精品解析：广东省茂名市信宜市第二中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷

2024-2025学年度高一第二学期物理4月份月考试题 本试卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列说法符合史实的是（　　） A. 伽利略发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 B. 牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题 C. 卡文迪许在实验室里利用扭秤实验测出了万有引力常量 D. 牛顿总结出了行星运动的规律 2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。图中分别画出了汽车转弯时受到的合力F的四种方向，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落。已知OB>OC，则在横梁绕O转动过程中（　　） A. B、C的向心加速度相等 B. B、C的角速度关系满足 C. B、C的角速度关系满足 D. B、C的线速度关系满足 4. 一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ ） A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2 5. 某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 两支飞镖飞行的时间 B. 两支飞镖投出的初速度 C. 两支飞镖插到墙上的速度 D. 两支飞镖全过程的速度变化量 6. 以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h；空气阻力大小恒为f，则从抛出点到返回至原出发点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功为零，空气阻力对小球做的功为－2fh B. 重力对小球做的功为2mgh，空气阻力对小球做的功为2fh C. 重力对小球做的功为零，空气阻力对小球做的功为零 D. 重力对小球做的功为2mgh，空气阻力对小球做的功为－2fh 7. 如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度通过轨道最高点B，并以v2＝v1的速度通过最低点A．则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差(　　) A. 3mg B. 4mg C. 5mg D. 6mg 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（　　） A. 衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用 B. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大 C. 衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动 D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动 9. 2023年1月，中国宇宙空间站的3名航天员在距地高的空间站里挂起春联、系上中国结，通过视频向祖国人民送上新春祝福。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ为神舟十五号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，两轨道相切于P点，下列说法正确的是（　　） A. 春联和中国结处于完全失重状态，不受任何力的作用 B. 空间站的线速度大于地球同步卫星的线速度 C. 载人飞船在P点经点火减速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ D. 载人飞船沿轨道Ⅱ过P点的加速度等于沿轨道Ⅰ过P点的加速度 10. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的（　　） A. 支持力做功为0 B. 重力做功为mgl C. 拉力做功为Flcos θ D. 滑动摩擦力做功为μ(mg－Fsin θ)l 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共18分，把正确答案填在横线上） 11. 实验：探究平抛运动竖直分运动的特点 （1）如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做___________运动（选填“平抛”、“自由落体”或者匀速直线）；同时B球被释放，做___________运动（选填“平抛”、“自由落体”或者“匀速直线”）。观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音。 （2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发现___________，（选填“AB两球同时落地”、“A先落地”或者“B先落地”）说明平抛运动在竖直方向的分运动为___________运动（选填自由落体”或者“匀速直线”）。 12. 用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1.      （1）本实验采用的主要实验方法是_____________ A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第___________（填“一”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在________（填“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，左侧标尺露出4格，右侧标尺露出2格，则左右两球所受向心力大小之比为____________； （3）在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，转动手柄，则左右两小球的角速度之比为____________。 四、计算题（本题共3小题，共36分） 13. 如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B，若在A、B两点速度大小分别是、，到B点对轨道的压力恰好为零，g取10m/s2，求 （1）轨道半径的大小； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。 14. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面，已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G。 （1）求该行星表面的重力加速度g （2）求该行星的第一宇宙速度v； （3）求该行星的质量M （4）求该行星的平均密度。 15. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g＝10m/s2，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）该车在匀加速运动过程中牵引力所做的功； （4）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度高一第二学期物理4月份月考试题 本试卷满分100分。考试用时75分钟。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 下列说法符合史实的是（　　） A. 伽利略发现了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 B. 牛顿建立的经典力学可以解决自然界中所有的问题 C. 卡文迪许在实验室里利用扭秤实验测出了万有引力常量 D. 牛顿总结出了行星运动的规律 【答案】C 【解析】 【详解】A．万有引力定律由牛顿发现，引力常量由卡文迪许测定，故A错误； B．经典力学仅适用于宏观、低速领域，无法解决所有自然问题，故B错误； C．卡文迪许通过扭秤实验首次测出引力常量，故C正确； D．行星运动规律由开普勒总结（开普勒三定律），牛顿在此基础上提出万有引力定律，故D错误。 故选C。 2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。图中分别画出了汽车转弯时受到的合力F的四种方向，可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】曲线运动合力指向轨迹凹侧，速度方向为轨迹的切线方向；且由于沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大，则F的方向与速度方向夹角为锐角，故B符合题意。 故选B。 3. 如图所示是一种古老的舂米机。舂米时，稻谷放在石臼A中，横梁可以绕O转动，在横梁前端B处固定一舂米锤，脚踏在横梁另一端C点往下压时，舂米锤便向上抬起，然后提起脚，舂米锤就向下运动，击打A中的稻谷，使稻谷的壳脱落。已知OB>OC，则在横梁绕O转动过程中（　　） A. B、C的向心加速度相等 B. B、C的角速度关系满足 C. B、C的角速度关系满足 D. B、C的线速度关系满足 【答案】D 【解析】 【详解】BC．B、C同轴转动，角速度关系满足 故BC错误； A．由于OB>OC，，所以B、C的向心加速度 故A错误； D．由于OB>OC，，所以B、C的线速度关系 故D正确。 故选D。 4. 一质量为2.0×103kg的汽车在水平公路上行驶，路面对轮胎的径向最大静摩擦力为1.4×104N，当汽车经过半径为80m的弯道时，下列判断正确的是（ ） A. 汽车转弯时所受的力有重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 汽车转弯的速度为20m/s时所需的向心力为1.4×104N C. 汽车转弯的速度为20m/s时汽车会发生侧滑 D. 汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2 【答案】D 【解析】 【分析】汽车转弯时做圆周运动，重力与路面的支持力平衡，侧向静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律分析解题． 【详解】汽车转弯时受到重力，地面的支持力，以及地面给的摩擦力，其中摩擦力充当向心力，A错误；当最大静摩擦力充当向心力时，速度为临界速度，大于这个速度则发生侧滑，根据牛顿第二定律可得，解得，所以汽车转弯的速度为20m/s时，所需的向心力小于1.4×104N，汽车不会发生侧滑，BC错误；汽车能安全转弯的向心加速度，即汽车能安全转弯的向心加速度不超过7.0m/s2，D正确． 【点睛】本题也可以求解出以20m/s的速度转弯时所需的向心力，与将侧向最大静摩擦力与所需向心力比较，若静摩擦力不足提供向心力，则车会做离心运动． 5. 某人玩飞镖游戏，先后将两支飞镖a、b由同一位置水平投出，两支飞镖插在竖直墙上的状态（侧视图）如图所示。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A. 两支飞镖飞行的时间 B. 两支飞镖投出的初速度 C. 两支飞镖插到墙上的速度 D. 两支飞镖全过程的速度变化量 【答案】B 【解析】 【详解】A．飞镖a下落的高度小于飞镖b下落的高度，根据 解得 b下降的高度大，则b镖的运动时间长，即 故A错误； B．两飞镖的水平位移相等，根据 可知，则a镖的初速度大，故B正确； C．a镖的初速度较大，但是b镖的竖直方向的末速度较大，则插到墙上的合速度两镖无法比较，故C错误； D．加速度相等，都为g，则速度变化量，可得，故D错误； 故选B。 6. 以一定的初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h；空气阻力大小恒为f，则从抛出点到返回至原出发点的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 重力对小球做的功为零，空气阻力对小球做的功为－2fh B. 重力对小球做的功为2mgh，空气阻力对小球做的功为2fh C. 重力对小球做的功为零，空气阻力对小球做的功为零 D. 重力对小球做的功为2mgh，空气阻力对小球做的功为－2fh 【答案】A 【解析】 【详解】重力是保守力，做功与路径无关，仅与初末位置的高度差有关。小球从抛出到返回原点，初末位置的高度差为零，因此重力做功为 空气阻力方向始终与运动方向相反：上升过程阻力做功为 ；下落过程阻力做功为 总阻力功为 故选A。 7. 如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道．表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动．已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度通过轨道最高点B，并以v2＝v1的速度通过最低点A．则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差(　　) A. 3mg B. 4mg C. 5mg D. 6mg 【答案】D 【解析】 【详解】由题意可知，在B点，有，解之得FB＝mg，在A点，有，解之得FA＝7mg，所以A、B两点轨道对车的压力大小相差6mg．故选项D正确． 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 如图所示为洗衣机脱水筒。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上有一件湿衣服与圆筒一起运动，衣服相对于圆筒壁静止，则（　　） A. 衣服受重力、弹力、压力、摩擦力、向心力五个力作用 B. 洗衣机脱水筒转动得越快，衣服与筒壁间的弹力就越大 C. 衣服上的水滴与衣服间的附着力不足以提供所需要的向心力时，水滴做离心运动 D. 衣服上的水滴与衣服间的附着力大于所需的向心力时，水滴做离心运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．衣服受到重力弹力和摩擦力的作用，弹力提供向心力，故A错误； B．洗衣机脱水筒转动得越快，需要的向心力越大，因此衣服与筒壁间的弹力就越大，故B正确； CD．衣服上的水滴与衣服间的附着力提供向心力，当附着力不足以提供向心力时，水滴做离心运动，故C正确，D错误。 故选BC。 9. 2023年1月，中国宇宙空间站的3名航天员在距地高的空间站里挂起春联、系上中国结，通过视频向祖国人民送上新春祝福。空间站的运行轨道可近似看作圆形轨道Ⅰ，椭圆轨道Ⅱ为神舟十五号载人飞船与空间站对接前的运行轨道，两轨道相切于P点，下列说法正确的是（　　） A. 春联和中国结处于完全失重状态，不受任何力的作用 B. 空间站的线速度大于地球同步卫星的线速度 C. 载人飞船在P点经点火减速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ D. 载人飞船沿轨道Ⅱ过P点的加速度等于沿轨道Ⅰ过P点的加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．春联和中国结处于完全失重状态，受到地球万有引力的作用，故A错误； B．根据万有引力提供向心力可得 可得 空间站的轨道半径小于同步卫星的轨道半径，则空间站的线速度大于地球同步卫星的线速度，故B正确； C．卫星从低轨道变轨到高轨道，需要在变轨处点火加速，所以载人飞船在P点经点火加速才能从轨道Ⅱ进入轨道Ⅰ，故C错误； D．根据牛顿第二定律得 可得 可知载人飞船沿轨道Ⅱ过P点的加速度等于沿轨道Ⅰ过P点的加速度，故D正确。 故选BD。 10. 如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，雪橇受到的（　　） A. 支持力做功为0 B. 重力做功为mgl C. 拉力做功为Flcos θ D. 滑动摩擦力做功为μ(mg－Fsin θ)l 【答案】AC 【解析】 【详解】根据功的定义式，支持力和重力均与位移垂直，则做功均为0，拉力做功为Flcos θ，滑动摩擦力f＝μ(mg-Fsin θ)，滑动摩擦力做功为-μ(mg-Fsin θ)l。 故选AC。 三、填空题（本题共2小题，每空2分，共18分，把正确答案填在横线上） 11. 实验：探究平抛运动竖直分运动的特点 （1）如图所示，用小锤击打弹性金属片后，A球做___________运动（选填“平抛”、“自由落体”或者匀速直线）；同时B球被释放，做___________运动（选填“平抛”、“自由落体”或者“匀速直线”）。观察两球的运动轨迹，听它们落地的声音。 （2）分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，即改变A球的初速度，发现___________，（选填“AB两球同时落地”、“A先落地”或者“B先落地”）说明平抛运动在竖直方向的分运动为___________运动（选填自由落体”或者“匀速直线”）。 【答案】（1） ①. 平抛 ②. 自由落体 （2） ①. AB两球同时落地 ②. 自由落体 【解析】 【小问1详解】 [1][2]用小锤击打弹性金属片后，小球A抛出，有水平的初速度，只受重力，做平抛运动，小球B只受重力，且由静止释放，做自由落体运动。 【小问2详解】 [1][2]分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，只改变了平抛运动的水平初速度，若发现两小球同时落地，说明小球B竖直方向的运动与A相同，即平抛运动在竖直方向的分运动为自由落体运动。 12. 用如图甲所示的装置探究影响向心力大小的因素。已知小球在槽中A、B、C位置做圆周运动的轨迹半径之比为1∶2∶1，变速塔轮自上而下按如图乙所示三种方式进行组合，每层半径之比由上至下分别为1∶1、2∶1和3∶1.      （1）本实验采用的主要实验方法是_____________ A. 控制变量法 B. 等效替代法 C. 理想模型法 （2）在探究向心力大小与半径的关系时，为了控制角速度相同需要将传动皮带调至第___________（填“一”或“三”）层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在________（填“A和C”或“B和C”）位置，匀速转动手柄，左侧标尺露出4格，右侧标尺露出2格，则左右两球所受向心力大小之比为____________； （3）在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，转动手柄，则左右两小球的角速度之比为____________。 【答案】（1）A （2） ①. 一 ②. B和C ③. （3） 【解析】 【小问1详解】 本实验探究向心力F的大小与小球质量m关系时，保持r，不变；探究向心力F的大小与角速度的关系时，保持r，m不变；探究向心力F的大小和半径r之间的关系时， 保持m、不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。选A。 【小问2详解】 [1][2][3]变速塔轮边缘处的线速度相等，根据，在探究向心力大小与半径的关系时，需控制小球质量、角速度相同，运动半径不同，故需要将传动皮带调至第一层塔轮，然后将两个质量相等的钢球分别放在B和C位置，匀速转动手柄，左侧标尺露出4格，右侧标尺露出2格，则左右两球所受向心力大小之比为。 【小问3详解】 在探究向心力大小与角速度的关系时，若将传动皮带调至图乙中的第三层，变速塔轮边缘处的线速度相等，根据左右两小球的角速度之比为。 四、计算题（本题共3小题，共36分） 13. 如图，AB为竖直半圆轨道的竖直直径，轨道A端与水平面相切。质量为0.4kg的光滑木块从水平面上滑上A再经过B，若在A、B两点速度大小分别是、，到B点对轨道的压力恰好为零，g取10m/s2，求 （1）轨道半径的大小； （2）木块经A点时对轨道的压力； （3）木块落地点到A点的距离。 【答案】（1）10m；（2）24N，方向竖直向下；（3）20m 【解析】 【详解】（1）木块经B点时，对轨道的压力恰好为零，重力刚好提供向心力，则有 解得轨道半径的大小为 （2）在A点，根据牛顿第二定律可得 解得 根据牛顿第三定律可知，木块经A点时对轨道的压力大小为，方向竖直向下。 （3）木块离开B点后做平抛运动，则竖直方向有 水平方向有 联立解得 14. 假如宇航员乘坐宇宙飞船到达某行星，在该行星“北极”距地面h处由静止释放一个小球（引力视为恒力，阻力可忽略），经过时间t落到地面，已知该行星半径为R，自转周期为T，引力常量为G。 （1）求该行星表面的重力加速度g （2）求该行星的第一宇宙速度v； （3）求该行星的质量M （4）求该行星的平均密度。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 设行星表面的重力加速度为g，对小球有 解得 【小问2详解】 对处于行星表面附近做匀速圆周运动的卫星，由牛顿第二定律有 故该行星的第一宇宙速度 【小问3详解】 对行星表面的物体m，有 故行星质量 【小问4详解】 该行星的平均密度 15. 新能源汽车的研发和使用是近几年的热门话题一辆试验用的小型电动汽车质量在水平的公路上由静止开始匀加速启动，当功率达到后保持功率恒定，匀加速持续的时间是，该车运动的速度与时间的关系如图所示，汽车在运动过程中所受阻力不变，重力加速度g＝10m/s2，求： （1）该车在运动过程中所受阻力大小； （2）该车在匀加速运动过程中所受牵引力的大小； （3）该车在匀加速运动过程中牵引力所做的功； （4）从静止开始到18s末该车所受牵引力所做的功。 【答案】（1） （2） （3） （4） 【解析】 【小问1详解】 由题图和题意可知，汽车额定功率，匀加速结束时速度，最大速度，汽车质量。当汽车达到最大速度时，牵引力与阻力平衡，即，且 因此 【小问2详解】 匀加速结束时功率达到额定功率，满足 因此 【小问3详解】 匀加速运动的位移 牵引力做功 【小问4详解】 8s~18s内汽车功率恒定，运动时间，这段时间牵引力做功 总功 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $