精品解析：江西省临川第一中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试题

临川一中2024-2025学年下学期第一次质量检测 高一年级物理试卷 卷面满分：100分考试时间：75分钟 一、选择题（1-7单选每小题4分，8-10多选，每小题6分，共46分，错选或不选不得分，漏选得3分。） 1. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（ ） A. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 B. 开普勒分析卡文迪许的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 C. 卡文迪许利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值 D. “笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略 2. 每当汛期临近，多地都会举行抗洪抢险应急演练。某次演练中，抢险志愿者驾驶冲锋舟到对岸救人，若冲锋舟到达正对岸的时间为40s，河宽为320m，冲锋舟在静水中的航行速度大小为10m/s，则河中的水流速度大小为（　　） A. 3.2m/s B. 5m/s C. 6m/s D. 8m/s 3. 关于曲线运动，以下说法正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体所受合外力一定变化 B. 在恒力作用下物体不可能做曲线运动 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 曲线运动一定是变加速运动 4. 如图所示，压缩机通过活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体，活塞的中心A与圆盘在同一平面内，O为圆盘圆心，B为圆盘上一点，A、B处通过铰链连接在轻杆两端，圆盘绕过O点的轴做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间距离为r，AB杆长为，则（　　） A. L越大，活塞运动的范围越大 B. 圆盘半径越大，活塞运动的范围越大 C. 当OB垂直于AB时，活塞速度为ωr D. 当OB垂直于AO时，活塞速度为ωr 5. 铁锹、斧头、锄头是常用农具，其长柄多为木制。为其安装木制手柄的过程基本一致，以斧头为例对该过程进行简化：距地面一定高度，金属头在上，用手抓住手柄向下快速砸向地面，手柄碰到地面立即停止运动，反复4次，金属头“砸入”手柄的总深度为d。已知金属头所受阻力与其进入手柄的深度成正比，每次动作完全相同，全程认为斧头只有竖直方向运动。则第一次金属头“砸入”手柄的深度为（　　） A. B. C. D. 6. 在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为T₁，地球绕太阳运动的周期为T₂，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（　　） A. B. C. D. 7. 如图所示，一个小球从P点以大小为v0的初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为θ，小球恰好垂直打在竖直墙面上的B点，墙面上的A点与P点等高而与B点在同一竖直方向上；若保持小球从P点抛出的初速度大小不变，水平抛出后小球打在墙面上的位置在A点正下方的C点。已知AB=2AC，不计空气阻力，小球可视为质点，则θ角为（　　） A. 30° B. 45° C. 60° D. 75° 8. 如图，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于静止状态。现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，则这两次过程中（　　） A. 重力势能改变量相等 B. 弹簧的弹性势能改变量不相等 C. 摩擦力对物体做的功相等 D. 斜面弹力对物体做的功相等 9. 在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程，Q的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中虚线所示。已知A的半径是B的半径的，若两星球均为质量均匀分布的球体（球的体积公式为，r为球的半径），两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则（　　） A. 相同物体分别在A、B星球表面相同高度下落，重力做功之比为9：1 B. 物Q抛出上升到最高点的时间是物P下落回原处的时间的9倍 C. 星A的密度是星B的密度的9倍 D. 星A的第一宇宙速度是星B的第一宇宙速度的倍 二、非选择题（共5题；共54分） 10. 某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。 （1）某次实验记录到的声音强度d随时间t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为____________（用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为s，则抛出速度____________； （2）改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是____________； A. 高度越大小球运动时间越长 B. 水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C. 小球在竖直方向上做自由落体运动 11. 晓宇同学利用如图所示的装置探究向心力与质量、角速度以及半径的关系，实验时，将钢球放在两侧横臂的挡板处，转动手柄，钢球对挡板的压力大小可以通过左右两个标尺露出的等分格来表示． （1）在探究向心力与角速度的关系时，应选用质量相同的钢球，且左侧的小球应放在___________（选填“A”或“B”）位置，变速塔轮1、变速塔轮2处圆盘的半径___________（选填“相同”或“不同”）． （2）下面与本实验的实验思想相同的是___________． A. 研究匀变速直线运动规律的实验 B. 验证平行四边形定则 C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 描绘平抛运动的轨迹 （3）某次实验时，若将皮带套在两个半径相同的变速塔轮上，左侧的钢球放在A位置，若左右露出的标尺格数分别为2格、8格，则左右两侧小球的质量之比为___________；若实验时钢球的质量相等，左侧的钢球放在A位置，若将皮带套在两个半径不同的变速塔轮上，若左右露出的标尺格数分别为2格、8格，则左右两侧变速塔轮的半径之比为___________． 12. 如图所示，一长度为L、内壁光滑的细圆筒，其上端封闭，下端固定在竖直转轴的O点，圆筒与水平方向的夹角为θ。原长为的轻质弹簧上端固定在圆筒上端，下端连接一质量为m的小球，小球的直径略小于圆筒直径。当圆筒处于静止状态时，弹簧长度为。重力加速度为g。求： （1）弹簧的劲度系数k； （2）当弹簧恢复原长时，转轴的角速度； （3）当转轴的角速度时，弹簧的形变量x。 13. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为，质量为，设阻力恒定，且为车重，则（g取） （1）汽车在运动过程中所能达到的最大速度为多大； （2）若汽车以额定功率从静止启动，当汽车的加速度为时，汽车的速度多大； （3）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间。 14. 如图甲所示，长为L=3m的传送带以速v0=6m/s顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径R=0.8m；右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为H=1.8m。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率v与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为m=2kg，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，求： （1）若滑块从h=0.5m处静止释放，则物块到达A点时对轨道的压力； （2）若物块从B点水平飞出后恰好到达斜面底端C点，则滑块从B点飞出的速度多大？ （3）滑块从不同高度h静止释放时，滑块在空中做平抛运动的时间。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 临川一中2024-2025学年下学期第一次质量检测 高一年级物理试卷 卷面满分：100分考试时间：75分钟 一、选择题（1-7单选每小题4分，8-10多选，每小题6分，共46分，错选或不选不得分，漏选得3分。） 1. 下列关于物理学发展历史的说法正确的是（ ） A. 哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，并发现行星沿椭圆轨道运行的规律 B. 开普勒分析卡文迪许的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律 C. 卡文迪许利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值 D. “笔尖下发现的行星—海王星”的发现者是伽利略 【答案】C 【解析】 【详解】AB．哥白尼大胆反驳地心说，提出了日心说，开普勒分析第谷的观测数据，提出了关于行星运动的三大定律，故AB错误； C．卡文迪许利用扭秤实验比较准确地测算出了引力常量G的值，故C正确； D．“笔尖下发现的行星一海王星”的发现者是勒维耶和亚当斯，故D错误。 故选C。 2. 每当汛期临近，多地都会举行抗洪抢险应急演练。某次演练中，抢险志愿者驾驶冲锋舟到对岸救人，若冲锋舟到达正对岸的时间为40s，河宽为320m，冲锋舟在静水中的航行速度大小为10m/s，则河中的水流速度大小为（　　） A. 3.2m/s B. 5m/s C. 6m/s D. 8m/s 【答案】C 【解析】 【详解】冲锋舟在水中的合速度为 则水流的速度为。 故选C。 3. 关于曲线运动，以下说法正确的是（ ） A. 做曲线运动的物体所受合外力一定变化 B. 在恒力作用下物体不可能做曲线运动 C. 曲线运动一定是变速运动 D. 曲线运动一定是变加速运动 【答案】C 【解析】 【详解】C．曲线运动的速度方向是不断改变的，所以曲线运动一定是变速运动，故C正确； ABD．在恒力作用下物体的加速度不变，如果合力方向与速度方向不在一条直线上，物体做匀变速曲线运动，如果合力方向与速度方向在一条直线上，物体做匀变速直线运动；如果合力是变力，物体可能做变加速曲线运动，故ABD错误。 故选C。 4. 如图所示，压缩机通过活塞在汽缸内做往复运动来压缩和输送气体，活塞的中心A与圆盘在同一平面内，O为圆盘圆心，B为圆盘上一点，A、B处通过铰链连接在轻杆两端，圆盘绕过O点的轴做角速度为ω的匀速圆周运动。已知O、B间距离为r，AB杆长为，则（　　） A. L越大，活塞运动的范围越大 B. 圆盘半径越大，活塞运动的范围越大 C. 当OB垂直于AB时，活塞速度为ωr D. 当OB垂直于AO时，活塞速度为ωr 【答案】D 【解析】 【详解】AB．当B点在圆心左侧水平位置时，活塞运动到最左位置，距离O点 当B点在圆心右侧水平位置时，活塞运动到最右位置，距离O点 所以活塞运动范围为 此距离与L无关，与r成正比，与圆盘半径无关，故AB错误； C．当OB垂直于AB时， 如下图所示 此时B点的速度方向一定沿杆，则 故C错误； D．圆盘B点速度 当OB垂直于AO时，如下图所示 此时活塞速度方向与圆盘上B点速度方向相同，速度方向与杆夹角相同，沿杆速度 此时有 故D正确。 故选D。 5. 铁锹、斧头、锄头是常用农具，其长柄多为木制。为其安装木制手柄的过程基本一致，以斧头为例对该过程进行简化：距地面一定高度，金属头在上，用手抓住手柄向下快速砸向地面，手柄碰到地面立即停止运动，反复4次，金属头“砸入”手柄的总深度为d。已知金属头所受阻力与其进入手柄的深度成正比，每次动作完全相同，全程认为斧头只有竖直方向运动。则第一次金属头“砸入”手柄的深度为（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】金属头所受阻力与进入深度关系如图所示 由此可知，金属头砸入手柄的前一半深度与后一半深度过程中，阻力做功之比为1:3，因每次动作完全相同，可知金属头每次“砸入”手柄的初动能一致，则第一次“砸入”手柄的深度为。 故选A。 6. 在地球上观察，月球和太阳的角直径（直径对应的张角）近似相等，如图所示。若月球绕地球运动的周期为T₁，地球绕太阳运动的周期为T₂，地球半径是月球半径的k倍，则地球与太阳的平均密度之比约为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】设月球绕地球运动的轨道半径为r₁，地球绕太阳运动的轨道半径为r₂，根据 可得 其中 联立可得 故选D。 【点睛】 7. 如图所示，一个小球从P点以大小为v0的初速度斜向上抛出，初速度与水平方向的夹角为θ，小球恰好垂直打在竖直墙面上的B点，墙面上的A点与P点等高而与B点在同一竖直方向上；若保持小球从P点抛出的初速度大小不变，水平抛出后小球打在墙面上的位置在A点正下方的C点。已知AB=2AC，不计空气阻力，小球可视为质点，则θ角为（　　） A. 30° B. 45° C. 60° D. 75° 【答案】B 【解析】 【详解】设第一次斜抛小球在空中运动的时间为t，小球在空中运动的逆运动是平抛运动，第二次平抛小球运动的时间为t′，则 由于 所以有 联立两式解得 故选B。 8. 如图，在粗糙固定斜面顶端系一弹簧，其下端挂一物体，物体在A点处于静止状态。现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，则这两次过程中（　　） A. 重力势能改变量相等 B. 弹簧的弹性势能改变量不相等 C. 摩擦力对物体做的功相等 D. 斜面弹力对物体做的功相等 【答案】AD 【解析】 【详解】A．第一次直接将物体拉到B点，第二次将物体先拉到C点，再回到B点，两次初末位置一样，路径不同，根据重力做功的特点只跟始末位置有关，跟路径无关，所以两次重力做功相等，所以两次重力势能改变量相等，故A正确； B．由于两次初末位置一样，即两次对应的弹簧的形变量一样，所以两次弹簧的弹性势能改变量相等，故B错误； C．根据功的定义式可知摩擦力做功和路程有关，两次初末位置一样，路径不同，两次路程不同，所以两次摩擦力对物体做的功不相等，故C错误； D．斜面的弹力与物体位移方向垂直，则斜面的弹力对物体不做功，故两次斜面弹力对物体做功相等，都为零，故D正确。 故选AD。 9. 在星球A上将一小物块P竖直向上抛出，P的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中实线所示；在另一星球B上用另一小物块Q完成同样的过程，Q的速度的二次方v2与位移x间的关系如图中虚线所示。已知A的半径是B的半径的，若两星球均为质量均匀分布的球体（球的体积公式为，r为球的半径），两星球上均没有空气，不考虑两星球的自转，则（　　） A. 相同物体分别在A、B星球表面相同高度下落，重力做功之比为9：1 B. 物Q抛出上升到最高点的时间是物P下落回原处的时间的9倍 C. 星A的密度是星B的密度的9倍 D. 星A的第一宇宙速度是星B的第一宇宙速度的倍 【答案】AD 【解析】 【详解】A．设A、B星球表面重力加速度分别为，物体做竖直上抛运动初速度，根据速度与位移的关系式有 结合图像有 解得 故相同物体分别在A、B星球表面相同h高度下落，重力做功之比 故A正确； B．结合图像，根据以上分析可知，小物块P初速度为，设物P下落回原处的时间为，由竖直上抛规律 同理，小物块Q初速度为，设物Q上升到最高点的时间为，由竖直上抛规律 解得 故B错误； C．设星球A、B的密度分别为，在星球表面有 星球密度 联立解得 故C错误； D．第一宇宙速度等于星球表面卫星的环绕速度，则有 解得 故D正确。 故选AD。 二、非选择题（共5题；共54分） 10. 某物理兴趣小组利用手机的声音传感器研究平抛运动。如图甲所示，将小球平放在台阶边缘，打开手机的“声音振幅”软件，用钢尺水平击打小球，发出声音，会记录下声音强度随时间变化的关系。 （1）某次实验记录到的声音强度d随时间t变化曲线如图乙所示，则小球从水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为____________（用图乙中的物理量符号表示）。经测量，小球平抛运动的水平位移为s，则抛出速度____________； （2）改变击打力度，使小球以不同速度水平抛出，发现落在同一台阶上的小球运动时间相等。该现象最能支撑的结论是____________； A. 高度越大小球运动时间越长 B. 水平速度大小不影响竖直方向的运动时间 C. 小球在竖直方向上做自由落体运动 【答案】（1） ①. ②. （2）B 【解析】 【小问1详解】 [1]由图可知小球从被尺子击打水平抛出到第一次碰撞台阶的时间为 [2]小球水平方向做匀速直线运动，则抛出速度为 【小问2详解】 小球做平抛运动，水平方向的分运动为匀速直线运动，竖直方向的分运动为自由落体运动，根据运动的独立性可知，竖直方向的运动时间与竖直方向的分运动有关，与水平方向的分运动无关，故该现象最能支撑的结论是水平速度大小不影响竖直方向的运动时间。 故选B。 11. 晓宇同学利用如图所示的装置探究向心力与质量、角速度以及半径的关系，实验时，将钢球放在两侧横臂的挡板处，转动手柄，钢球对挡板的压力大小可以通过左右两个标尺露出的等分格来表示． （1）在探究向心力与角速度的关系时，应选用质量相同的钢球，且左侧的小球应放在___________（选填“A”或“B”）位置，变速塔轮1、变速塔轮2处圆盘的半径___________（选填“相同”或“不同”）． （2）下面与本实验的实验思想相同的是___________． A. 研究匀变速直线运动规律的实验 B. 验证平行四边形定则 C. 探究加速度与力、质量的关系 D. 描绘平抛运动的轨迹 （3）某次实验时，若将皮带套在两个半径相同的变速塔轮上，左侧的钢球放在A位置，若左右露出的标尺格数分别为2格、8格，则左右两侧小球的质量之比为___________；若实验时钢球的质量相等，左侧的钢球放在A位置，若将皮带套在两个半径不同的变速塔轮上，若左右露出的标尺格数分别为2格、8格，则左右两侧变速塔轮的半径之比为___________． 【答案】（1） ①. A ②. 不同 （2）C （3） ①. 1:4 ②. 2:1 【解析】 【小问1详解】 [1]在探究向心力与角速度的关系时，应保证钢球的质量和钢球做圆周运动的半径相同，因此应选用质量相同的钢球，且左侧的钢球应放在处； [2]欲使两钢球的角速度不同，则变速塔轮1、2处圆盘的半径应不同。 【小问2详解】 实验目的是探究向心力与质量、角速度以及半径的关系，在探究向心力与其中一个物理量之间关系时，应先保证其他两个物理量不变，即本实验采用了控制变量法，题中探究加速度与力、质量的关系时采用了控制变量法，C正确； 【小问3详解】 [1]某次实验时，若将皮带套在两个半径相同的变速塔轮上，左侧的钢球放在位置，则两球的角速度和半径相同，左右露出的标尺格数分别为2格、8格，则向心力大小之比为，由公式可知左右两侧小球的质量之比为； [2]若实验时钢球的质量相等，左侧的钢球放在位置，则两球的质量和半径相同，左右露出的标尺格数分别为2格、8格，则向心力大小之比为，由公式可知两钢球的角速度之比为，皮带传动时左右两侧变速塔轮边缘的线速度大小相等，由公式可知左右两侧变速塔轮的半径之比为。 12. 如图所示，一长度为L、内壁光滑的细圆筒，其上端封闭，下端固定在竖直转轴的O点，圆筒与水平方向的夹角为θ。原长为的轻质弹簧上端固定在圆筒上端，下端连接一质量为m的小球，小球的直径略小于圆筒直径。当圆筒处于静止状态时，弹簧长度为。重力加速度为g。求： （1）弹簧的劲度系数k； （2）当弹簧恢复原长时，转轴的角速度； （3）当转轴的角速度时，弹簧的形变量x。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）当圆筒处于静止状态时，对小球有 解得 （2）当弹簧恢复原长时，有 解得 （3）由于 可知，弹簧处于压缩状态，则有 联立解得 13. 在水平路面上运动的汽车的额定功率为，质量为，设阻力恒定，且为车重，则（g取） （1）汽车在运动过程中所能达到的最大速度为多大； （2）若汽车以额定功率从静止启动，当汽车的加速度为时，汽车的速度多大； （3）若汽车以的加速度从静止开始做匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 汽车运动时的阻力 当时汽车运动的速度最大 最大速度为 【小问2详解】 由牛顿第二定律得 解得 由，解得 【小问3详解】 由牛顿第二定律得 解得 由，解得汽车匀加速运动的最大速度 由，解得汽车匀加速运动的时间 14. 如图甲所示，长为L=3m的传送带以速v0=6m/s顺时针匀速转动，其左端A点与一个四分之一光滑圆轨道连接，轨道半径R=0.8m；右端B与一个倾角为30°的斜面连接，B点到地面的高度为H=1.8m。小滑块从光滑圆轨道高h处静止释放，到达A点时的速率v与下落高度h的关系如图乙所示。已知小滑块质量为m=2kg，与传送带之间的动摩擦因数为，重力加速度g取10m/s2，求： （1）若滑块从h=0.5m处静止释放，则物块到达A点时对轨道的压力； （2）若物块从B点水平飞出后恰好到达斜面底端C点，则滑块从B点飞出的速度多大？ （3）滑块从不同高度h静止释放时，滑块在空中做平抛运动的时间。 【答案】（1）45N，方向竖直向下；（2）；（3），t=0.6s；， 【解析】 【分析】 【详解】（1）由图，可知h=0.5m时，物块到达A点的速度为 设在A点，滑块受到支持力为F，则有 代入数据得 F=45N 由牛顿第三定律，滑块对轨道的压力大小为45N，方向竖直向下。 （2）设初速度为vB，运动时间为tB，由平抛规律，得竖直方向 水平方向 代入数据得 （3）设滑块在A点速度为v0时，到B点速度刚好为，此时初始高度为h0，在传送带上，由牛顿第二定律得 μmg=ma 从A到B，有 得 v0=3m/s 由图乙得 高度为 h0=0.45m 物块从h=R=0.8m处释放，易知到达A点的速度为v=4m/s>v0。 讨论： ①若0.45m<h<R=0.8m，物块从B点飞出后会落在水平面上。可得滑块在空中平抛运动的时间为 t=0.6s ②若，物块从B点飞出后会落在斜面上，设物块到达B点速度为v′，则有 v′2-v2=2aL 且 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $