精品解析：江西省南昌市江西科技学院附属中学2024-2025学高一下学期3月月考物理试卷

江科附中2024—2025学年第二学期高一年级3月月考物理试卷 卷面分数：100分；考试时间：75分钟；命题人：物理备课组 审题人：物理备课组 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动，截面如图所示。脱水时湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B两点分别为湿衣服运动的最高点和最低点，下列说法正确的是（　　） A. 湿衣服在B点受到的合外力向下 B. 湿衣服在B点的速度比A点大 C. 湿衣服在B点的加速度比A点大 D. 湿衣服在B点时受到滚筒的作用力比A点大 【答案】D 【解析】 【详解】A．湿衣服在B点的向心力向上，合外力提供向心力，故合外力方向向上，故A错误； BC．脱水时湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，故在A、B两点的速度大小相同，根据 可知在A、B两点的加速度大小相同，故BC错误； D．根据牛顿第二定律可得 可得 故D正确。 故选D。 2. 如图所示，细棒AB水平放置在地面，A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面以速度v匀速上移，当AB与地面夹角为30°时，B端沿地面运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. v 【答案】C 【解析】 【详解】A、B两点速度沿杆方向的分速度相等，则 B端沿地面运动的速度大小为 故选C。 3. 2024年9月27日，紫金山一阿特拉斯彗星到达近日点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，每绕太阳一周需要6万余年。已知地球绕太阳公转的半径为，则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】由开普勒第三定律 可得 则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为 故选B。 4. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离10 cm处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为0.8 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为θ=37°，g取10m/s2．则ω的最大值是( ) A. 0.2 rad/s B. 0.5 rad/s C. 1.0 rad/s D. 2 rad/s 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】当物体转到圆盘的最低点，所受的静摩擦力沿斜面向上达到最大时，角速度最大，由牛顿第二定律得 代入数据得 故ABC错误，D正确 故选D。 【点睛】当物体转到圆盘的最低点，由重力沿斜面向下的分力和最大静摩擦力的合力提供向心力时，角速度最大，由牛顿第二定律求出最大角速度。 5. 如图所示，竖直面内有一半圆形槽，O为圆心，直径AB水平，甲、乙两小球分别从A点和O点以速度和水平抛出，在空中运动时间分别是和，甲球落在半圆形槽最低点P，乙球落在PB弧上的Q点，Q点与OP的中点等高。则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 【答案】B 【解析】 【详解】甲乙小球做平抛运动，竖直方向有 由图可知 ， ， 解得 ， 故 水平方向有 解得 故选B。 6. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为．发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为。若乒乓球的发射速率为v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】发射机无论向哪个方向水平发射，乒乓球都是平抛运动，竖直高度决定了运动的时间，水平方向匀速直线运动，水平位移最小即沿中线方向水平发射恰好过球网，此时从发球点到球网，下降高度为，水平位移大小为，可得运动时间对应的最小初速度．水平位移最大即斜向对方台面的两个角发射，根据几何关系此时的位移大小为，所以平抛的初速度，对照选项D对． 【考点定位】曲线运动 【方法技巧】平抛运动一定要和实际情况相结合，题目中，最小的水平位移一定要保证越过球网． 7. 如图所示，质量均为m的两个物块A和B左右中心开有小孔穿在粗糙的细杆CD上，细杆绕过O点的竖直轴在水平面内匀速转动，A、B之间用轻质细线相连，物块中心与圆心距离分别为，与细杆间的动摩擦因数μ相同，当细杆转速缓慢加快到两物块刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 此时细线张力为 B. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向O C. 此时细杆的角速度为 D. 此时烧断细线，A仍相对细杆静止，B将做离心运动 【答案】A 【解析】 【详解】ABC．两物块A和B随着细杆转动时，合外力提供向心力，则有 又B的半径比A的半径大，所以B所需向心力大，又因为细线拉力相等，所以当细杆转速加快到两物块刚好要发生滑动时，B的静摩擦力方向指向圆心，A的最大静摩擦力方向指向圆外，有相对细杆沿半径指向圆内的运动趋势，根据牛顿第二定律得 ， 解得 ， 故A正确，BC错误； D．烧断细线瞬间A所需向心力为 B所需向心力为 此时烧断细线，A、B所受最大静摩擦力均不足以提供向心力，则A、B均做离心运动，故D错误.。 故选A。 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 一艘宇宙飞船沿着未知天体附近的圆形轨道飞行，航天员只用一块停表能测量出的物理量有（　　） A. 飞船的线速度 B. 飞船的角速度 C. 未知天体的质量 D. 未知天体的密度 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】用停表可以测出宇宙飞船绕未知天体做圆周运动的周期T，由 可求出飞船的角速度，由 可以表示出该天体的质量 又因为该天体的体积 联立得未知天体的密度 故只要知道宇宙飞船绕未知天体做圆周运动的周期，就可求出天体的密度。 故选B、D。 9. 自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的结构示意图如图所示，a、b、c分别为后轮、小齿轮和大齿轮边缘上的三个点，后轮的半径大于大齿轮的半径，大齿轮的半径大于小齿轮的半径。在外力作用下，大齿轮通过链条带动小齿轮转动，小齿轮和后轮同轴转动，当它们匀速转动时，下列说法正确的是（  ） A. b点和c点的线速度大小相等 B. b点和c点的角速度相等 C. a点的线速度小于b点的线速度 D. a点的向心加速度大于b点的向心加速度 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．b点和c点通过链条传动，它们的线速度相等，由于大齿轮的半径大于小齿轮的半径，根据可知，b点的角速度大于c点的角速度，故A正确，B错误； C．小齿轮和后轮同轴转动，它们的角速度相等，结合可知，a点的线速度大于b点的线速度，故C错误； D．根据向心加速度公式可知，a点的向心加速度大于b点的向心加速度，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，斜面的倾角为30°，小球从A点以初速度水平抛出，恰好落在B点，已知重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 小球在空中运动的时间为 B. A、B间距离为1.2m C. 小球从抛出经过与斜面间距离最大 D. 小球与斜面间的最大距离为 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】A. 根据 得小球在空中运动的时间为 故A正确； B. A、B间距离为 故B正确； CD. 小球从抛出到与斜面间距离最大时，有 经历的时间 将小球的速度和加速度分解为沿斜面方向和垂直斜面方向，则 则小球与斜面间的最大距离为 故CD错误。 故选AB。 三、实验题（每空2分） 11. 如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为5cm，如果g取，求： ①闪光频率是__________Hz； ②小球运动的水平分速度的大小是__________m/s； ③小球从抛出点到经过C点的瞬间的时间间隔为__________s。 【答案】 ①. 10 ②. 1.5 ③. 0.3 【解析】 【详解】①[1]．在竖直方向上有 △h=gT2 其中△h=（5-3）×5cm=10cm=0.1m，代入求得 那么闪光频率是 ②[2]．水平方向匀速运动有 s=v0t 其中s=3L=15cm=0.15m，t=T=0.1s，代入解得 ③[3]．根据匀变速直线运动中，时间中点的瞬时速度等于该过程的平均速度，在B点有 从抛出到到达B点时的时间 从抛出到到达C点时的时间 12. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1，1∶2和1∶3。 （1）第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为_____。 （2）探究向心力大小与质量之间的关系时，把皮带放在皮带盘的第一挡后，应将质量_____（选填“相同”或“不同”）的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径_____（选填“相同”或“不同”）处挡板内侧； （3）探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第_____挡（选填“一”“二”或“三”）。 【答案】（1）3∶1 （2） ①. 不同 ②. 相同 （3）二 【解析】 【小问1详解】 皮带传动线速度相等，第三挡变速轮塔的角速度之比为1∶3，根据v = ωr可知，第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为3∶1。 【小问2详解】 [1][2]探究向心力大小与质量之间的关系时，需要保证两个物体做圆周运动的角速度相等、半径相等，质量不同，所以应将质量不同的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧。 【小问3详解】 根据Fn = mω2r，其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则角速度平方之比为 可知由于误差存在，角速度之比为，可知皮带位于皮带盘的第二挡。 四、解答题 13. 如图所示，轻质杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，当球B运动到最低点时，杆对球B的作用力大小为9mg，已知当地重力加速度为g，求此时： （1）球B转动的线速度大小； （2）在点O处，轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。 【答案】（1）；（2）6mg，竖直向下 【解析】 【详解】（1） 当球B运动到最低点时 解得 （2）两球同轴转动，根据可知球A的速度 对球A，根据牛顿第二定律 可得 根据牛顿第三定律可知小球对杆的作用力为 轻杆所受合力为，水平转轴对杆的作用力为，方向竖直向上，根据牛顿第三定律，杆对水平转轴作用力大小为6mg，方向竖直向下。 14. 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。 （1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 【答案】（1），速度方向与水平方向夹角为；（2）15m 【解析】 【详解】（1）当时，小球做平抛运动，水平方向有 解得 竖直分速度为 小球撞击右壁的速度大小 令速度与水平方向夹角为，则有 ， （2）结合上述，当时，小球做平抛运动，竖直方向的分位移 解得 当时，根据牛顿第二定律有 小球做类平抛运动，则有 ， 解得 则小球撞击右壁的区域长度 15. 如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心水平向右为轴的正方向。在圆心正上方距盘面高为处有一个正在间断以水平速度喷水的容器。已知容器在时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再喷一滴水，求：（已知重力加速度为） （1）水滴经多长时间可落到盘面上； （2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一位置，圆盘转动的角速度应为多大； （3）容器连续喷出两滴水均落在盘面上，试求这两滴水落点间的最大距离。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）水滴在竖直方向上做自由落体运动，有 解得 （2）分析题意可知，在相邻两滴水的下落时间内，圆盘转过的角度应为，由 得 （3）第n滴水落在圆盘上时到O点的距离为 第滴水落在圆盘上时到O点的距离为 当前后两滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心两侧时，两点间的距离最大，则 16. 如图水平杆KO可绕竖直轴转动，小环A套在水平杆KO上并与小球B通过细线连接，静止时细线与竖直方向的夹角，水平细线P端固定在转轴上，已知，，AB线长，BP线长。（重力加速度g取，。）。求： （1）装置静止时，KO杆对小环A的支持力和摩擦力多大； （2）若装置以角速度转动时，线AB与竖直方向的夹角仍是37°，且KO杆与小环A间的摩擦力恰好为零，求角速度和此时细线BP的张力T； （3）若小环与杆间动摩擦因数为0.6，当装置以不同的角速度匀速转动时，试作出小环A受到的摩擦力随装置转动的角速度变化的关系图像。 【答案】（1），；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）对AB整体，根据力的平衡条件有 ， 对小球B，根据力的平衡条件有 ， 解得 ， （2）设细线BP的张力T，线AB中张力为，对A有 对B有 联立解得 ， （3）小环A受到的最大静摩擦力为 所以当时，小环A受到的摩擦力方向向左，有 即 设角速度为时，小环A受到方向向右的最大静摩擦力，则有 解得 当时，有 综上可得 则关系图像为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江科附中2024—2025学年第二学期高一年级3月月考物理试卷 卷面分数：100分；考试时间：75分钟；命题人：物理备课组 审题人：物理备课组 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动，截面如图所示。脱水时湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动，A、B两点分别为湿衣服运动的最高点和最低点，下列说法正确的是（　　） A. 湿衣服在B点受到的合外力向下 B. 湿衣服在B点的速度比A点大 C. 湿衣服在B点的加速度比A点大 D. 湿衣服在B点时受到滚筒的作用力比A点大 2. 如图所示，细棒AB水平放置在地面，A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面以速度v匀速上移，当AB与地面夹角为30°时，B端沿地面运动的速度大小为（　　） A. B. C. D. v 3. 2024年9月27日，紫金山一阿特拉斯彗星到达近日点，许多天文爱好者用肉眼看到了这颗彗星。该彗星的运行轨道可视为椭圆，每绕太阳一周需要6万余年。已知地球绕太阳公转的半径为，则紫金山一阿特拉斯彗星轨道的半长轴约为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，一倾斜的匀质圆盘垂直于盘面的固定对称轴以恒定的角速度ω转动，盘面上离转轴距离10 cm处有一小物体与圆盘始终保持相对静止，物体与盘面间的动摩擦因数为0.8 ,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，盘面与水平面间的夹角为θ=37°，g取10m/s2．则ω的最大值是( ) A. 0.2 rad/s B. 0.5 rad/s C. 1.0 rad/s D. 2 rad/s 5. 如图所示，竖直面内有一半圆形槽，O为圆心，直径AB水平，甲、乙两小球分别从A点和O点以速度和水平抛出，在空中运动时间分别是和，甲球落在半圆形槽最低点P，乙球落在PB弧上的Q点，Q点与OP的中点等高。则（　　） A. ， B. ， C. ， D. ， 6. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示．水平台面的长和宽分别为L1和L2，中间球网高度为．发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为。若乒乓球的发射速率为v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示，质量均为m的两个物块A和B左右中心开有小孔穿在粗糙的细杆CD上，细杆绕过O点的竖直轴在水平面内匀速转动，A、B之间用轻质细线相连，物块中心与圆心距离分别为，与细杆间的动摩擦因数μ相同，当细杆转速缓慢加快到两物块刚好要发生滑动时，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（　　） A. 此时细线张力为 B. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向O C. 此时细杆的角速度为 D. 此时烧断细线，A仍相对细杆静止，B将做离心运动 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 一艘宇宙飞船沿着未知天体附近的圆形轨道飞行，航天员只用一块停表能测量出的物理量有（　　） A. 飞船的线速度 B. 飞船的角速度 C. 未知天体的质量 D. 未知天体的密度 9. 自行车的大齿轮、小齿轮和后轮的结构示意图如图所示，a、b、c分别为后轮、小齿轮和大齿轮边缘上的三个点，后轮的半径大于大齿轮的半径，大齿轮的半径大于小齿轮的半径。在外力作用下，大齿轮通过链条带动小齿轮转动，小齿轮和后轮同轴转动，当它们匀速转动时，下列说法正确的是（  ） A. b点和c点的线速度大小相等 B. b点和c点的角速度相等 C. a点的线速度小于b点的线速度 D. a点的向心加速度大于b点的向心加速度 10. 如图所示，斜面的倾角为30°，小球从A点以初速度水平抛出，恰好落在B点，已知重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A. 小球在空中运动的时间为 B. A、B间距离为1.2m C. 小球从抛出经过与斜面间距离最大 D. 小球与斜面间的最大距离为 三、实验题（每空2分） 11. 如图所示为一小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中背景格的边长均为5cm，如果g取，求： ①闪光频率是__________Hz； ②小球运动的水平分速度的大小是__________m/s； ③小球从抛出点到经过C点的瞬间的时间间隔为__________s。 12. 某学习小组使用如图所示的实验装置探究向心力大小与半径、角速度、质量之间的关系若两球分别放在长槽和短槽的挡板内侧，转动手柄，长槽和短槽随变速轮塔匀速转动，两球所受向心力的比值可通过标尺上的等分格显示，当皮带放在皮带盘的第一挡、第二挡和第三挡时，左、右变速轮塔的角速度之比分别为1∶1，1∶2和1∶3。 （1）第三挡对应左、右皮带盘的半径之比为_____。 （2）探究向心力大小与质量之间的关系时，把皮带放在皮带盘的第一挡后，应将质量_____（选填“相同”或“不同”）的铝球和钢球分别放在长、短槽上半径_____（选填“相同”或“不同”）处挡板内侧； （3）探究向心力大小与角速度之间的关系时，该小组将两个相同的钢球分别放在长、短槽上半径相同处挡板内侧，改变皮带挡位，记录一系列标尺示数。其中一组数据为左边1.5格、右边6.1格，则记录该组数据时，皮带位于皮带盘的第_____挡（选填“一”“二”或“三”）。 四、解答题 13. 如图所示，轻质杆长为3L，在杆的A、B两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球A为L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，当球B运动到最低点时，杆对球B的作用力大小为9mg，已知当地重力加速度为g，求此时： （1）球B转动的线速度大小； （2）在点O处，轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。 14. 风洞，被称为飞行器的摇篮，我国的风洞技术世界领先。如图所示，在一次实验中，风洞竖直放置且足够长，质量为m的小球从A点以速度沿直径水平进入风洞。小球在风洞中运动时受到的风力F恒定，方向竖直向上，风力大小F可在0~3mg间调节。小球可视作质点，碰壁后不反弹，重力加速度g取，风洞横截面直径。 （1）当时，求小球撞击右壁的速度大小和方向； （2）保持不变，调节F的大小，求小球撞击右壁的区域长度。 15. 如图所示，M是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心水平向右为轴的正方向。在圆心正上方距盘面高为处有一个正在间断以水平速度喷水的容器。已知容器在时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再喷一滴水，求：（已知重力加速度为） （1）水滴经多长时间可落到盘面上； （2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一位置，圆盘转动的角速度应为多大； （3）容器连续喷出两滴水均落在盘面上，试求这两滴水落点间的最大距离。 16. 如图水平杆KO可绕竖直轴转动，小环A套在水平杆KO上并与小球B通过细线连接，静止时细线与竖直方向的夹角，水平细线P端固定在转轴上，已知，，AB线长，BP线长。（重力加速度g取，。）。求： （1）装置静止时，KO杆对小环A的支持力和摩擦力多大； （2）若装置以角速度转动时，线AB与竖直方向的夹角仍是37°，且KO杆与小环A间的摩擦力恰好为零，求角速度和此时细线BP的张力T； （3）若小环与杆间动摩擦因数为0.6，当装置以不同的角速度匀速转动时，试作出小环A受到的摩擦力随装置转动的角速度变化的关系图像。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $