精品解析：安徽省合肥市肥西宏图中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

宏图大地中学2024-2025年度（下）高一年级 物理学科第一次段考试卷 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，周期为4s，则（　　） A. 角速度大小为0.5rad/s B. 转速为0.25r/s C. 运动轨迹的半径为1m D. 运动轨迹的半径为0.5m 【答案】B 【解析】 【详解】A．质点做匀速圆周运动，角速度 故A错误； B．转速 故B正确； CD．运动轨迹的半径 故CD错误； 故选B。 2. 如图所示，小球以初速度水平抛出后落在倾角为的斜面上，小球从抛出点到达斜面的位移最小，不计空气阻力，重力加速度为g，小球的飞行时间为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】小球从抛出点到达斜面的位移最小，此时位移方向与斜面方向垂直，则有 解得小球的飞行时间为 故选B。 3. 某质点在平面上运动，时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点做直线运动 B. 质点做匀变速曲线运动 C. 时质点速度为 D. 时质点的位置坐标为 【答案】B 【解析】 【详解】AB．质点沿x轴做匀加速直线运动，初速度和加速度分别为， 沿y轴负方向做匀速直线运动，速度为 合初速度为 合初速度与加速度方向不在同一直线，质点匀变速曲线运动，故A错误，B正确； C．时质点在x轴的分速度为 合速度大小为 故C错误； D．质点第1s内在x轴、y轴的分位移为， 此时位置坐标为（5.0m，5.0m），故D错误。 故选B。 4. 如图所示，斜面体B静置于水平桌面上。一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度上滑，然后又返回出发点。在上述过程中斜面体一直静止不动。下列说法正确的是（　　） A. 若斜面光滑，A上滑时的加速度与下滑时加速度大小相等，方向相反 B. 若斜面光滑，A返回出发点时的速度与初速度相同 C. 若斜面粗糙，A上滑时的加速度比下滑时的加速度要小 D. 无论斜面是否光滑，木块上滑与下滑时桌面对B的支持力一直小于A、B的重力之和 【答案】D 【解析】 【详解】A．若斜面光滑，A上滑时加速度与下滑时加速度大小相等，均为a=gsinθ 方向相同，均沿斜面向下，选项A错误； B．若斜面光滑，A返回出发点时的速度与初速度大小相同，但是方向不同，选项B错误； C．若斜面粗糙，A上滑时的加速度 下滑时的加速度 上滑时的大，故C错误； D．无论斜面是否光滑，木块上滑与下滑时木块的加速度均沿斜面向下，则对木块和斜面的整体在竖直方向由牛顿第二定律 则 即桌面对B的支持力一直小于A、B的重力和，故D正确。 故选D。 5. 如图所示，一个竖直向下的力，把它分解为两个分力和，已知分力水平向右，且。则关于分力的大小，下列正确的是（ ） A. 1N B. 7N C. 2N D. 5N 【答案】D 【解析】 【详解】根据平行四边形定则可知 代入题中数据解得 故选D。 6. 教材中有一皮带传动装置的示意图如图所示，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，关于A、B、C、D点的线速度和角速度的大小关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】AB．由于B、C、D点在同一个转轮上，围绕同一个圆心转动，有 由于A、C两点同皮带转动，有 根据 得 联立解得 故A正确，B错误； CD．因为B、C、D点在同一个转轮上，围绕同一个圆心转动，有 由 根据 解得 由于A、C两点同皮带转动，有 联立解得 故CD错误。 故选A。 7. 如图所示，半径为R半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时它和O点的连线与之间的夹角为60°，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 若此时摩擦力为0，则物块对陶罐的作用力为 B. 若此时摩擦力为0，则物块的线速度为 C. 若转速增加，物块与陶罐间的摩擦力增大 D. 若转速增加，物块将沿罐壁向上滑动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．若此时摩擦力为0，对物块受力情况如图所示 由上图可知，物块受到的支持力和重力的合力提供物块做圆周运动的向心力，则有， 解得， 故A正确，B错误； CD．若物块所受摩擦力为0时，则有， 解得 若刚开始转速小于，则物块所受摩擦力方向沿切线方向向上，此时转速增加，则物块与陶罐间的摩擦力减小，物块有向下运动趋势；若刚开始的转速大于，则物块所受摩擦力方向沿切线方向向下，此时转速增加，则物块与陶罐间的摩擦力增大，若继续增大，物块将沿罐壁向上滑动。由题知，刚开始的转速与的大小关系不确定，故物块所受摩擦力的变化情况和物块的运动情况无法确定，故CD错误。 故选A。 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A. A与B的线速度大小之比为2∶1 B. A与B的向心加速度大小之比为2∶1 C. A与B向心力大小之比为2∶1 D. 在转盘转速增加时，A与B一起滑动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．由题知A、B两个物体同轴转动，则ωA = ωB，由线速度公式 代入得 故A正确； B．由向心加速度公式知a = ω2r，代入得 故B正确； CD．由向心力公式知F = ma，代入得 故两个物体做圆周运动所需的向心力大小相等，在转动过程中摩擦力提供物体做圆周运动向心力，则由 可知fB > fA，故A先发生滑动，故CD错误。 故选AB。 9. 一物体只在力F的作用下，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线，下列说法正确的是（　　 ） A. 若为恒力，物体的初速度为零，则物体一定做直线运动 B. 若为恒力，物体的初速度不为零，则物体可能做直线运动也可能做曲线运动 C. 若为变力，物体的初速度为零，则物体一定做直线运动 D. 若为变力，物体的初速度不为零，则物体一定做曲线运动 【答案】AB 【解析】 【详解】A．若为恒力，物体的初速度为零，则物体一定沿力F方向做直线运动，选项A正确； B．若为恒力，物体的初速度不为零，若F与初速度共线，则物体做直线运动，若不共线，则物体做曲线运动，选项B正确； C．若为变力，物体的初速度为零，若力F方向不断变化，则物体做曲线运动，选项C错误； D．若为变力，若F方向不变，物体的初速度不为零，且与F共线，则物体一定做直线运动，选项D错误。 故选AB。 10. “水流星”是中国传统民间杂技艺术，如图所示，杂技演员手拿绳子的中点让两水桶在竖直平面内做圆周运动，绳子长度为，水桶可看作质点，则下列说法正确的是（　　） A. 水桶通过最高点时的速度可以为0 B. 水桶刚好通过最高点时的速度是 C. 水桶通过最高点时，水对桶底的压力可以为0 D. 水桶通过最低点时，绳子对水桶的拉力可以与水和桶所受总重力相等 【答案】BC 【解析】 【详解】ABC．水桶刚好通过最高点时的速度具有最小值，此时水对桶底的压力为0，重力刚好提供向心力，则有 解得 故A错误，BC正确； D．水桶通过最低点时，加速度方向向上，则绳子对水桶的拉力一定大于水和桶所受总重力，故D错误。 故选BC。 三、实验题（每空2分，共14分） 11. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。 （1）在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与__的关系 A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v （2）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为__________ （3）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 【答案】（1）B （2）1：2 （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据控制变量法可知，传动皮带调至第三层塔轮，二者的角速度不同，小球的半径和质量相同，故探究向心力的大小与角速度的关系。 故选B。 【小问2详解】 传动皮带套在塔轮第二层，根据可知两球的角速度之比为 圆周运动的半径之比为 根据可知向心力之比为 【小问3详解】 加大手柄转速，左右两塔轮转动的角速度之比不变，半径、及小球的质量不变，故向心力的大小之比不变，即左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值不变。 故选C。 12. Ⅰ.A同学利用图甲所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。 （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是__________ A. 平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力 B. 平衡摩擦力时，小车前端应当用细线悬挂托盘，但托盘中不放砝码 C. 改变小车的质量时，应重新进行平衡摩擦力的操作 D. 正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，则摩擦力平衡完全 （2）图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，纸带上每隔4个点取一个计数点，则小车的加速度大小为__________（结果保留2位有效数字）。 Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”，具体操作步骤如下： ①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量为m，让小车沿木板下滑，测出加速度a； ③改变砝码质量和水板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 （3）实验中小车在沿斜面下滑时受到的合力F__________mg（填“大于”，“小于”或“等于”），该实验__________（填“需要”或“不需要”）满足。 【答案】（1）D （2）0.53 （3） ①. 等于 ②. 不需要 【解析】 【小问1详解】 A．平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于小车的合力，故A错误； B．平衡摩擦力是用小车的重力沿木板分力平衡阻力，所以小车前端不应当悬挂托盘，故B错误； C．平衡摩擦力后，，质量可以约去，改变小车的质量时，不需要重新进行平衡摩擦力的操作，故C错误； D．正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，说明小车匀速运动，则摩擦力平衡完全，故D正确。 故选D。 【小问2详解】 纸带上每隔4个点取一个计数点，计数点时间间隔为 根据逐差法可知，加速度 【小问3详解】 [1][2]质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑 取下托盘和砝码，测出其总质量为m，小车在沿斜面下滑时受到的合力 根据以上原理可知，不需要满足。 四、解答题（共40分） 13. 图甲所示的网球发球机可以从接近水平地面处将网球以不同的速度和角度射出。某次发球机发出的网球初速度为，速度方向与水平方向成，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）网球在空中飞行的时间； （2）网球能达到的最大高度； （3）网球抛出的水平距离； 【答案】（1）2s （2）5m （3） 【解析】 【小问1详解】 网球竖直方向做匀变速直线运动，竖直速度为 网球在空中飞行的时间 【小问2详解】 网球能达到的最大高度 【小问3详解】 网球水平方向做匀速运动，则网球抛出的水平距离 14. 长为轻杆，其下端固定于水平转轴上，上端连接一个可视作质点的小球，小球的质量为，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，速率为。如图所示，求：（取）。 （1）当小球在最高点时对杆作用力； （2）当小球在圆心等高处时对杆作用力。 【答案】（1）15N，方向竖直向下 （2），与水平方向夹角 【解析】 【小问1详解】 当小球在最高点时，设杆对小球的支持力方向竖直向上，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，小球在最高点时对杆作用力大小为15N，方向竖直向下。 【小问2详解】 当小球在圆心等高处时，以小球为对象，竖直方向有 水平方向有 则有 根据牛顿第三定律可知，小球在圆心等高处时对杆作用力大小为；与水平方向夹角正切值为 15. 如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）如图甲，把小物块放在距离转轴的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； （2）如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； （3）在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 【答案】（1）0.64N （2）8N；2N （3）rad/s 【解析】 【小问1详解】 小物块受摩擦力提供加速度，则有N 【小问2详解】 对小物块受力分析可知竖直方向有N 水平方向有N 【小问3详解】 小物块恰好下滑时满足 水平方向有 解得rad/s 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 宏图大地中学2024-2025年度（下）高一年级 物理学科第一次段考试卷 一、单选题（每小题4分，共28分） 1. 一质点做匀速圆周运动，其线速度大小为4m/s，周期为4s，则（　　） A. 角速度大小为0.5rad/s B. 转速为0.25r/s C. 运动轨迹的半径为1m D. 运动轨迹的半径为0.5m 2. 如图所示，小球以初速度水平抛出后落在倾角为的斜面上，小球从抛出点到达斜面的位移最小，不计空气阻力，重力加速度为g，小球的飞行时间为（ ） A. B. C. D. 3. 某质点在平面上运动，时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度—时间图像如图甲所示，它在y方向的位移—时间图像如图乙所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点做直线运动 B. 质点做匀变速曲线运动 C. 时质点速度为 D. 时质点的位置坐标为 4. 如图所示，斜面体B静置于水平桌面上。一质量为m的木块A从斜面底端开始以初速度上滑，然后又返回出发点。在上述过程中斜面体一直静止不动。下列说法正确的是（　　） A. 若斜面光滑，A上滑时的加速度与下滑时加速度大小相等，方向相反 B. 若斜面光滑，A返回出发点时的速度与初速度相同 C. 若斜面粗糙，A上滑时的加速度比下滑时的加速度要小 D. 无论斜面是否光滑，木块上滑与下滑时桌面对B的支持力一直小于A、B的重力之和 5. 如图所示，一个竖直向下的力，把它分解为两个分力和，已知分力水平向右，且。则关于分力的大小，下列正确的是（ ） A. 1N B. 7N C. 2N D. 5N 6. 教材中有一皮带传动装置的示意图如图所示，右轮半径为r，A是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮半径为4r，小轮半径为2r。B点在小轮上，到小轮中心的距离为r。C点和D点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑，关于A、B、C、D点的线速度和角速度的大小关系，下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，此时它和O点的连线与之间的夹角为60°，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ） A. 若此时摩擦力为0，则物块对陶罐的作用力为 B. 若此时摩擦力为0，则物块的线速度为 C. 若转速增加，物块与陶罐间的摩擦力增大 D. 若转速增加，物块将沿罐壁向上滑动 二、多选题（每小题6分，共18分） 8. 如图所示，A、B两个材料相同的物体放在水平旋转的圆盘上，A的质量为m，B的质量为2m，B离轴距离为R，A离轴距离为2R，两物体始终相对盘静止，则（　　） A. A与B的线速度大小之比为2∶1 B. A与B向心加速度大小之比为2∶1 C. A与B的向心力大小之比为2∶1 D. 在转盘转速增加时，A与B一起滑动 9. 一物体只在力F的作用下，其运动轨迹可能是直线也可能是曲线，下列说法正确的是（　　 ） A. 若为恒力，物体的初速度为零，则物体一定做直线运动 B. 若为恒力，物体的初速度不为零，则物体可能做直线运动也可能做曲线运动 C. 若为变力，物体的初速度为零，则物体一定做直线运动 D. 若为变力，物体的初速度不为零，则物体一定做曲线运动 10. “水流星”是中国传统民间杂技艺术，如图所示，杂技演员手拿绳子的中点让两水桶在竖直平面内做圆周运动，绳子长度为，水桶可看作质点，则下列说法正确的是（　　） A. 水桶通过最高点时的速度可以为0 B. 水桶刚好通过最高点时的速度是 C. 水桶通过最高点时，水对桶底的压力可以为0 D. 水桶通过最低点时，绳子对水桶的拉力可以与水和桶所受总重力相等 三、实验题（每空2分，共14分） 11. “探究向心力大小表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。 （1）在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与__的关系 A. 质量m B. 角速度 C. 半径r D. 线速度v （2）若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为__________ （3）在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值__________ A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法确定 12. Ⅰ.A同学利用图甲所示实验装置探究“加速度与力、质量的关系”。 （1）关于平衡摩擦力，下列说法正确的是__________ A. 平衡摩擦力是为了使细绳的拉力等于盘和砝码的重力 B. 平衡摩擦力时，小车前端应当用细线悬挂托盘，但托盘中不放砝码 C. 改变小车的质量时，应重新进行平衡摩擦力的操作 D. 正确操作后启动打点计时器，轻推小车，若纸带上打出的点迹均匀，则摩擦力平衡完全 （2）图丙为A同学在正确操作后得到的一条纸带，已知打点计时器的频率为50Hz，纸带上每隔4个点取一个计数点，则小车的加速度大小为__________（结果保留2位有效数字）。 Ⅱ.B同学设计了如图乙所示实验装置来探究“加速度与力、质量的关系”，具体操作步骤如下： ①挂上托盘和砝码，改变木板的倾角，使质量为M的小车拖着纸带沿木板匀速下滑； ②取下托盘和砝码，测出其总质量m，让小车沿木板下滑，测出加速度a； ③改变砝码质量和水板倾角，多次测量，通过作图可得到的关系。 （3）实验中小车在沿斜面下滑时受到合力F__________mg（填“大于”，“小于”或“等于”），该实验__________（填“需要”或“不需要”）满足。 四、解答题（共40分） 13. 图甲所示的网球发球机可以从接近水平地面处将网球以不同的速度和角度射出。某次发球机发出的网球初速度为，速度方向与水平方向成，如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度取。求： （1）网球在空中飞行的时间； （2）网球能达到的最大高度； （3）网球抛出的水平距离； 14. 长为的轻杆，其下端固定于水平转轴上，上端连接一个可视作质点的小球，小球的质量为，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动，速率为。如图所示，求：（取）。 （1）当小球在最高点时对杆作用力； （2）当小球圆心等高处时对杆作用力。 15. 如图所示为一个半径圆筒状的旋转平台，竖直转轴与对称轴重合。把质量的小物块放在转台某处，用调速电机驱动平台匀速转动。若小物块与转台底部或侧壁间的动摩擦因数均相等，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）如图甲，把小物块放在距离转轴的转台底部，当转台的角速度时，小物块受到的摩擦力； （2）如图乙，当转台的角速度时，把小物块放在转台侧壁上，稳定后，小物块随着转台一起匀速圆周运动，此时，物块受到的支持力的大小与摩擦力的大小； （3）在（2）基础上，缓慢降低转台转动的角速度，小物块恰好下滑时转台的角速度为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $