精品解析：广东省江门市鹤山市第一中学2024-2025学年高一下学期第一阶段考试物理试题

鹤山一中2024—2025学年度第二学期第一阶段考试 高一物理试卷（选考） （时间∶ 75分钟 满分∶ 100分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分） 1. 近几年各学校流行跑操。某省城示范性中学，学生跑操队伍在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线，且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变。如图为某班学生队伍以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时刻（　　） A. 同一排学生的线速度相同 B. 同一列学生的线速度相同 C. 全班同学的角速度相同 D. 同一列学生的向心加速度相同 2. 如图是篮球投出到入框经多次曝光得到照片，篮球在位置时受力方向可能是（　　） A ① B. ② C. ③ D. ④ 3. 游乐场内旋转飞椅的运动可以简化为如图所示的匀速圆周运动，下列关于飞椅的受力分析正确的是（　　） A. 飞椅受到重力、悬绳拉力和向心力的作用 B. 飞椅只受向心力作用 C. 飞椅在运动中合外力不变 D. 飞椅所受的重力和悬绳拉力的合力提供其做圆周运动的向心力 4. “套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（ ） A. 大人抛出的圆环运动时间较短 B. 大人应以较小的速度抛出圆环 C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 D. 小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小 5. 春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是（ ） A. 重力做功为mgl B. 支持力做功为mgl cosθ C. 合力对轮胎做功为零 D. 滑动摩擦力做功为 6. 火车转弯，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压；汽车通过拱形桥和凹形桥时速度都不能过大，不然易发生交通事故；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动。重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，汽车对桥面的压力越小 D. 小球通过最高点的最小速度为 7. 如图所示，“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星，该卫星绕地球可视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈（n>1）。已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星运行的（　　） A. 向心加速度大于地球静止卫星 B. 角速度小于地球静止卫星 C. 线速度大于第一宇宙速度 D. 轨道距地面高度为 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 8. 如图甲是一些同学常用的修正带实物图，乙为它的内部构造示意图。A、B点分别位于大小齿轮的边缘，C点位于大齿轮的半径中点，则当齿轮匀速转动时（ ） A. 大小齿轮正常运转时均为顺时针转动 B. 转动时A、B两点线速度大小相等 C. 转动时A、C两点的运动周期相同 D. 转动时B、C两点角速度大小相等 9. 如图所示，某次无人机的灯光秀表演中，一架无人机突然停止工作。在重力作用下竖直下落，下落的中途刮起水平方向的大风，已知水平风力恒定，则下列说法中正确的是（　　） A. 无人机的落地时间不受该风力影响 B. 无人机的落地时间会因为该风力变长 C. 刮风后无人机轨迹是曲线 D. 刮风后无人机的轨迹是直线 10. 在太阳系中有一颗半径为R的行星，若在该行星表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计．根据这些条件，可以求出的物理量是 A. 太阳密度 B. 该行星的第一宇宙速度 C. 该行星绕太阳运行的周期 D. 卫星绕该行星运行的最小周期 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 用如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，回答以下问题： （1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。 （1）A组同学采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是______。 A. 将斜槽轨道的末端调成水平 B. 用天平称出小球的质量 C. 斜槽轨道必须光滑 D. 图甲中挡条每次必须等间距下移 （2）B组同学通过频闪照相，得到做平抛运动的小球以竖直放置的方格板为背景的照片，如图乙所示，小方格的边长为5cm，取重力加速度g取，根据图乙中数据回答下列问题： ①图乙中的a点______（填“是”、“不是”或“不确定是”）平抛运动的起点。 ②该频闪照相的周期为______s。（结果保留两位有效数字） ③小球做平抛运动的初速度大小为______m/s，b点速度为______m/s。（计算结果均保留两位有效数字） 四、解答题（共三题，共43分） 13. 传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（g取） （1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果可以保留根号） （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力大小。 14. 汽车的质量为4×103kg，额定功率为30kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发，g取10m/s2，求： (1)汽车所能达到的最大速度vm； (2)汽车保持匀加速运动时间t； (3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v。 15. 如图甲，某电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙，现测得转盘半径R = 10m，离水面的高度H = 0.8m，人落水过程的水平位移大小x = 0.8m，设人在转盘上所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可视为质点的人的质量m = 50kg，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）人恰好离开转盘时的初速度大小v0； （2）人与转盘间的动摩擦因数μ； （3）人落水时重力的瞬时功率。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 鹤山一中2024—2025学年度第二学期第一阶段考试 高一物理试卷（选考） （时间∶ 75分钟 满分∶ 100分） 一、单项选择题（本题共7小题，每小题3分，共21分） 1. 近几年各学校流行跑操。某省城示范性中学，学生跑操队伍在通过圆形弯道时，每一列的连线沿着跑道；每一排的连线是一条直线，且必须与跑道垂直；在跑操过程中，每位同学之间的间距保持不变。如图为某班学生队伍以整齐的步伐通过圆形弯道时的情形，此时刻（　　） A. 同一排学生的线速度相同 B. 同一列学生的线速度相同 C. 全班同学的角速度相同 D. 同一列学生的向心加速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】AC．全班同学同轴转动，所以角速度相同，根据可知同一排学生半径不同，线速度大小不同，故A错误，C正确； B．同一列学生线速度方向不同，故B错误； D．同一列学生向心加速度方向不同，故D错误。 故选C。 2. 如图是篮球投出到入框经多次曝光得到的照片，篮球在位置时受力方向可能是（　　） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】由照片可知，篮球做减速曲线运动，所以所受合力应该指向轨迹的内侧，且与速度方向成钝角，所以篮球在位置时受力方向可能是③。 故选C。 3. 游乐场内旋转飞椅的运动可以简化为如图所示的匀速圆周运动，下列关于飞椅的受力分析正确的是（　　） A. 飞椅受到重力、悬绳拉力和向心力的作用 B. 飞椅只受向心力作用 C. 飞椅在运动中合外力不变 D. 飞椅所受的重力和悬绳拉力的合力提供其做圆周运动的向心力 【答案】D 【解析】 【详解】ABD．向心力为效果力，是由其他的力提供的，而飞椅在做圆周运动的过程中实际只受到重力与悬绳的拉力这两个力的作用，而向心力是由这两个力的合力提供的，故AB错误，D正确； C．做匀速圆周运动的物体，所受合外力大小不变，方向始终指向圆心，即方向始终在发生变化，因此飞椅在运动中合外力始终在变，故C错误。 故选D。 4. “套圈圈”是大人和小孩都喜爱的一种游戏．某大人和小孩直立在界外，在同一竖直线上不同高度分别水平抛出小圆环，并恰好套中前方同一物体，假设小圆环的运动可以视作平抛运动，则（ ） A. 大人抛出的圆环运动时间较短 B. 大人应以较小的速度抛出圆环 C. 小孩抛出的圆环运动发生的位移较大 D. 小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量较小 【答案】B 【解析】 【详解】设抛出的圈圈做平抛运动的初速度为v，高度为h，则下落的时间为：t=，水平方向位移 x=vt=v A．大人站在小孩同样的位置，由以上的公式可得，由于大人的高度h比较大，所以大人抛出的圆环运动时间较长，故A错误； B．大人抛出的圆环运动时间较长，如果要让大人与小孩抛出的水平位移相等，则要以小点的速度抛出圈圈．故B正确； C．大人和小孩的水平位移相同，但竖直位移大于小孩的竖直位移，根据s=可知，大人的位移大．故C错误； D．环做平抛运动，则单位时间内速度变化量 △v=gt=g 所以大人、小孩抛出的圆环单位时间内速度变化量相等，故D错误． 故选B． 5. 春季健身节中，某校男生进行拉轮胎训练，如图所示。质量为m的轮胎在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向前匀速移动了一段距离l。已知轮胎与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则以下关于轮胎受到的各力做功说法正确的是（ ） A. 重力做功为mgl B. 支持力做功为mgl cosθ C. 合力对轮胎做功为零 D. 滑动摩擦力做功为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．功的大小等于力与力方向上的位移的乘积，重力方向上的位移为0，所以重力做功为0，同理支持力方向竖直向上，该方向上的位移为0，支持力做功也为0。故AB错误； C．轮胎匀速移动，说明动能大小不变，根据动能定理可知合外力做的总功为0。故C正确； D．根据对轮胎受力分析，可知地面对轮胎的支持力 滑动摩擦力 运动过程中，滑动摩擦力阻碍轮胎运动，则滑动摩擦力做功为 故D错误。 故选C。 6. 火车转弯，在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨，内外铁轨平面与水平面倾角为θ，当火车以规定的行驶速度v转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的侧向挤压；汽车通过拱形桥和凹形桥时速度都不能过大，不然易发生交通事故；半径为L的光滑圆管轨道（圆管内径远小于轨道半径）竖直放置，管内有一个小球（小球直径略小于管内径）可沿管转动。重力加速度为g，以下说法中正确的是（　　） A. 该弯道的半径 B. 当火车速率小于v时，内轨将受到轮缘的挤压 C. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越大，汽车对桥面的压力越小 D. 小球通过最高点的最小速度为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．由题意可得火车转弯时的向心力由重力和支持力的合力提供，有 解得 而当火车速率小于v时，可知此时内轨将会对火车产生一个弹力的作用，即火车将挤压内轨，故A错误，B正确； C．汽车通过凹形桥的最低点时，设其速度为，桥面对汽车的支持力为，半径为,汽车的质量为，则由牛顿第二定律可得 则汽车的速度越大，桥面对汽车的支持力越大，而根据牛顿第三定律可知，汽车对桥面的压力越大，故C错误； D．由于小球在管道内，在zui高点，当内管壁对小球的支持力等于小球的重力时，此时小球恰好可以过最高点，而此时小球的速度为零，故D错误。 故选B。 7. 如图所示，“羲和号”是我国首颗可24小时全天候对太阳进行观测的试验卫星，该卫星绕地球可视为匀速圆周运动，轨道平面与赤道平面垂直。卫星每天在相同时刻，沿相同方向经过地球表面A点正上方，恰好绕地球运行n圈（n>1）。已知地球半径为R，自转周期为T，地球表面重力加速度为g，则“羲和号”卫星运行的（　　） A. 向心加速度大于地球静止卫星 B. 角速度小于地球静止卫星 C. 线速度大于第一宇宙速度 D. 轨道距地面高度为 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由题意可知“羲和号”卫星的周期为，小于地球静止卫星的周期，所以“羲和号”卫星的轨道半径小于地球静止卫星的轨道半径，根据牛顿第二定律得 所以“羲和号”卫星向心加速度大于地球静止卫星，根据角速度与周期的关系式，所以“羲和号”卫星角速度大于地球静止卫星的角速度，故A正确，B错误； C． 第一宇宙速度又叫最大环绕速度，也是近地人造卫星的线速度，所以“羲和号”卫星的线速度一定小于第一宇宙速度，C错误； D．设“羲和号”卫星距离地面高度为h，则 又有 联立解得 故D错误。 故选A。 二、多选题（本题共3小题，每小题6分，共18分） 8. 如图甲是一些同学常用的修正带实物图，乙为它的内部构造示意图。A、B点分别位于大小齿轮的边缘，C点位于大齿轮的半径中点，则当齿轮匀速转动时（ ） A. 大小齿轮正常运转时均为顺时针转动 B. 转动时A、B两点线速度大小相等 C. 转动时A、C两点的运动周期相同 D. 转动时B、C两点角速度大小相等 【答案】BC 【解析】 【详解】A．由图示结构可以知道，大小齿轮的运动方向相反，所以大小齿轮正常运转时不可能均为顺时针转动，故A错误； B． A、B点分别位于大小齿轮的边缘，所以转动时A、B两点线速度大小相等，故B正确； C．由于A、C两点同轴转动，所以转动时A、C两点的角速度相同，运动周期相同，故C正确； D．由于时A、B两点线速度大小相等，但半径不相等，所以A、B两点的角速度不相等；又A、C两点的角速度相等，所以B、C两点角速度不相等，故D错误。 故选BC。 9. 如图所示，某次无人机的灯光秀表演中，一架无人机突然停止工作。在重力作用下竖直下落，下落的中途刮起水平方向的大风，已知水平风力恒定，则下列说法中正确的是（　　） A. 无人机的落地时间不受该风力影响 B. 无人机的落地时间会因为该风力变长 C. 刮风后无人机的轨迹是曲线 D. 刮风后无人机的轨迹是直线 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据运动独立性可知，无人机的落地时间只有竖直方向的运动决定，与水平方向的运动无关，则无人机的落地时间不受该风力影响，故A正确，B错误； CD．在重力作用下竖直下落，下落的中途刮起水平方向的大风，已知水平风力恒定，可知刚产生风力时，无人机的速度竖直向下，产生风力后，无人机受到重力和风力的合力斜向下，与速度不在同一直线上，所以刮风后无人机的轨迹是曲线，故C正确，D错误。 故选AC 10. 在太阳系中有一颗半径为R的行星，若在该行星表面以初速度v0竖直向上抛出一物体，上升的最大高度为H，已知该物体所受的其他力与行星对它的万有引力相比较可忽略不计．根据这些条件，可以求出的物理量是 A. 太阳的密度 B. 该行星的第一宇宙速度 C. 该行星绕太阳运行的周期 D. 卫星绕该行星运行的最小周期 【答案】BD 【解析】 【详解】BD、在该星球表面以初速度v0竖直上抛出一物体，该物体上升的最大高度为H， 由， 得： 根据在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动卫星重力提供向心力得： 解得：，． 星球的第一宇宙速度就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的线速度，所以星球的第一宇宙速度， 行星附近运行的卫星的最小周期就是在该星球表面附近绕该星球做匀速圆周运动的周期,所以最小周期． 故BD正确． AC、本题中不知道该星球绕太阳运动的任何量，故不可以计算太阳的密度和绕太阳运动的周期．故AC错误． 故选BD． 三、实验题（每空2分，共18分） 11. 用如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，回答以下问题： （1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。 【答案】 ①. C ②. 相同 ③. 挡板B ④. 2∶1 【解析】 【详解】（1）[2]在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 （2）[2]根据 F＝mω2r 探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球。 [3]为了使角速度相等，要选择半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处。 （3）[4]设轨迹半径为r，塔轮半径为R，根据向心力公式 Fn＝mω2r 角速度与线速度的关系 v＝ωR 解得 左、右两边塔轮的半径之比为 12. 在“探究平抛运动的特点”实验中，两个实验小组选用不同的仪器进行实验。 （1）A组同学采用如图甲所示的装置做实验。在此实验中，下列操作或说法正确的是______。 A. 将斜槽轨道的末端调成水平 B. 用天平称出小球的质量 C. 斜槽轨道必须光滑 D. 图甲中挡条每次必须等间距下移 （2）B组同学通过频闪照相，得到做平抛运动的小球以竖直放置的方格板为背景的照片，如图乙所示，小方格的边长为5cm，取重力加速度g取，根据图乙中数据回答下列问题： ①图乙中a点______（填“是”、“不是”或“不确定是”）平抛运动的起点。 ②该频闪照相的周期为______s。（结果保留两位有效数字） ③小球做平抛运动的初速度大小为______m/s，b点速度为______m/s。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2） ①. ②. 0.10 ③. 1.0 ④. 1.4 【解析】 【小问1详解】 A．要使小球水平抛出，斜槽轨道的末端必须调成水平，故A正确； B．实验研究平抛运动的规律，与质量无关，不需要测量小球的质量，故B错误； C．斜槽轨道不需要光滑，只要保证小球每次从同一位置释放即可；故C错误； D．图甲中挡条不必等间距下移，这样会增加实验复杂程度，最后描的点都需要用光滑的曲线连接起来，与是否等间距无关，故D错误。 故选A。 【小问2详解】 ①[1]由于a、b、c、d四个点间的相邻竖直距离之比为1:3:5，因此a点是平抛运动的起点； ②[2]竖直方向上由匀变速直线运动规律可得 可得该频闪照相的周期为 ③[3]小球做平抛运动的初速度大小为 [4]在b点的竖直速度 b点速度为 四、解答题（共三题，共43分） 13. 传统杂技表演中有一个节目叫做“水流星”，看得观众眼花缭乱，节目表演时，一细绳与水桶相连，水桶中装有水，水桶与细绳一起在竖直平面内做圆周运动，如图所示，水的质量m=0.5kg，水的重心到转轴的距离l=50cm。（g取） （1）若在最高点水不流出来，求桶的最小速率；（结果可以保留根号） （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，求水对桶底的压力大小。 【答案】（1）；（2）4N 【解析】 【详解】（1）若在最高点水不流出来，则桶的最小速率满足 解得 （2）若在最高点水桶的速率v=3m/s，则对水分析可得 解得 FN=4N 根据牛顿第三定律可得水对桶底的压力为4N。 14. 汽车的质量为4×103kg，额定功率为30kW，运动中阻力大小恒为车重的0.1倍，汽车在水平路面上从静止开始以8×103N的牵引力出发，g取10m/s2，求： (1)汽车所能达到的最大速度vm； (2)汽车保持匀加速运动的时间t； (3)汽车加速度为0.6m/s2时的速度v。 【答案】(1)7.5m/s(2)3.75s(3)4.6875m/s 【解析】 【详解】(1)汽车所受阻力为 当F=f时，a=0，速度最大；故最大速度为 (2)根据牛顿第二定律得 代入数据解得 据P=Fv得达到额定功率时的速度为，时间为联立解得 (3)根据牛顿第二定律得 解得 则速度为 。 15. 如图甲，某电视台“智勇大冲关”游戏节目中的大转盘游戏环节，经验不足的人会坐在转盘边缘，当转盘转速达到某一数值时，人恰好滑离转盘落入水中，等效模型如图乙，现测得转盘半径R = 10m，离水面的高度H = 0.8m，人落水过程的水平位移大小x = 0.8m，设人在转盘上所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，可视为质点的人的质量m = 50kg，不计空气阻力，g取10m/s2，求： （1）人恰好离开转盘时的初速度大小v0； （2）人与转盘间的动摩擦因数μ； （3）人落水时重力的瞬时功率。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）人离开转盘后做平抛运动，在竖直方向上有 水平方向上有 解得人离开转盘时的初速度 （2）人离开转盘时，由向心力公式有 向心力由摩擦力提供 解得人与转盘间的动摩擦因数 （3）人落水面时竖直方向的速度为 人落水时重力的瞬时功率为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$