云南省文山壮族苗族自治州文山市第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

学科网（北京）股份有限公司 第 1 页 共 4 页 文山市第一中学高一年级下学期期中考试 物理试卷 （考试时间：75 分钟 试卷满分：100 分） 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚，并认真核对 准考证号、姓名、考场号、座位号及科目。 2．每小题选出答案后，用 2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂 其它答案标号。答在试卷上的答案无效。 第Ⅰ卷（选择题 共 46分） 一、选择题（共 10 小题，第 1-7 题只有一项符合题目要求，每题 4分，第 8-10题有多项符合题目要求，全部选对的 得 6分，选对但不全的得 3分，有选错的得 0分） 1．下列运动过程中，机械能守恒的是 ( ) A．跳伞运动员在空中匀速下落过程 B．不计空气阻力，抛出的在空中运动标枪 C．不计空气阻力，随摩天轮做匀速圆周运动的小孩 D．一个处于压缩状态的弹簧把小球弹出去过程，小球的机械能 2．甲、乙两物体都在做匀速圆周运动，下列哪种情况下甲的向心加速度比较大 （ ） A．它们的线速度相等，乙的半径小 B．它们的周期相等，甲的半径小 C．它们的角速度相等，乙的半径大 D．它们的线速度相等，在相同时间内甲与圆心的连线扫过的角度比乙的大 3．如图，在光滑的水平桌面上有一物体 A，通过绳子与物体 B相连，假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力 都可以忽略不计，绳子不可伸长。如果 mB=3mA，则物体 A的加速度和绳的拉力大小等于 ( ) A．拉力为 B．拉力为 C．加速度为 D．加速度为 3g 4．如图所示，长为 L的细绳一端固定，另一端系一质量为 m的小球。给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内 做匀速圆周运动，这样就构成了一个圆锥摆，设细绳与竖直方向的夹角为θ．下列说法中正确的是 ( ) A．θ越大，小球运动的线速度越大 B．θ越大，小球运动的加速度越小 C．小球受重力、绳的拉力和向心力作用 D．θ越大，小球运动的周期越大 5．如图所示，质量为 m的物体静放在水平光滑平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮由地面以速度 v0向右匀 速走动的人拉着，设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成θ=30°角处，则在此过程中人所做的功为 ( ) A． 2 0 2 mv B． 20mv C． 2 02 3 mv D． 2 03 8 mv Bm g 0.75 Bm g 3 4 g 学科网（北京）股份有限公司 第 2 页 共 4 页 6．如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道 1，然后经变轨，使其沿椭圆轨道 2运行，最后再次 变轨，将卫星送入同步圆轨道 3。轨道 1、2相切于 Q点，轨道 2、3相切于 P点。当卫星分别在 1、2、3轨道上运行 时，下列说法正确的是 ( ) A．卫星在轨道 2上经过Q点的速度小于在轨道 1上经过Q点的速度 B．卫星在轨道 2上经过Q点的机械能等于在轨道 2上经过 P点的机械能 C．卫星在轨道 2上经过 P点的机械能等于在轨道 3上经过 P点的机械能 D．卫星在轨道 2上经过 P点的加速度小于在轨道 3上经过 P点的加速度 7．地球赤道上的一个物体 A，近地卫星 B(周期约 200min)，地球的同步卫星 C，它们运行的轨道示意图如图所示，它 们都绕地心做匀速圆周运动。下列有关说法中正确的是 ( ) A．它们运动的线速度大小关系是 B．它们运动的向心加速度大小关系是 C．已知 B运动的周期 BT 及地球半径 Br ，可计算出地球质量 D．已知 A运动的周期， 可计算出地球的密度 8．在篮球比赛中，投篮的投出角度太大和太小，都会影响投篮的命中率。在某次投篮表演中，运动员在空中一个漂亮 的投篮，篮球以与水平面成 45的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点 到篮筐距离为 9.8m，不考虑空气阻力， g取 210 /m s 。则 ( ) A．篮球出手的速度大小为 B．篮球投出后运动到最高点时的速度为 0 C．篮球在空中运动的时间为 D．篮球投出后的最高点相对地面的竖直高度为 9．如图所示质量 m=200kg的小型电动汽车在平直的公路上由静止启动，图象甲表示汽车运动的速度与时间的关系， 图象乙表示汽车牵引力的功率与时间的关系。设汽车在运动过程中阻力不变，在 18s末汽车的速度恰好达到最大。则 下列说法正确的是 ( ) A．汽车受到的阻力 B．汽车的最大牵引力为 C．汽车在做变加速运动过程中的位移大小为 90m D．8 ~ 18s s过程中汽车牵引力做的功为 48 10 J 10．如图所示，一个长为 L，质量为M 的木板，静止在光滑水平面上，一个质量为m的物块（可视为质点），以水平 初速度 0v ，从木板的左端滑向另一端，设物块与木板间的动摩擦因数为  ，当物块与木板相对静止时，物块仍在长木 板上，物块相对木板的位移为 d，木板相对地面的位移为 s。则在此过程中 ( ) A．摩擦力对物块做功为 ( )mg s d  B．摩擦力对木板做功为 mgs C．木板动能的增量为 mgd D．由于摩擦而产生的热量为 mgs C B Av v v  A C Ba a a  2 3 2 4 B B rM GT   2 3 AGT  24AT h 7 2 /m s 1.4s 2.45m 800N 200N 学科网（北京）股份有限公司 第 3 页 共 4 页 第 II卷（非选择题 共 54分） 二、实验题（2小题，每空 2分，满分 16分） 11．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小 F 与质量m、角速度 和半径 r 之间的关系，转 动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力， 球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两 个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）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。 （2）在（1）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，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 ；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左右两 标尺示数的比值 。（选填：变大、变小或不变） 12．实验小组利用下面三种方法来研究平抛运动规律。 （1）甲图中，用小锤击打弹性金属片后， A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时 B球被释放，做自由落体运动。观 察两球的运动轨迹，发现它们会 （填“同时”或“先后” )落地，由此可判断小球 A在竖直方向做 运动； （2）乙图中两个完全相同的斜槽M 、N，N固定于可视为光滑的水平地面上，M 固定在 N正上方，两斜槽在同一竖 直平面内且末端均水平，从两斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球 P、Q， P球落地时正好与Q球相碰，可判断 P球水平方向做 运动； （3）如图丙研究斜面上的平抛运动。实验装置如图（a）所示，每次将小球以相同的水平初速度 0v 从斜面顶端抛出， 并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角 ，获得不同的水平射程 x（小球始终落在斜面上），最后作出了如图（b）所示 的 tanx  图像，写出 x与 tan 间的关系式 x  （重力加速度为 g，用题中所给物理量字母表示），若 g取 210 /m s ， 则由图（b）中数据可得，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度 v0= /m s。 三、计算题（满分 38 分，解答应写出必要的文字说明和主要表达式，只写出最后答案不得分） 13．（8分）如图为场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为 ， sin 0.26  ， cos 0.97  ， tan 0.27  ， 不考虑空气阻力，g取 10m/s2.（结果保留三位有效数字） （1）某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为 60m，要使自行车转弯不受摩擦力影响，其速度应 等于多少？ （2）若该运动员骑自行车以18 /m s的速度仍沿该赛道做匀速圆周运动，自行车和运动员的质量一共是100kg，此时自 行车所受摩擦力的大小又是多少？方向如何？ 学科网（北京）股份有限公司 第 4 页 共 4 页 14．（12分）如图所示，一质量为m的小球，用长为 l的轻绳悬挂于O 点的正下方 P点。球在水平拉力的作用下，从 P 点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为 ．已知重力加速度为 g。 （1）求小球在Q点时水平拉力 F 的大小； （2）求小球在此过程中水平拉力 F 做的功； （3）若小球在水平恒力 F mg 的作用下，从 P点运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。 15．（18分）如图所示为游乐场“智勇大冲关”最后一关的滑道，冲关者坐上坐垫从 A点由静止开始沿倾角 37  的 轨道 AB滑下，经C 点滑上正以 0 3 /v m s 的速度沿顺时针方向匀速转动的水平传送带CD， B、C 两点平滑衔接、间 距可忽略，冲关者经C 点运动到 D点后水平抛出，落在水面上的 E 点，已知 A、 B两点距离 4X m ，传送带CD长 度 3.25L m ，坐垫与轨道 AB间的动摩擦因数 1 0.5  ，坐垫与传送带间的动摩擦因数 2 0.2  ，冲关者和坐垫可视为 质点， sin37 0.6  ， cos37 0.8  ，重力加速度 210 /g m s ，求： （1）冲关者在 AB段下滑的加速度 1a 的大小和到达 B点时的速度 Bv 的大小； （2）冲关者从 A点运动到 D点的时间 t； （3）由于机械故障，传送带CD在冲关者到达 B点时突然沿逆时针方向以 2 /v m s 的速度匀速转动，试判断冲关者能 否顺利通过 D点。 文山市第一中学高一年级下学期期中考试 物理试卷 （考试时间：75分钟 试卷满分：100分） 参考答案与试题解析 注意事项： 1．答题前，考生务必用黑色碳素笔将自己的姓名、准考证号、考场号、座位号在答题卡上填写清楚，并认真核对准考证号、姓名、考场号、座位号及科目。 2．每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦擦干净后，再选涂其它答案标号。答在试卷上的答案无效。 第Ⅰ卷（选择题 共46分） 一、选择题（共10小题，第1-7题只有一项符合题目要求，每题4分，第8-10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 一．选择题（共6小题） 题号 1 2 3 4 5 6 7 答案 B B C A D B B 多选题（共4小题） 题号 8 9 10 答案 AC AD AB 二．实验题（共2小题，每空2分，共计16分） 11．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题： （1）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 　角速度　 的关系。 （2）在（1）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，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 　1：2　 ；其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左右两标尺示数的比值 　不变　 。（选填：变大、变小或不变） 【分析】（1）该实验采用控制变量法，在研究向心力的大小F与质量m的关系时，控制角速度ω和半径r不变，在研究向心力的大小F与角速度ω的关系时，控制质量不变、半径不变； （2）根据向心力之比求出两球转动的角速度之比，结合v＝rω，根据线速度大小相等求出与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比。 【解答】解：（1）两球质量m相等、转动半径r相等，塔轮皮带边缘线速度大小相等，由于v＝Rω可知，塔轮角速度不同，即小球角速度不同，此时可研究向心力的大小与角速度ω的关系。 （2）左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，则向心力之比为4：1，由F＝mrω2，v＝Rω 可知，小球的角速度之比为2：1，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为1：2。 由上一步的分析可知，其他条件不变，若增大手柄转动的速度，则左右两标尺示数的比值不变。 故答案为：（1）角速度；（2）1：2，不变。 【点评】本实验采用控制变量法，即要研究一个量与另外一个量的关系，需要控制其它量不变。知道靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等。 12．实验小组利用下面三种方法来研究平抛运动规律。 （1）甲图中，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球被释放，做自由落体运动。观察两球的运动轨迹，发现它们会　同时　 （填“同时”或“先后”）落地，由此可判断小球A在竖直方向做　自由落体　 运动； （2）乙图中两个完全相同的斜槽M、N，N固定于可视为光滑的水平地面上，M固定在N正上方，两斜槽在同一竖直平面内且末端均水平，从两斜槽最高点同时释放两个完全相同的小球P、Q，P球落地时正好与Q球相碰，可判断P球水平方向做　匀速直线　 运动； （3）如图丙研究斜面上的平抛运动。实验装置如图（a）所示，每次将小球以相同的水平初速度v0从斜面顶端抛出，并逐渐改变斜面与水平地面之间的夹角θ，获得不同的水平射程x（小球始终落在斜面上），最后作出了如图（b）所示的x﹣tanθ图像，写出x与tanθ间的关系式x＝　　 （重力加速度为g，用题中所给物理量字母表示），若g取10m/s2，则由图（b）中数据可得，小球在斜面顶端水平抛出时的初速度v0＝　1　 m/s。 【分析】（1）（2）根据实验原理，结合实验现象分析作答； （3）根据平抛运动的规律求解x﹣tanθ函数，结合图像斜率的含义求解作答。 【解答】解：（1）A球沿水平方向抛出，做平抛运动，B球做自由落体运动，观察到A、B同时落地，因此A球在竖直方向做自由落体运动； （2）两个完全相同的小球P、Q，从斜槽最高点同时释放，Q球进入轨道后做匀速直线运动，P球落地时正好与Q球相碰，可判断P球水平方向做匀速直线运动； （3）小球做平抛运动，水平方向的位移x＝v0t 竖直方向的位移 联立解得 x﹣tanθ图像的斜率 结合x﹣tanθ函数斜率的含义，图像斜率 代入数据解得v0＝1m/s。 故答案为：（1）同时；自由落体；（2）匀速直线；（3）；1。 【点评】本题主要考查了探究研究平抛运动规律的实验，要明确实验原理，掌握平抛运动规律的运用。 五．解答题（共3小题） 13．（8分）如图为场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为θ，sinθ＝0.26，cosθ＝0.97，tanθ＝0.27，不考虑空气阻力，g取10m/s2.（结果保留三位有效数字） （1）某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为60m，要使自行车转弯不受摩擦力影响，其速度应等于多少？ （2）若该运动员骑自行车以18m/s的速度仍沿该赛道做匀速圆周运动，自行车和运动员的质量一共是100kg，此时自行车所受摩擦力的大小又是多少？方向如何？ 【分析】（1）要使自行车转弯不受摩擦力影响，则由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律求解自行车的速度。 （2）当自行车速为v′＝18m/s时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，斜面对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力，分析其受力情况，由牛顿第二定律求解自行车所受摩擦力的大小和方向。 【解答】解：（1）设人和自行车的总质量为m。若自行车转弯不受摩擦力作用，则由重力和支持力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律可得 （2分） 则得：（1分） （2）当自行车速为v′＝18m/s＞12.7m/s，此时重力和支持力的合力不足以提供向心力，斜面对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力，其受力分析如图所示。 根据牛顿第二定律可得 在y轴方向，有：Ncosθ＝mg+fsinθ（2分） 在x轴方向，有：（2分） 联立解得f≈262N 答：（1）要使自行车转弯不受摩擦力影响，其速度应等于12.7m/s； （2）此时自行车所受摩擦力的大小又是262N，方向沿斜面向下。（1分） 【点评】本题是车辆转弯问题，解答此类问题的关键是能够对物体进行受力分析，确定哪些力的合力或哪个力的分力提供了向心力，根据向心力的计算公式进行解答。 14．（12分）如图所示，一质量为m的小球，用长为l的轻绳悬挂于O点的正下方P点。球在水平拉力的作用下，从P点缓慢地移动到Q点，此时轻绳与竖直方向夹角为θ．已知重力加速度为g。 （1）求小球在Q点时水平拉力F的大小； （2）求小球在此过程中水平拉力F做的功； （3）若小球在水平恒力F＝mg的作用下，从P点运动到Q点，求小球在Q点的速度大小。 【分析】（1）小球受力平衡，根据平衡条件求小球在Q点时水平拉力F的大小； （2）小球从P到Q的过程中，由动能定理求小球在此过程中水平拉力F做的功； （3）若小球在水平恒力F＝mg的作用下，从P点运动到Q点，F做功为Flsinθ，再由动能定理求小球在Q点的速度大小。 【解答】解：（1）小球受力平衡，由受力分析可得： F＝mgtanθ（3分） （2）小球从P到Q的过程中，由动能定理得： WF﹣mgl（1﹣cosθ）＝0（3分） 故 WF＝mgl（1﹣cosθ）（2分） （3）小球从P到Q的过程中，由动能定理得： Flsinθ﹣mgl（1﹣cosθ）（3分） 解得 vQ （1分） 答：（1）小球在Q点时水平拉力F的大小为mgtanθ； （2）小球在此过程中水平拉力F做的功为mgl（1﹣cosθ）； （3）小球在Q点的速度大小为。 【点评】解决本题时，要注意区分F是恒力还是变力，若是变力，不能根据功的公式求F做功，可根据动能定理求F做功。若是恒力，可根据功的计算公式求F做功。 15．（18分）如图所示为游乐场“智勇大冲关”最后一关的滑道，冲关者坐上坐垫从A点由静止开始沿倾角θ＝37°的轨道AB滑下，经C点滑上正以v0＝3m/s的速度沿顺时针方向匀速转动的水平传送带CD，B、C两点平滑衔接、间距可忽略，冲关者经C点运动到D点后水平抛出，落在水面上的E点，已知A、B两点距离X＝4m，传送带CD长度L＝3.25m，坐垫与轨道AB间的动摩擦因数μ1＝0.5，坐垫与传送带间的动摩擦因数μ2＝0.2，冲关者和坐垫可视为质点，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g＝10m/s2，求： （1）冲关者在AB段下滑的加速度a1的大小和到达B点时的速度vB的大小； （2）冲关者从A点运动到D点的时间t； （3）由于机械故障，传送带CD在冲关者到达B点时突然沿逆时针方向以v＝2m/s的速度匀速转动，试判断冲关者能否顺利通过D点。 【分析】（1）冲关者在轨道AB上下滑时做初速度为零的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律求出加速度a1的大小，根据速度—位移公式求出冲关者到达B点时的速度vB的大小； （2）根据速度—时间公式求出在轨道AB上运动的时间。冲关者滑上传送带后，分析其运动情况，由牛顿第二定律求解加速度，根据速度—位移公式求解冲关者减速到3m/s时的位移，再求从C到D的时间，从而求得从A点运动到D点的时间； （3）根据动能定理求出冲关者在传送带上速度减至零滑行的距离，与传送带CD长度L比较，即可判断冲关者能否顺利通过D点。 【解答】解：（1）冲关者在轨道AB上运动时，对人与坐垫分析，由牛顿第二定律得 mgsinθ﹣μ1mgcosθ＝ma1 （1分） 解得：a1＝2m/s2（1分） 由运动学公式有 2a1X （1分） 解得：vB＝4m/s（1分） （2）冲关者在轨道AB上运动的时间为 t1s＝2s （1分） 因vB＞v0，所以冲关者滑上传送带后先向右做匀减速运动，由牛顿第二定律得 a2μ2g＝0.2×10m/s2＝2m/s2 （1分） 设冲关者速度到3m/s时通过的位移为x，可得 x （1分） 解得：x＝1.75m＜L＝3.25m （1分） 故冲关者滑上传送带后先做匀减速运动后做匀速运动，匀减速运动的时间为 t2s＝0.5s （1分） 匀速运动的时间为 t3s＝0.5s （1分） 故冲关者从A点运动到D点的时间 t＝t1+t2+t3＝2s+0.5s+0.5s＝3s （1分） （3）传送带CD逆行后，设冲关者在传送带上速度减至零滑行的距离为x′，由动能定理得 ﹣μ2mgx′＝0 （4分） 解得：x′＝4m＞L＝3.25m （2分） 所以冲关者能顺利通过D点。 （1分） 答：（1）冲关者到达B点时的速度vB大小为4m/s； （2）冲关者从A点运动到D点的时间t为3s； （3）冲关者能顺利通过D点。 【点评】本题考查牛顿第二定律、运动学公式和动能定理的综合应用，解题关键是分析好冲关者的受力情况和运动情况，分段运用运动学公式和牛顿第二定律列式求解速度和运动时间。 声明：试题解析著作权属所有，未经书面同意，不得复制发布日期：2025/4/25 20:03:23；用户：李兴华；邮箱：18164775615；学号：43676233 第1页（共1页） 学科网（北京）股份有限公司 $$