安徽省安庆市2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试卷

高一物理参考答案 第1 页(共5页) 高一物理参考答案 选择题:1-8题,每题4分;9-10题,每题5分,共42分。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C D D B B A B ACD AC 11. (6分) 【答案】 (1) 等于(2分) (2)3∶2(2分) 3∶2(2分) 12.(10分) 【答案】 (1)小钢球(2分) (2)BE(2分) (3)将木板调整到竖直平面(2分) (4)1∶3∶5(2分) (y2-y1)v20 x2 (2分) 13.(10分) 【答案】 (1)GMm16R2 ,方向由B 指向O 点(4分) (2)5 104 (6分) 【解析】 (1)由万有引力定律得:F=GMm(4R)2= GMm 16R2 3 分…………………………………………… 方向由B 指向O 点 1分………………………………………………………………………………… (2)卫星2的半长轴r2= 4R+R 2 =2.5R 2 分………………………………………………………… 由开普勒第三定律得 r32 R3= T22 T21 2分……………………………………………………………………… 解得 T2 T1= 5 10 4 2 分…………………………………………………………………………………… 14.(14分) 【答案】 (1)53.3 N(4分) (2)8 m/s(4分) (3)1.95 m(6分) 【解析】 (1)小球在C 点时,由牛顿第二定律得:NC-mg= mv2C R 2 分……………………………… 解得NC=53.3 N 1分………………………………………………………………………………… 由牛顿第三定律得,小球对轨道压力大小N'C=NC=53.3 N 1分………………………………… (2)根据斜上抛运动在水平方向是匀速运动可知:vBcosα=v0cosθ 2分…………………………… 由vB=vC=5 m/s,解得v0=8 m/s 2分……………………………………………………………… (3)小球在竖直方向做竖直上抛,从A 点到最高点,HA= v0sinθ 2 2g =2.4 m 2分………………… 从最高点到B 点,HB= vBsinα 2 2g =0.45 m 2分…………………………………………………… 所以A、B 两点高度差ΔH=HB-HA=1.95 m 2分……………………………………………… 15.(18分) 【答案】 (1)100 N/m(4分) (2)2053 rad /s(6分) (3)5 3053 rad/s(8分) 高一物理参考答案 第2 页(共5页) 【解析】 (1)当细杆和圆环处于平衡状态,对圆环受力分析得F弹=mgcosα 1分………………… 由胡克定律得F弹=kx 1分…………………………………………………………………………… 由题意弹簧静止时应处于压缩状态,x=1.6 cm 解得k =100 N/m 2分………………………………………………………………………………… (2)若弹簧处于原长,则圆环仅受重力和支持力,其合力使得圆环沿水平方向做匀速圆周运动。 根据牛顿第二定律得mg tanα=mω 2 0r 2分………………………………………………………………… 由几何关系得圆环此时转动的半径为r=x0sinα 2分……………………………………………… 联立解得ω0= 205 3 rad /s 2分………………………………………………………………………… (3)圆环处于细杆末端P 时,ω最大,圆环受重力,摩擦力、弹力沿杆向下。 根据胡克定律得T=kL-x0 =10 N 1分………………………………………………………… 对圆环受力分析并正交分解,竖直方向受力平衡,水平方向合力提供向心力, 则有FNcosα+Tsinα+fsinα=mω2r' 2分…………………………………………………………… FNsinα=mg+Tcosα+fcosα 2分…………………………………………………………………… f=μFN 1分……………………………………………………………………………………………… 由几何关系得r'=Lsinα 联立解得ω=5 3053 rad/s 2分……………………………………………………………………… 高一物理参考答案 第3 页(共5页) 详解 1.【答案】 A 【解析】 平抛运动速度变化率等于g,A正确。 当物体所受的变力与速度共线时,物体做直线运动,B错误。 匀速或非匀速圆周运动,向心加速度都指向圆心,C错误。 根据开普勒第二定律,对每一个行星而言,太阳与行星的连线在相同时间内扫过的面积相等,是对同 一行星而言,对不同的行星,太阳与其连线在相同时间内扫过的面积不相等,D错误。 2.【答案】 C 【解析】 汽车转弯做曲线运动,速度方向与加速度方向不在同一直线上,D错误; 汽车减速,说明加速度与速度夹角为钝角,C正确,AB错误。 3.【答案】 D 【解析】 两个小球落在斜面上均有tanθ=yx= gt2 2v0t ,t= 2tanθv0 g ,x=v0t= 2tanθ g v 2 0, 位移大小由公式s= 2v20sinθ gcos2θ 得出,与v20成正比, 由于v1∶v2=1∶2,总位移比为12∶22=1∶4,A错误。 速度方向与水平面夹角的正切值为tanα=2tanθ,与初速度无关,因此两球的夹角正切值相等,比为 1∶1,B错误。 平抛运动的加速度相同,均为g,C错误。 总速度大小为v=v0 1+4tan2θ,与v0成正比,因为v1∶v2=1∶2,所以速度比为1∶2,D正确。 4.【答案】 D 【解析】 受力分析可得,重力和斜面支持力合力为F1= mgsinθ,方向沿斜面向下。 小球受沿斜面向下恒力F1和绳拉力在斜面内做圆周运动,类比如绳吊小球在竖直面做圆周运动,是 变速圆周运动,且从最低点B 到最高点A 的过程中绳子拉力一直在减小。 小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,则在最高点A 有,mgsinθ=m v2A L ,vA= g L 2 。D正确。 5.【答案】 B 【解析】 图a中,轻杆对小球的作用力可以为支撑力,故过最高点速度大于零即可,选项A错误; 图b中,根据牛顿第二定律可知重力和拉力的合力提供向心力,则mgtanθ=mω2Lsinθ,解得ω= g Lcosθ= g h ,故h相同时,角速度不变,故B正确; 图c中,当行驶速度超过设计速度,火车转弯时需要更大的向心力,有离心的趋势,轮缘才会挤压外 轨,故C错误; 图d中,物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动,故D错误。 6. 【答案】 B 【解析】 当救援艇以最短位移渡河时,发生的位移大小为100 m>d=60 m, 故v1>v2,此时v合和v2垂直,需要船头朝向河岸上游, 设其夹角为θ,有cosθ= v2 v1 , 根据位移关系sin(90°-θ)=60100= 3 5 ,θ=53°,解得v2=3 m/s,故A错误,B正确。 当船头垂直河岸时,过河时间最短t=dv2=20 s,此时合速度与河岸下游夹角设为α,tanα= v2 v1= 3 5 , 高一物理参考答案 第4 页(共5页) 到达对岸的位置位于出发点正对岸下游的x处,x= dtanα=100 m,故C、D均错误。 7.【答案】 A 【解析】 设球体质量为M,OP 间距离为l,则Q 球体对P 的引力F=GMml2 ,方向沿着PO 方向。 被挖去的小球体质量为M 8 ,对P 的引力F1= GmM8 l2 ,方向沿着PO 方向。 设剩下部分对P 的引力为F2,由于F=F1+F2,可得F2= 7GMm 8l2 ,方向沿着PO 方向。 被挖去的小球处填满密度为原球密度3倍的物质,质量为3M8 , 对P 的引力为F3= 3GMm 8l2 ,方向沿着PO 方向。 新组成的球体对质点P 的万有引力F4=F2+F3= 5GMm 4l2 = 5 4F ,故A正确。 8.【答案】 B 【解析】 垂直打在A 上才能原路返回,设平抛竖直位移和水平位移为x,y。 y= x 2tan53° ,y+xtan37°=H,解得x=1.2 m,y=0.8 m。 x=v0t,y= 1 2gt 2,解得v0=3 m/s。故B正确。 9.【答案】 ACD 【解析】 由于A、B圆周运动的半径为分别为r、2r,当ω1= μg3r , B物块所需向心力为FB=mω21·2r= 2 3μmg<μmg ,故绳子张力为零,A正确。 当B摩擦力达到最大时,FB=mω2B·2r=μmg,解得ωB= μ g 2r 。 ω2= μgr 时,绳子张紧, 对B:T+μmg=mω2·2r,T=μmg,对A:FA=mω22·r=T+fA,fA=0,故B错误。 当A摩擦力达到最大时,T+μmg=mω23·2r,T-μmg=mω23·r,ω3= 2μg r ,CD正确。 10.【答案】 AC 【解析】 当ω>5 rad/s时,小球脱离圆锥,说明ω=5 rad/s时,斜面对小球的支持力为0。 此时有mgtanθ=mω2lsinθ,解得cosθ= 4 5 ,θ=37°,故A正确; ω=4 rad/s<5 rad/s,小球没有离开圆锥间,F向=mω2lsinθ=9.6 N,故B错误; Tcosθ+Nsinθ=mg,Tsinθ-Ncosθ=mω2lsinθ,T=21.76 N,N=4.32 N,故C正确、D错误。 11. (6分) 【答案】 (1) 等于(2分) (2)3∶2(2分) 3∶2(2分) 12.(10分) 【答案】 (1)小钢球(2分) (2)BE(2分) 高一物理参考答案 第5 页(共5页) (3)将木板调整到竖直平面(2分) (4)1∶3∶5(2分) (y2-y1)v20 x2 (2分) 【解析】 (1)实验中最适合用作实验中平抛物体的是小钢球; (2)为保证向小球做平抛运动,则实验时应保持桌面水平,选项A正确; 斜面的底边不能与桌边重合,否则小球就不能做平抛运动了,选项B错误; 将木板插入卡槽1,且紧靠桌子边缘,小球由某位置静止释放,白纸上小球的落点记为O,选项C 正确; 依次将木板插入槽2、3、4,小球从同一位置由静止释放,白纸上的落点分别记为a、b、c,选项D 正确; 斜面的摩擦力对实验无影响,只需让小球到达斜面底端时速度相等即可,选项E错误; 更换白纸,多次实验,选项F正确。 (3)在图1中,木板上悬挂有一条铅垂线,其作用是将木板调整到竖直平面。 (4)由图,相邻各点间的时间相等,若y1∶y2∶y3=1∶3∶5说明小球竖直方向运动为初速为零的 匀加速直线运动,因木板水平方向移动的距离相等,可知相邻点间隔相等。 根据x=v0T,y2-y1=aT2,小球加速度a= (y2-y1)v20 x2 。 绝密★启用前 4月阶段性检测·高一物理 满分：100分 考试时间：75分钟 命题及审题学校：池州一中物理命题组 注意事项： 1.答题前，考生先将自己的姓名、准考证号码填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。 2.选择题必须使用2B铅笔填涂：非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹签字笔书写，字体工整、笔迹清晰。 3请按照题号顺序在答题卡各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、 试卷上答题无效。 4.作图可先使用铅笔画出，确定后必须用黑色字迹的签字笔描黑。 5.保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。 一、选择题：本题共8小题，每小题4分，共32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.下列说法正确的是 A.平抛运动的速度变化率不变 B.物体在变力作用下一定做曲线运动 C.在变速圆周运动中，向心加速度的方向不指向圆心 数 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 2.2月28日凌晨，小米SU7Utra开启预售，迅速引爆市场。图中小米汽车正在水平路面减速向左 转弯，假设车速为口，加速度为α。下列描述此刻汽车速度和加速度方向可能正确的是 23 0 3.如图所示，一足够长的斜面与水平面的倾角为日，在斜面顶端P处将甲、乙两个小球（均可视为质 点)以不同大小的初速度水平抛出，抛出速度分别为12，且，：=1：2。不计空气阻力，下 列说法正确的是 PR A.甲、乙落到斜面上时运动的位移比为1：2 B.甲、乙落到斜面上时速度方向与水平面夹角的正切比为1：2 C.甲、乙在空中运动的加速度比为1：2 D.甲、乙落到斜面时速度比为1：2 【高一物理第1页（共6页）】 4.如图所示，在倾角为0=30°且足够大的光滑斜面上，有一长为L的细线，细线的一端固定在O 点，另一端拴一质量为m的小球。现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动。已知重力加速 度为g,下列判定正确的是 A.小球在斜面上做匀速圆周运动 B.在最高点A点时速度为A=√gL C.小球在最高点时的加速度为g D.小球从B运动到A过程中，线拉力一直在减小 5.下列四幅图是生活中圆周运动的实例分析，有关说法正确的是 外轨 内轨 d A.图a,轻杆长为L,小球过最高点的线速度要大于等于√gL B.图b,若两个小球在同一水平高度做匀速圆周运动，则两个小球的角速度相同 C.图，若火车转弯时未达到设计速度，则轮缘对外轨道有挤压作用 D.图d,脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力，从而被甩出 6.在某次洪灾中，由于河水突然猛涨，河水流速短时间内异常增加，救援部队快速响应，利用救援艇 成功救出被困对岸的群众。假定该河流两岸平行宽度为d=60m,某段时间河水流速恒为，= 5m/s,救援艇在静水中的速率v2恒定，救援艇以最短位移渡河时，发生的位移大小为100m, sin37°=0.6。下列说法正确的是 A.救援艇在静水中的速率v2=4m/s B.救援艇以最短位移渡河时，船头与上游河岸夹角为53° C.救援艇最短渡河时间为15s D.救援艇船头垂直河岸时，到达对岸的位置位于出发点正对岸下游的80处 7.如图所示，一个质量均匀分布、半径为R的球体对球外质点P的万有引力为F,如果在球体中央 R 挖去半径为r的球体，且，一公。用密度为原球密度3倍的物质将空心处填满，则新组成的球体 对质点P的万有引力变为 o r A B.2F D.F 【高一物理第2页（共6页）】 8.某游乐场有一项游乐项目，游戏选手从离地面高H=1.7m的发射平台把小球水平抛出，球垂直 砸在表面为弹性材料的斜面A上，若能等速率反弹并沿原路回到发射平台即为游戏成功。如图 所示，抛出点正下方是斜面A的最低点，忽略空气阻力，小球可视为质点，已知斜面与水平面夹 角0=37°，重力加速度g取10m/s,sin37°=0.6。要想游戏成功，小球的抛出速度应为 发射 平台。 H A.2.5m/s B.3 m/s C.3.2m/s D.4 m/s 二、选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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，有选错或不答的得0分。 9.如图所示，物块A、B用沿半径方向的细绳相连后放置在水平圆盘上，细绳刚好伸直但无张力。 当圆盘以不同角速度绕中心轴匀速转动时，A、B始终相对圆盘静止。已知A、B到圆心的距离分 别为r、2r,质量均为m,物块A、B与转盘间的动摩擦因数均为4，重力加速度为g。下列说法正 确的是 02z A. 当圆盘的角速度为w,= 时，绳子的张力为零 B.当圆盘的角速度为w,= s时，A所受的摩擦力为mg C.A,B始终相对圆盘静止，圆盘的角速度最大值为“，= 24g D.当圆盘的角速度分别为w1和时，相对圆盘，A所受摩擦力的方向变化，而B所受摩擦力的 方向不变 10.如图所示，一根轻质细线一端系一小球（可视为质点），另一端固定在一光滑 0 圆锥顶端，当圆锥绕中间轴匀速转动带动小球在水平面内做匀速圆周运动， 细线长1=0.5m,小球的质量为2kg,当小球与圆锥转动的角速度ω> 5rad/s时，小球脱离圆锥。已知sin53°=0.8，重力加速度g取10m/s。 当小球与圆锥转动的角速度u=4rad/s时，下列说法正确的是 A.圆锥面与中间轴夹角0=37 B.小球做圆周运动所需向心力的大小为16N C.细线对小球的拉力为21.76N D.小球对锥面的压力为4.20N 【高一物理第3页（共6页）】 三、非选择题：共5小题，共58分。 11.(6分) 用图甲所示装置可探究做匀速圆周运动的物体所需向心力的大小与哪些因素有关。乙为装置 剖面图，丙为俯视图，A、B槽分别与a、b轮同轴固定，且a、b轮半径相同。当a、b两轮在皮带的带 动下匀速转动时： 2 皮带 分 乙 丙 (1)两槽转动的角速度ωA w(填“大于”、“等于”或“小于”)。 (2)现有两个质量相同的钢球1、2分别放在A槽、B槽的横臂挡板处，若它们到各自转轴的距 离之比为3：2，则钢球1、2的线速度之比为 ;当钢球1、2各自对应的标尺露出的格数之 比为 时，向心力公式F=mw2r得到验证。 12.(10分) 某实验小组设计了探究平抛运动竖直分运动特点的实验，装置如图1所示。把白纸和复写纸 叠放后固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边与桌子边缘及木板平行。将木板插 入自制水平槽中，槽口间距相等用以改变木板到桌边的距离，让小球从斜面顶端同一位置滚下，通 过碰撞复写纸，在白纸上记录小球的落点，重力加速度为g。 卡槽 铅垂线， 1 234 图1 (①)实验室有乒乓球，小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中平抛物体的是 (2)为了完成实验，以下做法错误或不必要的是 A.实验时应保持桌面水平 B.斜面的底边必与桌边重合 C.将木板插入卡槽1且紧靠桌子边缘，小球由某位置静止释放，白纸上小球的落点记为O D.依次将木板插入槽2、3、4中，小球从同一位置由静止释放，白纸上的落点分别记为α、b、c E.选择对小球摩擦力尽可能小的斜面 F.更换白纸，多次实验 (3)在图1中，木板上悬挂有一条铅垂线，其作用是 【高一物理第4页（共6页）】 (4)选取落点清晰的白纸如图2所示，用刻度尺分别测出相邻两点之间的距离记为y1、y2y 及相邻槽口间的距离记为x,若y,:y2:y:一 ,说明平抛运动在竖直方向是匀加速直线 运动。若已知小球平抛的初速度为。，则小球竖直方向的加速度为 (用测量所得的物理 量y1y:及x、。表示)，若加速度与当地重力加速度相等，则说明平抛运动竖直分运动为自由落体 运动。 a 0 图2 13.(10分) 如图所示，近地卫星1的轨道半径近似等于地球半径R,卫星2的轨道是椭圆，且与近地卫星1 的圆轨道相切于A点，远地点B距地心的距离是4R。 (1)已知引力常量G,卫星2的质量m,地球的质量M,求卫星2在点B受到的万有引力； (2)求椭圆轨道卫星2与近地卫星1的周期之比。 14.(14分) 可视为质点的小球以初速度。从地面上A点斜向右上方抛出，不计空气阻力，。与水平面的 夹角为=60°，小球经过最高点后恰好从B点沿切线方向进入竖直放置在平台上的圆弧轨道 BCD,如图所示，B、D两点关于竖直线OC对称，圆弧轨道BCD所对应的圆心角2a=74°。小球经 过最低点C时的速率和B点速率相等。已知小球过C点时速率oe=5.0m/s,小球质量m= 2.0kg,圆弧轨道BCD对应的半径R=1.5m,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6，cos37° 0.8。求： (1)小球在C点时对轨道的压力大小（结果保留一位小数）： (2)小球在A点的初速度。的大小； (3)AB的高度差。 【高一物理第5页（共6页）】 15.(18分) 某离心测速器的工作原理简化如图所示。光滑细杆的一端固定在竖直转轴O0上的O点，并 可随轴一起转动。杆上套有一轻质弹簧，弹簧一端固定于O点，另一端与套在杆上的圆环相连。 当测速器稳定工作时，圆环将相对细杆静止，在水平面内做匀速圆周运动，通过圆环的位置可以确 定细杆匀速转动的角速度。已知细杆长度L=0.2m,杆与竖直转轴的夹角。始终为37°，弹簧原长 工=0.1m,圆环质量m=0,2kg,测速器不转时圆环静止，此时弹簧形变量为1.6cm。弹簧始终 在弹性限度内，重力加速度g取10m/5',sin37°=0.6，cos37°=0.8，摩擦力可忽略不计。结果可保 留根式。 (1)求弹簧的劲度系数k; (2)求弹簧处于原长时，细杆匀速转动的角速度大小： (3)若细杆粗糙，且圆环与细杆的动摩擦因数4=0.5，要使圆环不脱离细杆，求细杆匀速转动 的角速度最大值。（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力） 【高一物理第6页（共6页）】