内容正文:
2025级高一年级10月月考
物理试卷
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共28分)
1. 下列各组物理量中都是矢量的是( )
A. 重力 线速度 动摩擦因数
B. 位移 向心力 速度变化量
C. 速率 向心加速度 角速度
D. 时间 路程 质量
2. 2024年11月12日至17日,第十五届中国国际航空航天博览会在珠海举行。图为中国空军表演飞机“急转弯”的照片,飞机在空中划出的一道弧线,实际生活中还有很多运动都是曲线运动。下列说法正确的是( )
A. 飞机转弯时所受到的合力沿运动方向
B. 飞机转弯时加速度的方向沿运动方向
C. 做曲线运动的物体,速度的大小一定改变
D. 做曲线运动的物体,速度的方向一定改变
3. 如图所示,虚线是一质点运动的轨迹,下列关于质点在B点的速度方向及所受外力方向的说法中正确的是( )
A. 速度可能沿①的方向 B. 受力可能沿②的方向
C. 受力可能沿③的方向 D. 速度可能沿④的方向
4. “十次车祸九次快,还有喝酒和超载”,汽车超速、超载等违法驾驶行驶是造成高速路上严重交通事故的主要诱因。下列说法中错误的是( )
A. 汽车超速或超载,会增大汽车的惯性,刹车距离变大
B. 酒后驾驶或疲劳驾驶,会延长司机的反应时间
C. 雨天路面湿滑,相同速度下,刹车距离比晴天大
D. 高速驾驶时,急打方向容易侧滑,甚至侧翻
5. 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.
6. 关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A. 行星离太阳较近的时候,运行的速度较小
B. 行星的公转周期与它的轨道半径的平方成正比
C. 所有行星绕太阳的运行轨道是圆,太阳处在圆心上
D. 对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
7. 地球和火星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动,地球和火星绕太阳运动的轨道半径分别为、,且,地球和火星绕太阳运动的速度大小分别为、,则( )
A. B.
C. D.
二、多选题(共18分)
8. 如图所示,无人机在练习投弹,无人机甲、乙均沿水平方向飞行,且均在A点的正上方释放炸弹,两炸弹均落在斜面上的P点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 无人机甲释放的炸弹在空中运动的时间比无人机乙释放的炸弹在空中运动的时间长
B. 无人机甲释放的炸弹在空中运动的时间比无人机乙释放的炸弹在空中运动的时间短
C. 释放炸弹时,无人机甲的速度小于无人机乙的速度
D. 释放炸弹时,无人机甲的速度大于无人机乙的速度
9. 质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×104N。汽车经过半径为50m的弯路时( )
A. 如果车速达到10m/s,这辆车会发生侧滑
B. 如果车速达到10m/s,这辆车不会发生侧滑
C. 汽车转弯时的向心力的重力和支持力的合力来提供
D. 汽车转弯时受到重力、支持力和摩擦力
10. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从运行到、从运行到的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.5倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度大于远日点的速度
B. 在近日点的速度小于地球绕太阳运行的速度
C. 从运行到与从运行到的时间相等
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的2倍
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
11. 小明同学用如图甲所示装置研究平抛运动,他让小球从斜槽上合适的位置由静止释放,得到小球在坐标系中的位置如图乙所示,其中、、是平抛运动中的三个点,坐标纸每个小格边长为,重力加速度,计算结果保留两位有效数字。
(1)实验中下列要求正确的是_____。
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 斜槽末端的切线水平
C. 纸板平面应竖直且与小球轨迹所在平面平行
D. 画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
(2)小球从槽口抛出的初速度大小为_____。
(3)小球从抛出点运动到点所用的时间_____。(以上两问结果保留两位有效数字)。
(4)小明同学把实验装置进行了改进,如图所示:
实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹
C.将木板沿水平方向向右平移一段距离,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹
D.将木板再水平向右平移同样的距离,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹
若测得、间距离为,、间距离为,已知当地的重力加速度为,可以得到小球平抛的初速度大小的表达式_____。(用题中所给字母表示)
12. “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
四、解答题(共40分)
13. 在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全,g取。则
(1)摩托车到达对面所需时间为多少;
(2)摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟;
(3)摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少?
14. 如图,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船先在近地轨道Ⅲ上绕地球做圆周运动,到达轨道Ⅲ的 B 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的远地点A 时再次点火进入轨道I绕地球做圆周运动,轨道I的轨道半径为r,r=4R。已知引力常量G, 求:
(1)飞船在轨道I上的运行速率:
(2)飞船在轨道Ⅱ上的运行周期;
(3)飞船在轨道Ⅱ上经过A 点时的加速度大小。
15. 如图所示,质量为m的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上,一根长为L的细线一端连接在滑块上,另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点,细线刚好伸直时与竖直方向的夹角,重力加速度为g,使转盘绕转轴在水平面内转动,并缓慢增大转动的角速度,滑块与转盘间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当为多少时,绳子恰好有拉力大小;
(2)当为多少时,滑块恰好与转盘脱离;
(3)当时,细线恰好断裂,滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为多少。
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2025级高一年级10月月考
物理试卷
考试时间:75分钟
注意事项:
1.答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2.请将答案正确填写在答题卡上
第Ⅰ卷(选择题)
一、单选题(共28分)
1. 下列各组物理量中都是矢量的是( )
A. 重力 线速度 动摩擦因数
B. 位移 向心力 速度变化量
C. 速率 向心加速度 角速度
D. 时间 路程 质量
【答案】B
【解析】
【详解】标量是只有大小,没有方向的物理量;
矢量是既有大小,又有方向,且加减遵循平行四边形定则的物理量。
A.重力、线速度是矢量,动摩擦因数是标量,故A错误;
B.位移、向心力和速度变化量都是矢量,故B正确;
C.向心加速度、角速度是矢量,速率是标量,故C错误;
D.时间、路程和质量都是标量,故D错误。
故选B。
2. 2024年11月12日至17日,第十五届中国国际航空航天博览会在珠海举行。图为中国空军表演飞机“急转弯”的照片,飞机在空中划出的一道弧线,实际生活中还有很多运动都是曲线运动。下列说法正确的是( )
A. 飞机转弯时所受到的合力沿运动方向
B. 飞机转弯时加速度的方向沿运动方向
C. 做曲线运动的物体,速度的大小一定改变
D. 做曲线运动的物体,速度的方向一定改变
【答案】D
【解析】
【详解】A.飞机做曲线运动,根据物体做曲线运动的条件,合外力与速度方向不在同一条直线上,所以飞机转弯时所受合力不沿运动方向,故A错误;
B.加速度方向与合外力方向相同,由于飞机转弯时合外力不沿运动方向,所以加速度方向也不沿运动方向,故B错误;
C.做曲线运动的物体,速度大小不一定改变,比如匀速圆周运动,速度大小不变,只是方向时刻改变,故C错误;
D.曲线运动的轨迹是曲线,物体在曲线上某点的速度方向是该点的切线方向,所以做曲线运动的物体速度方向一定改变,故D正确。
故选D。
3. 如图所示,虚线是一质点运动的轨迹,下列关于质点在B点的速度方向及所受外力方向的说法中正确的是( )
A. 速度可能沿①的方向 B. 受力可能沿②的方向
C. 受力可能沿③的方向 D. 速度可能沿④的方向
【答案】D
【解析】
【详解】质点沿虚线做曲线运动,速度方向沿轨迹的切线方向,可能沿④的方向或④的反方向;根据物体做曲线运动的条件可知合外力指向轨迹凹侧,图中受力只可能沿①的方向。
故选D。
4. “十次车祸九次快,还有喝酒和超载”,汽车超速、超载等违法驾驶行驶是造成高速路上严重交通事故的主要诱因。下列说法中错误的是( )
A. 汽车超速或超载,会增大汽车的惯性,刹车距离变大
B. 酒后驾驶或疲劳驾驶,会延长司机的反应时间
C. 雨天路面湿滑,相同速度下,刹车距离比晴天大
D. 高速驾驶时,急打方向容易侧滑,甚至侧翻
【答案】A
【解析】
【详解】A.惯性大小只与物体的质量有关,汽车超载会增大汽车的惯性,汽车超速不会改变汽车的惯性,A错误,符合题意;
B.酒驾会延长司机的反应时间,B正确,不符合题意;
C.雨天路面湿滑,相同速度下,滑动摩擦力变小,刹车距离比晴天大,C正确,不符题意;
D.高速驾驶时,急打方向,地面的摩擦力不足以提供圆周运动的向心力,容易侧滑,甚至侧翻,D正确,不符题意。
故选A。
5. 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。
6. 关于开普勒行星运动定律,下列说法正确的是( )
A. 行星离太阳较近的时候,运行的速度较小
B. 行星的公转周期与它的轨道半径的平方成正比
C. 所有行星绕太阳的运行轨道是圆,太阳处在圆心上
D. 对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等
【答案】D
【解析】
【详解】C.根据开普勒第一定律,所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在椭圆的一个焦点上,故C错误;
AD.根据开普勒第二定律,对任意一个行星来说,它与太阳的连线在相等的时间内扫过的面积相等,因此行星离太阳较近的时候,它的运行速度较大,故A错误,D正确;
B.根据开普勒第三定律,所有行星的轨道的半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等,即行星的公转周期与它的轨道半径的平方不成正比,故B错误。
故选D。
7. 地球和火星绕太阳的运动可视为匀速圆周运动,地球和火星绕太阳运动的轨道半径分别为、,且,地球和火星绕太阳运动的速度大小分别为、,则( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由万有引力提供向心力有
可得
故选B。
二、多选题(共18分)
8. 如图所示,无人机在练习投弹,无人机甲、乙均沿水平方向飞行,且均在A点的正上方释放炸弹,两炸弹均落在斜面上的P点。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 无人机甲释放的炸弹在空中运动的时间比无人机乙释放的炸弹在空中运动的时间长
B. 无人机甲释放的炸弹在空中运动的时间比无人机乙释放的炸弹在空中运动的时间短
C. 释放炸弹时,无人机甲的速度小于无人机乙的速度
D. 释放炸弹时,无人机甲的速度大于无人机乙的速度
【答案】AC
【解析】
【详解】AB.释放炸弹时,无人机甲在无人机乙的正上方,根据平抛运动的规律有,无人机甲释放的炸弹在空中下落的高度更高,可知无人机甲释放的炸弹在空中运动的时间比无人机乙释放的炸弹在空中运动的时间长,故A正确、B错误;
CD.两炸弹的水平位移相同,由,可知释放炸弹时,无人机甲的速度小于无人机乙的速度,故C正确、D错误。
故选AC。
9. 质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶,轮胎与路面间的最大静摩擦力为1.0×104N。汽车经过半径为50m的弯路时( )
A. 如果车速达到10m/s,这辆车会发生侧滑
B. 如果车速达到10m/s,这辆车不会发生侧滑
C. 汽车转弯时的向心力的重力和支持力的合力来提供
D. 汽车转弯时受到重力、支持力和摩擦力
【答案】BD
【解析】
【详解】AB.如果车速达到10m/s,需要的向心力为
最大静摩擦力为
所以汽车不会发生侧滑,故A错误,B正确;
CD.汽车在水平面转弯时,做圆周运动,重力与支持力平衡,侧向静摩擦力提供向心力,故C错误,D正确。
故选BD。
10. 地球和哈雷彗星绕太阳运行的轨迹如图所示,彗星从运行到、从运行到的过程中,与太阳连线扫过的面积分别为和,且。彗星在近日点与太阳中心的距离约为地球公转轨道半径的0.5倍,则彗星( )
A. 在近日点的速度大于远日点的速度
B. 在近日点的速度小于地球绕太阳运行的速度
C. 从运行到与从运行到的时间相等
D. 在近日点加速度约为地球的加速度的2倍
【答案】AC
【解析】
【详解】A.根据开普勒第二定律可知彗星在近日点的速度大于远日点的速度,故A正确;
B.地球绕太阳做匀速圆周运动,万有引力提供向心力
可得
可知近日点所在圆轨道的线速度大于地球绕绕太阳运行的速度,又彗星在近日点的速度大于近日点所在圆轨道的速度,所以彗星在近日点的速度大于地球绕太阳运行的速度,故B错误;
C.根据开普勒第二定律可知哈雷彗星绕太阳经过相同的时间扫过的面积相同,根据可知从a运行到b的时间等于从c运行到d的时间,故C正确;
D.根据牛顿第二定律
可得
可知彗星在近日点加速度约为地球的加速度的4倍,故D错误。
故选AC。
第II卷(非选择题)
三、实验题(共14分)
11. 小明同学用如图甲所示装置研究平抛运动,他让小球从斜槽上合适的位置由静止释放,得到小球在坐标系中的位置如图乙所示,其中、、是平抛运动中的三个点,坐标纸每个小格边长为,重力加速度,计算结果保留两位有效数字。
(1)实验中下列要求正确的是_____。
A. 实验所用斜槽应尽量光滑
B. 斜槽末端的切线水平
C. 纸板平面应竖直且与小球轨迹所在平面平行
D. 画轨迹时应把所有描出的点用平滑的曲线连接起来
(2)小球从槽口抛出的初速度大小为_____。
(3)小球从抛出点运动到点所用的时间_____。(以上两问结果保留两位有效数字)。
(4)小明同学把实验装置进行了改进,如图所示:
实验操作的主要步骤如下:
A.在一块平木板上钉上复写纸和白纸,然后将其竖直立于斜槽轨道末端槽口前,木板与槽口之间有一段距离,并保持板面与轨道末端的水平段垂直
B.使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹
C.将木板沿水平方向向右平移一段距离,再使小球从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,小球撞到木板在白纸上留下痕迹
D.将木板再水平向右平移同样的距离,使小球仍从斜槽上紧靠挡板处由静止滚下,再在白纸上得到痕迹
若测得、间距离为,、间距离为,已知当地的重力加速度为,可以得到小球平抛的初速度大小的表达式_____。(用题中所给字母表示)
【答案】(1)BC (2)1.5
(3)0.20 (4)
【解析】
【小问1详解】
A.应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下,以保证小球到达最低点的速度都相同,斜槽轨道不一定要光滑,只需到达底端的速度相同即可,选项A错误;
B.斜槽轨道末端必须切线水平,以保证小球做平抛运动,选项B正确;
C.因为小球的轨迹所在平面是在竖直平面,所以将木板校准到竖直方向,并使木板平面与小球下落的竖直平面平行,这样才能准确记录小球在不同时刻的位置,选项C正确;
D.为了比较准确地描出小球运动的轨迹,应该用平滑的曲线画出平抛运动的轨迹,并不是把所有的点连接起来,选项D错误;
故选BC。
【小问2详解】
由图可知,从到和从到时间相等,竖直方向根据
代入数据
解得
水平方向
解得
【小问3详解】
竖直方向,根据匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于该过程平均速度可得
小球从抛出点运动到点所用的时间
【小问4详解】
在竖直方向上
根据
得
则初速度为
12. “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。
四、解答题(共40分)
13. 在水平路面上骑摩托车的人,遇到一个壕沟,其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力,可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全,g取。则
(1)摩托车到达对面所需时间为多少;
(2)摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟;
(3)摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少?
【答案】(1)1s (2)20m/s
(3)
【解析】
【小问1详解】
摩托车到达对岸的时间,根据
可得s
【小问2详解】
水平方向有
【小问3详解】
摩托车落到壕沟对面时的落到壕沟对面速度大小
14. 如图,已知地球半径为R,地球表面的重力加速度为g,飞船先在近地轨道Ⅲ上绕地球做圆周运动,到达轨道Ⅲ的 B 点时点火变轨进入椭圆轨道Ⅱ,到达轨道Ⅱ的远地点A 时再次点火进入轨道I绕地球做圆周运动,轨道I的轨道半径为r,r=4R。已知引力常量G, 求:
(1)飞船在轨道I上的运行速率:
(2)飞船在轨道Ⅱ上的运行周期;
(3)飞船在轨道Ⅱ上经过A 点时的加速度大小。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
当飞船在地球表面静止不动时,有
解得
设飞船在轨道I上的运行速率,轨道I是圆轨道,根据万有引力提供向心力
联立可得
【小问2详解】
设飞船在轨道Ⅲ上的运行周期,轨道Ⅲ是圆轨道,根据万有引力提供向心力
又
解得
设飞船在轨道II上的运行周期为,轨道半长轴为
根据开普勒第三定律可得
解得
【小问3详解】
飞船在轨道Ⅱ上经过A 点时,根据牛顿第二定律有
又
解得
15. 如图所示,质量为m的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上,一根长为L的细线一端连接在滑块上,另一端连接在圆盘竖直转轴上的A点,细线刚好伸直时与竖直方向的夹角,重力加速度为g,使转盘绕转轴在水平面内转动,并缓慢增大转动的角速度,滑块与转盘间的动摩擦因数为0.6,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)当为多少时,绳子恰好有拉力大小;
(2)当为多少时,滑块恰好与转盘脱离;
(3)当时,细线恰好断裂,滑块在圆盘上的落点与转轴的距离为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据最大静摩擦力等于向心力可得
解得
【小问2详解】
滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘作用力为0,则
解得
【小问3详解】
当时滑块已脱离转盘,设细线与转轴夹角,
解得
所以
此时小球离转盘高度
小球线速度
细线断裂后小球作平抛运动,
解得,
联立上式解得
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