精品解析：天津市微山路中学2024-2025学年高一下学期第一次月考物理试卷

2024-2025学年度下学期高一年级物理学科阶段性练习（一） 一、单选题：本大题共16小题，共80分。 1. 一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球落在P点的时间是 B. Q点在P点的下方 C. v1>v2 D. 落在P点的时间与落在Q点的时间之比是 2. 如图所示，一个小球在倾角为的固定斜面顶端以大小为的初速度水平抛出，小球落在斜面上，增大抛出的初速度后，小球落在水平面上，前后两次平抛运动所用的时间之比为，重力加速度为g，则斜面的长度为（ ） A. B. C. D. 3. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（　　） A. P的速率为v B. P的速率为vsin θ2 C. P处于超重状态 D. P处于失重状态 4. 2019年女排世界杯，中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看作质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球（ ） A. 能过网的最小初速度为 B. 能落在界内的最大位移为 C. 能过网而不出界的最大初速度为 D. 能落在界内的最大末速度为 5. 在电力系统巡线过程中，无人机巡线技术提高了工作效率，全面提高了送电线路的运维水平。现工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度vx、竖直方向速度vy（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t4时刻上升至最高点 B. 无人机在t2时刻处于平衡状态 C. 无人机在0～t1时间内做类平抛运动 D. 无人机在t1～t4时间内做匀变速直线运动 6. 如图所示，一物体自倾角为的固定斜面上某一位置处斜向上抛出，到达斜面顶端处时速度恰好变为水平方向，已知、间的距离为，重力加速度为，则关于抛出时物体的初速度的大小及其与斜面间的夹角，以下关系中正确的有（　　） A. B. C. D. 7. 如下图有两个与水平面成相同角度的斜面。某人在左侧斜面上的点向对面水平抛出三个质量不等的小石块，分别落在三处，不计空气阻力，两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（　　） A. 落到两处的小石块末速度方向相同 B. 落到三处的小石块末速度方向均相同 C. 落到处的小石块水平抛出的初速度最小 D. 落到处的小石块在空中运动的时间最长 8. 某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内（　　） A. 速度可以不变，加速度一定在不断变化 B. 做曲线运动的物体，加速度一定不为零 C. 物体做曲线运动时，合力一定是变力 D. 曲线运动不可能是一种匀变速运动 9. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B. 如果物体在内转过角，则角速度为 C. 若半径一定，则线速度与角速度成反比 D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 10. A图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OA为细绳）；B图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OB为轻质杆）；C图是：质量为m的小球，在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动；D图是：质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是 B. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是0 C. 在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 D. 在D图中，小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 11. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，、、分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是（　　） A. 、、、四点中，点的角速度最大 B. 、、、四点中，点的线速度最大 C. 、两点的向心加速度大小相等 D. 、、、四点中，点的向心加速度最小 13. 如图所示，小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方有一固定的钉子C，把小球拉到水平位置后无初速释放，当细线转到竖直位置与钉子C相碰的前后瞬间，下列说法中正确的有（　　） A. 小球的线速度变大 B. 小球的向心加速度不变 C. 小球的向心加速度突然变小 D. 绳中张力突然变大 14. 如图所示，光滑水平地面上小球B、C用两段绳子与A点连接，AB和BC长度相等，小球质量也相等.现使两小球以相同角速度绕A点做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（　　） A. 绳子AB和绳子BC的张力之比为1：2 B. B小球和C小球的向心加速度之比为1：2 C. B小球和C小球所需的向心力之比为1：2 D. B小球和C小球的线速度之比为1：2 15. 如图半径为L的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径，下列说法不正确的是（ ） A. 经过最低点时小球一定处于超重状态 B. 经过最高点P时小球可能处于完全失重状态 C. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，最高点P的速度v最小值为 D. 若经过最高点P的速度v增大，小球在P点对管壁压力可能减小 16. 如图，一辆汽车以恒定速率通过圆弧拱桥，N为桥面最高处，则汽车（　　） A. 在N处所受支持力大小大于其重力 B. 在N处所受支持力大小等于其重力 C. 从M到N过程所受支持力逐渐增大 D. 从M到N过程所受支持力逐渐减小 二、计算题：本大题共2小题，共20分。 17. 足球运动员在一次训练中以仰角方向从水平地面踢出足球，如图所示。足球恰好在最高点穿过悬挂在高度为处的圆环。已知足球可视作质点且空气的对足球的作用力可忽略不计，重力加速度g取，求 （1）足球踢出的速度v； （2）足球从踢出到落回水平地面的位移x。 18. 如图所示，用一根长为的细线，一端系一质量为的可视为质点小球，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为FT，g取，结果可用根式表示)求： （1）若要小球刚好离开锥面，则小球的角速度至少为多大？ （2）若细线与竖直方向的夹角为，则小球的角速度为多大？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年度下学期高一年级物理学科阶段性练习（一） 一、单选题：本大题共16小题，共80分。 1. 一种定点投抛游戏可简化为如图所示的模型，以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为θ的斜面上的洞中，洞口处于斜面上的P点，OP的连线正好与斜面垂直；当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A. 小球落在P点的时间是 B. Q点在P点的下方 C. v1>v2 D. 落在P点的时间与落在Q点的时间之比是 【答案】D 【解析】 【详解】A．以水平速度v1从O点抛出小球，正好落入倾角为的斜面上的洞中，此时位移垂直于斜面，由几何关系可知 所以 A错误； BC．当以水平速度v2从O点抛出小球，小球正好与斜面在Q点垂直相碰，此时速度与斜面垂直，根据几何关系可知 即 根据速度偏角的正切值等于位移偏角的正切值的二倍，可知Q点在P点的上方，，水平位移，所以，BC错误； D．落在P点的时间与落在Q点的时间之比是，D正确。 故选D。 2. 如图所示，一个小球在倾角为的固定斜面顶端以大小为的初速度水平抛出，小球落在斜面上，增大抛出的初速度后，小球落在水平面上，前后两次平抛运动所用的时间之比为，重力加速度为g，则斜面的长度为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】设斜面的高度为h，长度为L，小球第一次运动的时间为t，则第二次运动的时间为2t。 第一次小球下降的高度为 沿水平方向的位移为 由几何关系有 由于 联立可得 第二次抛出时 由于第二次小球落在水平面上，则斜面的高度 斜面的长度 联立可得 故选C。 3. 质量为m的物体P置于倾角为θ1的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着P与小车，P与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率v水平向右做匀速直线运动。当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ2时（如图），下列判断正确的是（　　） A. P的速率为v B. P的速率为vsin θ2 C. P处于超重状态 D. P处于失重状态 【答案】C 【解析】 【详解】AB．将小车的速度v进行分解如图所示： 则有 选项AB错误； CD．小车向右运动，减小，v不变，则vp逐渐增大，说明物体P沿斜面向上做加速运动，处于超重状态，选项C正确，D错误。 故选C。 4. 2019年女排世界杯，中国女排以十一连胜夺冠。如图为排球比赛场地示意图，其长度为L，宽度s，球网高度为h。现女排队员在底线中点正上方沿水平方向发球，发球点高度为1.5h，排球做平抛运动（排球可看作质点，忽略空气阻力），重力加速度为g，则排球（ ） A. 能过网的最小初速度为 B. 能落在界内的最大位移为 C. 能过网而不出界的最大初速度为 D. 能落在界内的最大末速度为 【答案】C 【解析】 【详解】根据平抛运动的两分运动规律 联立可得 A．刚能过网的条件为 带入轨迹方程可得最小初速度为 故A错误； B．能落在界内的最大位移是落在斜对角上，构成的直角三角形，由几何关系有 故B错误； C．能过网而不出界是落在斜对角上，条件为 带入轨迹方程可得最大初速度为 故C正确； D．根据末速度的合成规律可知，能落在界内的最大末速度为 故D错误。 故选C。 5. 在电力系统巡线过程中，无人机巡线技术提高了工作效率，全面提高了送电线路的运维水平。现工作人员通过传感器获取无人机水平方向速度vx、竖直方向速度vy（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系分别如图甲、乙所示。则下列说法正确的是（　　） A. 无人机在t4时刻上升至最高点 B. 无人机在t2时刻处于平衡状态 C. 无人机在0～t1时间内做类平抛运动 D. 无人机在t1～t4时间内做匀变速直线运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．因为最高点是竖直方向速度为0时，则无人机在时刻上升至最高点，A正确； B．无人机在时刻，水平方向做匀速直线运动状态，竖直方向处于匀减速上升过程中，加速度向下，处于失重状态，所以无人机在时刻处于不平衡状态，B错误； C．由图可知，无人机在时间内两个方向的初速度都为零，故速度方向将沿着合加速度方向，所以无人机在时间内沿直线飞行，C错误； D．无人机在时间内，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做匀减速直线运动，所以无人机做匀变速曲线运动，D错误。 故选A。 6. 如图所示，一物体自倾角为的固定斜面上某一位置处斜向上抛出，到达斜面顶端处时速度恰好变为水平方向，已知、间的距离为，重力加速度为，则关于抛出时物体的初速度的大小及其与斜面间的夹角，以下关系中正确的有（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】CD．运用逆向思维，物体做平抛运动，根据 可得 则P点的竖直分速度 P点的水平分速度 则抛出时物体的初速度 故CD错误； AB．设初速度方向与水平方向的夹角为，根据平抛运动的推论有 又 即 根据数学三角函数关系可求得 故B正确，A错误。 故选B。 7. 如下图有两个与水平面成相同角度的斜面。某人在左侧斜面上的点向对面水平抛出三个质量不等的小石块，分别落在三处，不计空气阻力，两处在同一水平面上，则下列说法正确的是（　　） A. 落到两处的小石块末速度方向相同 B. 落到三处的小石块末速度方向均相同 C. 落到处的小石块水平抛出的初速度最小 D. 落到处的小石块在空中运动的时间最长 【答案】A 【解析】 【详解】AB．因为速度方向与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角的正切值的2倍，即，又、两点的位移方向相同，与落在点的位移方向不同，所以、两点的速度方向相同，与点的速度方向不同，故A正确，B错误。 C．三个小石块运动到同一水平线上时，运动时间相等，此时的水平位移最大，由可得，处的小石块水平抛出的初速度最大，故C错误。 D．由可知高度决定平抛运动的时间，可知落在点的小石块运动时间最长，故D错误。 故选A。 8. 某质点在一段时间内做曲线运动，则在此段时间内（　　） A. 速度可以不变，加速度一定在不断变化 B. 做曲线运动的物体，加速度一定不为零 C. 物体做曲线运动时，合力一定是变力 D. 曲线运动不可能是一种匀变速运动 【答案】B 【解析】 【分析】 【详解】AB．做曲线运动的物体速度一定变化，加速度一定不为零，但是加速度不一定变化，例如平抛运动，选项A错误，B正确； C．物体做曲线运动时，合力不一定是变力，例如平抛运动，选项C错误； D．曲线运动也可能是一种匀变速运动，例如平抛运动，选项D错误。 故选B。 9. 关于做匀速圆周运动的物体，下列说法正确的是（　　） A. 因为在相等的时间内通过的圆弧长度相等，所以线速度恒定 B. 如果物体在内转过角，则角速度为 C. 若半径一定，则线速度与角速度成反比 D. 匀速圆周运动是变加速曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A．匀速圆周运动的线速度大小不变，方向时刻改变，A错误； B．角速度 C．若半径r一定，由 则线速度与角速度成正比，C错误； D．匀速圆周运动是变速运动，它的加速度大小不变，方向始终指向圆心，时刻发生变化，故匀速圆周运动是变加速曲线运动，D正确。 故选D。 10. A图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OA为细绳）；B图是：质量为m的小球，在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动（OB为轻质杆）；C图是：质量为m的小球，在半径为R的竖直光滑圆轨道内侧做圆周运动；D图是：质量为m的小球在竖直放置的半径为R的光滑圆形管道内做圆周运动，则下列说法正确的是（ ） A. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是 B. 四个图中，小球通过最高点的最小速度都是0 C. 在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力 D. 在D图中，小球在水平线ab以上管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力 【答案】C 【解析】 【详解】AB．AC图中当重力完全充当向心力时，小球的速度最小，即 所以小球通过最高点的速度最小为，BD图中由于杆或者内轨的支持，所以通过最高点的速度为零，故AB错误， C．在D图中，小球在水平线ab以下管道中运动时，小球的向心力来源为外轨的支持力和重力沿半径方向的分力充当，故外轨对小球一定有作用力，故C正确； D．小球在水平线ab以上管道中运动时，如果在最高点的速度，小球有做离心运动的趋势，所以外轨对小球有作用力，当时，小球有做近心运动的趋势，故内轨对小球有作用力，故D错误。 故选C。 11. 如图，一硬币（可视为质点）置于水平圆盘上，硬币与竖直转轴的距离为r，已知硬币与圆盘之间的动摩擦因数为（最大静摩擦力等于滑动摩擦力），重力加速度大小为g。若硬币与圆盘一起轴匀速转动，则圆盘转动的最大角速度为（ ） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】硬币做圆周运动的向心力由静摩擦力提供，则：，解得，即圆盘转动的最大角速度为，故选B. 12. 如图所示的装置中，左侧的轮子利用皮带带动右侧轮轴转动。已知，是轮轴上的一点，到轴心的距离也为，、、分别是三个轮（轴）边缘上的点，到轴心的距离，则以下说法错误的是（　　） A. 、、、四点中，点的角速度最大 B. 、、、四点中，点的线速度最大 C. 、两点的向心加速度大小相等 D. 、、、四点中，点的向心加速度最小 【答案】D 【解析】 【详解】由题可知，、的线速度相等，、、的角速度相等，即 由可知 解得 同理可知 解得 由可知 题目要求选择错误的，故选D。 13. 如图所示，小球用细绳悬挂于O点，在O点正下方有一固定的钉子C，把小球拉到水平位置后无初速释放，当细线转到竖直位置与钉子C相碰的前后瞬间，下列说法中正确的有（　　） A. 小球的线速度变大 B. 小球的向心加速度不变 C. 小球的向心加速度突然变小 D. 绳中张力突然变大 【答案】D 【解析】 【详解】A．在绳与钉子相碰瞬间，绳子的拉力和重力方向都与小球的速度方向垂直，不对小球做功，不改变小球的动能，则小球的线速度大小不变，故A错误； BC．由向心加速度公式 分析得到，r变小，v不变，则向心加速度增大，故BC错误； D．根据牛顿第二定律得 解得 增大，则绳子张力T增大，故D正确。 故选D。 14. 如图所示，光滑水平地面上小球B、C用两段绳子与A点连接，AB和BC长度相等，小球质量也相等.现使两小球以相同角速度绕A点做匀速圆周运动，则下列说法错误的是（　　） A. 绳子AB和绳子BC的张力之比为1：2 B. B小球和C小球的向心加速度之比为1：2 C. B小球和C小球所需的向心力之比为1：2 D. B小球和C小球的线速度之比为1：2 【答案】A 【解析】 【详解】A．对小球C受力分析 对小球B受力分析 则 故A错误，符合题意； B．根据 可知，B小球和C小球的向心加速度之比为1：2，故B正确，不符合题意； C．根据 可知B小球和C小球所需的向心力之比为1：2，故C正确，不符合题意； D．根据 可知B小球和C小球的线速度之比为1：2，故D正确，不符合题意。 故选A。 15. 如图半径为L的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径，下列说法不正确的是（ ） A. 经过最低点时小球一定处于超重状态 B. 经过最高点P时小球可能处于完全失重状态 C. 若小球能在圆管轨道做完整圆周运动，最高点P的速度v最小值为 D. 若经过最高点P的速度v增大，小球在P点对管壁压力可能减小 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在最低点，加速度向上，则小球处于超重状态，故A正确； B．小球经过最高点P时，若对轨道的压力为零，则重力完全提供向心力，小球处于完全失重状态，故B正确； C．由于在最高点圆管能支撑小球，所以速度的最小值为零，故C错误； D．若过最高点的速度较小，则在P点，小球在P点对管壁压力向下，轨道对小球有向上的弹力，根据牛顿第二定律可得 此时经过最高点P的速度增大，小球在P点和管壁的作用力减小，故D正确。 本题选不正确的，故选C。 16. 如图，一辆汽车以恒定速率通过圆弧拱桥，N为桥面最高处，则汽车（　　） A. 在N处所受支持力大小大于其重力 B. 在N处所受支持力大小等于其重力 C. 从M到N过程所受支持力逐渐增大 D. 从M到N过程所受支持力逐渐减小 【答案】C 【解析】 【详解】AB．在N点，根据牛顿第二定律可得 所以 故AB错误； CD．设汽车与圆心的连线与竖直方向的夹角为θ，则 从M到N过程，速率v不变，θ减小，所以N增大，故C正确，D错误。 故选C。 二、计算题：本大题共2小题，共20分。 17. 足球运动员在一次训练中以仰角方向从水平地面踢出足球，如图所示。足球恰好在最高点穿过悬挂在高度为处的圆环。已知足球可视作质点且空气的对足球的作用力可忽略不计，重力加速度g取，求 （1）足球踢出的速度v； （2）足球从踢出到落回水平地面的位移x。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 足球在竖直方向做竖直上抛运动，在最高点竖直方向速度为0，有 可解得 【小问2详解】 足球到最高点的时间为 足球水平方向做匀速直线运动，从踢出到落回水平地面的位移为 18. 如图所示，用一根长为的细线，一端系一质量为的可视为质点小球，另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为时，细线的张力为FT，g取，结果可用根式表示)求： （1）若要小球刚好离开锥面，则小球的角速度至少为多大？ （2）若细线与竖直方向的夹角为，则小球的角速度为多大？ 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 若要小球刚好离开锥面，则小球只受到重力和细线的拉力，受力分析如图所示 小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平。在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得 解得 即 【小问2详解】 同理，当细线与竖直方向成角时，  由牛顿第二定律及向心力公式得  解得 即 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $