精品解析：内蒙古师范大学附属中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题

内蒙古师范大学附属中学 2024－2025学年第二学期高一年级月考试题 物理 第I卷（选择题 共46分） 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. 下列关于运动情况的描述，说法正确的是（　　） A. 一物体受到变力作用，不可能做直线运动 B. 一物体受到恒力作用可能做圆周运动 C. 匀速圆周运动一定是加速度变化的曲线运动 D. 平抛运动是加速度随时间均匀变化的曲线运动 2. 关于万有引力与天体，下列说法正确的是（（　　） A. 第谷测量大量行星运行的数据并据此推理出了行星运动定律 B. 所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 C. 牛顿在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力，得出引力常量的数值 D. 由可知，两物体紧靠在一起时，万有引力无穷大 3. 如图所示，为马戏团中上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以的速度过轨道最高点B，并以的速度过最低点A。则在A、B两点摩托车对轨道的压力大小之差为（　　） A. B. C. D. 4. 随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面（与车厢底板平行）上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 列车转弯过程中的向心加速度为gtanθ，方向与水平面的夹角为θ B. 列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用 C. 水杯与桌面间无摩擦 D. 水杯内水面与桌面不平行 5. 在某次演习中，轰炸机A以速度沿水平方向飞行，当飞行到山坡底角正上方的P点时，投放了一枚炸弹，炸弹恰好运动最小的位移（即投放点与落点连线垂直于山坡）落在山坡上的某点Q（未画出）；轰炸机B以速度沿水平方向飞行，同样在P点投放一枚炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的某点M（未画出）。已知山坡倾角为，重力加速度g取，则先后两次投放炸弹在空中运动时间之比为（　　）（取，） A. B. C. D. 6. 、两物体的质量均为m，它们以相同的初速度在光滑的水平面内从如图所示的位置出发，A在绳子的牵引下绕O点做匀速圆周运动，半径为，受到一个水平恒力的作用，那么对施加的水平恒力的大小、方向必须满足什么条件，才可使、两物体在某一时刻的速度相同？（　　） A. ，方向水平向右 B. ，方向水平向左 C. ，方向水平向右 D. ，方向水平向左 7. 如图所示，某同学在进行投篮练习。已知A、B、C是篮球运动轨迹中的三个点，其中A为球抛出点，B为球运动轨迹的最高点，C为球落入篮筐的点，且A、B连线垂直于B、C连线，A、B连线与水平方向的夹角，不计空气阻力。则篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为（　　） A. B. C. D. 8. 四个完全相同的小球、、、均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，、在同一水平面内运动；如图乙所示，小球在较低圆周1上做匀速圆周运动，小球D在较高圆周2上做匀速圆周运动，C、D两球的摆线长度相同，则下列说法正确的是（　　） A. A球与B球的角速度相等 B. A球受到的绳的拉力比B球大 C. C球的角速度比D球大 D. C球受到的绳的拉力比D球小 9. 一根长的轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图甲所示，当圆锥绕其竖直轴线匀速转动时，小球与圆锥体保持相对静止，设其转动的角速度为，线的张力T随变化的图像如图乙所示，g取。下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为2kg B. 当时，细线的拉力为40N C. 当时，圆锥对小球的支持力为25N D. 当时，细线的拉力为 10. 如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴以恒定的角速度转动，圆筒的半径。筒壁内有小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为，重力加速度g取，，，则的值可能是（　　） A. B. C. D. 第II卷（非选择题 共54分） 二、实验题（本题共2个小题，每空2分，共14分） 11. 某同学做“验证向心力与线速度关系”的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球，已知小钢球的直径为d，钢球静止时刚好位于光电门中央，主要实验步骤如下： ①将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为，用米尺量出线长L： ②将钢球拉到适当的高度处由静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t； ③力传感器示数的最大值为。 已知当地的重力加速度大小为g，请用上述题中已知的物理量表示： （1）小球的质量______； （2）根据受力分析，小球通过光电门时所受合力的表达式______； （3）根据向心力公式，小球通过光电门时所需向心力______。 12. 如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有：______。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 D. 轴的方向根据重垂线确定 E. 为描出小球的运动轨迹，需要用折线把所有的点连接起来 （2）图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为坐标原点。在轨迹上任取三点A、B、C，测得A点的竖直坐标为，B点的竖直坐标为，O与A、A与B两点水平间距均为，C点的竖直坐标为，取，则： ①O点______（填“是”或“不是”）抛出点； ②平抛速度______； ③小球在C点的速度______。（计算结果均保留两位有效数字） 四、计算题（本题共3个小题，共40分） 13. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L；若月球可视为均匀的天体球，已知月球半径为R，引力常量为G，求： （1）月球表面重力加速度； （2）月球的质量。 14. 一物体在如图甲所示的xoy水平面上运动，图乙为其沿x轴方向上的速度一时间图像；图丙为其沿y轴方向上的位移一时间图像，图丙中曲线为抛物线且在原点处与t轴相切。则求： （1）此物体在5s末的加速度a； （2）此物体在5s末的速度。 15. 如图甲所示，圆形可旋转餐桌是一种创新的餐桌设计，它结合了圆形餐桌的优雅和旋转功能的实用性，给人们的就餐带来了方便，不仅在各大饭店酒店频频出现，甚至于已经走进了千家万户，转盘上可以摆放各种漂亮的花瓶，作为装饰，让人们吃的赏心悦目。它可以等效为如乙图所示的物理模型，质量分别为、的、两个花瓶（可视为质点）用长的细线连接，放在半径的水平圆形转盘上，花瓶B位于转盘的边缘处，开始细线拉直且过水平转盘的中心O点，两花瓶与转盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，两花瓶滑动前可随转台一起转动。增大转台的转速，当A花瓶刚要相对转台滑动时细线也恰好被拉断。转盘离水平地面的高度，重力加速度取，不计其他阻力。求： （1）细线刚好绷紧时转盘的角速度的大小； （2）细线承受的最大拉力及细线恰好被拉断时转盘的角速度的大小； （3）细线断后花瓶B的落地点与转盘中心的水平距离的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 内蒙古师范大学附属中学 2024－2025学年第二学期高一年级月考试题 物理 第I卷（选择题 共46分） 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. 下列关于运动情况的描述，说法正确的是（　　） A. 一物体受到变力作用，不可能做直线运动 B. 一物体受到恒力作用可能做圆周运动 C. 匀速圆周运动一定是加速度变化的曲线运动 D. 平抛运动是加速度随时间均匀变化的曲线运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．一物体受到变力作用，若变力与速度方向共线，则物体做直线运动，选项A错误； B．做圆周运动的物体需要的向心力是变力，则一物体受到恒力作用时不可能做圆周运动，选项B错误； C．匀速圆周运动的加速度方向不断变化，则一定是加速度变化的曲线运动，选项C正确； D．平抛运动是加速度不变的曲线运动，选项D错误。 故选C。 2. 关于万有引力与天体，下列说法正确的是（（　　） A. 第谷测量大量行星运行的数据并据此推理出了行星运动定律 B. 所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上 C. 牛顿在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力，得出引力常量的数值 D. 由可知，两物体紧靠在一起时，万有引力无穷大 【答案】B 【解析】 【详解】A．开普勒通过研究第谷的行星运行的大量数据，据此推理出了行星运动定律，A错误； B．所有行星绕太阳运动的轨迹都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，B正确； C．牛顿在实验室里通过测量几个铅球之间的万有引力，发现了万有引力定律，但没有得出引力常量的数值，牛顿发现了万有引力定律之后，第一次通过实验比较准确地测出万有引力常量的科学家是卡文迪许，C错误； D．两物体紧靠在一起时，万有引力定律不再适用，D错误。 故选B。 3. 如图所示，为马戏团中上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以的速度过轨道最高点B，并以的速度过最低点A。则在A、B两点摩托车对轨道的压力大小之差为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】在最高点时 在最低点时 可得 根据牛顿第三定律可知在A、B两点摩托车对轨道的压力大小之差为6mg。 故选D。 4. 随着交通的发展，旅游才真正变成一件赏心乐事，各种“休闲游”“享乐游”纷纷打起了宣传的招牌。某次旅游中游客乘坐列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，同时观察放在桌面（与车厢底板平行）上水杯内的水面，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是（　　） A. 列车转弯过程中的向心加速度为gtanθ，方向与水平面的夹角为θ B. 列车的轮缘与轨道无侧向挤压作用 C. 水杯与桌面间无摩擦 D. 水杯内水面与桌面不平行 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】A设玩具小熊的质量为m，则玩具小熊受到的重力mg、细线的拉力FT的合力提供玩具小熊随列车做水平面内圆周运动的向心力F（如图），有 mgtanθ=ma 可知列车在转弯过程中的向心加速度大小为 a=gtanθ，方向与水平面平行 所以A错误； B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，故列车的轮缘对轨道无侧向挤压作用，所以B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，则水杯与桌面间的静摩擦力为零，所以C正确； 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，与桌面平行，所以D错误； 故选BC。 5. 在某次演习中，轰炸机A以速度沿水平方向飞行，当飞行到山坡底角正上方的P点时，投放了一枚炸弹，炸弹恰好运动最小的位移（即投放点与落点连线垂直于山坡）落在山坡上的某点Q（未画出）；轰炸机B以速度沿水平方向飞行，同样在P点投放一枚炸弹，炸弹正好垂直击中山坡上的某点M（未画出）。已知山坡倾角为，重力加速度g取，则先后两次投放炸弹在空中运动时间之比为（　　）（取，） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】已知轰炸机A投放的炸弹恰好运动最小的位移（即投放点与落点连线垂直于山坡）落在山坡上的某点，设炸弹水平位移为，竖直位移为，山坡倾角为37°，由几何关系可知，位移方向与水平方向的夹角为，根据平抛运动的位移偏转角正切值公式 又有， 故，因为，所以，故轰炸机A投放炸弹在空中运动时间为 已知轰炸机B投放的炸弹正好垂直击中山坡上的某点M，设此时炸弹的速度偏转角为，此时水平速度为，竖直速度为，根据几何关系可知，根据平抛运动的速度偏转角正切值公式 又有， 故，因为，所以，故轰炸机B投放炸弹在空中运动时间为 则先后两次投放炸弹在空中运动时间之比为 故选A。 6. 、两物体的质量均为m，它们以相同的初速度在光滑的水平面内从如图所示的位置出发，A在绳子的牵引下绕O点做匀速圆周运动，半径为，受到一个水平恒力的作用，那么对施加的水平恒力的大小、方向必须满足什么条件，才可使、两物体在某一时刻的速度相同？（　　） A. ，方向水平向右 B. ，方向水平向左 C. ，方向水平向右 D. ，方向水平向左 【答案】B 【解析】 【详解】速度是矢量，速度相等则应是速度的大小相同、方向相同，对B物体来说，若水平力向右，B物体做加速直线运动，任一时刻的速度均大于初速度，此后的运动过程中B物体的速度不可能再与A物体速度相同，故水平力应向左，B作能返回的匀减速运动，则只有A在匀速圆周运动中速度方向水平向左时才可能相等。即 对B物体，取向左为正方向，由牛顿第二定律 根据运动学公式 联立解得 方向水平向左。 故选B。 7. 如图所示，某同学在进行投篮练习。已知A、B、C是篮球运动轨迹中的三个点，其中A为球抛出点，B为球运动轨迹的最高点，C为球落入篮筐的点，且A、B连线垂直于B、C连线，A、B连线与水平方向的夹角，不计空气阻力。则篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设篮球在A点的竖直分速度为，在C点的竖直分速度为，篮球的水平分速度为，篮球从A到B过程，根据逆向思维将篮球看成从B到A的平抛运动，篮球在A点时，根据平抛运动推论可得 根据几何关系可知B、C连线与水平方向的夹角为 篮球从B到C做平抛运动，篮球在C点时，根据平抛运动推论可得 又， 联立可得篮球从A到B与从B到C的运动时间之比为 故选C。 8. 四个完全相同的小球、、、均在水平面内做圆锥摆运动。如图甲所示，、在同一水平面内运动；如图乙所示，小球在较低圆周1上做匀速圆周运动，小球D在较高圆周2上做匀速圆周运动，C、D两球的摆线长度相同，则下列说法正确的是（　　） A. A球与B球的角速度相等 B. A球受到的绳的拉力比B球大 C. C球的角速度比D球大 D. C球受到的绳的拉力比D球小 【答案】AD 【解析】 【详解】AB．对甲图中小球分析可知 解得 因两球在同一水平面上运动，可知角速度相等；根据 可知A球受到的绳的拉力比B球小，选项A正确，B错误； CD．对乙图，根据 可知C球的角速度比D球小；根据 C球受到的绳的拉力比D球小，选项C错误，D正确。 故选AD。 9. 一根长的轻质细线一端系一可视为质点的小球，细线另一端固定在一光滑圆锥顶上，如图甲所示，当圆锥绕其竖直轴线匀速转动时，小球与圆锥体保持相对静止，设其转动的角速度为，线的张力T随变化的图像如图乙所示，g取。下列说法正确的是（　　） A. 小球的质量为2kg B. 当时，细线的拉力为40N C. 当时，圆锥对小球的支持力为25N D. 当时，细线的拉力为 【答案】ABD 【解析】 【详解】ACD．设锥体母线与竖直方向的夹角为，当小球的角速度为0时，受重力、支持力和线的拉力而平衡，由平衡方程有 随着角速度增大，绳的拉力增大，圆锥面对小球的支持力减小，由图可知，当，即 拉力发生突变，即此时小球即将离开斜面，支持力为0，对小球受力分析由牛顿第二定律有， 联立解得，， 故AD正确，C错误； B．当时，可知小球已经离开圆锥面，此时绳子上的拉力为，设绳子与竖直方向夹角为，对小球受力分析，由牛顿第二定律有， 联立解得此时绳的拉力为 故B正确。 故选ABD。 10. 如图所示，一倾斜的圆筒绕固定轴以恒定的角速度转动，圆筒的半径。筒壁内有小物体与圆筒始终保持相对静止，小物体与圆筒间的动摩擦因数为0.5（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力），转动轴与水平面间的夹角为，重力加速度g取，，，则的值可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】AD 【解析】 【详解】当物块在轨迹的最高点时，对物体受力分析如图， 其中沿桶壁的方向受力平衡，可得，f=mgsin53°≤μFN=fm 垂直于桶壁的方向mgcos53°+FN=mω2r 联立解得 故选AD。 第II卷（非选择题 共54分） 二、实验题（本题共2个小题，每空2分，共14分） 11. 某同学做“验证向心力与线速度关系”的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在力传感器上，下端悬挂一小钢球，已知小钢球的直径为d，钢球静止时刚好位于光电门中央，主要实验步骤如下： ①将钢球悬挂静止不动，此时力传感器示数为，用米尺量出线长L： ②将钢球拉到适当的高度处由静止释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t； ③力传感器示数的最大值为。 已知当地的重力加速度大小为g，请用上述题中已知的物理量表示： （1）小球的质量______； （2）根据受力分析，小球通过光电门时所受合力的表达式______； （3）根据向心力公式，小球通过光电门时所需向心力______。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，由平衡条件有 解得小球的质量 【小问2详解】 小球通过光电门时所受合力的表达式 【小问3详解】 小球通过光电门时的线速度 则小球通过光电门时所需向心力 12. 如图是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中正确的有：______。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 安装斜槽轨道，使其末端保持水平 C. 每次小球释放的初始位置可以任意选择 D. 轴的方向根据重垂线确定 E. 为描出小球的运动轨迹，需要用折线把所有的点连接起来 （2）图是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为坐标原点。在轨迹上任取三点A、B、C，测得A点的竖直坐标为，B点的竖直坐标为，O与A、A与B两点水平间距均为，C点的竖直坐标为，取，则： ①O点______（填“是”或“不是”）抛出点； ②平抛速度______； ③小球在C点的速度______。（计算结果均保留两位有效数字） 【答案】（1）BD （2） ①. 是 ②. 3.0 ③. 4.0 【解析】 【小问1详解】 AC．为了保证每次小球平抛运动的初速度相等，让小球每次从斜槽的同一位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故AC错误； B．为了保证小球的初速度水平，安装斜槽轨道时，其末端应保持水平，故B正确； D．y轴的方向根据重垂线确定，保证y轴的方向竖直向下，故D正确； E．用描点法描绘运动轨迹时，应将各点连成平滑的曲线，不能连成折线，故E错误； 故选BD。 【小问2详解】 ①[1]由于OA、AB的水平距离相等，可知两段时间间隔相等 又 可知O点竖直方向的速度为0，所以O点是抛出点。 ②[2]平抛运动竖直方向做自由落体运动， 解得， 所以A、B间的时间 水平方向做匀速直线运动，所以水平初速度 ③[3]由运动学公式可知 解得 由勾股定理可得 四、计算题（本题共3个小题，共40分） 13. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，其后将探索建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测和相关技术试验验证。若航天员在月球表面附近高h处以初速度水平抛出一个小球，测出小球运动的水平位移大小为L；若月球可视为均匀的天体球，已知月球半径为R，引力常量为G，求： （1）月球表面重力加速度； （2）月球的质量。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）小球在月球表面做类平抛运动，可得 ， 联立，解得 （2）根据 联立，解得 14. 一物体在如图甲所示的xoy水平面上运动，图乙为其沿x轴方向上的速度一时间图像；图丙为其沿y轴方向上的位移一时间图像，图丙中曲线为抛物线且在原点处与t轴相切。则求： （1）此物体在5s末的加速度a； （2）此物体在5s末的速度。 【答案】（1），方向与x轴负向夹角正切值为2 （2）20m/s，方向沿y轴正向。 【解析】 【小问1详解】 由图乙可知，物体在x方向做匀减速运动，加速度大小 方向沿x轴负向； 在y方向做匀加速运动，根据 可得 方向沿y轴正向； 物体在5s末的加速度 方向与x轴负向夹角 【小问2详解】 物体在5s末 可知此时的速度v=20m/s，方向沿y轴正向。 15. 如图甲所示，圆形可旋转餐桌是一种创新的餐桌设计，它结合了圆形餐桌的优雅和旋转功能的实用性，给人们的就餐带来了方便，不仅在各大饭店酒店频频出现，甚至于已经走进了千家万户，转盘上可以摆放各种漂亮的花瓶，作为装饰，让人们吃的赏心悦目。它可以等效为如乙图所示的物理模型，质量分别为、的、两个花瓶（可视为质点）用长的细线连接，放在半径的水平圆形转盘上，花瓶B位于转盘的边缘处，开始细线拉直且过水平转盘的中心O点，两花瓶与转盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，两花瓶滑动前可随转台一起转动。增大转台的转速，当A花瓶刚要相对转台滑动时细线也恰好被拉断。转盘离水平地面的高度，重力加速度取，不计其他阻力。求： （1）细线刚好绷紧时转盘的角速度的大小； （2）细线承受的最大拉力及细线恰好被拉断时转盘的角速度的大小； （3）细线断后花瓶B的落地点与转盘中心的水平距离的大小。 【答案】（1） （2）， （3） 【解析】 【小问1详解】 A、B两物体与桌面间的最大静摩擦力为， 当细线刚好绷紧时，物块B受到的静摩擦力达到最大值，对B由牛顿第二定律则有 代入数据解得 【小问2详解】 由题意知细线上拉力最大时物块A受到的静摩擦力也达到最大，对A受力分析由牛顿第二定律有 对B受力分析由牛顿第二定律有 解得， 【小问3详解】 细线断后物块B做平抛运动，如图所示 平抛运动的初速度大小为 由平抛运动规律有， 则B落地时落地点与转台中心的水平距离为 联立解得细线断后花瓶B的落地点与转盘中心的水平距离 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $