精品解析：重庆市渝南田家炳中学2024-2025学年高一下学期第一学月考试物理试题

2024——2025学年度下期重庆市渝南田家炳中学校 高2024级第一学月考试物理 （总分100分，考试时间75分钟） 一、选择题：其中1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，每小题5分，漏选得3分，多选或错选不得分，共43分。 1. 物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（ ） A. 位移 B. 周期 C. 速度 D. 向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．位移是矢量，匀速圆周运动过程中，位移的大小和方向均随时间不断变化，故A错误； B．周期 周期是标量，匀速圆周运动中转一周的时间固定，周期保持不变，故B正确； C．速度为矢量，匀速圆周运动中速度大小不变，但方向沿轨迹切线方向时刻改变，因此速度是变化的，故C错误； D．向心加速度 向心加速度是矢量，匀速圆周运动中向心加速度大小保持不变，但方向始终指向圆心，时刻发生变化，因此向心加速度是变化的，故D错误。 故选B。 2. 一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是( ) A. 沿＋x方向 B. 沿－x方向 C. 沿＋y方向 D. 沿－y方向 【答案】D 【解析】 【详解】由于物体做的是曲线运动，根据物体做曲线运动的条件可知，物体受到的恒力的方向应该斜向右下方，可能沿-y方向，故D正确． 3. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动 B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球过最高点的速度至少等于 C. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用 【答案】A 【解析】 【详解】A．物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做圆周运动，摩擦力充当向心力，最大角速度对应最大静摩擦力 即 所以A最先开始滑动，故A正确； B．小球在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，杆不仅提供拉力也可以提供支持力，所以小球过最高点的速度只要大于零即可，故B错误； C．汽车过凹桥最低点时，加速度的方向向上，处于超重状态，故C错误； D．火车转弯超过规定速度行驶时，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨对外轮缘会有向内侧的挤压作用，故D错误。 故选A。 4. 如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为(　 ) A. vsinθ B. v/cosθ C. vcosθ D. v/sinθ 【答案】C 【解析】 【详解】将M物体的速度按图示两个方向分解，如图所示 则绳子的速率为： 而绳子速率等于物体m的速率，则有物体m的速率为 故选C． 5. 小金属球质量为m、用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放小金属球，当悬线碰到钉子的瞬间（设线没有断），则（　　） A. 小球的角速度不变 B. 小球的线速度突然减小 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 悬线的张力突然减小 【答案】C 【解析】 【详解】B．把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子的前后瞬间，由于重力与拉力都与速度垂直，小球所受外力不做功，所以小球的线速度大小不变，故B错误； A．当悬线碰到钉子的瞬间（设线没有断），半径变小，根据知角速度增大，故A错误； C．根据向心加速度公式可知向心加速度变大，故C正确； D．根据牛顿第二定律得 得 则悬线的张力变大，故D错误。 故选C。 6. 如图所示，小明投篮时，抛出篮球的初速度大小为v0，仰角为θ。篮球刚好垂直撞击在篮板上，撞击速度为（　　） A. v0sinθ B. v0cosθ C. v0tanθ D. 【答案】B 【解析】 【详解】由于篮球刚好垂直撞击在篮板上，其逆运动为平抛运动，根据平行四边形定则知撞击速度为 v0cosθ 故选B。 7. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为，B、C的质量均为m，A、B离轴心的距离为R，C离轴心的距离为，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（ ） A. 物体A的向心加速度最大 B. 物体B受到的静摩擦力最大 C. 物体C开始滑动的临界角速度为 D. 当圆台转速增大时，B比A先滑动 【答案】C 【解析】 【详解】A．物体A、B、C的角速度相等，由，得物体C的向心加速度最大，故A错误； B．A、B、C都没有滑动，静摩擦力提供向心力，根据，可知，物体B受到的静摩擦力最小，故B错误； C．静摩擦力达到最大值时对应开始滑动的临界角速度，对物体C，有 解得 故C正确； D．同理可得物体A、B开始滑动的临界角速度分别为 当圆台转速增大时，物体A、B同时滑动，故D错误。 故选C。 8. 关于向心力的下列说法中正确的是（　　） A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力时刻改变 C. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力 D. 做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零 【答案】AB 【解析】 【详解】A．向心力只改变圆周运动物体的速度方向，不改变速度大小，故A正确； B．匀速圆周物体，物体位置时刻在改变，向心力大小不变，方向时刻在改变，故B正确； C．只有做匀速圆周运动的物体，合力才一定等于向心力，故C错误； D．做匀速圆周运动的物体，速度时刻改变，合力不为零，合力提供向心力，故D错误。 故选AB。 9. 以速度水平抛出一小球，不计空气阻力，从抛出到某一时刻的过程中，小球的竖直位移与水平位移大小相等，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　） A. 此时小球竖直分速度与水平分速度大小相等 B. 此时小球的瞬时速度大小为 C. 在此过程中小球运动的位移是 D. 此时小球速度与水平方向成45°角 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．根据题意有 解得 此时竖直分速度为 根据平行四边形定则得此时小球速度为 故A错误，B正确； C．水平位移 竖直位移 合位移 C正确； D．设此时小球速度方向与水平方向的夹角为，则 显然，此时小球速度方向与水平方向的夹角大于，故D错误。 故选BC。 10. 如图所示的皮带轮，大轮半径是小轮半径的3倍，a、b是两个皮带轮边缘上的点，在皮带传动过程中没有打滑现象，则下列说法中正确的是（ ） A. a、b两点的角速度之比为 B. a、b两点的线速度之比为 C. a、b两点的周期之比为 D. a、b两点的向心加速度之比为 【答案】ABD 【解析】 【详解】B．a、b两点是皮带转动，则线速度相等，即线速度之比为，故B正确； A．根据，又，可知a、b两点的角速度之比为，故A正确； C．根据，又，可知a、b两点的周期之比为，故C错误； D．根据，又，可知a、b两点的向心加速度之比为，故D正确。 故选ABD。 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学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a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）； （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。 A. B. C. D. 【答案】 ①. C ②. 一 ③. B 【解析】 【详解】（1）[1]本实验探究向心力的大小F与小球质量m关系时，保持r、ω不变，探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，保持r、m不变，探究向心力的大小F和半径r之间的关系时，保持m、ω不变，所以实验中采用的实验方法是控制变量法。 故选C； （2）[2]在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系时，保持m、ω不变，则需要将传动皮带调至第一层塔轮； （3）[3]在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，则r、m相同，传动皮带位于第二层，角速度比值为 当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比表示向心力的比值，约为 故选B。 12. 在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，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. 所用两球的质量必须相等 B. 可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 C. 可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动 D. 用较大的力敲击弹性金属片，两球仍能同时落地 （2）在图乙所示实验中，除了用到图中器材之外，下列器材还需要用到的有 。 A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 （3）在实验中用方格纸，每个格的边长，记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，取，则该小球做平抛运动的初速度大小___________，小球在B点的竖直分速度大小___________，图中O点___________（填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。（计算结果取三位有效数字） 【答案】（1）BD （2）A （3） ①. 1.47 ②. 1.96 ③. 不是 【解析】 【小问1详解】 BC．本实验应改变装置高度多次实验，发现两球的下落时间总是相同，进而说明平抛运动的竖直分运动是自由落体运动，但不能说明水平分运动是匀速直线运动，故B正确，C错误； AD．由自由落体运动规律有 下落时间 与球质量无关，两球质量可以不等，下落时间也与初速度无关，即与是否大力敲击弹性金属片无关，故D正确，A错误。 故选BD。 【小问2详解】 在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了图中的器材之外，还需要刻度尺，用来测量距离，故A正确，BC错误； 故选A。 【小问3详解】 [1]竖直方向根据 解得 水平方向根据 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]假设小球经过图中的O点，且O点的竖直分速度大小为，则从O点到B点过程，竖直方向有 解得 则O点到B点的时间为 则O点到B点的水平位移为 由图可知O点到B点的实际水平距离为 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. 一只质量为2kg的小球，从距水平地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）小球在空中飞行的时间； （2）小球抛出的水平距离； （3）小球落地的速度大小。 【答案】（1）2s；（2）20m；（3） 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球竖直方向做自由落体运动，则有：得 （2）小球水平方向做匀速直线运动，则小球抛出的水平距离 （3）落地竖直分速度大小 速度大小为 【点睛】解答本题关键掌握平抛运动的分解方法和相应的规律：竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动运用运动学规律解答。 14. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且与P点的距离为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求： （1）飞镖击中P点所需的时间； （2）圆盘的半径r； （3）圆盘转动角速度的可能值。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动。飞镖击中P点所需的时间为 【小问2详解】 飞镖击中P点时，P恰好在最下方，根据公式可得 解得圆盘的半径 【小问3详解】 飞镖击中P点，则P点转过的角度 解得 15. 如图所示，在水平转台上放一个质量的木块，细绳的一端系在木块上，另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒（直径忽略不计）后悬挂一小球，木块与O点间距离。木块可视为质点，重力加速度g取。 （1）若转台光滑，当角速度时，木块与转台保持相对静止，求此小球的质量m； （2）若转台与木块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，为使木块与转台间保持相对静止，求转台转动的角速度大小的范围。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 转台转动时，木块做圆周运动，小球处于静止。对m，根据平衡条件和牛顿第二定律，有 对M，有 联立解得 【小问2详解】 木块受到的最大静摩擦力 ①当较小时，木块有近心趋势，静摩擦力沿半径向外。根据牛顿第二定律，有 解得 ②当较大时，木块有离心趋势，静摩擦力沿半径向里，有 解得 为使木块与转台保持相对静止，转台转动的角速度范围为 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024——2025学年度下期重庆市渝南田家炳中学校 高2024级第一学月考试物理 （总分100分，考试时间75分钟） 一、选择题：其中1-7题为单选题，每小题4分，8-10题为多选题，每小题5分，漏选得3分，多选或错选不得分，共43分。 1. 物体做匀速圆周运动的过程中，保持不变的物理量是（ ） A. 位移 B. 周期 C. 速度 D. 向心加速度 2. 一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是( ) A. 沿＋x方向 B. 沿－x方向 C. 沿＋y方向 D. 沿－y方向 3. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ） A. 如图丙，用相同材料做成的A、B两个物体放在匀速转动的水平转台上随转台一起做匀速圆周运动，，，转台转速缓慢加快时，物体A最先开始滑动 B. 如图乙，小球固定在杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，小球过最高点的速度至少等于 C. 如图甲，汽车通过凹形桥的最低点处于失重状态 D. 如图丁，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对外轮缘会有挤压作用 4. 如图所示，重物M沿竖直杆下滑，并通过绳带动小车沿斜面升高．当滑轮右侧的绳与竖直方向成θ角，且重物下滑的速率为v时，小车的速度为(　 ) A. vsinθ B. v/cosθ C. vcosθ D. v/sinθ 5. 小金属球质量为m、用长L的轻悬线固定于O点，在O点的正下方处钉有一颗钉子P，把悬线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度释放小金属球，当悬线碰到钉子的瞬间（设线没有断），则（　　） A. 小球的角速度不变 B. 小球的线速度突然减小 C. 小球的向心加速度突然增大 D. 悬线的张力突然减小 6. 如图所示，小明投篮时，抛出篮球的初速度大小为v0，仰角为θ。篮球刚好垂直撞击在篮板上，撞击速度为（　　） A. v0sinθ B. v0cosθ C. v0tanθ D. 7. 如图所示，A、B、C三个物体放在旋转圆台上，它们与圆台之间的动摩擦因数均为，A的质量为，B、C的质量均为m，A、B离轴心的距离为R，C离轴心的距离为，重力加速度为g，假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则当圆台旋转时（设A、B、C都没有滑动）（ ） A. 物体A的向心加速度最大 B. 物体B受到的静摩擦力最大 C. 物体C开始滑动的临界角速度为 D. 当圆台转速增大时，B比A先滑动 8. 关于向心力的下列说法中正确的是（　　） A. 向心力不改变做圆周运动物体速度的大小 B. 做匀速圆周运动的物体，其向心力时刻改变 C. 做圆周运动的物体，所受合力一定等于向心力 D. 做匀速圆周运动的物体，所受的合力为零 9. 以速度水平抛出一小球，不计空气阻力，从抛出到某一时刻的过程中，小球的竖直位移与水平位移大小相等，重力加速度为g，以下判断正确的是（　　） A. 此时小球竖直分速度与水平分速度大小相等 B. 此时小球的瞬时速度大小为 C. 在此过程中小球运动的位移是 D. 此时小球速度与水平方向成45°角 10. 如图所示的皮带轮，大轮半径是小轮半径的3倍，a、b是两个皮带轮边缘上的点，在皮带传动过程中没有打滑现象，则下列说法中正确的是（ ） A. a、b两点的角速度之比为 B. a、b两点的线速度之比为 C. a、b两点的周期之比为 D. a、b两点的向心加速度之比为 三、实验题：本大题共2小题，每空2分，共16分。 11. 如图甲所示为向心力演示仪，某同学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a和半径r之间的关系。长槽的A、B处和短槽的C处分别到各自转轴中心距离之比为，该同学设计了如图乙所示的三种组合方式，变速塔轮自上而下每层左右半径之比分别为、和。 （1）本实验的目的是探究向心力的大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，实验中采用的实验方法是__________； A. 理想模型法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 （2）在某次实验中，探究向心力的大小与半径的关系，则需要将传动皮带调至第______层塔轮（选填“一”、 “二”或“三”）； （3）在另一次实验中，把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带位于第二层，转动手柄，当塔轮匀速转动时，左右两标尺露出的格子数之比约为_______。 A. B. C. D. 12. 在“研究平抛运动特点”的实验中，分别使用了图甲和图乙的实验装置。 （1）在图甲所示实验中，小锤打击弹性金属片，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. 所用两球的质量必须相等 B. 可研究平抛运动竖直方向是否为自由落体运动 C. 可研究平抛运动水平方向是否为匀速直线运动 D. 用较大的力敲击弹性金属片，两球仍能同时落地 （2）在图乙所示实验中，除了用到图中器材之外，下列器材还需要用到的有 。 A. 刻度尺 B. 秒表 C. 天平 （3）在实验中用方格纸，每个格的边长，记录了小球在运动途中经过A、B、C三个位置，如图丙所示，取，则该小球做平抛运动的初速度大小___________，小球在B点的竖直分速度大小___________，图中O点___________（填“是”或“不是”）小球做平抛运动的抛出点。（计算结果取三位有效数字） 13. 一只质量为2kg的小球，从距水平地面20m高处以10m/s的初速度水平抛出。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。求： （1）小球在空中飞行的时间； （2）小球抛出的水平距离； （3）小球落地的速度大小。 14. 如图所示，一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且与P点的距离为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力，重力加速度为g，若飞镖恰好击中P点，求： （1）飞镖击中P点所需的时间； （2）圆盘的半径r； （3）圆盘转动角速度的可能值。 15. 如图所示，在水平转台上放一个质量的木块，细绳的一端系在木块上，另一端穿过固定在转台圆心O处的光滑圆筒（直径忽略不计）后悬挂一小球，木块与O点间距离。木块可视为质点，重力加速度g取。 （1）若转台光滑，当角速度时，木块与转台保持相对静止，求此小球的质量m； （2）若转台与木块间的动摩擦因数，且最大静摩擦力大小等于滑动摩擦力大小，为使木块与转台间保持相对静止，求转台转动的角速度大小的范围。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $