矢”的位移为 由于 可得 即大人所抛出“箭矢”的位移更大，故B错误。 故选D。 4. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为的重物，绳的另一端由人握着向左以速度匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为，此时物体的速度为，下列说法正确的是（　　） A. 重物匀加速上升 B. 图示位置时 C. 重物处于失重状态 D. 绳对重物的拉力逐渐增大 【答案】B 【解析】 【详解】AB．绳子被人握的一端速度分解如图所示 沿绳方向速度大小相等，重物经过图示位置的速度为 人向左以速度匀速移动过程中，绳与水平方向的夹角逐渐减小，增大，重物加速上升，但不是匀加速上升，故A错误，B正确； C．重物向上做加速运动，绳对重物的拉力大于它的重力，重物处于超重状态，故C错误； D．人向左运动，根据极限思维，最后物体的速度无限趋近于人的速度，可知物体的加速度无线趋近于零，则加速度减小，又根据牛顿第二定律，对A有 联立知绳对重物的拉力逐渐减小，故D错误。 故选B。 5. 如图所示，某运动员在倾斜的山坡上练习射箭，山坡可以被为一个平整的斜面，运动员每次都以不同的速度将箭由水平方向射出，若所有的箭最后都扎入泥土中，在忽略空气阻力的情况下，且假设箭头所指方向即为箭的速度方向，则以下射箭结果图符合平抛理论的有（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】平抛运动的位移角（与水平方向的夹角）满足 速度角（与水平方向的夹角）满足 所以有 所有的箭都扎进斜坡，所以位移角都相等，则速度角也相等，即每支箭互相平行；因为水平分速度的存在，所以箭与水平方向的夹角都小于90°。 故选B。 6. 关于天体的运动，下列说法正确的是（ ） A. 伽利略在天文观测数据基础上，总结了行星运动的规律 B. 离太阳的平均距离越远的行星，绕太阳公转周期越长 C. 地球在近日点的速率大于远日点的速率 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 【答案】BC 【解析】 【详解】A．是开普勒在第谷的天文观测数据基础上，总结出了行星运动的规律，而非伽利略 ，故A错误； B．根据开普勒第三定律（a是行星绕太阳做椭圆轨道运动的半长轴，T是公转周期，k是常量） 可知离太阳平均距离越远，即半长轴a越大，公转周期T就越长，故B正确； C．依据开普勒第二定律，行星和太阳的连线在相等的时间间隔内扫过相等的面积。地球在近日点与太阳的距离较近，在远日点与太阳距离较远，为保证相同时间扫过面积相等，近日点速率大于远日点速率 ，故C正确； D．开普勒第二定律指的是同一行星与太阳连线在相同时间内扫过的面积相等，火星和木星是不同行星，不适用该定律，故D错误。 故选 BC。 7. 图甲和图乙分别是两种不同规格的洗衣机图片，二者的脱水桶内筒壁上有很多突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物（可理想化为质点）紧贴着滚筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图丙、丁所示。图丙中，、分别为最高和最低位置，、与脱水筒圆心等高。衣物可理想化为质点，下列说法中正确的是（ ） A. 图丙中衣物在点受重力、弹力以及指向圆心的向心力作用 B. 图丙中衣物脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为（为转动半径） C. 图丁中衣物对筒壁的压力大小保持不变 D. 图丁中脱水筒转动的角速度增大，筒壁对衣物的摩擦力一定增大 【答案】BC 【解析】 【详解】A．向心力是效果力，不是单独受到的力。图丙中衣物在B点受重力和弹力及摩擦力作用，故A错误； B．在图丙中，衣物在最高点A时，若恰好能做完整圆周运动，此时重力恰好提供向心力，根据牛顿第二定律 解得 即滚筒转动的角速度至少为，故B正确； C．图丁中筒壁对衣物弹力提供向心力，由于是匀速圆周运动，则向心力大小不变，即筒壁对衣物弹力大小不变，由牛顿第三定律可知，筒壁对衣物弹力与衣物对筒壁的压力大小相等，故衣物对筒壁的压力大小保持不变，故C正确； D．图丁中衣物竖直方向处于平衡状态，故衣物在竖直方向受到的摩擦力与重力大小相等、方向相反，与角速度大小无关，故D错误。 故选BC。 8. 如图所示，直径为的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为，重力加速度为，则（　　） A. 子弹在圆筒中的水平速度为 B. 子弹在圆筒中的水平速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，子弹做平抛运动，竖直方向上有 解得 水平方向上有 解得 故A正确，B错误； CD．根据题意可知，由于两弹孔在同一竖直线上，则有 解得 圆筒转动的角速度 可知，当时， 时， 时， 故CD错误。 故选A。 二、实验题（每空2分，共计16分） 9. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A．验证力的平行四边形定则 B．验证牛顿第二定律 C．伽利略对自由落体的研究 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A”、“B”或“C”中的两个），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与___________成正比。 （3）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力F，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________。 A． T B． C． D． 【答案】 ①. B ②. AC ③. 1：4 ④. ⑤. D 【解析】 【详解】（1）[1]本实验所用的研究方法是控制变量法，与验证牛顿第二定律实验的实验方法相同，故选B； （2）[2]在探究向心力和角速度的关系时，则要保持质量和半径不变，即要将质量相同的小球分别放在挡板A和挡板C上； [3]若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，因两轮盘边缘的线速度相同，则角速度之比为，则向心力之比为，则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为1：4； [4]若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与成正比。 （3）[5]根据 纵标表示向心力F，则图像横坐标x表示的物理量是T2。 故选D。 10. 采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验 　　 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_____________。 A.要求斜槽轨道保持水平且光滑 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.每次小球应从同一高度由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取10m/s2，则： ①小球运动的初速度v0=___________m/s； ②小球过B点的竖直方向速度vBy=__________m/s。 【答案】 ①. C ②. 0.75 ③. 1 【解析】 【详解】（1）[1]A．要求斜槽轨道末端保持水平但是不一定必须光滑，选项A错误； BC．为保证小球做平抛运动的速度相同，则每次小球必须从同一高度由静止释放，选项B错误，C正确； D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点要用平滑曲线连线，选项D错误。 故选C。 （2）①[2]竖直方向 解得 小球运动的初速度 ②[3]小球过B点的竖直方向速度 三、计算题（共计44分） 11. 如图所示的是中国的张丹和张昊组合在国际滑联花样滑冰世锦赛获得亚军的精彩场面，女运动员可视为质点，她的运动可简化为摆角为θ的圆锥摆运动（如图所示），女运动员双脚离开地面，她的质量为m，做匀速圆周运动的半径为r，求： (1)男运动员对女运动员的拉力F的大小； (2)两人转动的角速度ω。 【答案】(1)；(2) 【解析】 【分析】 【详解】(1)以女运动员为研究对象，分析受力情况，作出力图，如图 则女运动员受到的拉力 (2)女运动员所受的合力为 根据向心力公式有 解得 12. 如图所示，质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度h，重力加速度为g。求： （1）若小球某次运动中恰好能通过最高点，则最高点处的速度为多大； （2）若小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大； （3）在第（2）问中，细绳断后小球最终落到水平地面上。若绳长R长短可调整，求小球做平抛运动的水平距离x最大值是多少。 【答案】（1）；（2）；（3）（或） 【解析】 【详解】（1）小球恰好通过最高点，设在最高点A的速度为，根据牛顿第二定律有 解得 （2）设小球在最低点B受到最大拉力时速度为，据牛顿第二定律有 解得 （3）小球离开B点后做平抛运动，竖直方向满足 水平方向满足 联立解得 由数学知识可知，当 时，x有最大值，最大值为 或 13. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台静止不转动时，将一质量为、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的点，且点与陶罐球心的连线与对称轴成角。重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若已知物块与陶罐间的动摩擦因数，物块仍在陶罐中的点随陶罐一起匀速转动，求转台转动的角速度范围。（结果可带根号） 【答案】（1）0.75 （2）5rad/s （3） 【解析】 【小问1详解】 题意知转台静止不转动时，小物块与陶罐内壁间的摩擦力恰好达到最大静摩擦力，对小物块，由平衡条件得 代入题中数据，解得 【小问2详解】 若物块在陶罐中的点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则物块受到的重力与陶罐内壁给的支持力的合力提供向心力，对物块，由牛顿第二定律有 代入题中数据，解得 【小问3详解】 角速度较小时，物块有下滑趋势，摩擦力沿罐壁向上，对物块，竖直方向有 水平方向有 且 联立解得 角速度较大时，物块有上滑趋势，摩擦力沿罐壁向下。对物块，竖直方向有 水平方向有 且 联立解得 故转台转动的角速度范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024—2025学年度下学期第一次月检测 高一下物理 考试时间：60分钟 试卷分值：100 一、选择题（1-5单选，6-8多选，每题5分，共计40分） 1. 2020年3月8日，国际乒联卡塔尔公开赛，女单决赛陈梦获得冠军。如图所示为乒乓球在空中的运动轨迹，A、B、C为曲线上的三点，AB、BC为两点连线，ED为B点的切线，乒乓球在运动过程中可视为质点，若不考虑空气阻力的影响，则下列说法正确的是（　　） A. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BD方向 B. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿BD方向 C. 乒乓球的运动是匀变速运动，在B点的速度沿BC方向 D. 乒乓球的运动是变加速运动，在B点的速度沿AB方向 2. 有关生活中的圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 飞机在水平面上做匀速圆周运动时，向心力由空气的支持力提供 B. “水流星”表演中，通过最高点时处于完全失重状态，不受重力作用 C. 两个质量相同的小球和紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则两球周期必定相同 D. 火车转弯超过规定速度时，外轨对轮缘会有挤压的作用 3. 宋吕大临在《礼记传》中云：“投壶，射之细也。燕饮有射以乐宾，以习容而讲艺也。如图示，某大人和小孩先后直立在界外同一位置，可视为在同一竖直线上不同高度分别水平抛出“箭矢”（可视为质点），都能投入地面上的“壶内”，则（ ） A. 大人所抛出“箭矢”的速度更大 B. 小孩所抛出“箭矢”的位移更大 C. 大人所抛出“箭矢”的运动时间更短 D. 小孩所抛出“箭矢”的运动时间更短 4. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系着质量为的重物，绳的另一端由人握着向左以速度匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为，此时物体的速度为，下列说法正确的是（　　） A. 重物匀加速上升 B. 图示位置时 C. 重物处于失重状态 D. 绳对重物的拉力逐渐增大 5. 如图所示，某运动员在倾斜的山坡上练习射箭，山坡可以被为一个平整的斜面，运动员每次都以不同的速度将箭由水平方向射出，若所有的箭最后都扎入泥土中，在忽略空气阻力的情况下，且假设箭头所指方向即为箭的速度方向，则以下射箭结果图符合平抛理论的有（　　） A. B. C. D. 6. 关于天体的运动，下列说法正确的是（ ） A. 伽利略在天文观测数据基础上，总结了行星运动的规律 B. 离太阳的平均距离越远的行星，绕太阳公转周期越长 C. 地球在近日点的速率大于远日点的速率 D. 相同时间内，火星与太阳连线扫过的面积等于木星与太阳连线扫过的面积 7. 图甲和图乙分别是两种不同规格的洗衣机图片，二者的脱水桶内筒壁上有很多突起和小孔。洗衣机脱水时，衣物（可理想化为质点）紧贴着滚筒壁分别在竖直或水平面内做匀速圆周运动，如图丙、丁所示。图丙中，、分别为最高和最低位置，、与脱水筒圆心等高。衣物可理想化为质点，下列说法中正确的是（ ） A. 图丙中衣物在点受重力、弹力以及指向圆心的向心力作用 B. 图丙中衣物脱水过程中能做完整的圆周运动，滚筒转动的角速度至少为（为转动半径） C. 图丁中衣物对筒壁的压力大小保持不变 D. 图丁中脱水筒转动的角速度增大，筒壁对衣物的摩擦力一定增大 8. 如图所示，直径为的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。一子弹以水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上且相距为，重力加速度为，则（　　） A. 子弹在圆筒中的水平速度为 B. 子弹在圆筒中的水平速度为 C. 圆筒转动的角速度可能为 D. 圆筒转动的角速度可能为 二、实验题（每空2分，共计16分） 9. 如图所示是探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）下列实验的实验方法与本实验相同的是___________。 A．验证力的平行四边形定则 B．验证牛顿第二定律 C．伽利略对自由落体的研究 （2）若长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A到转轴距离的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C到各自转轴的距离相等。探究向心力和角速度的关系时，若将传动皮带套在两半径之比等于2：1的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A”、“B”或“C”中的两个），则标尺露出红白相间的等分格数的比值约为___________。若仅改变皮带位置，通过对比皮带位置轮盘半径之比和向心力大小之比，可以发现向心力F与___________成正比。 （3）利用传感器升级实验装置，用力传感器测压力F，用光电计时器测周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请你分析他的图像横坐标x表示的物理量是___________。 A． T B． C． D． 10. 采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验 　　 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有_____________。 A.要求斜槽轨道保持水平且光滑 B.每次小球释放的初始位置可以任意选择 C.每次小球应从同一高度由静止释放 D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取10m/s2，则： ①小球运动的初速度v0=___________m/s； ②小球过B点的竖直方向速度vBy=__________m/s。 三、计算题（共计44分） 11. 如图所示的是中国的张丹和张昊组合在国际滑联花样滑冰世锦赛获得亚军的精彩场面，女运动员可视为质点，她的运动可简化为摆角为θ的圆锥摆运动（如图所示），女运动员双脚离开地面，她的质量为m，做匀速圆周运动的半径为r，求： (1)男运动员对女运动员的拉力F的大小； (2)两人转动的角速度ω。 12. 如图所示，质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度h，重力加速度为g。求： （1）若小球某次运动中恰好能通过最高点，则最高点处的速度为多大； （2）若小球某次运动中在最低点时细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大； （3）在第（2）问中，细绳断后小球最终落到水平地面上。若绳长R长短可调整，求小球做平抛运动的水平距离x最大值是多少。 13. 如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心的对称轴重合。转台静止不转动时，将一质量为、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的点，且点与陶罐球心的连线与对称轴成角。重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则： （1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？ （2）当转台绕转轴匀速转动时，若物块在陶罐中的点与陶罐一起转动且所受的摩擦力恰好为0，则转台转动的角速度为多少？ （3）若已知物块与陶罐间的动摩擦因数，物块仍在陶罐中的点随陶罐一起匀速转动，求转台转动的角速度范围。（结果可带根号） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $