精品解析：四川省眉山市彭山区第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考试题物理

高2027届4月月考物理试题 考试时间：75分钟；满分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分） 1. 洗衣机的甩干筒在匀速旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（   ） A. 衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用 B. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 C. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 D. 筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而保持不变 2. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间内甲转过，乙转过，则甲、乙的线速度之比为（ ） A. 1：4 B. 2：3 C. 4：9 D. .9：16 3. 如图所示，汽车以恒定速率通过半圆形拱桥，下列关于汽车在顶点处受力情况（空气阻力不计）的说法中，正确的是（　　） A. 汽车受重力、支持力和向心力的作用 B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 C. 汽车所受的向心力就是重力 D. 汽车所受的重力和支持力的合力充当向心力 4. 一个圆柱形小物块放在水平转盘上，随着转盘一起绕O点匀速转动。通过频闪照相技术对其进行研究，从转盘的正上方向下拍照，得到的频闪照片如图所示，已知频闪仪的闪光频率为30Hz，则转盘转动的最小转速是（　　） A. 5r/s B. 10r/s C. 15r/s D. 20r/s 5. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率=10m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小为（　　） A. 5 m/s B. m/s C. m/s D. 20 m/s 6. 如图所示的装置中，质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳OA、OB下端，并都以转速n绕过O点的竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，质量为2m的物块C静止不动；若将C换成质量为3m的物块D，要保证在系统稳定时，A、B仍绕过O点的竖直轴在同一水平面内以相同的转速做匀速圆周运动，同时D静止不动，则A、B的质量和两球做匀速圆周运动的转速n可以如何调整（　　） A. 减小A、B的质量，增大转速n B. 保持A、B的质量不变，增大转速n C. 减小A的质量，B的质量不变，减小转速n D. 增大A、B的质量，减小转速n 7. 如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力F1、F2、F3、F4、F5作用，以速率v0（方向与F4方向相反）沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力（其他力不变），则在以后的运动中，下列说法正确的是（　　） A. 若撤去的是F1，则物体将做圆周运动 B. 若撤去的是F2，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 C. 若撤去的是F3，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 D. 无论撤去这五个力中的哪一个，物体在相同时间内的速度改变量一定都相同 二、多选题（每题6分） 8. 对于公式理解正确的是（ ） A. m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 B. m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 C. 当r趋近于零时F趋向无穷大 D. 当r趋近于零时，公式不适用 9. 火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，如图所示，当火车以恒定速率转弯道时，乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊猫的细线与车厢侧壁平行。同时观察放在桌面上水杯内的水面（与车厢底板平行）。已知此弯道路面的倾角为，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 火车转弯时内、外轨道均不受侧向挤压 B. 玩具小熊的向心加速度大小为gcot C. 水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力 D. 水杯内水面与水平方向的倾斜角等于θ 10. 如图所示，水平杆两端有挡板，质量为 的小木块A穿在水平杆上,轻质弹簧一端与杆左侧挡板连接,另一端与A连接．初始时弹簧处于伸长状态，弹力恰好等于A与水平杆间的最大静摩擦力，A与杆间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A到竖直轴的距离为 现使杆绕竖直轴由静止缓慢加速转动，角速度为，若小木块A不与挡板接触，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（） A. 弹簧伸长量先保持不变后逐渐增大 B. 弹簧伸长量保持不变 C. 当 时，摩擦力为零 D. 当时，弹簧弹力为零 第II卷（非选择题） 11. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2。 （1）照相机的闪光频率是________Hz； （2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s； （3）小球经过B点时的速度大小是________m/s。 12. 为了体会向心力大小与哪些因素有关，小张同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上打上绳结A、B，绳结A、B离小沙袋的距离分别为L、2L。如图乙所示，小张同学将手举过头顶，进行了四次操作，同时另一位同学用秒表计时。实验中沙袋所受向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。 操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。 操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。 操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体会此时绳子拉力的大小。 操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。 （1）为体会向心力大小和圆周运动周期的关系，应进行的是操作1与操作______________，这里用到的实验方法为______________。 （2）通过操作1与操作4，该同学能体会的是向心力大小和______________的关系。 （3）操作1中，可视为质点的沙袋做圆周运动的实际半径r______________（填“大于”“小于”或“等于”）L。 四、解答题 13. 如图所示，从倾角为的斜面上的点水平抛出一个小球，小球的初速度为，最后小球落在斜面上的点，重力加速度为。求： （1）小球的运动时间； （2）小球到达点时速度的大小。 14. 假设未来的人类登上某一地外行星。一个人在距离该行星表面高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过时间后回到星球表面，已知该行星的半径为，万有引力常量为，求： （1）该行星表面的重力加速度大小； （2）该行星的平均密度。 15. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可以不同的转速绕其中心轴转动，筒内壁粗糙，筒口半径为R，筒高为H，且满足，筒内壁A点处有一质量为m的小物块，A点位于斜面的一半处，即A到轴的距离为，重力加速度为g=10m/s2。 （1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小； （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度； （3）若已知斜面的最大静摩擦因数，转动过程中，要求物块相对锥筒一直保持静止，求锥筒的最大角速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 高2027届4月月考物理试题 考试时间：75分钟；满分：100分 第I卷（选择题） 一、单选题（每题4分） 1. 洗衣机的甩干筒在匀速旋转时有衣服附在筒壁上，则此时（   ） A. 衣服受重力，筒壁的弹力和摩擦力，及离心力作用 B. 筒壁对衣服的摩擦力随转速的增大而增大 C. 衣服随筒壁做圆周运动的向心力由筒壁的弹力提供 D. 筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少而保持不变 【答案】C 【解析】 【详解】A．衣服受到重力、筒壁的弹力和静摩擦力作用．故A错误； B．衣物附在筒壁上随筒一起做匀速圆周运动，衣物的重力与静摩擦力平衡，筒壁的弹力F提供衣物的向心力，得到 F=mω2R=m（2πn）2R 可见．转速n增大时，弹力F也增大，而摩擦力不变．故B错误； C．衣服随筒壁做圆周运动的向心力是筒壁的弹力．故C正确； D．如转速不变，筒壁对衣服的弹力随着衣服含水量的减少，则所需要的向心力减小，所以筒壁对衣服的弹力也减小．故D错误． 故选C． 2. 甲、乙两物体都做匀速圆周运动，其质量之比为1：2，转动半径之比为1：2，在相等时间内甲转过，乙转过，则甲、乙的线速度之比为（ ） A. 1：4 B. 2：3 C. 4：9 D. .9：16 【答案】B 【解析】 【详解】甲、乙两物体都做匀速圆周运动，在相等时间里甲转过，乙转过，根据可得，角速度之比等于转过的角度之比，为4：3，转动半径之比为1：2，根据v=rω，线速度之比为 故选B。 3. 如图所示，汽车以恒定速率通过半圆形拱桥，下列关于汽车在顶点处受力情况（空气阻力不计）的说法中，正确的是（　　） A. 汽车受重力、支持力和向心力的作用 B. 汽车受重力、支持力、牵引力、摩擦力和向心力的作用 C. 汽车所受的向心力就是重力 D. 汽车所受的重力和支持力的合力充当向心力 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】AB．向心力不是受到的力，是效果力，故AB错误； CD．汽车的向心力由重力和支持力的合力来提供，故C错误，D正确。 故选D。 4. 一个圆柱形小物块放在水平转盘上，随着转盘一起绕O点匀速转动。通过频闪照相技术对其进行研究，从转盘的正上方向下拍照，得到的频闪照片如图所示，已知频闪仪的闪光频率为30Hz，则转盘转动的最小转速是（　　） A. 5r/s B. 10r/s C. 15r/s D. 20r/s 【答案】A 【解析】 【详解】已知频闪仪的闪光频率为30Hz，由题意可知，转速最小时，转动周期最大为 此时转速为 故选A。 5. 如图所示，有两条位于同一竖直平面内的水平轨道，轨道上有两个物体A和B，它们通过一根绕过定滑轮O的不可伸长的轻绳相连接，物体A以速率=10m/s匀速运动，在绳与轨道成30°角时，物体B的速度大小为（　　） A. 5 m/s B. m/s C. m/s D. 20 m/s 【答案】C 【解析】 【分析】根据运动的合成与分解，结合A的速度与B的速度沿着绳子方向的速度大小相等，结合平行四边形定则求出物体B的速度． 【详解】将B点的速度分解如右图所示，则有： ， 解得： 【点睛】本题考查了运动的合成分解，知道小滑块沿着绳子的速度与A的速度大小相等，方向相同．以及知道分运动与合运动具有等时性． 6. 如图所示的装置中，质量均为m的小球A、B系在等长度的轻绳OA、OB下端，并都以转速n绕过O点的竖直轴在同一水平面内做匀速圆周运动，质量为2m的物块C静止不动；若将C换成质量为3m的物块D，要保证在系统稳定时，A、B仍绕过O点的竖直轴在同一水平面内以相同的转速做匀速圆周运动，同时D静止不动，则A、B的质量和两球做匀速圆周运动的转速n可以如何调整（　　） A. 减小A、B的质量，增大转速n B. 保持A、B的质量不变，增大转速n C. 减小A的质量，B的质量不变，减小转速n D. 增大A、B的质量，减小转速n 【答案】D 【解析】 【详解】设OA和OB的绳子的拉力为T，以A（或B）为研究对象，则在竖直方向上满足 所以两根绳子在竖直方向的合力为 可见右边竖直绳子的拉力与OA和OB之间的夹角无关，即与A、B是否转动或者转速n无关，所以当C换成D后，绳子的拉力大小为3mg，要保持D静止不动，只能增大A、B的质量，使A、B的质量之和为3m，故ABC错误，D正确。 故选D。 7. 如图所示，光滑水平面上的物体受五个沿水平面的恒力F1、F2、F3、F4、F5作用，以速率v0（方向与F4方向相反）沿水平面做匀速直线运动，若撤去其中某个力（其他力不变），则在以后的运动中，下列说法正确的是（　　） A. 若撤去的是F1，则物体将做圆周运动 B. 若撤去的是F2，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 C. 若撤去的是F3，则经过一段时间后物体的速率可能再次变为v0 D. 无论撤去这五个力中的哪一个，物体在相同时间内的速度改变量一定都相同 【答案】B 【解析】 【详解】A．撤去F1后，其他力的合力与F1等大反向，即合力方向与初速度方向垂直，因为受到的是恒力，则物体做匀变速曲线运动，不会做圆周运动，故A错误； B．撤去F2后，其他力的合力方向与F2的方向相反，则物体在水平方向先减速到零，再反向加速，而竖直方向一直在加速，所以经过一段时间后有可能在某时刻速率再次变为v0，故B正确； C．撤去F3后，其他力的合力方向与F3等大反向，可知初速度方向成锐角，速度一直增大，则经过一段时间后，速率比v0大，经过一段时间后物体的速率不可能再次变为v0，故C错误； D．因为这五个力大小不完全相同，撤去其中一个力后，其他四个力的合力也不完全相同，根据牛顿第二定律可知加速度也不完全相同，根据 所以物体在相同时间内的速度改变量不一定都相同，故D错误。 故选B。 二、多选题（每题6分） 8. 对于公式理解正确的是（ ） A. m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 B. m1与m2之间的相互作用力，总是大小相等、方向相反，是一对作用力与反作用力 C. 当r趋近于零时F趋向无穷大 D. 当r趋近于零时，公式不适用 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．两物体间的万有引力是一对相互作用力，而非平衡力，故A错误，B正确； CD．万有引力公式F=只适用于质点间的万有引力计算，当r→0时，物体便不能再视为质点，公式不适用，故C错误，D正确。 故选BD。 9. 火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动，如图所示，当火车以恒定速率转弯道时，乘客发现在车厢顶部悬挂玩具小熊猫的细线与车厢侧壁平行。同时观察放在桌面上水杯内的水面（与车厢底板平行）。已知此弯道路面的倾角为，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 火车转弯时内、外轨道均不受侧向挤压 B. 玩具小熊的向心加速度大小为gcot C. 水杯受到指向桌面外侧的静摩擦力 D. 水杯内水面与水平方向的倾斜角等于θ 【答案】AD 【解析】 【分析】 【详解】B．设玩具小熊的质量为m，则玩具受到的重力mg、细线的拉力FT的合力提供玩具小熊随车做水平面内圆弧运动的向心力F（如图），有 mgtanθ=ma 可知列车在转弯时的向心加速度大小为 a=gtanθ 故B错误； A．列车的向心加速度 a=gtanθ 由列车的重力与轨道的支持力的合力提供，故列车与轨道均无侧向挤压作用，故A正确； C．水杯的向心加速度 a=gtanθ 由水杯的重力与桌面的支持力的合力提供，水杯与桌面间的静摩擦力为零，故C错误； D．在杯内水面取一微小质量元，此微元受到的重力与支持力的合力产生的加速度大小为 a=gtanθ 可知水杯内水面与水平方向的倾斜角等于θ，故D正确。 故选AD。 10. 如图所示，水平杆两端有挡板，质量为 的小木块A穿在水平杆上,轻质弹簧一端与杆左侧挡板连接,另一端与A连接．初始时弹簧处于伸长状态，弹力恰好等于A与水平杆间的最大静摩擦力，A与杆间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A到竖直轴的距离为 现使杆绕竖直轴由静止缓慢加速转动，角速度为，若小木块A不与挡板接触，则下列说法正确的是（重力加速度为g）（） A. 弹簧伸长量先保持不变后逐渐增大 B. 弹簧伸长量保持不变 C. 当 时，摩擦力为零 D. 当时，弹簧弹力为零 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．初始时刻平衡，设弹力为F，有 随着角速度增大，当摩擦力向左并达到最大时，物块即将滑动，有 解得 所以当角速度小于时，弹簧伸长量不变，弹力与摩擦力的和力提供向心力 当角速度大于，弹力与最大静摩擦力的合力不足以提供向心力，弹簧开始变长，增大弹力来提供向心力，所以弹簧伸长量先保持不变后逐渐增大， B错误A正确； CD．当A与杆间摩擦力为零时，弹力提供向心力 解得 所以当 时，摩擦力为零，而不是弹簧弹力为零，C正确D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 11. 如图所示为一小球做平抛运动的闪光照相照片的一部分，图中背景方格的边长均为5cm，g取10m/s2。 （1）照相机的闪光频率是________Hz； （2）小球运动中水平分速度的大小是________m/s； （3）小球经过B点时的速度大小是________m/s。 【答案】 ①. 10 ②. 1.5 ③. 2.5 【解析】 【详解】（1）[1]从图知，A、B、C三点在水平方向上相邻两点间的距离均为3L，所用时间相等，设为t，而t可根据竖直方向的自由落体运动求得 （2） [2]小球运动中水平分速度的大小是 （3）[3]竖直方向上经过B点的瞬时速度等于AC的平均速度，即有 小球经过B点时的速度大小是 12. 为了体会向心力大小与哪些因素有关，小张同学进行了如下实验：如图甲所示，绳子的一端拴一个小沙袋，绳上打上绳结A、B，绳结A、B离小沙袋的距离分别为L、2L。如图乙所示，小张同学将手举过头顶，进行了四次操作，同时另一位同学用秒表计时。实验中沙袋所受向心力近似等于手通过绳对沙袋的拉力。 操作1：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。 操作2：手握绳结B，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。 操作3：手握绳结A，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动2周，体会此时绳子拉力的大小。 操作4：手握绳结A，增大沙袋的质量到原来的2倍，使沙袋在水平面内做匀速圆周运动，每秒运动1周，体会此时绳子拉力的大小。 （1）为体会向心力大小和圆周运动周期的关系，应进行的是操作1与操作______________，这里用到的实验方法为______________。 （2）通过操作1与操作4，该同学能体会的是向心力大小和______________的关系。 （3）操作1中，可视为质点的沙袋做圆周运动的实际半径r______________（填“大于”“小于”或“等于”）L。 【答案】（1） ①. 3 ②. 控制变量法 （2）质量 （3）小于 【解析】 【小问1详解】 [1][2]为体会向心力大小和圆周运动周期的关系，应控制半径和质量一定，则应进行的是操作1与操作3，这里用到的实验方法为控制变量法。 【小问2详解】 通过操作1与操作4，可知半径和周期一定，该同学能体会的是向心力大小和质量的关系。 【小问3详解】 操作1中，由于绳子拉力需要提供竖直分力与沙袋的重力平衡，设绳子与竖直方向的夹角为，则沙袋做圆周运动的实际半径为 可知沙袋做圆周运动的实际半径r小于L。 四、解答题 13. 如图所示，从倾角为的斜面上的点水平抛出一个小球，小球的初速度为，最后小球落在斜面上的点，重力加速度为。求： （1）小球的运动时间； （2）小球到达点时速度的大小。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 水平方向有 竖直方向有 由几何关系得 解得 【小问2详解】 竖直方向速度为 则合速度为 14. 假设未来的人类登上某一地外行星。一个人在距离该行星表面高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过时间后回到星球表面，已知该行星的半径为，万有引力常量为，求： （1）该行星表面的重力加速度大小； （2）该行星的平均密度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 一个人在距离该行星表面高度处，以初速度沿水平抛出一个小球，经过时间后回到星球表面，则小球做平抛运动，竖直方向有 解得该行星表面的重力加速度大小为 【小问2详解】 在这个星球表面上的物体受到的重力可以视为万有引力，设这个星球的质量为，有 解得 星球体积为 由密度公式得 15. 如图所示，一个竖直放置的圆锥筒可以不同的转速绕其中心轴转动，筒内壁粗糙，筒口半径为R，筒高为H，且满足，筒内壁A点处有一质量为m的小物块，A点位于斜面的一半处，即A到轴的距离为，重力加速度为g=10m/s2。 （1）当筒不转动时，物块静止在筒壁A点受到的摩擦力和支持力的大小； （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其受到的摩擦力为零时，筒转动的角速度； （3）若已知斜面的最大静摩擦因数，转动过程中，要求物块相对锥筒一直保持静止，求锥筒的最大角速度。 【答案】（1），；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设圆锥母线与水平方向的夹角为，当筒不转动时，物块静止在筒壁A点时受到的重力、摩擦力和支持力三力作用而平衡，如图 可得 由平衡条件得摩擦力和支持力的大小为 ， （2）当物块在A点随筒做匀速转动，且其所受到的摩擦力为零时，物块在筒壁A点时受到的重力和支持力作用，它们的合力提供向心力，如图 设筒转动的角速度为ω有 由几何关系得 联立解得 （3）当角速度最大时筒壁对物块的最大静摩擦力沿筒壁向下，由牛顿第二定律，竖直方向有 水平方向有 又 联立得 即最大角速度不能超过rad/s。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $