精品解析：江苏省常州市新北区新桥高级中学2024-2025学年高一下学期4月联考物理试卷

江苏省常州市新北区新桥高级中学2024-2025学年第二学期4月联考高一物理科试卷 完卷时间：75 分钟 满分：100分 一、选择题（共8小题，共 40 分。其中 1-4 题为单选题，每小题 4 分，共 16 分；5-8 题为双选题，每小题 6 分，共24 分） 1. 如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友机械能守恒 B. 乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒 C. 丙图中，在光滑的水平面上，小球的机械能守恒 D. 丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，A、B组成的系统机械能守恒 2. 如图所示，质量为m的小球A沿高度为h、倾角为的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下。下列说法正确的是（　　） A. 落地前瞬间A球与B球速度相同 B. 两球重力的平均功率相等 C. 落地前的瞬间A球与B球的重力瞬时功率相同 D. 落地前的瞬间A球的重力瞬时功率比B球的瞬时功率小 3. 如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s，忽略空气阻力，则由上述物理量可估算出（　　） A. 弹簧的弹性势能的最大值 B. 上升过程中重力所做的功 C. 水平滑行过程中摩擦力所做的功 D. 笔与桌面间的动摩擦因数 4. 如图，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，若倾角，则、大小之比为（　　）（sin53°=0.8、cos53°=0.6） A. B. C. D. 5. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的加速度可能为零 B. 物体在恒力作用下可能做曲线运动 C. 相同时间内速度变化量一定不相等 D. 所有做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上 6. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体重力做的功为0.75mgh B. 阻力对物体所做功为 C. 物体重力势能减少了 mgh D. 物体所受阻力做功为 7. 河水速度与河岸平行如图，其大小v=5m/s保持不变，小船相对静水的速度为。一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，B为A的正对岸，河宽为d=200m；（）则（　　） A. 小船做匀速直线运动 B. 小船渡河最短时间为40s C. 无论船头方向如何调整，小船不可能到达B点 D. 要想航线最短，船头应与河上游成 8. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t=0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为（，已知木板足够长， g取10m/s2， 则（　　） A. 小物块与长木板间动摩擦因数 B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量70J C. 小物块的初速度为 D. 0~2s与2~3s物块和木板构成的系统机械能减少量之比为17：1 二、填空题（共4小题，每空2分，共24分） 9. 如图所示，汽车沿水平路面匀速向右运动，通过定滑轮带一滑块A，当绳与水平方向的夹角为时，若此时物体A的速度为，则汽车的速度大小为________ m/s；汽车匀速向右运动的过程中，A物体处于________状态。（填“超重”、“失重”或“平衡”）。 10. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和、取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep，随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取 由图中数据可知，h=0时，物体的速率为___________m/s，物体所受空气阻力大小为___________N。 11. 某同学用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验，从斜槽同一位置由静止释放小球，实验得到小球运动轨迹中的四个点A、B、C、D如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为5cm，重力加速度大小为。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端______。 （2）根据图乙可知，A点______（填“是”或“不是”）抛出点。 （3）小球从A点运动到B点的时间为______s（保留两位有效数字）。 （4）小球飞出时的初速度大小为______m/s（保留两位有效数字）。 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）纸带的 ___________端与重物相连；（选填“左”或“右”） （2）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg。取 在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量_________,重物的动能增加量 _________（结果均保留3位有效数字）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图3所示的 图像，则当地的重力加速度 _________ 。（结果保留3位有效数字） 三、解答题（3小题，共36分） 13. 在水平路面上骑摩托车的运动员，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，可视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。忽略空气阻力，取重力加速度。 （1）摩托车水平飞出的速度至少要多大才能安全越过壕沟? （2）摩托车刚好越过壕沟时着地速度的大小为多少? 14. 有A、B两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，高度分别是和，且，环绕地球运动周期满足关系式，已知：、和k，地球表面重力加速度为g，引力常量G，不考虑地球自转，求： （1）比较卫星速度和大小； （2）地球半径R； （3）地球的密度。 15. 如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽ABCD。AC连线与地面相平，凹槽ABC是位于竖直平面内以O为圆心、半径为R的一段圆弧，B为圆弧最低点，D是最高点，BD为竖直直径，BC段粗糙，其余圆弧槽光滑，现有一质量为m的小球（可视为质点），从水平地面上P处以初速度斜向右上方飞出，与水平地面夹角为，不计空气阻力，该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道（无机械能损失），沿圆弧ABC继续运动后从C点进入CD圆弧槽，重力加速度为g，，，求： （1）小球从P到A过程离水平面的最大高度h； （2）小球在B点对轨道的压力： （3）若小球经C点后，在圆弧槽内能沿槽运动，小球从P到C过程，在BC段损失的机械能为，取值范围是多少。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 江苏省常州市新北区新桥高级中学2024-2025学年第二学期4月联考高一物理科试卷 完卷时间：75 分钟 满分：100分 一、选择题（共8小题，共 40 分。其中 1-4 题为单选题，每小题 4 分，共 16 分；5-8 题为双选题，每小题 6 分，共24 分） 1. 如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友机械能守恒 B. 乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒 C. 丙图中，在光滑的水平面上，小球的机械能守恒 D. 丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，A、B组成的系统机械能守恒 【答案】D 【解析】 【详解】A．甲图中，从滑梯上加速下滑的小朋友，摩擦力对其做负功，则其机械能不守恒。故A错误； B．乙图中，在匀速转动的摩天轮中的游客，动能不变，但是重力势能在变化，所以他们的机械能不守恒。故B错误； C．丙图中，在光滑的水平面上，只有弹簧弹力对小球做功，故小球和弹簧组成的系统机械能守恒，而小球的机械能不守恒。故C错误； D．丁图中，不计任何阻力和细绳质量时，A、B组成的系统只有重力做功，所以A、B组成的系统机械能守恒。故D正确。 故选D。 2. 如图所示，质量为m的小球A沿高度为h、倾角为的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度同时由静止落下。下列说法正确的是（　　） A. 落地前瞬间A球与B球速度相同 B. 两球重力的平均功率相等 C. 落地前的瞬间A球与B球的重力瞬时功率相同 D. 落地前的瞬间A球的重力瞬时功率比B球的瞬时功率小 【答案】D 【解析】 【详解】A．对小球A进行受力分析，得到小球A的加速度为，小球A沿斜面方向的位移为，根据运动学公式 可求出A球到达斜面底部的速度大小 同理可求出B球落地的速度大小 A、B落地时速度大小相等，但速度方向不同，一个沿斜面向下，一个竖直向下，故A错误； B．两球均做初速度为0的匀变速直线运动，运动时间 两球落地速度大小相等，由于 可得 整个过程中A、B所受重力做功相同，根据平均功率 可以得出B球重力的平均功率大于A球重力的平均功率，故B错误； CD．两球落地时速度大小相等，重力的瞬时功率等于重力乘以重力方向上的分速度，则 故 故C错误，D正确。 故选D。 3. 如图所示，把一个带弹簧但质量未知的签字笔笔尖朝上，沿竖直方向压缩到底，无初速释放后笔上升的最大高度为h；再把笔水平放置在桌面上，沿水平方向压缩到底，无初速释放后，笔在桌面上滑行的最大距离为s，忽略空气阻力，则由上述物理量可估算出（　　） A. 弹簧的弹性势能的最大值 B. 上升过程中重力所做的功 C. 水平滑行过程中摩擦力所做的功 D. 笔与桌面间的动摩擦因数 【答案】D 【解析】 【详解】A．设笔的质量为m，笔竖直上升到达最高点，根据能量守恒定律可得弹簧的弹性势能的最大值为 由于笔的质量未知，所以不能计算出弹簧的弹性势能的最大值，故A错误； B．上升过程中重力所做的功为 由于笔的质量未知，所以不能计算出上升过程中重力所做的功，故B错误； CD．笔在水平滑行过程中，有 所以 由此可知，不能计算出水平滑行过程中摩擦力所做的功，但可以计算出笔与桌面间的动摩擦因数，故C错误，D正确。 故选D。 4. 如图，两小球P、Q从同一高度分别以和的初速度水平抛出，都落在了斜面上的A点，其中小球P垂直打到斜面上，若倾角，则、大小之比为（　　）（sin53°=0.8、cos53°=0.6） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】对小球垂直打在斜面上时，根据几何关系，则有 对于小球落在斜面上时，根据几何关系有 因为两小球从同一高度抛出落到同一点，则运动时间相等，联立可得 故C正确，ABD错误。 故选C。 5. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动的加速度可能为零 B. 物体在恒力作用下可能做曲线运动 C. 相同时间内速度变化量一定不相等 D. 所有做曲线运动的物体，所受合外力方向与速度方向肯定不在一条直线上 【答案】BD 【解析】 【详解】A．曲线运动的速度方向沿轨迹切线方向，时刻改变，即速度是变化的，必有加速度。若加速度为零，物体将做匀速直线运动，而非曲线运动，故A错误； B．物体在恒力作用下可能做曲线运动，例如平抛运动，物体只受重力（恒力），故B正确； C．若物体做匀变速曲线运动（如平抛运动），加速度a恒定，根据可知，相同时间内速度变化量一定相等。故C错误； D．物体做曲线运动的动力学条件是：所受合外力方向与速度方向肯定不在同一直线上，故D正确。 故选BD。 6. 质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 物体重力做的功为0.75mgh B. 阻力对物体所做功为 C. 物体重力势能减少了 mgh D. 物体所受阻力做功为 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．物体下落过程中，重力做功为，重力势能的减少量等于重力所做的功，因此重力势能减少了，故A错误，C正确。 BD．根据牛顿第二定律，合力为，可得 阻力做功为，故B错误，D正确。 故选CD。 7. 河水速度与河岸平行如图，其大小v=5m/s保持不变，小船相对静水的速度为。一小船从A点出发，船头与河岸的夹角始终保持不变，B为A的正对岸，河宽为d=200m；（）则（　　） A. 小船做匀速直线运动 B. 小船渡河最短时间为40s C. 无论船头方向如何调整，小船不可能到达B点 D. 要想航线最短，船头应与河上游成 【答案】AC 【解析】 【详解】A．小船沿河岸方向、垂直河岸方向均做匀速直线运动，根据运动的合成可知小船做匀速直线运动，故A正确； B．小船船头垂直河岸方向时，小船渡河时间最短，为 故B错误； C．由于，无论船头方向如何调整，小船不可能到达B点，故C正确； D．当船头方向与合速度方向垂直时，航线最短，根据几何关系有 解得船头与河上游的夹角为 故D错误。 故选AC。 8. 如图甲所示，一长木板静止在水平地面上，在t=0时刻，一小物块以一定速度从左端滑上长木板，之后长木板运动的图像如图乙所示，已知小物块与长木板的质量均为（，已知木板足够长， g取10m/s2， 则（　　） A. 小物块与长木板间动摩擦因数 B. 在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量70J C. 小物块的初速度为 D. 0~2s与2~3s物块和木板构成的系统机械能减少量之比为17：1 【答案】AD 【解析】 【详解】A．由题图乙可知，木板先做匀加速运动，再做匀减速运动，故可知地面对木板有摩擦力，在0~2s内，木板受物块向右的摩擦力和地面向左的摩擦力而做匀加速运动，加速度为 对木板，根据牛顿第二定律有 在2~3s内，木板与物块相对静止，受地面摩擦力做匀减速运动，加速度大小为 对整体，根据牛顿第二定律有 联立解得，故A正确； BCD．对物块，在0~2s内，受木板的摩擦力作用而做匀减速运动，由牛顿第二定律有 解得 根据 整理得 最后木板与物块均静止，故在整个运动过程中，物块与木板构成的系统所产生的热量等于物块的初动能，即 2s~3s物块和木板一起减速，系统的机械能减少为 故0~2s系统机械能减少 则0~2s与2~3s系统机械能减少量之比为17：1，故BC错误，D正确。 故选AD。 二、填空题（共4小题，每空2分，共24分） 9. 如图所示，汽车沿水平路面匀速向右运动，通过定滑轮带一滑块A，当绳与水平方向的夹角为时，若此时物体A的速度为，则汽车的速度大小为________ m/s；汽车匀速向右运动的过程中，A物体处于________状态。（填“超重”、“失重”或“平衡”）。 【答案】 ①. ②. 超重 【解析】 【详解】[1][2]由题意，将车的速度分解在沿绳方向与垂直绳方向上，且沿绳方向上的速度大小等于A的速度大小，可得 得 汽车匀速向右运动的过程中，减小，增大，则增大，即A物体做加速运动，加速度竖直向上，处于超重状态。 10. 从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和、取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep，随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取 由图中数据可知，h=0时，物体的速率为___________m/s，物体所受空气阻力大小为___________N。 【答案】 ①. 10 ②. 5 【解析】 【详解】[1]由图可知，物体离地面高度为4m时，物体重力势能等于机械能，则有 解得 由图可知h=0时，物体重力势能为0，机械能为100J，即物体动能为100J，则 联立解得此时速率 [2]由图可知物体上升4m过程，机械能减少了20J，根据功能关系有 解得阻力大小 11. 某同学用如图甲所示的装置做“研究平抛运动”的实验，从斜槽同一位置由静止释放小球，实验得到小球运动轨迹中的四个点A、B、C、D如图乙所示。已知图乙中背景方格的边长均为5cm，重力加速度大小为。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端______。 （2）根据图乙可知，A点______（填“是”或“不是”）抛出点。 （3）小球从A点运动到B点的时间为______s（保留两位有效数字）。 （4）小球飞出时的初速度大小为______m/s（保留两位有效数字）。 【答案】 ①. 切线水平 ②. 是 ③. 0.10 ④. 1.0 【解析】 【详解】（1）[1]实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，满足平抛运动的初始条件。 （2）[2]竖直方向上，初速为零匀加速直线运动满足 即位移之比等于时间平方之比，而由图可知，小球运动轨迹满足 因此A点是抛出点。 （3）[3]小球从A点运动到B点，竖直方向上 解得 （4）[4]小球从A点运动到B点，水平方向上 解得 12. 如图1所示，是利用自由落体运动进行“验证机械能守恒定律”的实验。所用的打点计时器通以50Hz的交流电。 （1）纸带的 ___________端与重物相连；（选填“左”或“右”） （2）甲同学按照正确的实验步骤操作后，选出一条纸带如图2所示，其中O点为打点计时器打下的第一个点，A、B、C为三个计数点，用刻度尺测得 在计数点A和B、B和C之间还各有一个点。已知重物的质量为1.00kg。取 在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量_________,重物的动能增加量 _________（结果均保留3位有效数字）。 （3）甲同学多次实验，以重物的速度平方为纵轴，以重物下落的高度h为横轴，作出如图3所示的 图像，则当地的重力加速度 _________ 。（结果保留3位有效数字） 【答案】（1）左 （2） ①. 1.86 ②. 1.71 （3）9.67 【解析】 【小问1详解】 重物速度越来越大，相邻计数点距离越来越大，纸带的左端与重物相连。 【小问2详解】 [1]在OB段运动过程中，重物重力势能的减少量 [2]重物的动能增加量 【小问3详解】 由于重物初速度为0，则有 结合图3，可知图像斜率为 解得 三、解答题（3小题，共36分） 13. 在水平路面上骑摩托车的运动员，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，可视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。忽略空气阻力，取重力加速度。 （1）摩托车水平飞出的速度至少要多大才能安全越过壕沟? （2）摩托车刚好越过壕沟时着地速度的大小为多少? 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）设摩托车刚好越过壕沟时，摩托车水平飞出的速度为，竖直方向有 解得 水平方向有 解得 摩托车水平飞出的速度至少要才能安全越过壕沟 （2）摩托车刚好越过壕沟着地时的竖直分速度大小为 摩托车刚好越过壕沟时着地速度的大小为 14. 有A、B两颗卫星绕地球做匀速圆周运动，高度分别是和，且，环绕地球运动周期满足关系式，已知：、和k，地球表面重力加速度为g，引力常量G，不考虑地球自转，求： （1）比较卫星速度和大小； （2）地球半径R； （3）地球的密度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）设地球质量M，引力提供向心力，有： 得 同理得 又 hA>hB 则 （2）由开普勒第三定律有 又 得 （3）某质量为m的物体在地面，则 而 联立得 15. 如图所示，在水平地面上有一圆弧形凹槽ABCD。AC连线与地面相平，凹槽ABC是位于竖直平面内以O为圆心、半径为R的一段圆弧，B为圆弧最低点，D是最高点，BD为竖直直径，BC段粗糙，其余圆弧槽光滑，现有一质量为m的小球（可视为质点），从水平地面上P处以初速度斜向右上方飞出，与水平地面夹角为，不计空气阻力，该小球恰好能从A点沿圆弧的切线方向进入轨道（无机械能损失），沿圆弧ABC继续运动后从C点进入CD圆弧槽，重力加速度为g，，，求： （1）小球从P到A过程离水平面的最大高度h； （2）小球在B点对轨道的压力： （3）若小球经C点后，在圆弧槽内能沿槽运动，小球从P到C过程，在BC段损失的机械能为，取值范围是多少。 【答案】（1）；（2）；（3）或 【解析】 【详解】（1）小球从P到A的过程，考虑竖直方向分运动 联立得 （2）小球从P到B的过程中，由动能定理得 在B点，由受力分析有 根据牛顿第三定律： 解得 （3）以地面为0重力势能参考面 ①小球通过C点后，刚好运动到圆弧上与圆心等高点M ，由P到M损失机械能，根据能量守恒有 若小球恰能到C点，由P到C损失机械能，根据能量守恒有 ②若小球刚好到最高点D，在D点 在D点机械能 由P到D损失机械能，根据能量守恒有： 得 综上可得或。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $