精品解析：安徽叶集皖西当代中学2025-2026学年高一下学期4月月考物理试题

叶集皖西当代中学高一年级4月月考 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。该小球的向心力来源是（　　） A. 重力 B. 支持力 C. 重力和支持力的合力 D. 支持力在竖直方向的分力 【答案】C 【解析】 【详解】小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。小球受重力和漏斗壁的支持力作用，两个力的合力充当小球做圆周运动的向心力。或者支持力的水平分量充当小球做圆周运动的向心力。 故选C。 2. 在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m。则P点（　　） A. 角速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据线速度与角速度的关系有 故A错误，B正确； CD．根据向心加速度与线速度的关系有 故CD错误。 故选B。 3. 如图，一个圆盘在水平面内匀速转动，线速度是10m/s。盘面上距圆盘中心1m的位置有一个质量为2kg的物块在随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 物块受重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 摩擦力的方向与运动方向相反 C. 摩擦力的方向指向圆心 D. 摩擦力的大小是150N 【答案】C 【解析】 【详解】A．物块受重力、支持力、摩擦力作用，其中摩擦力提供物块做圆周运动的向心力，A错误； BC．摩擦力的方向指向圆心，与运动方向垂直，B错误，C正确； D．摩擦力的大小是，D错误。 故选C。 4. 广阔的草原上，一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑，猎豹随即追赶，某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点，其运动轨迹为如图所示的虚线，此过程中羚羊的速度大小不变，猎豹紧跟其后。下列说法正确的是（　　） A. 羚羊处于平衡状态 B. 猎豹做匀变速运动 C. 羚羊经过D点时的加速度最大 D. 猎豹经过C点时受到的合外力最大 【答案】C 【解析】 【详解】AB．由题意知羚羊做曲线运动，所受合外力指向轨迹凹侧，合外力的方向不断发生变化，猎豹的加速度不断变化，不是匀变速运动，故AB错误； CD．羚羊、猎豹的速度大小不变，D点的弯曲程度最大，C点的弯曲程度比D的小，根据 可知D点向心加速度最大，根据 可知猎豹经过D点时受到的合外力最大，故D错误，C正确。 故选C。 5. 如图所示，哈雷彗星绕太阳运动的轨迹是一个高度扁平的椭圆形，点是远日点，点是近日点，分别为弧线的中点，弧线的长度相同。关于哈雷彗星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 经过点时的速度最小 B. 经过段和段的时间相同 C. 经过两点时的速度相同 D. 经过段和段的时间相同 【答案】D 【解析】 【详解】A．根据开普勒第二定律，彗星与太阳的连线在单位时间内扫过的面积是相等的，面积公式为 由于B点的半径最小，所以B点处彗星的速度最大，故A错误； B．彗星在轨道的不同位置时的速度大小是不同的，虽然 但是根据开普勒第二定律可知 所以，故B错误； C．经过E、F两点时速度的大小相同但是方向不同，故C错误； D．由于对称性，有 所以，故D正确。 故选D。 6. 如图所示，一小球质量为，用长为的细线悬于点，在点正下方处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的瞬时（　　） A. 小球的线速度突然增大 B. 悬线的拉力突然减小 C. 小球的向心加速度保持不变 D. 小球的角速度突然增大 【答案】D 【解析】 【详解】A．当悬线与钉子相碰的瞬间，小球的线速度大小不变，故A错误； B．根据牛顿第二定律，有 解得 由于线速度大小不变，半径减小，则拉力变大，故B错误； C．根据可知，线速度大小不变，半径减小，则向心加速度变大，故C错误； D．根据可知，线速度大小不变，半径减小，则角速度增大，故D正确。 故选D。 7. 可视为质点的游客在观山湖区乘坐如图所示的“观山湖眼”摩天轮，他随座舱一起在竖直面内做速度大小为v的匀速圆周运动。将此速度在圆周所在的平面内沿水平和竖直方向分解，其水平分量为。以游客经过最低点时为计时起点，在其转动一圈的过程中，随时间t变化的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】游客做匀速圆周运动，设角速度为ω，则经过时间t后，转过的角度为ωt。此时速度方向与水平方向的夹角为ωt，因此水平分量为 因此随时间t按余弦规律变化，可知D选项符合题意。 故选D。 8. 如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球a经过最高点时的速度可能小于 B. 小球b经过最高点时的最小速度为 C. 小球a经过最高点时，细绳对小球a可能没有力的作用 D. 小球b经过最高点时，细杆对小球b一定有支持力作用 【答案】C 【解析】 【详解】AC．小球a经过最高点时，当绳子拉力刚好为0时，速度最小，此时重力提供向心力，则有 解得 可知小球a经过最高点时的速度不可能小于，故A错误，C正确； B．小球b经过最高点时，当杆的支持力与重力平衡时，速度最小，为0，则小球b经过最高点时的速度可能小于，故B错误； D．小球b经过最高点时，当重力刚好提供向心力时，有 解得 可知此时细杆对小球b的支持力为0，故D错误。 故选C。 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。全对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 9. 如图，主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带（不打滑）连接，大圆盘与小圆盘的半径之比为2：1，可视为质点的两物体、质量之比为，两个物体距离各自圆盘转动轴的距离相等，与圆盘的动摩擦因数相同。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现让圆盘匀速转动起来，下列说法中正确的是（ ） A. 物体A与物体B相对圆盘滑动之前的角速度之比为1:2 B. 物体A与物体B相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为1:4 C. 物体A与物体B相对圆盘滑动之前的向心加速度之比为4:1 D. 如果增加主动轮的转速，则B物体先相对圆盘滑动 【答案】AD 【解析】 【详解】A．皮带不打滑，两圆盘边缘线速度相等，即。由 得 已知，因此，故A正确； B．物体随圆盘转动，摩擦力提供向心力 两物体到转轴距离相等，， 因此，故B错误； C．向心加速度 因此，故C错误； D．物体刚好相对滑动时，最大静摩擦力提供向心力 得临界角速度 两物体与圆盘的动摩擦因数相同，相同，因此临界角速度相同。由于实际转动中，增加主动轮转速时，增大，同步增大，先达到临界角速度，因此B物体先相对滑动，故D正确。 故选AD 。 10. 如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点。一小球从点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到点飞出，最后落在水平地面上的点（图上未画），取10，则下列说法正确的是（　　） A. 能实现上述运动时，小球在点的最小速度是 B. 能实现上述运动时，小球在点的最小速度是 C. 能实现上述运动时，、间的最小距离 D. 能实现上述运动时，、间的最小距离 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．若能沿轨道运动到点飞出，则小球在点时轨道对球的弹力和自身重力提供向心力，有 当弹力时，速度最小，为，故A错误，B正确； CD．从点离开后，做平抛运动，竖直方向有 解得 所有平抛运动的时间相同，因此水平方向的位移 当时，、间的距离最小，为，故C错误，D正确。 故选BD。 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11. 用如图所示的装置来探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是_____；（填序号） A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （2）若两个钢球的质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小与_____的关系；（填序号） A. 质量 B. 角速度 C. 半径 （3）在记录两个标尺露出的格数时，同学们发现要同时记录两边的格数，且格数又不是很稳定，不便于读取，于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是_____。（填序号） A. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄 B. 该方法可行，但仍需要匀速转动手柄 C. 该方法不可行，因为不能确定拍照时露出的格数是否已稳定 【答案】（1）B （2）B （3）B 【解析】 【小问1详解】 [1] 本实验探究向心力 与质量、角速度 、半径 的关系，需要保持其中两个量不变，研究 与第三个量的关系，采用的是控制变量法； A．探究两个互成角度的力的合成规律，主要采用等效替代法，不是本实验采用的主要方法，故A错误； B．探究加速度与物体受力、物体质量的关系，采用的是控制变量法，故B正确； C．探究平抛运动的特点，主要采用运动的合成与分解思想，不是本实验采用的主要方法，故C错误。 故选B。 【小问2详解】 [2] A．由向心力公式可知，研究与质量的关系时，应保持转动半径和角速度相等，本小问已保持质量和转动半径 相等，故A错误； B．质量 和转动半径相等时，可以研究向心力的大小与角速度 的关系，故B正确； C．研究 与半径的关系时，应保持质量和角速度 相等，本小问不符合，故C错误。 故选B。 【小问3详解】 [3] A．用手机拍照可以记录同一时刻两边标尺露出的格数，解决难以同时读数的问题，方法可行；但实验仍需匀速转动手柄，使钢球做匀速圆周运动，保证弹簧拉力对应稳定的向心力，故A错误； B．该方法可行，但仍需要匀速转动手柄，保证钢球做匀速圆周运动并使标尺读数尽量稳定，符合实验要求，故B正确； C．照片能固定某一时刻两边标尺的格数，只要在匀速转动且读数较稳定时拍摄，就可以通过照片读取两边标尺露出的格数，不能据此认为方法不可行，故C错误。 故选B。 12. 兴趣小组用如图甲所示装置探究圆周运动的一些规律。将力传感器固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。忽略空气阻力，让小球在水平面内做圆锥摆运动，小球圆周运动的圆心为，O与间的距离用H表示。 （1）当圆锥摆的角速度增大时，力传感器示数______（填写变大，变小或不变）；用秒表记录不同H对应的圆锥摆的周期T，则图像的斜率为______； （2）该小组又设计了如图乙所示的装置，O点下方再固定一个光电门，小球自然下垂时球心与光电门中心重合，自然悬垂时力传感器读数为，将小球拉离竖直方向一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则在误差范围内______（用题中已知量表示），增大释放时的偏角，则的值______（填写变大，变小或不变）。 【答案】（1） ①. 变大 ②. （2） ①. ②. 变大 【解析】 【小问1详解】 [1]小球做匀速圆周运动时，向心力由合力提供，可得 解得 当角速度增大，H要减小，所以细线与竖直方向的夹角增大，对小球做受力分析，细线对应的拉力 故拉力F变大。 [2]根据 可得 又 联立，解得 故 斜率 【小问2详解】 [1]小球自然下垂时力传感器读数为，根据平衡关系可知 解得小球的质量 小球经过最低点时的速度大小 根据向心力公式可知 [2]由[1]可得 释放的偏角增大，到最低点时小球速度变大，光电门测量时间变短，故变大。 13. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测。若航天员在月球表面附近以初速度v0竖直向上轻抛一个小球，测出小球上升的最大高度为h；忽略月球自转，月球可视为均匀的天体球，半径为R，h远小于R，万有引力常量为G，求: （1）月球表面重力加速度g月； （2）月球的质量m月。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据运动学公式有 解得 【小问2详解】 根据物体在月球表面的重力等于万有引力可得 解得 14. 如图所示，一个半径为的金属圆环竖直固定放置，环上套有一个质量为的小球，小球可在环上自由滑动，与环间的动摩擦因数为0.75，不计空气阻力，重力加速度。当小球逆时针滑动经过环的最高点时：（结果可用根号表示） （1）若此刻环对小球的摩擦力为零，求此刻小球的速率； （2）若此刻环对小球的摩擦力大小为，求此刻环对小球的作用力大小； （3）若此刻环对小球的摩擦力大小为，求此刻小球的速率。 【答案】（1） （2）mg （3）2m/s或6m/s 【解析】 【小问1详解】 摩擦力，则环对小球的弹力N=0，对小球受力分析，根据牛顿第二定律有 解得小球速率 【小问2详解】 滑动摩擦力 解得环对小球的弹力 由平行四边形法则，环对小球的作用力 【小问3详解】 由第二小题可知，环对小球的弹力N=0.8mg，当环对小球的弹力向上时，根据牛顿第二定律有 解得小球的速率 当环对小球的弹力向下时，根据牛顿第二定律有 解得小球的速率 15. 如图所示的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为，B的质量为。已知两物体分居圆心O两侧，到圆心O的距离分别为，AB与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物体随圆盘一起绕中轴线做匀速圆周运动且始终相对圆盘静止，重力加速度为。求： （1）当时，绳的拉力； （2）当物体B受到的摩擦力为0时，绳的拉力； （3）圆盘做匀速转动的最大角速度大小。 【答案】（1）0 （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 当绳中恰出现张力时，物体B摩擦力提供向心力且达到最大值，即 解得 因为，所以 【小问2详解】 当物体B受到的摩擦力为0时,对B有 对A有 解得 【小问3详解】 当A、B与圆盘一起绕中轴线匀速转动达到最大角速度时，对B有 对A有 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 叶集皖西当代中学高一年级4月月考 物理试题 本试卷满分100分，考试时间75分钟。请在答题卡上作答 一、单选题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1. 小球沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动。该小球的向心力来源是（　　） A. 重力 B. 支持力 C. 重力和支持力的合力 D. 支持力在竖直方向的分力 2. 在2025年春节文艺晚会的机器人表演中，机器人转动手帕使其在竖直面内做匀速圆周运动，如图所示。已知手帕边缘P点的线速度为3m/s，转动半径为0.3m。则P点（　　） A. 角速度 B. 角速度 C. 向心加速度 D. 向心加速度 3. 如图，一个圆盘在水平面内匀速转动，线速度是10m/s。盘面上距圆盘中心1m的位置有一个质量为2kg的物块在随圆盘一起做匀速圆周运动。下列说法正确的是（　　） A. 物块受重力、支持力、摩擦力和向心力 B. 摩擦力的方向与运动方向相反 C. 摩擦力的方向指向圆心 D. 摩擦力的大小是150N 4. 广阔的草原上，一只羚羊发现潜伏在附近的猎豹后开始全速奔跑，猎豹随即追赶，某段时间内它们依次经过水平面内A、B、C、D四点，其运动轨迹为如图所示的虚线，此过程中羚羊的速度大小不变，猎豹紧跟其后。下列说法正确的是（　　） A. 羚羊处于平衡状态 B. 猎豹做匀变速运动 C. 羚羊经过D点时的加速度最大 D. 猎豹经过C点时受到的合外力最大 5. 如图所示，哈雷彗星绕太阳运动的轨迹是一个高度扁平的椭圆形，点是远日点，点是近日点，分别为弧线的中点，弧线的长度相同。关于哈雷彗星的运动，下列说法正确的是（　　） A. 经过点时的速度最小 B. 经过段和段的时间相同 C. 经过两点时的速度相同 D. 经过段和段的时间相同 6. 如图所示，一小球质量为，用长为的细线悬于点，在点正下方处钉有一根长钉，把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的瞬时（　　） A. 小球的线速度突然增大 B. 悬线的拉力突然减小 C. 小球的向心加速度保持不变 D. 小球的角速度突然增大 7. 可视为质点的游客在观山湖区乘坐如图所示的“观山湖眼”摩天轮，他随座舱一起在竖直面内做速度大小为v的匀速圆周运动。将此速度在圆周所在的平面内沿水平和竖直方向分解，其水平分量为。以游客经过最低点时为计时起点，在其转动一圈的过程中，随时间t变化的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 8. 如图所示，小球a、b分别在细绳和轻质细杆作用下在竖直面内做圆周运动，两小球运动的半径均为R，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球a经过最高点时的速度可能小于 B. 小球b经过最高点时的最小速度为 C. 小球a经过最高点时，细绳对小球a可能没有力的作用 D. 小球b经过最高点时，细杆对小球b一定有支持力作用 二、多选题：本题共2小题，每小题5分，共10分。全对得5分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 9. 如图，主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带（不打滑）连接，大圆盘与小圆盘的半径之比为2：1，可视为质点的两物体、质量之比为，两个物体距离各自圆盘转动轴的距离相等，与圆盘的动摩擦因数相同。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现让圆盘匀速转动起来，下列说法中正确的是（ ） A. 物体A与物体B相对圆盘滑动之前的角速度之比为1:2 B. 物体A与物体B相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为1:4 C. 物体A与物体B相对圆盘滑动之前的向心加速度之比为4:1 D. 如果增加主动轮的转速，则B物体先相对圆盘滑动 10. 如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点。一小球从点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到点飞出，最后落在水平地面上的点（图上未画），取10，则下列说法正确的是（　　） A. 能实现上述运动时，小球在点的最小速度是 B. 能实现上述运动时，小球在点的最小速度是 C. 能实现上述运动时，、间的最小距离 D. 能实现上述运动时，、间的最小距离 三、非选择题：本大题共5小题，共58分。 11. 用如图所示的装置来探究钢球做圆周运动所需向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系。 （1）本实验所采用的实验探究方法与下列实验相同的是_____；（填序号） A. 探究两个互成角度的力的合成规律 B. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 C. 探究平抛运动的特点 （2）若两个钢球的质量和转动半径相等，则是在研究向心力的大小与_____的关系；（填序号） A. 质量 B. 角速度 C. 半径 （3）在记录两个标尺露出的格数时，同学们发现要同时记录两边的格数，且格数又不是很稳定，不便于读取，于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是_____。（填序号） A. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄 B. 该方法可行，但仍需要匀速转动手柄 C. 该方法不可行，因为不能确定拍照时露出的格数是否已稳定 12. 兴趣小组用如图甲所示装置探究圆周运动的一些规律。将力传感器固定，细线上端固定在力传感器上。下端栓接一金属小球。已知球心到悬点O的距离为l，小球的直径为d，重力加速度为g。忽略空气阻力，让小球在水平面内做圆锥摆运动，小球圆周运动的圆心为，O与间的距离用H表示。 （1）当圆锥摆的角速度增大时，力传感器示数______（填写变大，变小或不变）；用秒表记录不同H对应的圆锥摆的周期T，则图像的斜率为______； （2）该小组又设计了如图乙所示的装置，O点下方再固定一个光电门，小球自然下垂时球心与光电门中心重合，自然悬垂时力传感器读数为，将小球拉离竖直方向一定角度后由静止释放，摆动过程中，测得小球通过光电门的时间t，力传感器对应测得细线的最大拉力F，则在误差范围内______（用题中已知量表示），增大释放时的偏角，则的值______（填写变大，变小或不变）。 13. 我国计划在2030年前实现载人登陆月球开展科学探索，建造月球科研试验站，开展系统、连续的月球探测。若航天员在月球表面附近以初速度v0竖直向上轻抛一个小球，测出小球上升的最大高度为h；忽略月球自转，月球可视为均匀的天体球，半径为R，h远小于R，万有引力常量为G，求: （1）月球表面重力加速度g月； （2）月球的质量m月。 14. 如图所示，一个半径为的金属圆环竖直固定放置，环上套有一个质量为的小球，小球可在环上自由滑动，与环间的动摩擦因数为0.75，不计空气阻力，重力加速度。当小球逆时针滑动经过环的最高点时：（结果可用根号表示） （1）若此刻环对小球的摩擦力为零，求此刻小球的速率； （2）若此刻环对小球的摩擦力大小为，求此刻环对小球的作用力大小； （3）若此刻环对小球的摩擦力大小为，求此刻小球的速率。 15. 如图所示的水平圆盘上，沿直径方向放着用轻绳相连可视为质点的物体A和B，A的质量为，B的质量为。已知两物体分居圆心O两侧，到圆心O的距离分别为，AB与圆盘间的动摩擦因数均为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，两物体随圆盘一起绕中轴线做匀速圆周运动且始终相对圆盘静止，重力加速度为。求： （1）当时，绳的拉力； （2）当物体B受到的摩擦力为0时，绳的拉力； （3）圆盘做匀速转动的最大角速度大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $