精品解析：四川省雅安中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：教科版必修第二册第一章至第三章。 一、单项选择题：本题共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. 在古代，人们在观察日月的升落、星辰的移动时，对天体模型做了各种想象。首先提出行星绕太阳运动的轨道都是椭圆的科学家是（ ） A. 哥白尼 B. 开普勒 C. 第谷 D. 牛顿 2. 在匀速转动的圆筒内壁上，一衣物随圆筒一起转动而未滑动，示意图如图所示。当圆筒的转速缓慢增大时，衣物相对原位置将（ ） A 仍保持不滑动 B. 缓慢向上滑动 C. 缓慢向下滑动 D. 先缓慢向上滑动后缓慢向下滑动 3. 在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水平地面距水面的高度为H，水平出水口距地面的高度为h，到落地点的水平距离为l。重力加速度大小为g，不计空气阻力。水从水泵的出水口喷出时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 4. 小船要横渡一条河流（河岸平直），若水的流速大小为3m/s，小船在静水中的速度大小为5m/s，则当小船渡河的位移最短时，小船的实际渡河速度大小为（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. m/s D. 8m/s 5. 如图甲所示，《天工开物》记载了水转翻车的使用场景：水轮通过水流冲击转动，转轮带动龙骨板将水提升至高处灌溉农田。如图乙所示，若水轮边缘某点的线速度大小为v，水轮的半径为r，则下列说法正确的是（ ） A. 水轮上的质点转动过程中处于平衡状态 B. 水轮转动的角速度大小为vr C. 水轮转动的周期为 D. 该点转动的向心加速度大小为 6. 影视作品中武林高手通常是通过吊威亚（钢丝）展示轻功的。如图所示，水平向右运动的轨道车通过钢丝跨过滑轮拉着特技演员上升，便可呈现出演员飞檐走壁的效果。当钢丝与水平方向的夹角为时，演员与轨道车的速度大小的比值为（ ） A. B. C. D. 7. 月球是人类开展地外空间探索的理想基地。某宇航员在月球表面将一物体从距水平月面高度为h处以大小为的速度水平抛出，物体在水平月面上的落点到抛出点的水平距离为x。若月球的半径为R，不计月球的自转，则月球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 据报道，未来两年内，我国还将发射多颗风云气象卫星。地球是自西向东自转的，为了充分利用地球的自转速度，关于在地球上发射卫星的发射方向以及发射地点，下列说法正确的是（ ） A. 发射方向应自东向西 B. 发射方向应自西向东 C. 发射地点应靠近赤道 D. 发射地点应靠近两极 9. 如图所示，某满载旅客的高铁列车通过半径为R、内外铁轨所在平面与水平地面的夹角为的一段圆弧铁轨时，车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车通过圆弧轨道时的速度大小为 B. 若列车空载并以原速率（此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压）通过圆弧轨道，则车轮侧向挤压内轨 C. 若列车通过圆弧轨道的过程中速率增大，则列车在该过程中所受的合力减小 D. 若列车以小于原速率（此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压）通过圆弧轨道，则车轮侧向挤压内轨 10. 小球（视为质点）由轻绳a和轻绳b分别系于一轻质细杆上，如图所示，当轻杆绕轴AB匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳a水平。下列说法正确的是（ ） A 轻绳a一定有拉力 B. 若逐渐增大小球的转速，则轻绳b的拉力大小不变 C. 若突然剪断轻绳a，则小球可能下降一些高度继续做匀速圆周运动 D. 若突然剪断轻绳b，则小球一定下降一些高度继续做匀速圆周运动 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学探究平抛运动。 （1）如图甲所示，在调整轨道末端切线水平时，若将小球静置于轨道末端a处，小球会自动滚向b处，则轨道a端应向______（填“P”或“Q”）方向适当调整，直至小球静置于a处后处于静止状态。 （2）小球从轨道上E处由静止开始沿轨道下滑，用描迹法在背景为方格的纸上描下小球球心在纸上的投影点A、B、C，Oy为重垂线方向，如图乙所示。已知纸上最小方格的边长为L，当地重力加速度大小为g，则小球从A点运动到B点所用的时间______，小球经过B点时的速度大小______。（均用g、L表示） 12. 某物理兴趣小组探究做圆周运动的物体的质量、半径均一定时，向心力大小与线速度大小的关系，装置如图甲所示。细线的一端连接固定在悬点O处的力传感器，细线的另一端连接小球，将小球拉至细线偏离竖直方向某一角度（细线伸直）后由静止释放，悬点下方的光电门可以测量小球通过光电门的挡光时间，力传感器可以显示细线对力传感器的拉力大小。 （1）本实验采用的实验方法是______. A. 控制变量法 B. 放大法 C. 等效法 （2）为了减小实验误差，当小球静止时，光电门______（填“需要”或“不需要”）通过球心。 （3）仅改变细线偏离竖直方向角度（细线伸直），得到多组小球通过光电门时的力传感器示数F以及小球通过光电门的挡光时间，以F为纵坐标、为横坐标建立坐标系，描点作出的图像为直线，如图乙所示。若小球的质量为m，直径为d，已知图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为，则力传感器与小球表面间的细线的长度______，当地的重力加速度大小______。（均选用m、d、k、表示） 13. 如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距离地面高度为h的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B再次点火将卫星送入同步轨道。若地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，忽略地球自转的影响。求： （1）人造卫星的最小发射速度的大小v； （2）卫星在距离地面高度为h的近地圆轨道上的角速度大小。 14. 圆盘式给料机是中、细粒度的物料常用的给料设备，其简化原理图如图甲所示，电机带动圆形料盘水平转动。料盘的半径为r，料盘上的物料与料盘间的动摩擦因数为。料盘下方的电机用相互垂直的齿轮啮合，达到转向变速的目的，料盘齿轮与电机齿轮的半径的比值为k，如图乙所示。重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）当电机齿轮以大小为的角速度转动时，求料盘齿轮转动的周期T； （2）若物料不发生翻滚，分布在料盘外侧（半径）圆环带内，即最内侧的物料到料盘中心O的距离为，使料盘上的物料最后都从边缘出料口离开，求电机转动的角速度大小应满足的条件。 15. 如图所示，O是倾角为的固定光滑斜面（足够长）上的一个点，从O点正上方距离O点高度为h的A点向斜面水平抛出一个小球（视为质点），小球垂直打在斜面上后反向弹回，且小球反弹后瞬间的速度大小为反弹前瞬间速度大小的一半。重力加速度大小为g，，不计空气阻力。求： （1）小球从A点抛出时的速度大小； （2）小球垂直打在斜面上反弹后到达的最高点距离O点的高度； （3）小球垂直打在斜面上反弹后再次打在斜面上位置到O点的距离s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 物理试卷 本试卷满分100分，考试用时75分钟。 注意事项： 1.答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。 2.回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。 3.考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。 4.本试卷主要考试内容：教科版必修第二册第一章至第三章。 一、单项选择题：本题共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. 在古代，人们在观察日月的升落、星辰的移动时，对天体模型做了各种想象。首先提出行星绕太阳运动的轨道都是椭圆的科学家是（ ） A. 哥白尼 B. 开普勒 C. 第谷 D. 牛顿 【答案】B 【解析】 【详解】所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处于椭圆的一个焦点上，这就是开普勒第一定律，是开普勒提出的。 故选B。 2. 在匀速转动的圆筒内壁上，一衣物随圆筒一起转动而未滑动，示意图如图所示。当圆筒的转速缓慢增大时，衣物相对原位置将（ ） A 仍保持不滑动 B. 缓慢向上滑动 C. 缓慢向下滑动 D. 先缓慢向上滑动后缓慢向下滑动 【答案】A 【解析】 【详解】衣物受到重力以及圆筒壁对它的弹力和摩擦力，摩擦力与重力平衡，弹力提供衣物做圆周运动所需的向心力，当圆筒的转速增大时，弹力增大，最大静摩擦力变大，而摩擦力大小不变，衣物相对原位置将仍保持不滑动。 故选A。 3. 在某地区的干旱季节，人们常用水泵从深水井中抽水灌溉农田，简化模型如图所示。水平地面距水面的高度为H，水平出水口距地面的高度为h，到落地点的水平距离为l。重力加速度大小为g，不计空气阻力。水从水泵的出水口喷出时的速度大小为（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】设水从出水口喷出时的速度大小为，有， 解得 故选A。 4. 小船要横渡一条河流（河岸平直），若水的流速大小为3m/s，小船在静水中的速度大小为5m/s，则当小船渡河的位移最短时，小船的实际渡河速度大小为（　　） A. 2m/s B. 4m/s C. m/s D. 8m/s 【答案】B 【解析】 【详解】题意知船在静水中的速度大于水流速度，故当小船渡河的位移最短时，合速度垂直指向河岸，几何关系可知，小船的实际渡河速度大小 故选B。 5. 如图甲所示，《天工开物》记载了水转翻车的使用场景：水轮通过水流冲击转动，转轮带动龙骨板将水提升至高处灌溉农田。如图乙所示，若水轮边缘某点的线速度大小为v，水轮的半径为r，则下列说法正确的是（ ） A. 水轮上的质点转动过程中处于平衡状态 B. 水轮转动的角速度大小为vr C. 水轮转动的周期为 D. 该点转动的向心加速度大小为 【答案】D 【解析】 【详解】A．水轮在转动过程中受到合力不为零，并非处于平衡状态，选项A错误； B．水轮转动的角速度大小 选项B错误； C．水轮转动的周期 选项C错误； D．该点转动的向心加速度大小 选项D正确。 故选D。 6. 影视作品中的武林高手通常是通过吊威亚（钢丝）展示轻功的。如图所示，水平向右运动的轨道车通过钢丝跨过滑轮拉着特技演员上升，便可呈现出演员飞檐走壁的效果。当钢丝与水平方向的夹角为时，演员与轨道车的速度大小的比值为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】设此时轨道车与演员的速度大小分别为v、，有 可得 故选B。 7. 月球是人类开展地外空间探索理想基地。某宇航员在月球表面将一物体从距水平月面高度为h处以大小为的速度水平抛出，物体在水平月面上的落点到抛出点的水平距离为x。若月球的半径为R，不计月球的自转，则月球的第一宇宙速度为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设物体在空中运动的时间为t，月球表面的重力加速度大小为，则有， 由第一宇宙速度的物理意义为 则月球的第一宇宙速度 联立解得 故选D。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8. 据报道，未来两年内，我国还将发射多颗风云气象卫星。地球是自西向东自转的，为了充分利用地球的自转速度，关于在地球上发射卫星的发射方向以及发射地点，下列说法正确的是（ ） A. 发射方向应自东向西 B. 发射方向应自西向东 C. 发射地点应靠近赤道 D. 发射地点应靠近两极 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．为了充分利用地球的自转速度，应沿着地球自转的方向发射卫星，选项A错误、B正确； CD．根据可知，地面上越靠近赤道的位置，其随地球自转的线速度越大，为了充分利用地球的自转速度，发射地点应靠近赤道，选项C正确、D错误。 故选BC。 9. 如图所示，某满载旅客的高铁列车通过半径为R、内外铁轨所在平面与水平地面的夹角为的一段圆弧铁轨时，车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压。重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A. 列车通过圆弧轨道时的速度大小为 B. 若列车空载并以原速率（此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压）通过圆弧轨道，则车轮侧向挤压内轨 C. 若列车通过圆弧轨道的过程中速率增大，则列车在该过程中所受的合力减小 D. 若列车以小于原速率（此时车轮对内外轨恰好没有侧向挤压）通过圆弧轨道，则车轮侧向挤压内轨 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设当车轮对内外铁轨恰好都没有侧向挤压时，列车的速度大小为，则有 解得 选项A正确； B．只要列车通过圆弧轨道的速率为，车轮就不会侧向挤压铁轨，与质量无关，选项B错误； C．若列车通过圆弧轨道的过程中速率增大，此时列车所需的向心力增大，列车所受的合力增大，选项C错误； D．若列车以小于原速率通过圆弧轨道，列车所受的合力大于所需的向心力，则此时列车有做向心运动的趋势，车轮将侧向挤压内轨，选项D正确。 故选AD。 10. 小球（视为质点）由轻绳a和轻绳b分别系于一轻质细杆上，如图所示，当轻杆绕轴AB匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，轻绳a水平。下列说法正确的是（ ） A. 轻绳a一定有拉力 B. 若逐渐增大小球的转速，则轻绳b的拉力大小不变 C. 若突然剪断轻绳a，则小球可能下降一些高度继续做匀速圆周运动 D. 若突然剪断轻绳b，则小球一定下降一些高度继续做匀速圆周运动 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设小球的质量为m，轻绳b与水平方向的夹角为，长度为l，细杆的角速度大小为，则有， 当时，轻绳a的拉力大小 轻绳b的拉力大小 增大转速即增大角速度，轻绳b的拉力大小不变，轻绳a的拉力增大，选项A错误、B正确。 C．若时剪断轻绳a，则小球仍保持原轨迹运动；若在时剪断轻绳a，则小球将上升一些高度继续做匀速圆周运动，选项C错误。 D．剪断轻绳b，因为要平衡小球所受的重力，细绳必然要向下倾斜，所以小球下降一些高度，选项D正确。 故选BD。 三、非选择题：本题共5小题，共54分。 11. 某同学探究平抛运动。 （1）如图甲所示，在调整轨道末端切线水平时，若将小球静置于轨道末端a处，小球会自动滚向b处，则轨道a端应向______（填“P”或“Q”）方向适当调整，直至小球静置于a处后处于静止状态。 （2）小球从轨道上E处由静止开始沿轨道下滑，用描迹法在背景为方格的纸上描下小球球心在纸上的投影点A、B、C，Oy为重垂线方向，如图乙所示。已知纸上最小方格的边长为L，当地重力加速度大小为g，则小球从A点运动到B点所用的时间______，小球经过B点时的速度大小______。（均用g、L表示） 【答案】（1）Q （2） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 小球在a处自动滚向b处，说明a端偏高，轨道末端不水平。将轨道a端向Q方向调整，可适当降低a端的高度，使轨道末端水平，小球保持静止。 【小问2详解】 [1][2]经分析可知 解得 小球离开a处时的速度大小 小球通过B点时在竖直方向上的分速度大小 又 解得 12. 某物理兴趣小组探究做圆周运动的物体的质量、半径均一定时，向心力大小与线速度大小的关系，装置如图甲所示。细线的一端连接固定在悬点O处的力传感器，细线的另一端连接小球，将小球拉至细线偏离竖直方向某一角度（细线伸直）后由静止释放，悬点下方的光电门可以测量小球通过光电门的挡光时间，力传感器可以显示细线对力传感器的拉力大小。 （1）本实验采用的实验方法是______. A. 控制变量法 B. 放大法 C. 等效法 （2）为了减小实验误差，当小球静止时，光电门______（填“需要”或“不需要”）通过球心。 （3）仅改变细线偏离竖直方向的角度（细线伸直），得到多组小球通过光电门时的力传感器示数F以及小球通过光电门的挡光时间，以F为纵坐标、为横坐标建立坐标系，描点作出的图像为直线，如图乙所示。若小球的质量为m，直径为d，已知图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为，则力传感器与小球表面间的细线的长度______，当地的重力加速度大小______。（均选用m、d、k、表示） 【答案】（1）A （2）需要 （3） ①. ②. 【解析】 【小问1详解】 本实验探究做圆周运动的物体的质量、半径均一定时，向心力大小与线速度大小的关系，需控制其他变量不变，仅改变速度，这是控制变量法。 【小问2详解】 当小球静止时，光电门需要对准小球的球心，确保测量的是小球通过光电门时的线速度大小。 【小问3详解】 [1][2]小球通过最低出时的速度大小 又 可得 结合题图乙有， 解得， 13. 如图所示，发射地球同步卫星时，先将卫星发射到距离地面高度为h的近地圆轨道上，在卫星经过A点时点火实施变轨进入椭圆轨道，最后在椭圆轨道的远地点B再次点火将卫星送入同步轨道。若地球的半径为R，地球表面的重力加速度大小为g，忽略地球自转的影响。求： （1）人造卫星的最小发射速度的大小v； （2）卫星在距离地面高度为h的近地圆轨道上的角速度大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 卫星的最小发射速度即卫星在地球表面附近的环绕速度，设某近地卫星的质量为m，有 解得 【小问2详解】 设地球的质量为M，卫星的质量为m，引力常量为G，有 又 解得 14. 圆盘式给料机是中、细粒度的物料常用的给料设备，其简化原理图如图甲所示，电机带动圆形料盘水平转动。料盘的半径为r，料盘上的物料与料盘间的动摩擦因数为。料盘下方的电机用相互垂直的齿轮啮合，达到转向变速的目的，料盘齿轮与电机齿轮的半径的比值为k，如图乙所示。重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。 （1）当电机齿轮以大小为的角速度转动时，求料盘齿轮转动的周期T； （2）若物料不发生翻滚，分布在料盘外侧（半径）圆环带内，即最内侧的物料到料盘中心O的距离为，使料盘上的物料最后都从边缘出料口离开，求电机转动的角速度大小应满足的条件。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设电机齿轮转动的周期为，根据两齿轮边缘线速度相等，可知 可得 又 解得 【小问2详解】 设在最内侧质量为m的物料恰好可以从边缘出料口离开的情况下，料盘齿轮转动的角速度大小为，此时电机转动的角速度大小为，有 又 解得 故电机转动的角速度大小应满足的条件为。 15. 如图所示，O是倾角为固定光滑斜面（足够长）上的一个点，从O点正上方距离O点高度为h的A点向斜面水平抛出一个小球（视为质点），小球垂直打在斜面上后反向弹回，且小球反弹后瞬间的速度大小为反弹前瞬间速度大小的一半。重力加速度大小为g，，不计空气阻力。求： （1）小球从A点抛出时的速度大小； （2）小球垂直打在斜面上反弹后到达的最高点距离O点的高度； （3）小球垂直打在斜面上反弹后再次打在斜面上的位置到O点的距离s。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 设小球垂直打在斜面上前在空中运动的时间为，对小球垂直打在斜面前瞬间的速度分解，结合几何关系有 对小球垂直打在斜面前的位移分解，结合几何关系有 解得 【小问2详解】 小球垂直打在斜面前瞬间的速度大小 解得 设小球从垂直打在斜面上反弹后至到达最高点在竖直方向上的位移大小为，有 解得 根据几何关系有 解得 【小问3详解】 设小球从垂直打在斜面上反弹后至再次打在斜面上所用的时间为t，有 解得： 该过程中小球在斜面方向上的位移大小 解得 根据几何关系有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$