四川南充市高坪中学2024-2025学年高一下学期第八周周测物理试题 （4月）

**基本信息** 这份高一物理周考卷以文化传承（如投壶、旋转纽扣）与科技情境（如火星运动、子弹穿圆筒）为载体，通过基础到综合的梯度设计，全面考查曲线运动、圆周运动等核心知识，体现科学思维与模型建构素养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|开普勒定律、向心加速度、关联速度|结合火星椭圆轨道、传统游戏情境| |多选题|3/18|传动装置、转盘摩擦力、平抛落点|多过程分析，考查科学推理能力| |实验题|2/16|向心力、平抛运动|控制变量法应用，数据处理与误差分析| |解答题|3/38|圆周运动、渡河问题、圆弧轨道|综合应用，如乌篷船渡河结合运动合成与分解|

2024-2025学年度高一物理周考考试卷 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　） A．太阳位于地球运行轨道的中心 B．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 D．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 2．（本题4分）“旋转纽扣”是一种传统游戏。如图，先将纽扣绕几圈，使穿过纽扣的两股细绳拧在一起，然后用力反复拉绳的两端，纽扣正转和反转会交替出现。拉动多次后，纽扣绕其中心的转速可达50r/s，此时纽扣上距离中心1cm处的点向心加速度大小约为（　　） A．10m/s2 B．100m/s2 C．1000m/s2 D．10000m/s2 3．（本题4分）如图所示，物体用跨过定滑轮的轻绳与汽车连接，汽车以的速度向右匀速运动，连接小车端的轻绳与水平方向的夹角为，在物体上升过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体向上做减速运动 B．绳子拉力大于物体的重力 C．时物体的速度大小为 D．物体始终处于失重状态 4．（本题4分）火星的质量约为地球质量的，半径约为地球半径的，则同一物体在火星表面与在地球表面受到的引力的比值约为（　　） A．0.2 B．0.4 C．2.0 D．2.5 5．（本题4分）某质量m=1kg的质点在Oxy平面内运动。t＝0时，质点位于y轴上。它在x方向运动的速度-时间图像如图甲所示，它在y方向运动的位移-时间图像如图乙所示。下列说法正确的是（   ） A．质点所受的合力为4N B．从t=0时刻开始质点做匀变速直线运动 C．t=1.0s时，质点的位置坐标为（5m，5m） D．t=1.0s时，质点的速度方向与x轴夹角为60° 6．（本题4分）投壶，源于射礼，是中国古代宴饮时做的一种投掷游戏。如图所示，游戏者先后从同一高度的A、B两点以速率v1、v2水平投出两支相同的箭，两支箭都落入壶中，且落到壶中时的速度方向与水平方向的夹角分别为45°、30°，A点离壶口较近。不计空气阻力，忽略箭长、壶口大小等因素的影响，下列说法正确的是（　　） A． B． C．从B点投出的箭在空中运动的时间更长 D．从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为 7．（本题4分）如图所示，半径为R的竖直圆筒绕中心轴线以恒定的转速匀速转动。子弹（可视为质点）以大小为的水平速度沿圆筒直径方向从左侧射入圆筒，从右侧射穿圆筒后发现两弹孔在同一竖直线上，不计空气阻力及圆筒对子弹运动的影响，重力加速度大小为g，圆筒足够长，下列说法正确的是（    ） A．子弹在圆筒中的运动时间为 B．若仅改变圆筒的转速，则子弹可能在圆筒上只打出一个弹孔 C．圆筒转动的周期可能为 D．两弹孔的高度差为 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为1s，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A．、、三点的向心加速度大小之比为 B．、、三点的线速度大小之比为 C．链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为 D．自行车前进的速度大小约为 9．（本题6分）如图，两质量相等的小物块P和Q放在水平转盘上，它们与转盘间的最大静摩擦力均为各自重力的k倍。P与竖直转轴的距离为d，连接P、Q的细线长也为d，且P、Q与转盘中心三者共线，初始时，细线恰好伸直但无张力。现让该装置开始绕轴转动，在圆盘的角速度缓慢增大的过程中，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　） A．当时，绳子一定无弹力 B．当时，P、Q相对于转盘会滑动 C．当时，P受到的摩擦力随的增大而变大 D．当时，Q受到的摩擦力随的增大而变大 10．（本题6分）如图所示，四分之一圆弧面的半径R与斜面的竖直高度相等，斜面的倾角为，圆弧面的圆心为图中O点，在斜面的顶端A点将多个小球以不同的水平速度抛出，设小球碰到接触面后均不再反弹，已知重力加速度为g，则以下说法正确的是（    ） A．小球有可能垂直打到圆弧面上 B．小球抛出的初速度越大，则运动时间越短 C．小球抛出的速度等于时，运动时间最长 D．若小球抛出的速度小于，则落到接触面时速度偏角均相同 三、实验题（共16分） 11．（本题6分）探究向心力大小F与物体的质量m、角速度ω和轨道半径r的关系实验。 (1)本实验所采用的实验探究方法与下列哪个实验是相同的：___________； A．探究平抛运动的特点 B．探究两个互成角度的力的合成规律 C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系 (2)某同学用向心力演示器进行实验，实验情景如甲、乙、丙三图所示 a.三个情境中，图 是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、 “乙” “丙”）。 b.在甲情境中，若两个相同钢球到转轴的距离相同，其所受向心力的比值为，则实验中选取的两个变速塔轮的半径之比为 。 12．（本题10分）某同学在做“探究平抛运动的特点”的实验。 (1)甲图实验中，用小锤以不同力度敲击弹性金属片，A球水平抛出，同时B球被松开自由下落，下列说法正确的是__________。 A．可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 B．可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动 (2)实验前，图乙斜槽末端的切线 （选填“需要”或“不需要”）调成水平；背板 （选填“需要”或“不需要”）校准到竖直方向，使背板平面与小球下落的竖直平面平行。 (3)在实验中用方格纸记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，每个格的边长，取，则该小球做平抛运动的初速度大小为 m/s，小球在B点的竖直分速度大小为 m/s，图中O点 （选填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。（计算结果保留3位有效数字） 四、解答题（共38分） 13．（本题10分）有一种叫“飞椅”的游乐项目，简化模型如图所示。长为L=5m的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径r=2m的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角。不计钢绳重力，g = 10m/s2。 (1)若飞椅以n=10r/min的转速水平匀速转动，求飞椅的旋转周期T； (2)当绳与竖直方向的夹角=时，求飞椅的角速度。 14．（本题12分）2024年9月27日“运河争辉”乌篷船马拉松邀请赛在浙江绍兴浙东运河越城区段举行，水乡绍兴以这种特殊的活动方式庆祝中华人民共和国成立75周年，同时也纪念中国大运河申遗成功10周年。已知小船在静水中的速度为，现让船渡过某条河，若此河的两岸是理想的平行线，河宽为，水流速度为，方向与河岸平行，求： (1)欲使小船以最短时间渡河，最短时间是多少？小船的位移多大？ (2)欲使小船以最短位移渡河，渡河所用时间是多少？ (3)若河水因涨水导致水流速度变为，小船在静水中的速度为不变，此种情况下渡河最短位移及渡河时间分别为多少？ 15．（本题16分）如图所示，AB为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，A端切线水平，水平轨道BC与半径的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道CD对应的圆心角θ=37°。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取，，。 (1)求小球从A点飞出的速度大小； (2)求小球在A点对圆弧轨道的压力大小； (3)求小球在C点受到的支持力的大小； (4)改变小球在水平轨道上的速度，使小球恰好能从A点飞出，求小球落地点与B点的水平距离。 《2024-2025学年度高一物理第六周周考考试卷》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C B B C A D ABD AC AD 1．C 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误； B．地球绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。 故选C。 2．C 【详解】纽扣在转动过程中 由向心加速度 故选C。 3．B 【详解】ABD．根据关联速度，物体与小车间的速度关系为 物体上升过程中小车与水平方向的夹角逐渐减小，则的速度逐渐增大，做加速运动，根据牛顿第二定律可知，绳子拉力大于物体重力，物体超重，故AD错误，B正确； C．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，沿绳方向的分速度大小即为物体上升的速度大小 当时，，故C错误。 故选B。 4．B 【详解】设物体质量为m，则在火星表面有 在地球表面有 由题意知有 故联立以上公式可得 故选B。 5．C 【详解】A．由图甲可知质点在x方向做匀加速直线运动，x方向加速度为 由图乙可知质点在y方向做匀速直线运动，有 ， 所以质点的加速度 所受的合力大小为 故A错误； B．从t=0时刻开始加速度方向沿x轴正方向，速度不沿x方向，质点做曲线运动，故B错误； C．由图乙可知，t=1.0s时，，由图甲可知，t=1.0s时 质点的位置坐标为（5m，5m），故C正确； D．设t=1.0s时，质点的速度方向与x轴夹角为，则 故D错误。 故选C。 6．A 【详解】ABC．由于A、B两点处于同一高度，因此两支箭在空中运动的时间相等，两支箭都落入壶中时竖直方向上的分速度大小相等，有， 解得 故A正确，BC错误； D．从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小分别满足、 因此从A、B两点投出的箭落入壶中时的速度大小之比为，故D错误。 故选A。 7．D 【详解】A．子弹在圆筒中的运动时间为 故A错误； BD．若仅改变圆筒的转速，由于子弹在竖直方向做自由落体运动，所以子弹不可能在圆筒上只打出一个弹孔，两弹孔的高度差为 故B错误，D正确； C．设圆筒转动的周期为，则有 （，，） 可知 （，，） 可知圆筒转动的周期不可能为，故C错误。 故选D。 8．ABD 【详解】BC．由于链轮和飞轮之间通过链条传动，所以A、B两点的线速度大小相等，又因为后轮和飞轮同轴转动，所以B、C两点的角速度大小相等。根据 可知A、B两点的角速度大小之比为 B、C两点的线速度大小之比为 综上所述可知链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为1∶2∶2，A、B、C三点的线速度大小之比为1∶1∶6，故B正确，C错误； A．根据向心加速度公式 可知A、B、C三点的向心加速度大小之比为1∶2∶12，故A正确； D．由题意可知A点的线速度大小为 根据前面分析可知C点的线速度大小为 即自行车前进的速度大小约为3.8m/s，故D正确。 故选ABD。 9．AC 【详解】A．开始转动时圆盘的角速度较小，两木块都靠静摩擦力提供向心力，因为两木块角速度、质量都相同，根据向心力公式可知，Q先达到最大静摩擦力，根据牛顿第二定律得 解得 因此当时，绳子一定无弹力，A正确； B．角速度继续增大，绳子出现拉力，Q受最大静摩擦力不变，角速度继续增大，P的静摩擦力继续增大，当增大到最大静摩擦力时，P、Q相对于转盘开始滑动，根据牛顿第二定律，对P有 对Q有 联立解得 因此当时，P、Q相对于转盘会发生滑动，B错误； C．当时，P相对转盘是静止的，受到的摩擦力为静摩擦力，根据牛顿第二定律有 当增大时,静摩擦力也增大，C正确； D．当时，绳子出现拉力，Q所受静摩擦力达到最大值且保持不变，D错误。 故选AC。 10．AD 【详解】A．如图所示 根据平抛运动推论：速度方向延长线交于水平位移的中点，当圆心O为图中水平位移的中点时，即小球垂直打在圆弧面B点时，故A正确； B．根据 当小球打在斜面上时，小球抛出的初速度越大，小球下落高度越大，可知小球运动的时间越长；当小球打在圆弧面上时，小球抛出的初速度越大，小球下落高度越小，可知小球运动的时间越短，故B错误； C．当小球刚好落在O点正下方时，下落高度最大，运动时间最长，则有 ， 联立解得 故C错误； D．若小球抛出的速度小于，可知小球均落在斜面上，根据平抛运动推论可知，落到斜面上时速度偏角均满足 即落到斜面时速度偏角均相同，故D正确。 故选AD。 11．(1)C (2) 丙 【详解】（1）本实验所采用的实验探究方法是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，例如两球同时落地，两球在竖直方向上的运动效果相同，应用了等效思想，故A不符合题意要求； B．探究两个互成角度的力的合成规律，即两个分力与合力的作用效果相同，采用的是等效替代的思想，故B不符合题意要求； C．探究加速度与物体受力、物体质量的关系所采用的实验探究方法是控制变量法，故C符合题意要求。 故选C。 （2）a.[1]三个情境中，图丙的两球分别是钢球和铝球，质量不相等，且图丙中两球做圆周运动的半径相同，角速度相同，故图丙是探究向心力大小与质量关系。 b.[2]在甲情境中，是研究向心力和角速度的关系，若两钢球所受向心力的比值为，根据可知，角速度之比为，因两塔轮边缘的线速度相等，根据可知，实验中选取两个变速塔轮的半径之比为。 12．(1)A (2) 需要 需要 (3) 1.47 1.96 不是 【详解】（1）该实验中无论两球从多高的位置落下还是对A的打击力度多大，两球总是同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，即可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动，但不可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动。 故选A。 （2）[1]为了研究小球平抛运动的特点，需要保证小球开始做平抛运动的初速度水平，故他们在图乙所示的装置实验前必须将轨道末端调成水平。 [2]背板需要校准到竖直方向，使背板平面与小球下落的竖直平面平行，从而保证小球在竖直方向上做自由落体运动。 （3）[1]根据图丙，可知小球在水平方向有 对应竖直方向有 解得该小球做平抛运动的初速度大小为 [2]竖直方向根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则小球在B点的竖直速度大小为 [3]假设图中O点是小球做平抛运动的抛出点，则小球从O点到B点运动的时间为 小球对应在水平方向上运动的距离为 而小球从O点到B点实际运动的水平距离为 所以可知小球并没有经过O点，则O点不是小球做平抛运动的抛出点。 13．(1) (2) 【详解】（1）题意知，则周期 （2）对飞椅，由牛顿第二定律有 代入题中数据，解得飞椅的角速度 14．(1)50s，250m (2) (3)300m， 【详解】（1）当船以静水中的速度垂直河岸过河时，渡河时间最短，如下图所示 最短时间为 这时小船的合速度为 此种情况下小船过河的位移为 （2）船在静水的速度大于水流速度，那么最短位移为河宽，如图所示 这种情况下，小船的合速度为 当过河位移最短时过河的时间为 （3）若水流速度为 则 此种情况下过河如图所示 当船头方向即方向与合速度方向垂直时，渡河位移最短，大小为 这种情况下，小船的合速度为 过河时间为 15．(1) (2) (3) (4) 【详解】（1）将小球在C处的速度分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立并代入数据得 （2）在A处，对小球，由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律知，圆弧轨道受到的压力大小 （3）小球在C处速度 其受力分析如图所示 由牛顿第二定律得 联立解得 （4）小球恰好能从A点飞出，在A点，重力提供向心力，有 又小球落地时间，满足 水平位移 联立解得 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $