精品解析：山西省晋中市介休市第一中学校2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

介休一中2024-2025学年下学期高一3月月考物理试题 一、单选题（本大题共7小题，每题4分，共28分） 1. 自行车用链条传动来驱动后轮前进，如图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”。A、B、C分别为牙盘边缘和后轮边缘上的点，大齿轮半径为、小齿轮半径为、后轮半径为。下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的角速度相等 B. B、C两点的线速度大小相等 C. 大、小齿轮的转速之比为 D. 在水平路面匀速骑行时，脚踏板转一圈，自行车前进的距离为 【答案】CD 【解析】 【详解】A．A、B两点属于皮带传动模型，线速度相等，因为半径不同，所以角速度不相等，故A错误； B．B、C两点属于同轴传动模型，角速度相等，因为半径不同，所以线速度不相等，故B错误； C．转速之比 故C正确； D．当脚踏板转动一圈，前进的距离为 故D正确。 故选CD。 2. 在水平公路上一辆汽车转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．分别画出汽车转弯时的四种加速度方向，则正确的是（　　） A B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时速度减小，所以沿切向方向有与速度相反方向的分力；则合力方向与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ACD错误，选项B正确． 故选B. 点睛：解决此题关键是要沿半径方向上和切线方向分析汽车的受力情况，在水平面上，减速的汽车受到水平的力的合力在半径方向的分力使汽车转弯，在切线方向的分力使汽车减速，知道了这两个分力的方向，也就可以判断合力的方向了． 3. 修筑弯道处铁路时，要适当选择内外轨的高度差，以减轻车轮与铁轨间的挤压。选择内外轨高度差时需要考虑的因素不包含（　　） A. 火车的质量 B. 弯道的半径 C. 规定的行驶速度 D. 内外轨之间的距离 【答案】A 【解析】 【详解】对火车在车轨上进行受力分析 结合牛顿第二定律可得 解得 由于轨道平面与水平面的夹角一般很小，可以近似认为 故 因此内外的高度差与火车的质量无关。 故选A。 4. 陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。如图所示是生产陶磁的简化工作台，当陶磁匀速转动时，台面上掉有陶屑，陶屑与桌面间的动摩擦因数处处相同（台面够大），则（　　） A. 离轴越远的陶屑质量越大 B. 离轴越近的陶屑质量越大 C. 只有平台边缘有陶屑 D. 离轴最远的陶屑距离不会超过某一值 【答案】D 【解析】 【详解】ABC．与台面相对静止的陶屑做匀速圆周运动，静摩擦力提供向心力，当静摩擦力为最大静摩擦力时，根据牛顿第二定律可得 解得 因与台面相对静止的这些陶屑的角速度相同，由此可知能与台面相对静止的陶屑离轴的距离与陶屑质量无关，只要在台面上不发生相对滑动的位置都有陶屑，故ABC错误； D．离轴最远的陶屑其受到的静摩擦力为最大静摩擦力，由前述分析可知最大的运动半径为 与均一定，故为定值，即离轴最远的陶屑距离不超过某一值，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动，缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到较高的水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器做匀速圆周运动的（　　） A. 角速度变大 B. 周期变大 C. 向心加速度变小 D. 轻绳的拉力大小不变 【答案】A 【解析】 【详解】CD．设绳子与竖直方向夹角为θ，蜂鸣器质量为m，对蜂鸣器分析有， 与升高前相比，变大，则向心加速度变大，轻绳的拉力大小变大，故CD错误； AB．根据角动量守恒有 又 联立可得 由于变大，则角速度变大；根据，可知周期变小，故A正确，B错误。 故选A。 6. 如图所示，一斜面的倾角为，A点位于斜面底端的正上方高处，将一小球自A点处以一定初速度正对斜面水平抛出。已知重力加速度大小，空气阻力不计，欲使小球到达斜面时的位移最小，小球抛出时的初速度大小应为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】若小球到达斜面的位移最小，则小球落点与抛出点连线与斜面垂直，如图所示 根据几何关系及平抛运动规律有， 联立可得 故选D。 7. 在皮划艇赛事上成绩卓越的庆元籍运动员王楠，在某次训练中以恒定速率横渡一条河，已知越接近河流中间水流速度越大，若她要以最短时间过河，则下列图像中，皮划艇渡河轨迹和皮划艇朝向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】若她要以最短时间过河，则船头总是指向正对岸，因河水流速先增加后减小，即小船在平行河岸方向先加速后减速，根据加速度方向指向轨迹的凹向可知，图像A是正确的。 故选A。 二、多选题（每题6分，共18分：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. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（ ） A. 两次击中墙时速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度大 C. 沿1轨迹打出时速度方向与水平方向夹角小 D. 从打出到撞墙，沿轨迹2运动的网球速度变化率小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据逆向思维，反向均平抛运动，由于高度相同，根据 可得运动时间相同，而 则水平位移较大的1轨迹水平速度大，故A错误； B．由于运动时间相同，抛出时的竖直速度相同，而1的水平速度大，则1的初速度大，故B正确； C．1的水平速度大，而竖直速度相同，根据 则沿1轨迹打出时速度方向与水平方向夹角小，故C正确； D．加速度均为重力加速度，则速度变化率相同，故D错误。 故选BC。 9. 如图，质量为的物体穿在离心机的水平光滑杆上，用绳子与另一质量为的物体相连。当离心机以角速度旋转时，离转轴轴心的距离是，当增大到原来2倍时，调整离转轴的距离，使之达到新的稳定转动状态，则（　　） A. 的线速度将增大到原来的2倍 B. 的向心加速度大小将保持不变 C. 受到的向心力变为原来的4倍 D. 离转轴距离变为原来的 【答案】BD 【解析】 【详解】C．转速增加，再次稳定时，M做圆周运动的向心力仍由拉力提供，拉力仍然等于m的重力，所以向心力不变，故C错误； BD．角速度变为原来的2倍，根据F=mrω2=Ma 重物m重力不变，向心力不变，向心加速度不变，则r变为原来的 故BD正确； A．根据v=rω 线速度变为原来的，故A错误。 故选BD 10. 如图甲所示，小球（可视为质点）穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心点做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，取，则（　　） A. 小球的质量为 B. 固定圆环的半径为 C. 小球在最高点速度为4m/s时，圆环受到小球施加的竖直向下20N的弹力 D. 小球在最高点速度为4m/s时，圆环受到小球施加的竖直向上20N的弹力 【答案】ABD 【解析】 【详解】AB．当v=0时F=20N，可知mg=20N，即小球质量为m=2kg 当F=0时v2=8m2/s2，则根据 可得固定圆环的半径 选项AB正确； CD．小球在最高点速度为4m/s时，根据 解得F=20N 即圆环对小球有向下的20N的作用力，根据牛顿第三定律可知，圆环受到小球施加的竖直向上20N的弹力，选项C错误，D正确。 故选ABD。 三、实验题（本大题共2小题，共14分） 11. 在“研究平抛物体运动”的实验中。 （1）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，取重力加速度大小，由图中所给的数据可判断出，O点______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。A、B两点间的时间间隔为______s，B点的速度为______m/s（结果可用根式表示）。 （2）实验结果发现，测出的小钢球做平抛运动的初速度跟实际值相比有较大的误差，可能的原因是______。 A. 斜槽轨道末端水平段过长 B. 没有平衡斜槽轨道的摩擦力 C. 小球没有每次都从斜槽同一高度静止释放 【答案】（1） ①. 不是 ②. 0.1s ③. m/s （2）C 【解析】 【小问1详解】 [1]小球在水平方向做匀速直线运动，OA、AB间水平位移相等，故小球从O→A、A→B所经历的时间相等，若O点为抛出点，则竖直方向做自由落体运动，OA、AB间竖直位移之比应该为1:3，不是1:2，故O点不是抛出点。 [2]竖直方向做匀变速直线运动，根据推论有 解得 [3]由于水平方向做匀速运动，因此 可得平抛初速度 A点的竖直速度为OB段竖直方向的平均速度 小球经过B点是在竖直方向上的分速度为 合成后可得B点速度为 【小问2详解】 AB．由题意，斜槽轨道末端水平段过长与轨道摩擦对实验没有影响，故AB错误； C．小球没有每次都从斜槽同一高度静止释放，会导致小球平抛初速度不同，可能会引起较大误差，故C正确。 故选C。 12. 如图所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为1：2：3，④⑤⑥半径之比为3：2：1。现通过控制变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。 （1）当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板______处（选填“A”、“ B”或“C”中的两个）；此时的两个小球向心力大小之比是______。 （2）将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为3：1，则铁球与橡胶球的质量之比为______。 【答案】（1） ①. AC##CA ②. 1：4 （2）3：1 【解析】 【小问1详解】 [1]根据图（b）可知，当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板A、C处，故选AC； [2]根据题已知，塔轮①④半径相同，而①②半径之比为1：2，则塔伦②④半径之比为2：1，将传动皮带套在②④塔轮上，两塔轮线速度相同，则可得两塔轮轴的角速度之比为1：2，而两小球做圆周运动的半径相同，可得两小球做圆周运动的线速度之比为1：2，根据向心力公式 可得两小球做圆周运动的向心力之大小比为1：4。 【小问2详解】 将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，则两球做圆周运动的半径相同，传动皮带套在①④两个塔轮上，而根据题意，塔轮①④半径相同，则塔轮转动的角速度相同，因此可知两小球做圆周运动的线速度相同，而图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为3：1，根据向心力公式 可知，铁球与橡胶球的质量之比为3：1。 四、计算题（本大题共3小题，共40分） 13. 如图所示，光滑水平面上固定两颗铁钉A、B，A上固定一根长为3m的轻绳，轻绳另一端固定一可视为质点的小球，时刻小球位于且轻绳刚好伸直，给小球一个垂直于绳的初速度使小球绕A做顺时针匀速圆周运动，经小球转动半周到达，该过程中细绳拉力大小恒为5N，从起小球绕B继续做匀速圆周运动，再转动半周达到，该过程中细绳拉力大小恒为6N，求： （1）A、B两颗钉子之间的距离； （2）小球从运动到所用的时间。 【答案】（1）0.5m；（2）2.5s 【解析】 【详解】（1）依题意可知，水平面光滑，给小球一个垂直于绳的速度，小球在绳子的拉力作用下做匀速圆周运动，设绳长为L，速度为v，则有第一个半周 设两钉子间的距离为，则有第二个半周 联立解得 （2）依题意可知，第一个半周经历的时间为3s，则有 则第二个半周经历的时间 14. 如图所示，框架中的杆竖直，光滑杆与水平面间的夹角。轻质弹簧上端用铰链与固定点相连，下端与穿在杆上质量为的小球相连，整个装置处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角，已知两点间的距离为，重力加速度为。 （1）求弹簧的弹力大小； （2）若框架以为轴开始转动，使小球缓慢运动到与点等高的点，在点随杆做匀速圆周运动，求此时弹簧弹力大小及线速度大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 小球静止时，分析受力情况，如图所示 根据平衡条件有 解得弹簧的弹力大小为 【小问2详解】 小球在A点时弹簧的长度与静止时相同，则弹簧的弹力大小 设小球在A点做圆周运动的半径为，速度大小为，所受杆的弹力大小为，分析小球受力，如图所示 竖直方向由平衡条件有 水平方向由牛顿第二定律有 由几何关系有 联立解得 15. 如图所示，半径的圆盘水平放置，绕竖直轴匀速转动，在圆心正上方处固定一水平轨道，转轴和水平轨道交于点。一质量的小车（可视为质点），在的水平恒力作用下（一段时间后，撤去该力），从左侧处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径与轴重合。规定经过点水平向右为轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数，。 （1）为使小球刚好落在点，圆盘转动的角速度应为多大？ （2）为使小球能落到圆盘上，求小车到达点的速度范围？ （3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力作用的时间范围？（结果可用根式表示） 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛运动 竖直方向有 解得 水平方向 小车运动到点的速度 为使小球刚好落在点则应满足 解得 【小问2详解】 小球离开小车后，由于惯性，将以离开小车时的速度作平抛运动 竖直方向有 解得 水平方向 小车运动到点的速度 所以小球若能落到圆盘上，其在点的速度范围是 【小问3详解】 有拉力的过程由牛顿第二定律，有 无拉力的过程由牛顿第二定律,有 若速度为0，则有 有拉力的过程中运动的位移为 撤去外力后直到停止运动的位移为 联立解得 若速度为1m/s，则有 有拉力的过程中运动的位移为 撤去外力后运动的位移为 联立解得 则水平拉力作用的时间范围 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 介休一中2024-2025学年下学期高一3月月考物理试题 一、单选题（本大题共7小题，每题4分，共28分） 1. 自行车用链条传动来驱动后轮前进，如图是链条传动的示意图，两个齿轮俗称“牙盘”。A、B、C分别为牙盘边缘和后轮边缘上的点，大齿轮半径为、小齿轮半径为、后轮半径为。下列说法正确的是（　　） A. A、B两点的角速度相等 B. B、C两点的线速度大小相等 C. 大、小齿轮的转速之比为 D. 在水平路面匀速骑行时，脚踏板转一圈，自行车前进的距离为 2. 在水平公路上一辆汽车转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小．分别画出汽车转弯时的四种加速度方向，则正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 修筑弯道处铁路时，要适当选择内外轨的高度差，以减轻车轮与铁轨间的挤压。选择内外轨高度差时需要考虑的因素不包含（　　） A. 火车的质量 B. 弯道的半径 C. 规定行驶速度 D. 内外轨之间的距离 4. 陶瓷是以粘土为主要原料以及各种天然矿物经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料以及各种制品。如图所示是生产陶磁的简化工作台，当陶磁匀速转动时，台面上掉有陶屑，陶屑与桌面间的动摩擦因数处处相同（台面够大），则（　　） A. 离轴越远陶屑质量越大 B. 离轴越近的陶屑质量越大 C. 只有平台边缘有陶屑 D. 离轴最远的陶屑距离不会超过某一值 5. 如图所示，细绳穿过竖直的管子拴住一个蜂鸣器，另一端穿过竖直管握在手中。蜂鸣器在水平面内做匀速圆周运动，缓慢下拉绳子，使蜂鸣器升高到较高的水平面内继续做匀速圆周运动。不计空气阻力和摩擦力，与升高前相比，蜂鸣器做匀速圆周运动的（　　） A. 角速度变大 B. 周期变大 C. 向心加速度变小 D. 轻绳的拉力大小不变 6. 如图所示，一斜面的倾角为，A点位于斜面底端的正上方高处，将一小球自A点处以一定初速度正对斜面水平抛出。已知重力加速度大小，空气阻力不计，欲使小球到达斜面时的位移最小，小球抛出时的初速度大小应为（　　） A. B. C. D. 7. 在皮划艇赛事上成绩卓越的庆元籍运动员王楠，在某次训练中以恒定速率横渡一条河，已知越接近河流中间水流速度越大，若她要以最短时间过河，则下列图像中，皮划艇渡河轨迹和皮划艇朝向可能正确的是（ ） A. B. C. D. 二、多选题（每题6分，共18分：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. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（ ） A. 两次击中墙时的速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度大 C. 沿1轨迹打出时速度方向与水平方向夹角小 D. 从打出到撞墙，沿轨迹2运动的网球速度变化率小 9. 如图，质量为的物体穿在离心机的水平光滑杆上，用绳子与另一质量为的物体相连。当离心机以角速度旋转时，离转轴轴心的距离是，当增大到原来2倍时，调整离转轴的距离，使之达到新的稳定转动状态，则（　　） A. 的线速度将增大到原来的2倍 B. 向心加速度大小将保持不变 C. 受到的向心力变为原来的4倍 D. 离转轴的距离变为原来的 10. 如图甲所示，小球（可视为质点）穿在竖直平面内光滑的固定圆环上，绕圆心点做半径为的圆周运动。小球运动到最高点时，圆环与小球间弹力大小为，小球在最高点的速度大小为，其图像如图乙所示，取，则（　　） A. 小球的质量为 B. 固定圆环的半径为 C. 小球在最高点速度为4m/s时，圆环受到小球施加的竖直向下20N的弹力 D. 小球在最高点速度为4m/s时，圆环受到小球施加的竖直向上20N的弹力 三、实验题（本大题共2小题，共14分） 11. 在“研究平抛物体运动”的实验中。 （1）某同学在实验过程中，记录了小球平抛运动轨迹的一部分，如图乙所示x轴沿水平方向，y轴沿竖直方向，取重力加速度大小，由图中所给的数据可判断出，O点______（选填“是”或“不是”）小球的抛出点。A、B两点间的时间间隔为______s，B点的速度为______m/s（结果可用根式表示）。 （2）实验结果发现，测出的小钢球做平抛运动的初速度跟实际值相比有较大的误差，可能的原因是______。 A. 斜槽轨道末端水平段过长 B. 没有平衡斜槽轨道摩擦力 C. 小球没有每次都从斜槽同一高度静止释放 12. 如图所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为1：2：3，④⑤⑥半径之比为3：2：1。现通过控制变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。 （1）当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板______处（选填“A”、“ B”或“C”中的两个）；此时的两个小球向心力大小之比是______。 （2）将大小相同的铁球和橡胶球分别放置在A、C挡板处，传动皮带套在①④两个塔轮上，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球向心力大小的比值为3：1，则铁球与橡胶球的质量之比为______。 四、计算题（本大题共3小题，共40分） 13. 如图所示，光滑水平面上固定两颗铁钉A、B，A上固定一根长为3m的轻绳，轻绳另一端固定一可视为质点的小球，时刻小球位于且轻绳刚好伸直，给小球一个垂直于绳的初速度使小球绕A做顺时针匀速圆周运动，经小球转动半周到达，该过程中细绳拉力大小恒为5N，从起小球绕B继续做匀速圆周运动，再转动半周达到，该过程中细绳拉力大小恒为6N，求： （1）A、B两颗钉子之间的距离； （2）小球从运动到所用的时间。 14. 如图所示，框架中杆竖直，光滑杆与水平面间的夹角。轻质弹簧上端用铰链与固定点相连，下端与穿在杆上质量为的小球相连，整个装置处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角，已知两点间的距离为，重力加速度为。 （1）求弹簧的弹力大小； （2）若框架以为轴开始转动，使小球缓慢运动到与点等高的点，在点随杆做匀速圆周运动，求此时弹簧弹力大小及线速度大小。 15. 如图所示，半径的圆盘水平放置，绕竖直轴匀速转动，在圆心正上方处固定一水平轨道，转轴和水平轨道交于点。一质量的小车（可视为质点），在的水平恒力作用下（一段时间后，撤去该力），从左侧处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径与轴重合。规定经过点水平向右为轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数，。 （1）为使小球刚好落在点，圆盘转动的角速度应为多大？ （2）为使小球能落到圆盘上，求小车到达点的速度范围？ （3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力作用的时间范围？（结果可用根式表示） 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$