广东省珠海市金湾区第一中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题

广东省珠海市金湾区第一中学 2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试题 一、选择题：本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6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． 1．下列有关物理学史的说法中不正确的是（　　） A．开普勒通过分析自己长期的天文观测数据总结出了开普勒行星运动的三大定律 B．牛顿认为月球受到地球的引力与地面的物体受到地球的引力是同种性质的力，并遵循相同的规律 C．20世纪初建立的量子力学理论，使人们认识到经典力学理论一般不适用于微观粒子的运动 D．哥白尼提出了日心说，认为行星和地球都绕太阳做匀速圆周运动 2．北京某中学的教室有一朝南的合金窗，教室所处位置地磁场的磁感应强度水平分量大小为B，方向垂直于窗框水平边且指向室内。窗的窗扇竖直边长为，水平边长为，一学生在教室内将封闭的窗扇向外推开的过程用时为t。对该过程判断正确的是（　　） A．窗扇的水平边上各点的线速度相等 B．通过窗扇的磁通量大小在不断增大 C．从学生视角，窗扇产生顺时针方向的电流 D．窗扇的平均感应电动势大小为 3．如图所示，半径可变的四分之一光滑圆面内，轨道的末端B处切线水平圆心O离地的高度为H。现将一小物块从轨道顶端A处由静止释放。若保持圆心的位置不变，改变圆弧轨道的半径（不超过圆心离地的高度）。则下列说法正确的是（　　） A．半径为时，小物块平抛的水平位移最大 B．半径为时，小物块平抛的水平位移最大 C．半径越大，小物块到圆弧轨道最低点时向心加速度越大 D．半径越大，小物块落地时重力的瞬时功率越大 4．一弹珠发射机以相同的速度大小将两弹珠A、B从水平地面斜向上射出，A、B弹珠的运动轨迹如图所示，不计空气阻力，则（　　） A．弹珠A在空中运动的时间长 B．弹珠B在空中运动的时间长 C．弹珠A落地的速度大 D．弹珠B落地的速度大 5．如图是小船渡河的两种情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲方式渡河，渡河时间 B．图乙方式渡河，渡河时间 C．仅水速增大，图甲方式渡河，渡河时间变短 D．仅水速增大，图乙方式渡河，仍能垂直河岸渡河 6． 伦敦眼是一个摩天轮，是英国伦敦标志性建筑。直径约为136米，共有32个乘坐舱，每个乘坐舱可载客约16名，转动一圈大概需要30分钟。坐在其中的游客随乘坐舱的转动可视为匀速圆周运动，对此有以下说法，其中正确的是（　　） A．游客受到乘坐舱的作用力大小为游客的重力 B．游客做的是线速度约为0.24m/s C．游客做的是一种匀变速运动 D．游客所处的乘坐舱运动到摩天轮最低位置时，游客处于失重状态 7．小红同学在校本课程中体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径 8 英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕边缘每隔 4s 均匀“点”一次奶油，蛋糕转动一周正好均匀“点”上 15 点奶油。下列说法正确的是（　　） A．圆盘转动的转速约为 2 r/min B．圆盘转动的角速度大小为 C．蛋糕边缘的线速度大小约 D．蛋糕边缘的向心加速度约为 90m/s2 8．如图为北方的雪地转转游戏。人乘坐雪圈（人和雪圈总质量为）绕轴以的角速度在水平雪地上匀速转动。已知水平杆长为2m，离地高为2m，绳长为4m，且绳与水平杆垂直。则雪圈（含人）（　　） A．所受的合外力为零 B．圆周运动的半径为2m C．线速度大小为 D．所受向心力大小为400N 9．某无人机从地面起飞测试时通过传感器获得其水平方向的速度、竖直方向的速度，（取竖直向上为正方向）与飞行时间t的关系分别如图甲、乙所示。下列说法正确的是（　　） A．前5s内，无人机做曲线运动 B．10s后无人机做匀变速直线运动 C．10s末，无人机的速度大小为 D．20s末，无人机运动到最高点，高度为125m 10．如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A．图a中轻杆长为l，若小球在最高点的角速度小于，杆对小球的作用力向上 B．图b中若火车转弯时未达到规定速率，轮缘对外轨道有挤压作用 C．图c中若A、B均相对圆盘静止，所在圆周半径，质量，则A、B所受摩擦力 D．图d中是一圆锥摆，增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 二、实验题（本题共2小题，每空3分，共18分．） 11．在“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验中，选用的向心力演示器如图所示。转动手柄，使槽内的小球随之做圆周运动。小球向外挤压横臂挡板，使横臂压缩塔轮中心的弹簧测力套筒，弹簧被压缩的格数可从标尺读出，格数比即为两小球向心力大小之比。小球放在A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）演示器塔轮皮带可上下拨动，目的是为了改变两小球做圆周运动的　 　之比； A．角速度 B．质量 C．半径 D．线速度 （2）演示器左、右变速塔轮最上层的半径相等，为探究向心力大小与半径的关系，现将塔轮皮带都拨到最上层，下列操作正确的是　 　； A．选用两个相同的钢球分别放在挡板A和挡板B处 B．选用两个相同的钢球分别放在挡板B和挡板C处 C．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板B和挡板C处 D．选用两个相同大小的钢球和铝球分别放在挡板A和挡板C处 12．平抛运动的轨迹是曲线，比直线运动复杂。我们可以按照把复杂的曲线运动分解为两个相对简单的直线运动的思路，分别研究物体在竖直方向和水平方向的运动特点。 （1）如图1所示，用小锤打击弹性金属片，A球沿水平方向抛出，同时B球由静止自由下落，可观察到两小球同时落地；改变小球距地面的高度和打击的力度，多次实验，都能观察到两小球同时落地。根据实验，　 　（选填“能”或“不能”）判断出A球在竖直方向做自由落体运动；　 　（选填“能”或“不能”）判断出A球在水平方向做匀速直线运动。 （2）如图2所示，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上。钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。 ①为了保证钢球从O点飞出的初速度是一定的，下列实验条件必须满足的是　 　。 A．斜槽轨道光滑 B．斜槽轨道末段水平 C．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球 ②另一位同学做实验时，忘记了标记平抛运动的抛出点O，只记录了A、B、C三点，于是就取A点为坐标原点，建立了如图4所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。根据图中数据判断，A点　 　（填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点。小球平抛的初速度为　 　m/s，小球抛出点的坐标为（　 　cm ，　 　cm）。（取，计算结果均保留两位有效数字）。 三、计算题：本题共3小题，13题8分，14题12分，15题16分，共36分．解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．只写出最后答案的不能得分．有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位． 13．已知火星半径约为地球半径的一半，质量约为地球的十分之一，地球上男子跳高的世界纪录为2.45m，其重心上升的最大高度。把地球和火星都看作质量分布均匀的球体，忽略地球和火星的自转及空气阻力，假设火星大气经人类改造后火星成为适宜人类居住的星球，运动员离地时的速度不变，地球表面的重力加速度大小。求： （1）火星表面的重力加速度大小； （2）在火星上男子跳高的世界纪录。 14．如图所示，竖直平面内光滑细管弯成的圆弧形轨道半径，质量的小球在最高点Q受到轻微扰动，由静止沿管道从右侧滑下。小球经最低点A从管道点飞出后恰好垂直打在竖直墙面BC上的E点（图中未画出），OP与OA的夹角。已知小球直径远小于且可视为质点，重力加速度取，，。求： （1）小球到达点时，管道对小球弹力的大小和方向； （2）Q、E之间的高度差。 15．半径为的光滑绝缘圆形轨道固定在竖直平面内，为圆轨道圆心，A点和点为圆周的最高点和最低点，点与点的连线过圆心且。空间存在一与圆形轨道平面平行的匀强电场，一质量为，电荷量为的带正电小球（可视为质点）恰好能静止于点处，此时小球对轨道的压力为重力的倍，已知重力加速度为。求： （1）匀强电场电场强度的大小和方向； （2）若该小球从点运动到点，则该过程中小球的电势能变化量； （3）现给位于点的小球以垂直方向的初速度，要使小球能做完整的圆周运动且不脱离圆轨道，则小球初速度至少为多大。 答案解析部分 1．【答案】A 【知识点】物理学史；开普勒定律；相对论时空观与牛顿力学的局限性 2．【答案】D 【知识点】线速度、角速度和周期、转速；磁通量；右手定则；导体切割磁感线时的感应电动势 【解析】【解答】本题关键是知道地磁场的方向，知道求解磁通量的表达式Φ=BSsinα（α是磁场与线圈平面的夹角）分析理解。掌握楞次定律判断感应电流的方法。A．窗扇水平边上各点做同轴的圆周运动，其速度大小随距离的转轴的增大而增大，所以窗扇的水平边上各点的线速度不相等，故A错误； B．由于教室所处位置地磁场的磁感应强度水平分量方向垂直于窗框水平边且指向室内，所以转到过程中与磁场垂直面积减小，故磁通量的大小不断减小，故B错误； C．根据右手定则可以判断出窗扇转动过程中竖直边切割磁场产生的电流方向从上到下，即窗扇产生逆时针方向的电流，故C答案错误； D．窗扇开始的磁通量为 转过的磁通量为 由此可得 故D正确； 故选D。 【分析】在匀强磁场中，当线圈与磁场垂直时，穿过线圈的磁通量Φ=BS，当线圈与磁场平行时，磁通量Φ=0．根据楞次定律，判断出产生的感应电流的方向为逆时针，根据法拉第电磁感应定律求解窗扇的平均感应电动势大小。 3．【答案】B 【知识点】平抛运动；竖直平面的圆周运动；功率及其计算；动能定理的综合应用 4．【答案】A 【知识点】斜抛运动 5．【答案】A 【知识点】小船渡河问题分析 6．【答案】B 【知识点】超重与失重；竖直平面的圆周运动 【解析】【解答】A、游客受到乘坐舱的作用力来自与乘坐舱，重力来自于地球，两者属于不同性质的力，所以A错； C、根据线速度的表达式有 游客做匀速圆周运动受到的合力为变力，所以做变加速直线运动，所以C错； D、当游客处于最低位置加速度方向向上，所以处于超重状态，所以D错； 正确答案为B 【分析】游客受到乘坐舱的作用力与重力不属于同一性质的力；利用直径和周期的大小可以求出线速度的大小；利用游客受到变力作用可以判别游客做变加速直线运动；利用加速度方向可以判别超重失重。 7．【答案】B 【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心加速度 8．【答案】C,D 【知识点】线速度、角速度和周期、转速；向心力 9．【答案】C,D 【知识点】运动的合成与分解 10．【答案】A,D 【知识点】生活中的圆周运动；竖直平面的圆周运动 【解析】【解答】A．图a中若轻杆上的小球在最高点时，杆受作用力为零，当重力提供向心力时，根据牛顿第二定律有 解得 若角速度小于，则由于重力大于向心力，则杆对小球的作用力向上，故A正确； B．图b中若火车转弯未达规定速度行驶时，此时重力和轨道的支持力的合力大于火车所需的向心力，火车有做向心运动的趋势，轮缘对内侧轨道有挤压作用，故B错误； C．图c中若A、B均相对静止，根据静摩擦力提供向心力有 ，， 可得A、B所受摩擦力为 故C错误； D．图d是一圆锥摆，根据重力和拉力的合力提供向心力有 可得 则增加绳长，保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故D正确。 故选AD． 【分析】利用小球的实际速度结合牛顿第二定律可以求出杆对小球作用力的方向；利用火车的速度结合向心力的大小可以判别火车运动的趋势进而判别火车对轨道的挤压；利用静摩擦力提供向心力结合向心力的表达式可以求出摩擦力的大小；利用重力和绳子拉力的合力提供向心力可以求出角速度的影响因素。 11．【答案】（1）A （2）B 【知识点】向心力 12．【答案】能；不能；BC；不是；1.5；； 【知识点】研究平抛物体的运动 13．【答案】（1）；（2） 【知识点】竖直上抛运动；万有引力定律 14．【答案】【解答】（1）小球由到，由动能定理有 在点，令管道对小球的弹力为，根据牛顿第二定律有 解得 方向沿方向。 （2）小球在的水平分速度为 从到，由动能定理有 解得 【知识点】斜抛运动；竖直平面的圆周运动；动能定理的综合应用 【解析】【分析】（1）小球从Q到P的过程中，利用动能定理可以求出经过P点速度的大小，结合牛顿第二定律可以求出管对小球的弹力大小及方向； （2）当小球经过P点时，利用速度的分解可以求出E点速度的大小，结合动能定理可以求出QE之间的高度差。 ​​​​​​​ 15．【答案】（1），水平向左 （2） （3） 【知识点】力的合成与分解的运用；生活中的圆周运动；动能定理的综合应用；电势能 1 学科网（北京）股份有限公司 $$