精品解析：广西河池市第三高级中学2024-2025学年高一下学期4月段考物理试题

2025年春季学期4月段考试卷 高一物理 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上。 一、选择题（10小题，共46分。其中，第1~7小题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10小题有多个选项正确，每小题6分，全部选对得6分，少选得3分，多选、错选、不选不得分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 在物体做平抛运动的过程中，物体处于超重状态 B. 在物体做平抛运动的过程中，物体在相同时间内的速度变化量相同 C. 在物体做匀速圆周运动的过程中，物体的速度不变 D. 在物体做匀速圆周运动的过程中，物体所受的合外力不变 2. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，则有，其中是一个常量。常量的单位用国际单位制表示为（　　） A. B. C. D. 3. 2025年2月9日，第九届亚冬会短道速滑女子3000米接力A组决赛在哈尔滨举行，中国队的范可新、公俐、张楚桐和王欣然夺得冠军。运动员经过弯道沿曲线从a点向b点运动的过程中，速度逐渐减小，在此过程中，运动员所受合外力方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 在2024年11月珠海航展上，中国自主研制的新一代隐身战斗机歼-35A首次公开亮相。歼-35A表演时在某段时间内的轨迹如图所示，这段时间内关于歼-35A沿x轴方向和沿y轴方向的运动判断可能正确的是（　　） A. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀加速运动后做匀减速运动 B. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀减速运动后做匀加速运动 C. 沿x轴方向先做匀加速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 D. 沿x轴方向先做匀减速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 5. 2025年2月16日，在泰国举办的公路自行车亚洲锦标赛上，中国选手吕先景成功夺冠，成为该赛事历史上首位同时拥有公路及山地双料亚洲冠军的运动员。自行车主要构成部件有前后轮、链条、大小齿轮等，其部分示意图如图所示，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和，假设脚踏板的转速为，则该自行车前进的速度大小为（　　） A. B. C. D. 6. 由于中国古代是—个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长 B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 7. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在Р点的速度大小相等 C. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 D. 航天器在轨道2上从Р点运动到Q点过程中，地球对航天器的引力做正功 8. 下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动的？（ ） A. 汽车转弯时要限制速度 B. 转速很高的砂轮半径不能做得太大 C. 在修筑铁路时，转弯处轨道半径尽可能大些 D. 离心水泵工作时 9. 一乒乓球自动发球机从同一高度沿同一水平方向发射两球分别落在图中所示的A、B处，发射速度大小分别为、；两球在空中运动的时间分别为、，忽略空气阻力，则有（ ） A. B. C. D. 10. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。下列说法中正确的是（ ） A. 卫星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度 B. A、B的线速度大小关系为 C. B、C的向心加速度大小关系为 D. A、B、C周期大小关系为 二、填空题（2小题，共15分） 11. 用图中所示的实验装置来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。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 （1）下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是________。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数________（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 12. 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） 三、计算题（3小题，共39分） 13. 无人机快递（UAV Express）是利用无人驾驶的低空飞行器来运载包裹并自动送达目的地的一种新型快递配送方式，可有效提高配送效率，同时减少人力成本。2024年10月23日，我国国内首条口岸区域无人机配送航线在深圳开航。假设无人机在距离水平地面高度h处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）求包裹从被释放到落地经历的时间t； （2）求包裹落地点到抛出点的水平距离x。 14. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的平均密度ρ。 15. 如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为，、，小明骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径，自行车和小明的总质量为，不考虑空气阻力，，求： （1）要使自行车不受摩擦力作用，小明骑自行车的速度应等于多少； （2）若小明骑自行车以的速度沿该赛道做匀速圆周运动，求此时自行车所受的摩擦力和支持力。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2025年春季学期4月段考试卷 高一物理 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息； 2、请将答案正确填写在答题卡上。 一、选择题（10小题，共46分。其中，第1~7小题只有一个选项正确，每小题4分；第8~10小题有多个选项正确，每小题6分，全部选对得6分，少选得3分，多选、错选、不选不得分） 1. 下列说法正确的是（　　） A. 在物体做平抛运动的过程中，物体处于超重状态 B. 在物体做平抛运动的过程中，物体在相同时间内的速度变化量相同 C. 在物体做匀速圆周运动的过程中，物体的速度不变 D. 在物体做匀速圆周运动的过程中，物体所受的合外力不变 【答案】B 【解析】 【详解】A．平抛运动中，物体只受重力，加速度为重力加速度g，方向竖直向下，物体具有向下的加速度，处于失重状态，并非超重状态 ，故A错误； B．平抛运动是匀变速曲线运动，加速度恒定。根据 因为不变，所以在相同时间内，速度变化量相同，故B正确； C．匀速圆周运动中，速度方向沿圆周切线方向，时刻在变化，虽然速率不变，但速度是矢量，包含大小和方向，所以速度是变化的，故C错误； D．匀速圆周运动中，物体所受合外力提供向心力，方向始终指向圆心，方向不断变化，所以合外力是变化的，故D错误。 故选B。 2. 所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，若用代表椭圆轨道的半长轴，代表公转周期，则有，其中是一个常量。常量的单位用国际单位制表示为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】半长轴的国际单位为，公转周期的国际单位为，根据，可知常量的单位用国际单位制表示为。 故选D。 3. 2025年2月9日，第九届亚冬会短道速滑女子3000米接力A组决赛在哈尔滨举行，中国队的范可新、公俐、张楚桐和王欣然夺得冠军。运动员经过弯道沿曲线从a点向b点运动的过程中，速度逐渐减小，在此过程中，运动员所受合外力方向可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据曲线运动的特点可知，速度矢量与合力矢量分别在运动轨迹的两侧，合力方向指向轨迹的凹侧；由于运动员的速度在逐渐减小，所以合力方向与速度方向之间的夹角大于。 故选A。 4. 在2024年11月珠海航展上，中国自主研制的新一代隐身战斗机歼-35A首次公开亮相。歼-35A表演时在某段时间内的轨迹如图所示，这段时间内关于歼-35A沿x轴方向和沿y轴方向的运动判断可能正确的是（　　） A. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀加速运动后做匀减速运动 B. 沿x轴方向做匀速直线运动，沿y轴方向先做匀减速运动后做匀加速运动 C. 沿x轴方向先做匀加速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 D. 沿x轴方向先做匀减速运动后做匀速运动，沿y轴方向做匀速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】AB．物体做曲线运动时，所受合外力指向曲线的凹侧，若沿x轴方向做匀速直线运动，则沿x轴方向合外力为0，由轨迹可知沿y轴方向可能先做匀加速运动后做匀减速运动，不可能先做匀减速运动后做匀加速运动，故A正确，B错误； CD．同理沿y轴方向做匀速直线运动，沿x轴方向可能先做匀减速运动后做加速运动，不可能后做匀速运动，更不可能先做匀加速运动后做匀速运动，故CD错误。 故选A。 5. 2025年2月16日，在泰国举办的公路自行车亚洲锦标赛上，中国选手吕先景成功夺冠，成为该赛事历史上首位同时拥有公路及山地双料亚洲冠军的运动员。自行车主要构成部件有前后轮、链条、大小齿轮等，其部分示意图如图所示，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和，假设脚踏板的转速为，则该自行车前进的速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】大齿轮转动的角速度为 大齿轮边缘点转动的线速度为 小齿轮边缘点转动的线速度与大齿轮边缘点转动的线速度相等，即 小齿轮和车轮的角速度相等，则 所以自行车前进的速度大小 故选D。 6. 由于中国古代是—个农业社会，农业需要严格了解太阳运行情况，农事完全根据太阳进行，所以在历法中又加入单独反映太阳运行周期的“二十四节气”。已知春分、夏至、秋分和冬至所处的四个位置如图所示，地球沿椭圆形轨道绕太阳运动，下列说法正确的是（　　） A. 地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长 B. 地球绕太阳公转在夏至和冬至时的线速度大小相等 C. 地球由春分运行到夏至的过程中加速度逐渐增大 D. 开普勒三大定律仅适用于太阳系中行星的运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．由开普勒第二定律知，地球由春分运行到秋分的过程中地球的线速度较小，所以地球由春分运行到秋分的时间比由秋分运行到春分的时间长，故A正确； B．由开普勒第二定律可知地球与太阳连线在相同时间内扫过的面积相同，故近地点和远地点线速度大小不等，故B错误； C．地球由春分点运行到夏至点的过程中与太阳距离增大，根据万有引力定律和牛顿第二定律可知，地球的加速度逐渐减小，故C错误； D．开普勒三大定律不仅适用于太阳系中行星的运动，也适用于宇宙中其他天体的运动，故D错误。 故选A。 7. 某航天器绕地球运行的轨道如图所示。航天器先进入圆轨道1做匀速圆周运动，再经椭圆轨道2，最终进入圆轨道3做匀速圆周运动。轨道2分别与轨道1、轨道3相切于P、Q两点。下列说法正确的是（　　） A. 航天器在轨道1的运行周期大于其在轨道3的运行周期 B. 不论在轨道1还是在轨道2运行，航天器在Р点的速度大小相等 C. 航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度 D. 航天器在轨道2上从Р点运动到Q点过程中，地球对航天器的引力做正功 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据万有引力提供向心力有 解得 卫星在轨道1的运行周期小于其在轨道3的运行周期，故A错误； B．根据变轨原理可知，航天器从轨道1到轨道2，需正P点加速，则航天器在2轨道时经过P点的速度较大，故B错误； C．第一宇宙速度是卫星绕地球做匀速圆周的最大环绕速度，所以航天器在轨道3上运行的速度小于第一宇宙速度，故C正确； D．卫星在轨道2上从P点运动到Q点的过程中，引力做负功，故D错误。 故选C。 8. 下列哪些现象是为了防止物体产生离心运动的？（ ） A. 汽车转弯时要限制速度 B. 转速很高的砂轮半径不能做得太大 C. 在修筑铁路时，转弯处轨道半径尽可能大些 D. 离心水泵工作时 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．对在水平转弯的汽车，所需的向心力由地面的静摩擦力提供。根据 可知越大，越大，当达最大值时，如速度再增大，就会产生离心运动，所以转弯处，汽车要限速，故A正确； B．高速转动的砂轮，根据 可知半径越大，所需向心力越大；而向心力由砂轮各部分之间的互相作用的引力提供的，当砂轮边缘部分所需向心力大于相互作用力的最大值，砂轮边缘的部分就做离心运动，故B正确； C．在修筑铁路时，转弯处轨道大，所需向心力小，不易产生离心运动，故C正确； D．离心水泵工作时是利用了离心运动，故D错误。 故选ABC。 9. 一乒乓球自动发球机从同一高度沿同一水平方向发射两球分别落在图中所示的A、B处，发射速度大小分别为、；两球在空中运动的时间分别为、，忽略空气阻力，则有（ ） A. B. C. D. 【答案】BC 【解析】 【详解】ABCD．两球在空中的运动可视为平抛运动，则有 由于两球下落高度相同，则有 由于 则有 故BC正确，AD错误； 故选BC。 10. 如图所示，A是静止在赤道上的物体，B、C是同一平面内两颗人造卫星。B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。下列说法中正确的是（ ） A. 卫星B的速度大小小于地球的第一宇宙速度 B. A、B的线速度大小关系为 C. B、C的向心加速度大小关系为 D. A、B、C周期大小关系为 【答案】AD 【解析】 【详解】A．第一宇宙速度是绕地球做圆周运动的最大的环绕速度，由于卫星B的轨道半径大于地球的半径，则卫星B的速度小于地球的第一宇宙速度，故A正确； B．A、C具有相等的角速度，根据 可得 对于B、C，根据万有引力提供向心力有 可得 所以 故，故B错误； C．对于B、C，根据万有引力提供向心力有 可得 所以，故C错误； D．A、C的角速度相等，则A、C的周期相等，根据万有引力提供向心力有 可得 所以，故D正确。 故选AD。 二、填空题（2小题，共15分） 11. 用图中所示的实验装置来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。皮带连接着左塔轮和右塔轮，转动手柄使长槽和短槽分别随塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值，其中A和C的半径相同，B的半径是A的半径的两倍。 （1）下列实验中的主要探究方法与本实验相同的是________。 A. 探究平抛运动的特点 B. 探究加速度与力、质量的关系 C. 探究两个互成角度的力的合成规律 （2）其他条件不变，若增大手柄的转速，则左、右两标尺的格数________（选填“变多”“变少”或“不变”），两标尺格数的比值________。（选填“变大”“变小”或“不变”） 【答案】（1）B （2） ①. 变多 ②. 不变 【解析】 【小问1详解】 探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系，采用的实验方法是控制变量法。 A．探究平抛运动的特点，采用等效思想，故A错误； B．探究加速度与力和质量的关系实验采用的实验方法是控制变量法，故B正确； C．探究两个互成角度的力的合成规律采用的实验方法是等效替代法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [1]其他条件不变，若增大手柄的转速，则角速度增大，根据可知，左、右两标尺的格数变多； [2]增大手柄的转速，由于与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比不变，角速度之比不变，则向心力之比不变，所以两标尺格数的比值不变。 12. 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） 【答案】（1）A （2） ①. 需要 ②. 需要 （3） ①. 1.47 ②. 1.96 ③. 不是 【解析】 【小问1详解】 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。 【小问2详解】 [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。 【小问3详解】 [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。 三、计算题（3小题，共39分） 13. 无人机快递（UAV Express）是利用无人驾驶的低空飞行器来运载包裹并自动送达目的地的一种新型快递配送方式，可有效提高配送效率，同时减少人力成本。2024年10月23日，我国国内首条口岸区域无人机配送航线在深圳开航。假设无人机在距离水平地面高度h处，以速度水平匀速飞行并释放一包裹，不计空气阻力，重力加速度为g。 （1）求包裹从被释放到落地经历的时间t； （2）求包裹落地点到抛出点的水平距离x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 包裹竖直方向初速度为0，做自由落体运动，则有 解得 【小问2详解】 包裹水平方向不受力，以初速度做匀速直线运动，水平位移满足 14. 我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求： （1）该星球表面的重力加速度g； （2）该星球的平均密度ρ。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛运动规律有 联立解得该星球表面的重力加速度 【小问2详解】 根据黄金代换式 因为密度 联立以上，解得该星球的平均密度 15. 如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道。路面与水平面的夹角为，、，小明骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径，自行车和小明的总质量为，不考虑空气阻力，，求： （1）要使自行车不受摩擦力作用，小明骑自行车的速度应等于多少； （2）若小明骑自行车以的速度沿该赛道做匀速圆周运动，求此时自行车所受的摩擦力和支持力。 【答案】（1）10m/s （2），垂直路面向上；，沿着路面指向圆心 【解析】 【小问1详解】 自行车和小明做匀速圆周运动，重力的水平分力提供向心力，有 又 联立解得 【小问2详解】 若小明骑自行车以的速度沿该赛道做匀速圆周运动，由于 所以侧向摩擦力沿路面向下，对自行车和小明，水平方向 竖直方向 解得，垂直路面向上；，沿着路面指向圆心。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $