精品解析：安徽省阜阳市阜南实验中学（阜南县教师进修学校）2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

阜南实验中学2024-2025学年高一下学期第一次质量检测 物理试卷 （时间：75分钟，满分：100分） 一、单选题 1. 下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中，不正确的是（　　） A. 探究向心力的关系式，需要用到控制变量法 B. 伽利略研究抛体运动利用几何工具证明了抛体运动轨迹是一条抛物线 C. 所有的抛体运动都可以看成是匀速直线运动与自由落体运动的合成 D. 平抛运动随着运动时间的延长，最终可以变成竖直下抛运动 2. 一迷你热气球以速度从水平地面上匀速竖直上升，假设从该时刻起．热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动，当热气球上升到时，其水平速度为8m/s，则热气球离出发点距离约为（ ） A. 3.2m B. 6.4m C. 8.0m D. 10.2m 3. 如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，则司机A与乘客B相比一定正确的是（　　） A. 角速度ωA > ωB B. 线速度vA = vB C. 向心加速度aA < aB D. 向心力FA < FB 4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 5. 同一水平线上相距为L的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 甲球要先抛出才能相遇 B. 在任意相同时间内两球速度的变化量相同 C. 两球相遇时乙球速度更大 D. 两球相遇时甲球加速度更大 6. 绿色出行，自行车是一种不错的选择。自行车基本原理如图所示，分别为链轮、飞轮和后轮上的三个点，已知链轮、飞轮和后轮的半径之比为，将后轮悬空，匀速转动踏板时，三点的（ ） A. 线速度大小之比为 B. 角速度之比为 C. 转速之比为 D. 周期之比为 7. 在轻杆OA的A端固定一个可视为质点的重物，轻杆以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 在最高点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下 B. 在最低点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下 C. 在最高点，速度越大，杆对重物作用力越小 D. 在最低点，速度越大，杆对重物的作用力越小 8. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。如图所示，若航天员从倾角为θ的斜面顶端A处，沿水平方向以初速度抛出一小球，经过一段时间后小球落在斜面上的B点。小球运动到P点时离斜面最远，P点到斜面的垂直距离为PC，P点离斜面的竖直高度为PD。已知月球表面的重力加速度为g，则（　　） A. P、C两点间的距离为 B. P、D两点间的距离为 C. 小球从A点运动到P点的时间为 D. 小球从A点运动到B点的时间为 二、多选题 9. 如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r．一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为．选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则( ) A. 选择路线①,赛车经过的路程最短 B. 选择路线②,赛车的速率最小 C. 选择路线③,赛车所用时间最短 D. ①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等 10. 如图所示为滑雪道的示意图，运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，再落回斜面PQ。现有两名滑雪运动员（均视为质点）从跳台P处先后沿水平方向向右飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，两名运动员均落到斜面PQ上，下列说法正确的是（　　） A. 两运动员在空中飞行的时间之比为 B. 两运动员在空中飞行的水平位移之比为 C. 两运动员在空中飞行时到斜面PQ的最大距离之比为 D. 两运动员落到斜面PQ时与斜面的夹角之比为 三、实验题 11. 用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，图乙是变速塔轮的原理示意图。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_____。 A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （2）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，变速塔轮的半径之比为1：1，是探究哪两个物理量之间的关系_____。 A. 向心力与质量 B. 向心力与角速度 C. 向心力与半径 D. 向心力与线速度 （3）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。 A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1 12. 用如图1所示装置探究平抛运动的特点。 （1）若已经得到平抛运动竖直方向分运动的规律，设法确定“相等的时间间隔”，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。则实验中在轨迹曲线上选取的若干个“相等时间间隔”的点，相邻之间的竖直距离_____________（填“相等”或“不相等”）。 （2）下列器材问题和操作方式不会对实验探究有影响的是（　　） A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽末端不水平 C. 小球在释放时有初速度v0 D. 小球每次自由释放的位置不同 （3）图2是某同学在做平抛运动实验时得出小球的运动轨迹，图中a、b、c三点分别表示小球运动过程经过的三个位置，空气阻力不计，则小球做平抛运动的初速度大小为_______________m/s。（结果保留2位有效数字） 四、解答题 13. 2023年7月2日上午8点30分，2023年四川省“百舟竞渡龙舟赛”眉山青神会场活动在唤鱼公园青神湖正式开赛。若一艘参赛龙舟（可视为质点）要渡过一条两岸平行的河流，龙舟在静水中的速度大小v1=5m/s，龙舟渡河的最短时间T=40s。 （1）求河的宽度。 （2）若龙舟在静水中速度大小v2=4m/s，河水的流速大小v3=5m/s，河的宽度不变，求龙舟渡河的最短距离。 14. 如图所示，斜面倾角为θ，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到斜面B点，求： （1）物体在空中飞行的时间； （2）AB间的距离； （3）落到斜面上的速度。 15. 如图，“”形轻框架的水平细杆OM粗糙，竖直细杆ON光滑，质量分别为m、2m的金属环a、b用长为L的轻质细线连接，分别套在水平杆和竖直杆上。a、b处于静止状态，细线与水平方向的夹角。已知a环与水平杆间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）求a环受摩擦力大小f； （2）若细线与水平方向的夹角始终为45°，框架绕竖直杆ON匀速转动，求转动的角速度ω满足的条件。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 阜南实验中学2024-2025学年高一下学期第一次质量检测 物理试卷 （时间：75分钟，满分：100分） 一、单选题 1. 下列关于物理学史、物理学研究方法的叙述中，不正确的是（　　） A. 探究向心力的关系式，需要用到控制变量法 B. 伽利略研究抛体运动利用几何工具证明了抛体运动的轨迹是一条抛物线 C. 所有的抛体运动都可以看成是匀速直线运动与自由落体运动的合成 D. 平抛运动随着运动时间的延长，最终可以变成竖直下抛运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．探究向心力关系式时，需控制变量（如保持质量、半径不变，研究F与v2的关系），故A正确，不符合题意； B．伽利略通过分解运动为水平和竖直方向，利用几何方法证明了抛体轨迹为抛物线，故B正确，不符合题意； C．抛体运动（如平抛、斜抛）均可分解为水平匀速直线运动和竖直方向的匀变速运动（加速度为g，无论初速度如何），此处的“自由落体”广义指仅受重力作用的运动，故C正确，不符合题意； D．平抛运动的水平速度始终存在，轨迹为抛物线，即使时间无限长，也不会变为仅竖直方向的直线运动（竖直下抛），故D错误，符合题意。 故选D。 2. 一迷你热气球以速度从水平地面上匀速竖直上升，假设从该时刻起．热气球在水平方向上受风力作用做匀加速运动，当热气球上升到时，其水平速度为8m/s，则热气球离出发点的距离约为（ ） A. 3.2m B. 6.4m C. 8.0m D. 10.2m 【答案】D 【解析】 【详解】根据运动的合成和分解可知，气球在竖直方向上运动的时间 水平方向上运动时间与竖直方向上运动的时间相等，故水平方向的位移 所以热气球距出发点的距离 故选D。 3. 如图所示，汽车在拐弯时做匀速圆周运动，则司机A与乘客B相比一定正确是（　　） A. 角速度ωA > ωB B. 线速度vA = vB C. 向心加速度aA < aB D. 向心力FA < FB 【答案】C 【解析】 【详解】ABC．汽车转弯时，司机A与乘客B的角速度是相同的，根据v = ωr、a = ω2r，由于rA < rB，则有vA < vB，aA < aB，故AB错误，C正确； D．根据F = mω2r，由于A、B质量关系未知，故无法比较向心力大小关系，故D错误。 故选C。 4. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即 故A错误，B正确； CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。 故选B。 5. 同一水平线上相距为L的两位置沿相同方向水平抛出两小球甲和乙，两球在空中相遇，运动轨迹如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ） A. 甲球要先抛出才能相遇 B. 在任意相同时间内两球速度的变化量相同 C. 两球相遇时乙球速度更大 D. 两球相遇时甲球加速度更大 【答案】B 【解析】 【详解】A．将平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，相遇时竖直下落的高度相同，因此两球同时抛出，A错误； BD．抛出后两球的加速度都是重力加速度相同，根据加速度的定义可知，在任意相同时间内两球速度的变化量相同，B正确，D错误； C．由于同时抛出，水平方向上，甲球追上乙球，可知抛出时甲球的初速度更大，相遇时竖直方向速度相同，因此两球相遇时甲球速度更大，D错误。 故选B 6. 绿色出行，自行车是一种不错的选择。自行车基本原理如图所示，分别为链轮、飞轮和后轮上的三个点，已知链轮、飞轮和后轮的半径之比为，将后轮悬空，匀速转动踏板时，三点的（ ） A. 线速度大小之比为 B. 角速度之比为 C. 转速之比为 D. 周期之比为 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据传动装置的特点，可知，飞轮和后轮同轴转动，则；根据，可得 则三点的线速度大小之比为 故A错误； B．根据，可得 则三点的角速度之比为 故B错误； C．根据转速，可得三点的转速之比为 故C错误； D．根据，可得三点的周期之比为 故D正确。 故选D。 7. 在轻杆OA的A端固定一个可视为质点的重物，轻杆以O点为圆心在竖直平面内做圆周运动。则下列说法正确的是（　　） A. 在最高点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下 B. 在最低点，杆对重物的作用力可能向上，也可能向下 C. 在最高点，速度越大，杆对重物的作用力越小 D. 在最低点，速度越大，杆对重物的作用力越小 【答案】A 【解析】 【详解】AC．设杆长为，在最高点，当重力刚好提供向心力时，则有 可得 当重物经过最高点的速度小于时，杆对重物的作用力向上；当重物经过最高点的速度大于时，杆对重物的作用力向下；当重物经过最高点的速度大于时，根据牛顿第二定律可得 可知速度越大，杆对重物的作用力越大，故A正确，C错误； BD．重物经过最低点时，根据牛顿第二定律可得 可知杆对重物的作用力一定向上，速度越大，杆对重物的作用力越大，故BD错误。 故选A。 8. 我国将在2030年前后实现航天员登月计划并在月球上进行相关的科学探测与实验。如图所示，若航天员从倾角为θ的斜面顶端A处，沿水平方向以初速度抛出一小球，经过一段时间后小球落在斜面上的B点。小球运动到P点时离斜面最远，P点到斜面的垂直距离为PC，P点离斜面的竖直高度为PD。已知月球表面的重力加速度为g，则（　　） A. P、C两点间的距离为 B. P、D两点间的距离为 C. 小球从A点运动到P点的时间为 D. 小球从A点运动到B点的时间为 【答案】B 【解析】 【详解】A．建立如图所示的坐标系 根据运动的分解可得，小球沿两坐标系得初速度分别为， 沿两坐标系得加速度分别为， 因此可以将小球看成y方向得竖直上抛运动和x方向得匀加速直线运动，小球达到P点时，则有 A错误； B．根据几何关系可得 B正确； C．小球从A点运动到P点的时间为 C错误； D．小球从A点运动到B点时间为 D错误。 故选B。 二、多选题 9. 如图所示为赛车场的一个水平“U”形弯道，转弯处为圆心在O点的半圆，内外半径分别为r和2r．一辆质量为m的赛车通过AB线经弯道到达线，有如图所示的①、②、③三条路线,其中路线③是以为圆心的半圆,，赛车沿圆弧路线行驶时，路面对轮胎的最大径向静摩擦力为．选择路线，赛车以不打滑的最大速率通过弯道(所选路线内赛车速率不变，发动机功率足够大),则( ) A. 选择路线①,赛车经过的路程最短 B. 选择路线②,赛车的速率最小 C. 选择路线③,赛车所用时间最短 D. ①、②、③三条路线的圆弧上,赛车的向心加速度大小相等 【答案】ACD 【解析】 【详解】试题分析：选择路线①，经历的路程s1=2r+πr，选择路线②，经历的路程s2=2πr+2r，选择路线③，经历的路程s3=2πr，可知选择路线①，赛车经过的路程最短，故A正确．根据得，，选择路线①，轨道半径最小，则速率最小，故B错误．根据知，通过①、②、③三条路线的最大速率之比为，根据，由三段路程可知，选择路线③，赛车所用时间最短，故C正确．根据知，因为最大速率之比为，半径之比为1：2：2，则三条路线上，赛车的向心加速度大小相等．故D正确．故选ACD． 考点：圆周运动；牛顿第二定律 10. 如图所示为滑雪道的示意图，运动员从斜坡上的M点由静止自由滑下，经过水平NP段后飞入空中，再落回斜面PQ。现有两名滑雪运动员（均视为质点）从跳台P处先后沿水平方向向右飞出，其速度大小之比为，不计空气阻力，两名运动员均落到斜面PQ上，下列说法正确的是（　　） A. 两运动员在空中飞行的时间之比为 B. 两运动员在空中飞行的水平位移之比为 C. 两运动员在空中飞行时到斜面PQ的最大距离之比为 D. 两运动员落到斜面PQ时与斜面的夹角之比为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．运动员从跳台P处水平飞出，设初速度为，平抛运动的时间为t，斜面PQ的倾角为，落到斜面PQ上时有 解得 可得他们飞行时间之比为 故A项正确； B．运动员飞行的水平位移为 他们飞行的水平位移之比为 故B项错误； C．运动员在空中离斜面PQ的最大距离为 他们在空中离斜面PQ的最大距离之比为 故C项错误； D．运动员落回斜面PQ的速度与水平面的夹角为，可知 可得两次的速度与水平面的夹角相等，而速度与斜面PQ的夹角，所以 故D项正确。 故选AD。 三、实验题 11. 用图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，图乙是变速塔轮的原理示意图。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的_____。 A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 微小量放大法 （2）某次实验时，选择两个体积相等的实心铝球和钢球分别放置在A处和C处，变速塔轮的半径之比为1：1，是探究哪两个物理量之间的关系_____。 A. 向心力与质量 B. 向心力与角速度 C. 向心力与半径 D. 向心力与线速度 （3）某次实验保证小球质量和圆周运动半径相等，若标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：4，由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。 A. 1：2 B. 2：1 C. 1：4 D. 4：1 【答案】（1）C （2）A （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1]利用该装置在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的控制变量法，故选C。 【小问2详解】 [1]实验中，两球质量不相同，变速塔轮的半径之比为1：1，则角速度相等，根据 此时可研究向心力的大小F与质量m的关系，故选A。 【小问3详解】 [1]根据 小球质量和圆周运动半径相等，两个小球所受向心力的比值为1：4，可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为2：1，故选B。 12. 用如图1所示装置探究平抛运动的特点。 （1）若已经得到平抛运动竖直方向分运动的规律，设法确定“相等的时间间隔”，再看相等的时间内水平分运动的位移，进而确定水平分运动的规律。则实验中在轨迹曲线上选取的若干个“相等时间间隔”的点，相邻之间的竖直距离_____________（填“相等”或“不相等”）。 （2）下列器材问题和操作方式不会对实验探究有影响的是（　　） A. 斜槽轨道不光滑 B. 斜槽末端不水平 C. 小球在释放时有初速度v0 D. 小球每次自由释放的位置不同 （3）图2是某同学在做平抛运动实验时得出小球的运动轨迹，图中a、b、c三点分别表示小球运动过程经过的三个位置，空气阻力不计，则小球做平抛运动的初速度大小为_______________m/s。（结果保留2位有效数字） 【答案】（1）不相等 （2）A （3）2.0m/s 【解析】 【小问1详解】 由于水平方向分运动为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，则实验中在轨迹曲线上选取的若干个“相等时间间隔”的点，相邻之间的水平位移相等，竖直距离不相等。 【小问2详解】 实验中需要保证小钢球平抛的初速相同，所以斜槽末端水平，且应从斜槽同一位置由静止释放，斜槽轨道不需要光滑，即斜槽轨道不光滑对实验没有影响，但斜槽末端不水平、小球在释放时有初速度v0、小球每次自由释放的位置不同均对实验有影响。 故选A。 小问3详解】 水平方向有 竖直方向有 联立可得 四、解答题 13. 2023年7月2日上午8点30分，2023年四川省“百舟竞渡龙舟赛”眉山青神会场活动在唤鱼公园青神湖正式开赛。若一艘参赛龙舟（可视为质点）要渡过一条两岸平行的河流，龙舟在静水中的速度大小v1=5m/s，龙舟渡河的最短时间T=40s。 （1）求河的宽度。 （2）若龙舟在静水中的速度大小v2=4m/s，河水的流速大小v3=5m/s，河的宽度不变，求龙舟渡河的最短距离。 【答案】（1）200m （2）250m 【解析】 【小问1详解】 当船头垂直河岸过河时，渡河时间最短，则河宽为 【小问2详解】 由题知，船速小于水速，设龙舟以最短距离渡河时合速度与河岸夹角为，则 则渡河的最短距离 14. 如图所示，斜面倾角为θ，小球从A点以初速度v0水平抛出，恰好落到斜面B点，求： （1）物体在空中飞行的时间； （2）AB间的距离； （3）落到斜面上的速度。 【答案】（1） （2） （3），方向与水平方向的夹角的正切值为 【解析】 【小问1详解】 小球从A点平抛落在B点，有， 而平抛的位移偏向角为，有 联立解得 【小问2详解】 AB间的距离为 小问3详解】 物体落到斜面上的竖直分速度为 合速度大小为 设合速度与水平方向的夹角为，有 即合速度与水平方向的夹角的正切值为。 15. 如图，“”形轻框架的水平细杆OM粗糙，竖直细杆ON光滑，质量分别为m、2m的金属环a、b用长为L的轻质细线连接，分别套在水平杆和竖直杆上。a、b处于静止状态，细线与水平方向的夹角。已知a环与水平杆间的动摩擦因数为，设最大静摩擦力约等于滑动摩擦力，重力加速度为g。 （1）求a环受的摩擦力大小f； （2）若细线与水平方向的夹角始终为45°，框架绕竖直杆ON匀速转动，求转动的角速度ω满足的条件。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）对b环竖直方向受力分析可得 对a环水平方向上，受力分析可得 联立解得 （2）根据整体法分析可得，a环对OM杆的压力为 又 框架绕竖直杆ON匀速转动，半径为 根据受力分析可得 对a环，当摩擦力水平方向右时有 当摩擦力水平方向左时有 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $