精品解析：重庆市南坪中学校2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

2024-2025学年度下期高一四月月考物理试题 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（　　） A. 曲线运动的速度方向可能不变 B. 曲线运动的加速度方向可能不变 C. 做曲线运动物体，加速度越大，速度的大小改变得越快 D. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 2. 在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为以v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点B离O点的距离为（　　） A. B. 0 C. D. 3. 从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度的关系和三个物体在空中运动的时间的关系分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 4. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大、小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，C为大轮半径的中点，则A、B、C三点（　　） A. 线速度之比是1：1：2 B. 角速度之比是1：2：2 C. 向心加速度之比是4：2：1 D. 转动周期之比是2：1：1 5. 如图所示，长为L的轻绳一端固定在水平圆盘的竖直中心转轴上，另一端连接一质量为m的物块，圆盘未转动时，轻绳水平伸直但无弹力。现使该物块随圆盘一起在水平面内绕竖直转轴匀速转动，不计空气阻力，该物块与圆盘间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，物块可视为质点，轻绳不可伸长。当圆盘转动角速度时，轻绳弹力大小为（　　） A. B. C. D. 6. 在半径为R的行星上，以初速度v0竖直上抛的小球，测出从抛出到回落在抛出点的时间为T，则在该行星表面附近的人造卫星的运行周期为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，半径为R的四分之一圆弧体ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O点下方某点处，水平向左抛出一个小球，恰好垂直击中圆弧上的D点，小球可视为质点，D点到水平地面的高度为，重力加速度为g，则小球抛出的初速度大小是（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 8. 为查明某地地质灾害，有关部门在第一时间调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，以便于发现地面（或海洋）的目标。下面说法正确的是（　　） A. 轨道半径减小后，卫星受到地球的万有引力减小 B. 轨道半径减小后，卫星的线速度增大 C. 轨道半径减小后，卫星的向心加速度增大 D. 轨道半径减小后，卫星的周期增大 9. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶内，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心处。物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 绳的拉力可能为零 B. 桶壁对物块的弹力不可能为零 C. 随着转动的角速度增大，绳的拉力保持不变 D. 随着转动的角速度增大，桶壁对物块的弹力一定增大 10. 如图甲所示，一长为R的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系图像如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列判断正确的是（　　） A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 小球质量不变，用较长的轻绳做实验，得到的图线斜率会更小 C. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率会更小 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标却不变 三、非选择题：共57分。 11. 某同学在探究平抛运动的特点时，用了如图所示的装置进行实验。 （1）以下实验过程的一些做法，其中说法合理的是（　　） A. 尽量选用较光滑的斜槽轨道，以保证小球平抛运动初速度的一致性 B 安装斜槽轨道时，必须保证其末端切线保持水平 C. 每次小球应从同一位置由静止释放 D. 小球运动时可以与木板上的白纸（或方格纸）相接触 （2）让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，该同学得到的记录纸如图所示，试大致画出小球运动的轨迹；___________ （3）该同学用刻度尺测量出轨迹上各点的坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图像，如图所示。由此计算出小球平抛的初速度v0=___________m/s。（重力加速度g取10m/s2） 12. 用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。 （1）探究向心力与角速度之间的关系时，选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮，同时应将质量相同的小球分别放在___________（填字母）处。 A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C （2）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为9∶1，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为___________。 A. 1∶9 B. 3∶1 C. 1∶3 D. 1∶1 （3）图乙是某同学用DIS实验装置研究向心力与哪些因素有关的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上，圆周轨道的半径为r，力传感器测定的是圆柱体所受的向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，表格中记录了向心力与线速度对应的数据，为了简单明了地观察出向心力与线速度的关系，最好是选择图___________（填字母）。 1 1.5 2 2.5 3 F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9 （4）现已测得圆周半径r=0.10m，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为___________kg。（结果保留两位有效数字） 13. 山城重庆，坡多弯急，道路情况复杂。一辆汽车在某路段以54km/h的恒定速率行驶，汽车轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s2。 （1）如果汽车能安全通过该路段的某一水平圆弧形弯道（行驶过程中不侧滑），则弯道的最小半径是多少？ （2）如果该路段有一圆弧拱形桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱形桥（行驶过程中不腾空），这个圆弧拱形桥半径至少是多少？ 14. 质量m=2kg的小球在长为L=2m的细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Tmax=45N，转轴离地高度h=4m。g取10m/s2.则： （1）若恰好能通过最高点，则最高点处小球的速度大小； （2）在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时小球速度大小； （3）若在（2）中细绳被拉断后小球继续做平抛运动，如图所示。求小球落地水平距离x。 15. 在竖直面内有一个半径为R的四分之三圆轨道，如图以圆轨道圆心为坐标原点，建立xoy坐标系。将一质量为m的小球从点静止释放，小球从B点进入圆轨道，经过最低点C，最后从D点恰好脱离圆轨道，已知在该过程中小球的速度大小与其所在纵坐标值y满足关系式。求： （1）小球经过圆轨道最低点C时，对轨道的压力大小； （2）脱离圆轨道D点的坐标； （3）脱离圆轨道D点后，求小球能到达最高点E点的坐标。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2024-2025学年度下期高一四月月考物理试题 一、单项选择题（本大题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列关于曲线运动说法正确的是（　　） A. 曲线运动的速度方向可能不变 B. 曲线运动的加速度方向可能不变 C. 做曲线运动的物体，加速度越大，速度的大小改变得越快 D. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A. 曲线运动某点的速度方向为该点的轨迹切线方向，故曲线运动的速度方向在时刻发生改变，A错误； B. 匀变速曲线运动的加速度大小，方向都不变，比如平抛运动，即曲线运动的加速度方向可能不变，B正确。 C. 做曲线运动的物体，速度大小可能不变，比如匀速圆周运动，所以并不是加速度越大，速度的大小改变得越快，C错误； D. 匀变速曲线运动是指加速度大小，方向都不变的运动，但匀速圆周运动的加速度方向始终指向圆心，在时刻发生改变，D错误； 故选B。 2. 在抗洪抢险中，战士驾驶摩托艇救人。假设江岸是平直的，洪水沿江向下游流去，水流速度为v1，摩托艇在静水中的航速为以v2，战士救人的地点A离岸边最近处O的距离为d，如果战士想在最短时间内将人送上岸，则摩托艇登陆的地点B离O点的距离为（　　） A. B. 0 C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】如图所示 最短时间为 解得 故选C。 3. 从O点抛出A、B、C三个物体，它们做平抛运动的轨迹分别如图所示，则三个物体做平抛运动的初速度的关系和三个物体在空中运动的时间的关系分别是（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】C 【解析】 【详解】平抛运动在水平方向上是匀速直线运动，竖直方向上时自由落体，因此决定平抛运动的时间是由高度决定的，根据 可知 所以下落高度越高，运动时间越长，则有 由于水平方向是匀速运动，且水平距离为 根据 结合时间的关系，可得 故选C。 4. 如图所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图中所示的模型。A、B是转动的大、小齿轮边缘的两点，C是大轮上的一点。若大轮半径是小轮的两倍，C为大轮半径的中点，则A、B、C三点（　　） A. 线速度之比是1：1：2 B. 角速度之比是1：2：2 C. 向心加速度之比是4：2：1 D. 转动周期之比是2：1：1 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由于是齿轮传动可知 由于B、C在同一个轮上，因此 A．根据 可得 因此 A错误； B．根据 可得 因此 B错误； C，根据 因此 C正确； D．根据 可得 D错误。 故选C。 5. 如图所示，长为L的轻绳一端固定在水平圆盘的竖直中心转轴上，另一端连接一质量为m的物块，圆盘未转动时，轻绳水平伸直但无弹力。现使该物块随圆盘一起在水平面内绕竖直转轴匀速转动，不计空气阻力，该物块与圆盘间动摩擦因数为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，物块可视为质点，轻绳不可伸长。当圆盘转动角速度时，轻绳弹力大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】摩擦力与轻绳弹力提供物块向心力，根据牛顿第二定律 轻绳弹力大小 故选B。 6. 在半径为R的行星上，以初速度v0竖直上抛的小球，测出从抛出到回落在抛出点的时间为T，则在该行星表面附近的人造卫星的运行周期为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设该星球表面的重力加速度为g，由题知，小球在竖直上抛的上升过程中，速度由减速到零的时间为，则有 解得 设在该行星表面附近的人造卫星的运行周期、卫星的质量为m，该行星的质量为M，万有引力常量为G，根据万有引力提供向心力，则有 又在星球表面上的物体，有 联立解得 故选A。 7. 如图所示，半径为R的四分之一圆弧体ABC固定在水平地面上，O为圆心。在圆心O点下方某点处，水平向左抛出一个小球，恰好垂直击中圆弧上的D点，小球可视为质点，D点到水平地面的高度为，重力加速度为g，则小球抛出的初速度大小是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】小球打到D点时的速度垂直于圆弧面，反向延长线过O点，设此时速度与水平方向的夹角为，则 设抛出的初速度为，则在D点 小球水平方向有 小球竖直方向有 解得 故选C。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。） 8. 为查明某地的地质灾害，有关部门在第一时间调动了8颗卫星参与搜寻。“调动”卫星的措施之一是减小卫星环绕地球运动的轨道半径，以便于发现地面（或海洋）的目标。下面说法正确的是（　　） A. 轨道半径减小后，卫星受到地球的万有引力减小 B. 轨道半径减小后，卫星的线速度增大 C. 轨道半径减小后，卫星的向心加速度增大 D. 轨道半径减小后，卫星的周期增大 【答案】BC 【解析】 【详解】因为卫星受到地球的万有引力为 且万有引力提供其需要的向心力，即 解得 故在轨道半径减小后，卫星受到地球的万有引力增大，周期减小，线速度增大，向心加速度增大。 故选BC。 9. 如图所示，内壁光滑的竖直圆桶内，一物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心处。物块贴着圆桶内表面随圆桶一起转动，则（　　） A. 绳的拉力可能为零 B. 桶壁对物块的弹力不可能为零 C. 随着转动的角速度增大，绳的拉力保持不变 D. 随着转动的角速度增大，桶壁对物块的弹力一定增大 【答案】CD 【解析】 【详解】A．由于桶的内壁光滑，桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力去平衡重力，所以绳子的拉力一定不能等于0，故A错误； B．由于桶的内壁光滑，桶不能提供给物体竖直向上的摩擦力，绳子沿竖直向上的方向的分力与重力的大小相等，若绳子沿水平方向的分力恰好提供向心力，则桶对物块的弹力可能为零，故B错误； C．设细绳与竖直方向夹角为，由题图知，绳子与竖直方向的夹角不会随桶的角速度的增大而增大，在竖直方向有 所以物块随着转动的角速度增大时绳子的拉力保持不变，故C正确； D．在水平方向，根据牛顿第二定律有 物体随着转动的角速度增大，因拉力拉力保持不变，所以桶壁对物块的弹力一定增大，故D正确。 故选CD。 10. 如图甲所示，一长为R的轻绳，一端系在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量未知的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动，小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v2的关系图像如图乙所示，图线与纵轴的交点坐标为a，下列判断正确的是（　　） A. 利用该装置可以得出重力加速度，且 B. 小球质量不变，用较长轻绳做实验，得到的图线斜率会更小 C. 绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率会更小 D. 绳长不变，用质量较小的球做实验，图线与纵轴的交点坐标却不变 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】A．当F=0时，v2=a，则有 解得 故A正确； BC．在最高点，根据牛顿第二定律得 则 图线斜率，则小球质量不变，用较长的轻绳做实验即变大，得到的图线斜率会更大；绳长不变，用质量较小的球做实验，得到的图线斜率会更大， 故BC错误； D．根据上式，当F=0时，v2=gR=a，可知a点的位置与质量无关，故D正确； 故选AD。 三、非选择题：共57分。 11. 某同学在探究平抛运动的特点时，用了如图所示的装置进行实验。 （1）以下实验过程的一些做法，其中说法合理的是（　　） A. 尽量选用较光滑的斜槽轨道，以保证小球平抛运动初速度的一致性 B. 安装斜槽轨道时，必须保证其末端切线保持水平 C. 每次小球应从同一位置由静止释放 D. 小球运动时可以与木板上的白纸（或方格纸）相接触 （2）让小球多次从斜槽上滚下，在白纸上依次记下小球的位置，该同学得到的记录纸如图所示，试大致画出小球运动的轨迹；___________ （3）该同学用刻度尺测量出轨迹上各点的坐标，并在直角坐标系内绘出了y-x2图像，如图所示。由此计算出小球平抛的初速度v0=___________m/s。（重力加速度g取10m/s2） 【答案】（1）BC （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 AC．为了保证小球平抛运动初速度的一致性，需要从斜槽的同一位置静止释放，斜槽的轨道不一定需要光滑，故A错误，C正确； B．安装斜槽轨道时，必须保证其末端保持水平，从而使小球能够做平抛运动，故B正确； D．小球运动时若与木板上的白纸（或方格纸）相接触，会产生摩擦，小球的运动就不是平抛运动，故D错误。 故选BC。 【小问2详解】 大致画出小球运动的轨迹，如图所示 【小问3详解】 根据平抛运动的规律，在竖直方向有 在水平方向有 解得 故y-x2图像的斜率为 解得 12. 用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。 （1）探究向心力与角速度之间的关系时，选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮，同时应将质量相同的小球分别放在___________（填字母）处。 A．挡板A与挡板B B．挡板A与挡板C C．挡板B与挡板C （2）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为9∶1，运用圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为___________。 A 1∶9 B. 3∶1 C. 1∶3 D. 1∶1 （3）图乙是某同学用DIS实验装置研究向心力与哪些因素有关的示意图，其中做匀速圆周运动的圆柱体的质量为m，放置在未画出的圆盘上，圆周轨道的半径为r，力传感器测定的是圆柱体所受的向心力，光电传感器测定的是圆柱体的线速度，表格中记录了向心力与线速度对应的数据，为了简单明了地观察出向心力与线速度的关系，最好是选择图___________（填字母）。 1 1.5 2 2.5 3 F/N 0.88 2 3.5 5.5 7.9 （4）现已测得圆周半径r=0.10m，根据上面的图线可以推算出，本实验中圆柱体的质量为___________kg。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1） ①. 不同 ②. B （2）C （3）B （4）0.10 【解析】 【小问1详解】 [1]在探究向心力与角速度之间的关系时，根据 可知要保持m和r不变；两个塔轮通过皮带联动，线速度相等，根据 可知两个塔轮的半径不同，则角速度不同，所以应选择半径不同的两个塔轮。 [2]在探究向心力与角速度之间的关系时，根据 可知要保持m和r不变；应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C，即保证r相同。 故选B。 【小问2详解】 由题知，两个小球所受向心力的比值为9:1，根据 可知角速度之比为3:1 两个塔轮通过皮带联动，线速度相等，根据 可知两个塔轮半径之比1:3 【小问3详解】 A和C图像均为曲线，并不能直观地描述F和v之间的关系。B图像为直线，可以直观地描述F和v2成正比。 故选B。 【小问4详解】 根据 变形得 可知在上问中所选B图的像，即图像的斜率为 代入，解得 13. 山城重庆，坡多弯急，道路情况复杂。一辆汽车在某路段以54km/h的恒定速率行驶，汽车轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.5倍，取g=10m/s2。 （1）如果汽车能安全通过该路段的某一水平圆弧形弯道（行驶过程中不侧滑），则弯道的最小半径是多少？ （2）如果该路段有一圆弧拱形桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱形桥（行驶过程中不腾空），这个圆弧拱形桥的半径至少是多少？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）54km/h=15m/s 弯道半径最小时，静摩擦力达到最大值，根据牛顿第二定律 解得 （2）在最高点时，恰好不腾空，此时 解得 14. 质量m=2kg的小球在长为L=2m的细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Tmax=45N，转轴离地高度h=4m。g取10m/s2.则： （1）若恰好能通过最高点，则最高点处小球的速度大小； （2）在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时小球的速度大小； （3）若在（2）中细绳被拉断后小球继续做平抛运动，如图所示。求小球落地水平距离x。 【答案】（1）m/s；（2）5m/s；（3）m 【解析】 【详解】（1）当小球恰好通过最高点时 所以 m/s （2）若细绳此时恰好被拉断，则 =45N 小球在最低点时 代入数据得 v=5m/s （3）绳断后，小球做平抛运动，设水平距离为x，则有 得 t=s 水平距离 m 15. 在竖直面内有一个半径为R的四分之三圆轨道，如图以圆轨道圆心为坐标原点，建立xoy坐标系。将一质量为m的小球从点静止释放，小球从B点进入圆轨道，经过最低点C，最后从D点恰好脱离圆轨道，已知在该过程中小球的速度大小与其所在纵坐标值y满足关系式。求： （1）小球经过圆轨道最低点C时，对轨道的压力大小； （2）脱离圆轨道D点的坐标； （3）脱离圆轨道D点后，求小球能到达最高点E点的坐标。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）根据题意，由小球的速度大小与其所在纵坐标值y关系式可得，小球在点的速度大小为 在点，由牛顿第二定律有 解得 由牛顿第三定律可得，小球经过圆轨道最低点C时，对轨道的压力的大小为 （2）根据题意，设脱离圆轨道D点的坐标为，则有 在点，由牛顿第二定律有 又有 联立解得 则 即脱离圆轨道D点的坐标。 （3）结合（2）分析可知，小球在D点的速度为 小球从D点离开后做斜抛运动，竖直方向上有 ， 水平方向上有 联立解得 ， 则小球能到达最高点E点的横坐标为 纵坐标为 即小球能到达最高点E点的坐标为。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$