内容正文:
塔地一高2025-2026学年第2学期高一月考1
高一物理试题
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题4分,共40分。1-7题为单项选择题,8-10题为多项选择题,漏选得2分,错选不得分。
1. 在一条笔直的河道中,水流方向如图所示,一汽艇由A点渡河,如果船头指向始终与河岸垂直,则汽艇到达对岸的位置是( )
A. 正对岸的B点 B. 正对岸B点的右侧
C. 正对岸B点的左侧 D. 对岸的任意位置都有可能
【答案】B
【解析】
【详解】根据运动的合成,汽艇的合速度方向如图所示,所以汽艇到达正对岸的B点的右侧。
故选B。
2. 如图所示,质量为m的小物块随圆盘在水平面内一起匀速转动。已知角速度为,物块到转轴的距离为r,则物块所受摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】物块所受摩擦力提供所需的向心力,则有
故选B。
3. 图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹,篮球在图示位置所受的力和速度矢量正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】投出的篮球只受到重力,篮球的运动方向和重力方向如图所示
故选C。
4. 一玩具手枪自水平地面上方某处水平射出一颗弹丸A,同时另一弹丸B从同一高度自由下落,以下说法正确的是( )
A. 弹丸A先落地
B. 两弹丸落地时的速率可能相等
C. 两弹丸在空中运动的加速度相同
D. A弹丸落地过程中速度的变化量较大
【答案】C
【解析】
【详解】A.弹丸A做平抛运动,竖直方向与B一样做自由落体,根据
在同一高度下落,同时落地,A错误;
B.落地时两弹丸竖直方向的速度相同,但弹丸A有水平方向速度,所以两弹丸落地时的速率不相等,B错误;
C.两弹丸在空中运动都只受重力的作用,所以两弹丸在空中运动的加速度相同,C正确;
D.根据
两丸落地过程中速度的变化量相同,D错误。
故选C。
5. 如图所示,蚊香点燃后缓慢燃烧。若该蚊香燃烧点的运动速率保持不变,则在燃烧过程中燃烧点的向心加速度( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
【答案】A
【解析】
【详解】由向心加速度公式可知,运动速率保持不变,运动半径r减小,向心加速度a变大。
故选A。
6. 如图甲所示,小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上,绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,圆环与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则( )
A. 小球的质量为1 kg
B. 固定圆环的半径R为1 m
C. 若小球通过最高点时的速度大小为4m/s,小球受圆环的弹力大小为20 N
D. 若小球通过最高点时的速度大小为6m/s,则小球受到的合力大小为70N
【答案】C
【解析】
【详解】A.对小球在最高点进行受力分析,当速度为0时,
由图乙可知此时,解得小球的质量为
故A错误;
B.由图乙可知,当时,,此时重力提供向心力,则有
解得固定圆环的半径为
故B错误;
D.若小球通过最高点时的速度大小为4m/s,设小球受圆环的弹力方向向下,由牛顿第二定律得
代入数据解得
方向竖直向下,故C正确;
D.若小球通过最高点时的速度大小为6m/s,小球受到的合力大小为
故D错误。
故选C。
7. 如图所示,一质量为m的小球放在倾角为的斜面上,斜面足够长。现将小球从斜面一确定位置A以初速度v水平抛出,碰撞点距抛出点的距离为l,落点为C点,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球从被抛出到与斜面碰撞所用的时间为
B. 若小球刚好下落到斜面时速度仅保留平行于斜面方向的分量,则该分量大小为
C. 若小球在离斜面最远处沿垂直于斜面方向的投影点为B点,则
D. 若将小球速度增加到2v,则碰撞点距抛出点的距离增加至2l
【答案】B
【解析】
【详解】A.根据平抛运动推论可知,
得,选项A错误;
B.将小球的运动沿斜面和垂直于斜面方向分解,易得
化简得,选项B正确;
C.由于沿斜面方向小球做初速度不为0的匀加速运动,所以,选项C错误;
D.由平抛运动规律可知,
小球初速度增加至,碰撞点距抛出点的距离变为,选项D错误。
故选B。
8. 如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是( )
A. A、B两轮转动的方向相同
B. A与B转动方向相反
C. A、B转动的角速度之比为1∶3
D. A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶1
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.根据两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,故两轮边缘的线速度大小相等,且两轮转动方向相反,故A错误,B正确;
C.根据两轮转动中,接触点不存在打滑的现象,故两轮边缘的线速度大小相等,即两轮边缘的线速度大小之比为;由题可知半径之比为3:1,根据
可知
所以C正确;
D.由以上可以知道,两轮边缘的线速度大小之比为,根据
求得A、B轮缘上点的向心加速度之比为,故D错误。
故选BC。
9. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B. 如图b所示是两个圆锥摆A、B,细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面,则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则小球在A位置的角速度不等于在B位置时的角速度
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
【答案】BC
【解析】
【详解】A.汽车在拱桥最高点时,合力向下提供向心力
可得桥对汽车的支持力
根据牛顿第三定律,汽车对桥的压力等于支持力,因此压力小于重力,A错误;
B.对圆锥摆小球受力分析,重力和拉力的合力提供向心力
设悬挂点到圆周圆心的竖直高度为,由几何关系得
解得周期
两球处于同一水平面,相同,因此周期相等,B正确;
C.对圆锥筒内小球受力分析,设侧棱与中轴线夹角为,合力提供向心力得
化简得
由图可知A位置圆周半径,因此,C正确;
D.火车转弯时,重力与支持力的合力刚好提供规定速度的向心力。当速度超过规定速度时,所需向心力更大,合力不足,火车会向外偏移挤压外轨,外轨与轮缘间产生挤压作用,D错误。
故选BC。
10. 如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 物体对物体的摩擦力可能为
B. 物体对物体的摩擦力为
C. 转台的角速度需要满足
D. 若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
【答案】AC
【解析】
【详解】C.对物体C,最大静摩擦力提供向心力
解得
故转台角速度需满足,C正确;
A.物体A做圆周运动的向心力由B对A的静摩擦力提供,即
当时,
此角速度小于C的最大允许角速度,故摩擦力可能为,A正确;
B.物体B对A的摩擦力应为A的向心力,而非,B错误;
D.C的最大允许角速度最小,故角速度增大时最先滑动的是C,D错误;
故选AC。
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、实验题:本题包括2小题,共12分。
11. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向做_______;
(2)如图乙所示的实验:将两个光滑轨道固定在同一竖直面内,轨道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放,球1落到水平板上时_______(选填“能”或“不能”)击中球2;
(3)该同学用频闪照相机拍到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛运动的初速度_______(取当地重力加速度)。
【答案】(1)自由落体运动 (2)能
(3)
【解析】
【小问1详解】
用小锤打击弹性金属片,B球就水平飞出,同时A球被松开,做自由落体运动,两球同时落到地面,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
【小问2详解】
两球从斜面的相同高度由静止同时释放,两球在水平方向上具有相同的速度,所以球1落到水平板上时能击中球2。
【小问3详解】
在竖直方向上,根据匀变速直线运动的规律可得
得
可得小球初速度为
12. 如图甲所示为向心力演示仪,可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ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式,左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1,如图乙所示。
(1)在该实验中,主要利用了__________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系;
A. 理想实验法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
(2)在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。(选填“一”、“二”或“三”)
(3)在另一次实验中,把两个质量相等的钢球放在A、C位置,传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比约为__________
【答案】(1)C (2)一
(3)
【解析】
【小问1详解】
在该实验中,研究向心力与质量、半径、角速度之间的关系,则主要利用了控制变量法来探究向心力,故选C。
【小问2详解】
在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要保持角速度不变,需将传动皮带调至第一层塔轮。
【小问3详解】
在另一次实验中,把两个质量相等的钢球放在A、C位置,则转动半径相等,传动皮带位于第二层,两塔轮转动半径之比2:1,两塔轮边缘的线速度相等,根据可知转动的角速度之比为1:2,根据可知,两钢球受的向心力之比为1:4,即左右两标尺露出的格子数之比约为1:4。
四、解答题,本题包括5小题,共48分。
13. 从距水平地面高5 m的位置,将小石块以某一速度水平抛出,落地时水平位移为10 m。不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小石块在空中运动的时间和水平初速度大小。
(2)落地时的速度。
【答案】(1)1s 10m/s
(2) 方向与水平方向成角斜向下
【解析】
【小问1详解】
根据平抛运动规律可知,小石块在水平方向做匀速直线运动,在竖直方向做自由落体运动,则在水平方向,有
竖直方向,有
代入数据解得,
【小问2详解】
落地时,竖直方向速度为
则落地速度大小为
方向与水平方向成,则有
解得
方向与水平方向成角斜向下。
14. 长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg,现让A在竖直平面内绕O点做圆周运动,如图所示,在A通过最高点时,(g=10m/s2)求:
(1)A的速率为多大时,杆对A的作用力为0;
(2)A的速率v1=1m/s时,杆对A的作用力大小和方向;
(3)A的速率v2= 4m/s时,杆对A的作用力大小和方向。
【答案】(1);(2);方向竖直向上;(3)F2=44N;方向竖直向下
【解析】
【详解】(1)当杆的作用力为0时,根据向心力方程
得
(2)当时,则杆对A的作用力竖直向上,设为,根据向心力方程得
解得
(3)当 时,杆对A的作用力竖直向下,设为 ,则有
解得
15. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。
(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空,对桥没有压力?
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R=6400km一样,汽车要在桥面上腾空,速度要多大?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
重力和支持力合力提供向心力,有
解得
由牛顿第三定律,汽车对桥的压力大小
【小问2详解】
车对桥无压力时,有
解得
【小问3详解】
车对桥无压力时,有
解得
16. 汽车转弯时如果速度过大,容易发生侧滑。因此,汽车转弯时不允许超过规定的速度。如左图所示,一辆质量m=2.5×103kg的汽车(可视为质点)在水平公路的弯道上行驶,速度大小v=10m/s,其轨迹可视为半径R=25m的圆弧。
(1)求这辆汽车转弯时需要的向心力大小F;
(2)为了进一步增加安全性,通常将弯道路面设计成外高内低,如右图所示,若路面倾角为θ,,重力加速度为 g=10m/s²弯道半径仍为,要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应多大?
【答案】(1)
(2)5m/s
【解析】
【小问1详解】
根据牛顿第二定律
【小问2详解】
要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,重力与支持力的合力提供向心力。
根据牛顿第二定律得
解得
17. 如图所示,质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力Tm=6mg,转轴离地高度h,重力加速度为g。求:
(1)若小球某次运动过程中在最低点时细绳恰好被拉断,则此时小球运动的线速度大小;
(2)在第(1)问中,若轻绳长R=1m,小球质量m=0.7kg,转轴离地高度h=6m,g取10m/s2,则绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离;
(3)若小球运动至最低点时细绳恰好被拉断,细绳断裂后小球最终落至水平地面。若绳长R可调整,那么R取何值时小球做平抛运动的水平距离x最大?其最大值为多少?
【答案】(1)
(2)
(3),
【解析】
【小问1详解】
小球在最低点时细绳恰好被拉断,根据牛顿第二定律可得
解得
【小问2详解】
绳断后,小球做平抛运动的初速度为
竖直方向有
解得
小球落地点与抛出点间的水平距离为
【小问3详解】
小球离开最低点后做平抛运动,竖直方向满足
水平方向满足
联立解得
由数学知识可知,当时有最大值,最大值为。
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塔地一高2025-2026学年第2学期高一月考1
高一物理试题
考试时间:90分钟 满分:100分
第Ⅰ卷 选择题(共40分)
一、选择题:本题共10个小题,每小题4分,共40分。1-7题为单项选择题,8-10题为多项选择题,漏选得2分,错选不得分。
1. 在一条笔直的河道中,水流方向如图所示,一汽艇由A点渡河,如果船头指向始终与河岸垂直,则汽艇到达对岸的位置是( )
A. 正对岸的B点 B. 正对岸B点的右侧
C. 正对岸B点的左侧 D. 对岸的任意位置都有可能
2. 如图所示,质量为m的小物块随圆盘在水平面内一起匀速转动。已知角速度为,物块到转轴的距离为r,则物块所受摩擦力大小为( )
A. B. C. D.
3. 图中的虚线为某同学投出篮球的运动轨迹,篮球在图示位置所受的力和速度矢量正确的是( )
A. B.
C. D.
4. 一玩具手枪自水平地面上方某处水平射出一颗弹丸A,同时另一弹丸B从同一高度自由下落,以下说法正确的是( )
A. 弹丸A先落地
B. 两弹丸落地时的速率可能相等
C. 两弹丸在空中运动的加速度相同
D. A弹丸落地过程中速度的变化量较大
5. 如图所示,蚊香点燃后缓慢燃烧。若该蚊香燃烧点的运动速率保持不变,则在燃烧过程中燃烧点的向心加速度( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
6. 如图甲所示,小球穿在竖直平面内光滑的固定圆环上,绕圆心O点做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时,圆环与小球间弹力大小为F,小球在最高点的速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,则( )
A. 小球的质量为1 kg
B. 固定圆环的半径R为1 m
C. 若小球通过最高点时的速度大小为4m/s,小球受圆环的弹力大小为20 N
D. 若小球通过最高点时的速度大小为6m/s,则小球受到的合力大小为70N
7. 如图所示,一质量为m的小球放在倾角为的斜面上,斜面足够长。现将小球从斜面一确定位置A以初速度v水平抛出,碰撞点距抛出点的距离为l,落点为C点,不计空气阻力,重力加速度大小为g,则下列说法正确的是( )
A. 小球从被抛出到与斜面碰撞所用的时间为
B. 若小球刚好下落到斜面时速度仅保留平行于斜面方向的分量,则该分量大小为
C. 若小球在离斜面最远处沿垂直于斜面方向的投影点为B点,则
D. 若将小球速度增加到2v,则碰撞点距抛出点的距离增加至2l
8. 如图所示为摩擦传动装置,B轮转动时带动A轮跟着转动,已知转动过程中轮缘间无打滑现象,下述说法中正确的是( )
A. A、B两轮转动的方向相同
B. A与B转动方向相反
C. A、B转动的角速度之比为1∶3
D. A、B轮缘上点的向心加速度之比为3∶1
9. 有关圆周运动的基本模型,下列说法正确的是( )
A. 如图a,汽车通过拱桥最高点时对桥的压力大于重力
B. 如图b所示是两个圆锥摆A、B,细线悬挂于同一点且两小球处于同一水平面,则A、B小球做匀速圆周运动的周期相等
C. 如图c,同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动,则小球在A位置的角速度不等于在B位置时的角速度
D. 如图d,火车转弯超过规定速度行驶时,内轨和轮缘间会有挤压作用
10. 如图所示,叠放在水平转台上的物体、及物体能随转台一起以角速度匀速转动,物体、、的质量分别为2m、m、m,各接触面间的动摩擦因数都为,物体和离转台中心的距离分别为和。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,物体、、均可视为质点,重力加速度大小为,下列说法正确的是( )
A. 物体对物体的摩擦力可能为
B. 物体对物体的摩擦力为
C. 转台的角速度需要满足
D. 若转台的角速度缓慢增大,则最先滑动的是物体
第Ⅱ卷 非选择题(共60分)
三、实验题:本题包括2小题,共12分。
11. 在“研究小球做平抛运动的规律”的实验中:
(1)如图甲所示的实验中,观察到两球同时落地,说明平抛运动在竖直方向做_______;
(2)如图乙所示的实验:将两个光滑轨道固定在同一竖直面内,轨道末端水平,把两个质量相等的小钢球,从斜面的相同高度由静止同时释放,球1落到水平板上时_______(选填“能”或“不能”)击中球2;
(3)该同学用频闪照相机拍到如图所示的小球平抛运动的照片,照片中小方格的边长,小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示,则小球平抛运动的初速度_______(取当地重力加速度)。
12. 如图甲所示为向心力演示仪,可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ω和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为1∶2∶1。变速塔轮自上而下有三种组合方式,左右每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1,如图乙所示。
(1)在该实验中,主要利用了__________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系;
A. 理想实验法 B. 微元法 C. 控制变量法 D. 等效替代法
(2)在某次实验中,把两个质量相等的钢球放在B、C位置,探究向心力的大小与半径的关系,则需要将传动皮带调至第__________层塔轮。(选填“一”、“二”或“三”)
(3)在另一次实验中,把两个质量相等的钢球放在A、C位置,传动皮带位于第二层,转动手柄,则当塔轮匀速转动时,左右两标尺露出的格子数之比约为__________
四、解答题,本题包括5小题,共48分。
13. 从距水平地面高5 m的位置,将小石块以某一速度水平抛出,落地时水平位移为10 m。不计空气阻力,取重力加速度。求:
(1)小石块在空中运动的时间和水平初速度大小。
(2)落地时的速度。
14. 长L=0.5m的轻杆,其一端连接着一个零件A,A的质量m=2kg,现让A在竖直平面内绕O点做圆周运动,如图所示,在A通过最高点时,(g=10m/s2)求:
(1)A的速率为多大时,杆对A的作用力为0;
(2)A的速率v1=1m/s时,杆对A的作用力大小和方向;
(3)A的速率v2= 4m/s时,杆对A的作用力大小和方向。
15. 有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。
(1)汽车到达桥顶时速度为5m/s,汽车对桥的压力是多大?
(2)汽车以多大速度经过桥顶时恰好腾空,对桥没有压力?
(3)如果拱桥的半径增大到与地球半径R=6400km一样,汽车要在桥面上腾空,速度要多大?
16. 汽车转弯时如果速度过大,容易发生侧滑。因此,汽车转弯时不允许超过规定的速度。如左图所示,一辆质量m=2.5×103kg的汽车(可视为质点)在水平公路的弯道上行驶,速度大小v=10m/s,其轨迹可视为半径R=25m的圆弧。
(1)求这辆汽车转弯时需要的向心力大小F;
(2)为了进一步增加安全性,通常将弯道路面设计成外高内低,如右图所示,若路面倾角为θ,,重力加速度为 g=10m/s²弯道半径仍为,要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零,则汽车转弯时的车速应多大?
17. 如图所示,质量为m的小球在长为R的轻绳作用下在竖直平面内做圆周运动,细绳能承受的最大拉力Tm=6mg,转轴离地高度h,重力加速度为g。求:
(1)若小球某次运动过程中在最低点时细绳恰好被拉断,则此时小球运动的线速度大小;
(2)在第(1)问中,若轻绳长R=1m,小球质量m=0.7kg,转轴离地高度h=6m,g取10m/s2,则绳断后,小球落地点与抛出点间的水平距离;
(3)若小球运动至最低点时细绳恰好被拉断,细绳断裂后小球最终落至水平地面。若绳长R可调整,那么R取何值时小球做平抛运动的水平距离x最大?其最大值为多少?
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