精品解析：广东省惠州市惠阳区丰湖高级中学2024-2025学年高一下学期第一次段考物理试题

2024-2025学年第二学期高一第一次段考物理试卷 （时间：75分钟，满分：100分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列选项中，对角速度的单位描述正确的是（　　） A. r/s B. m/s C. rad/s D. m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】根据可知角速度的单位是rad/s。 故选C。 2. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。 故选A。 3. 同一测试车辆以相同的水平速度通过甲乙俩段测试路段，甲乙路段可认为是半径相同的圆弧路面，下列说法正确的是（　　） A. 测试车辆通过甲路段容易爆胎 B. 测试车辆通过乙路段容易爆胎 C. 测试车辆在乙路运动时的向心力较大 D. 测试车辆在甲乙路段对路面的压力一样大 【答案】B 【解析】 【详解】经过甲中的凸桥时，根据 可知 经过乙中的凹桥时，根据 可知 可知两测试车辆在两路段上的向心力相等，在乙路段对路面的压力较大，通过乙路段容易爆胎。 故选B。 4. 如图，半径之比的大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动。大轮上一点到轴心的距离为为小轮边缘上的点。、两点的（　　） A. 周期之比 B. 线速度之比 C. 角速度之比 D. 向心加速度之比 【答案】A 【解析】 【详解】AC．大小两轮通过皮带传动，边缘线速度大小相等，设边缘线速度大小为，轮子的角速度 大小两轮的角速度之比为 、两点的角速度之比 根据可知，周期之比 故A正确，C错误； B．、两点圆周运动半径相等，根据可知，线速度之比 故B错误； D．根据可知，向心加速度之比 故D错误。 故选A。 5. 汽车在某水平路面上做匀速圆周运动，已知汽车做圆周运动的半径为，假设汽车受到的最大静摩擦力等于0.8倍车的重力，，则运动的汽车（　　） A. 所受合力可能为零 B. 只受重力和地面的支持力作用 C. 所需的向心力由重力和支持力的合力提供 D. 安全行驶的最大速度不能超过 【答案】D 【解析】 【详解】A．汽车做匀速圆周运动，根据 可知，汽车受到的合力不能为零，故A错误。 BC．在竖直方向重力和地面支持力的合力为零，汽车受到的静摩擦力提供向心力，故BC错误。 D．最大静摩擦力提供向心力时，汽车的速度最大，根据 解得 v=20 m/s 故D正确。 故选D。 6. 如图所示，在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，则关于小球运动情况的说法正确的是（　　） A. 若拉力突然变小，小球将沿Pa做离心运动 B. 若拉力突然变大，小球将沿Pb做离心运动 C. 若拉力突然变小，小球将沿Pc做向心运动 D. 若拉力突然消失，小球将沿Pa做匀速直线运动 【答案】D 【解析】 【详解】AC．在水平面上，细绳的拉力提供m所需的向心力，当拉力减小时，拉力不足以提供小球运动的向心力，小球将做离心运动，但由于绳子拉力没有彻底消失，它不可能沿切线飞出，所以AC错误； B．当拉力增大时，拉力大于小球需要的向心力，小球将做近心运动，它可能沿pc轨道做近心运动，所以B错误； D．当拉力消失，物体受力合为零，小球将沿切线方向做匀速直线运动，即小球将沿pa做匀速直线运动，所以D正确。 故选D。 7. 质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，质点在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度大小为3 m/s B. 0～2 s内质点的位移大小约为12 m C. 2 s末质点速度大小为6 m/s D. 质点所受的合外力为3 N，做匀变速直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】A．质点在x方向做初速度为3m/s，加速度为 视为匀加速运动；y方向沿y轴负向做匀速运动速度大小为 可知质点的初速度大小为，选项A错误； B．0～2 s内质点x方向的位移 y方向位移大小为8m，可知总的位移大小约为，选项B正确； C．2 s末质点在x方向的速度为6m/s，y方向的速度为4m/s，则合速度大小大于6 m/s，选项C错误； D．质点所受的合外力为F=max=3 N 合外力恒定，两个运动的合运动为曲线运动，则质点做匀变速曲线运动，选项D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为甩干桶简易模型。若该模型的半径为r=16cm，以角速度ω=50做匀速圆周运动，质量为10g 的小物体随桶壁一起转动，下列说法正确的是（　　） A. 甩干桶壁上某点的线速度大小为8m/s B. 甩干桶壁上某点的线速度大小为6.25m/s C. 小物体对桶壁的压力为4N D. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AB．甩干桶壁上某点的线速度大小为 故A正确；B错误； C．桶壁对小物体的弹力提供向心力为 根据牛顿第三定律可知，小物体对桶壁的压力为4N，故C正确； D．小物体受到重力、弹力、摩擦力作用，其合力等于向心力，故D错误。 故选AC。 9. 在河道宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1（且v1＞v2），方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船（　　） A. 可能的最短渡河时间为 B. 可能的最短渡河位移为d C. 只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水流速度无关 D. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水流速度均无关 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．当船头指向河正对岸时，渡河时间最短，最短渡河时间为 A错误； B．因船静水速大于河水流速，则船能垂直河岸渡河，则最短渡河位移为d，B正确； CD．渡河时间取决于v1在垂直河岸方向的分量，无论什么情况水速都与渡河时间无关，C错误，D正确。 故选BD。 10. 如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移大小之比为1∶2，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A. A、B两球的初速度大小之比为1∶4 B. A、B两球的初速度大小之比为 C. 若两球同时落地，则两球抛出的时间差为 D. 若两球同时抛出，则落地的时间差为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．小球做平抛运动，竖直方向有H＝gt2 则运动时间t＝ 所以A球的运动时间tA＝ B球的运动时间tB＝ 所以tA∶tB＝∶1 由x＝v0t得v0＝ 结合两球落地时的水平位移之比xA∶xB＝1∶2 可知A、B两球的初速度大小之比为1∶2，故A错误，B正确； C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差Δt＝tA－tB＝(－1) 故C正确； D．若两球同时抛出，则落地的时间差Δt′＝tA－tB＝(－1) 故D错误。 故选BC。 三、非选择题：共5题，总分54分。 11. 利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。 （1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_____________。 A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B.使用密度小、体积大的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D.使斜槽末端切线保持水平 （2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是_____________。 A. B.C。 D. （3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小_____________（重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是_____________（以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。 【答案】 ①. CD##DC ②. C ③. 1.0 ④. （-10、-5）或（-10cm、-5cm） 【解析】 【详解】（1）[1]A．对斜槽轨道是否光滑无要求，根据动能定理，每次合外力做功相同，就会获得相同大小的速度。故有无摩擦力对实验没有影响。A错误； B．使用密度小、体积大的钢球，实验误差会增大。B错误； C．实验中为保证速度大小恒定，则要求每次从斜槽上相同的位置无初速度释放。实验误差会减小。C正确； D．斜槽的作用是提供一个恒定的水平速度，水平速度要求斜槽轨道末端水平。实验误差会减小。D正确； 故选CD。 （2）[2]建立坐标系时，应将小球在斜槽末端时，球心在竖直面上的投影为坐标原点。 故选C。 （3）[3]如图所示，根据平抛运动规律知，在竖直方向 代入得 水平方向初速度为 代入得 [4]由图知，小球经过B点时的速度为 代入得 则小球从抛出点到B点的时间为 根据竖直方向小球做自由落体运动，小球从抛出点到B点的竖直方向位移为 代入得 则抛出点坐标为（-10，-5） 12. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）在这个实验中，利用了___________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系； （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量___________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与___________（填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮； （3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球轨道半径的4倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为，则左、右两边塔轮的半径之比为___________； （4）若放在长槽和短槽的三个小球均为质量相同的钢球，皮带所在塔轮的半径为，逐渐加大转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记之比会___________。（填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”） 【答案】 ①. 控制变量法 ②. 相同 ③. 挡板B ④. 相同 ⑤. 4：1 ⑥. 不变 【解析】 【详解】（1）[1]在此实验中，要分别探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系，所以需要用到控制变量法。 （2）[2][3][4]探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，需要控制小球的质量和运动的角速度相同，所以应选择两个质量相同的小球和半径相同的两个塔轮，并将两个小球分别放在挡板C和挡板B处来控制半径不同。 （3）[5]当两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球轨道半径的4倍，即 转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶2，即 根据可求得 由于左右两边塔轮用皮带转动，根据可知，左、右两边塔轮的半径之比为 （4）[6]皮带所在塔轮的半径为1∶1，两塔轮边缘的线速度大小相等，则可知钢球运动的角速度相同，有 逐渐加大转速，三个钢球所受向心力的大小都会增大，比例保持不变，则左右标尺露出的红色、白色等分标记之比保持不变。 四、计算题。 13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，g取。则 （1）摩托车到达对面所需时间为多少； （2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟； （3）摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少？ 【答案】（1）1s （2）20m/s （3） 【解析】 【小问1详解】 摩托车到达对岸的时间，根据 可得s 【小问2详解】 水平方向有 【小问3详解】 摩托车落到壕沟对面时的落到壕沟对面速度大小 14. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，落在管道底端A点左侧距离s=10m处。已知半圆形管道的半径R=2.5m，小球可看成质点且其质量m=0.5kg，取重力加速度大小。求： （1）小球经过管道B点时的速度大小； （2）小球经过管道B点时对管道的弹力N。 【答案】（1）v=10m/s；（2）15N，方向竖直向上 【解析】 【详解】（1）由题意知小球做平抛运动，有 解得 t=1s 又 s=vt 解得 v=10m/s （2）设管道对小球的弹力竖直向下，有 解得 方向竖直向下。 由牛顿第三定律可知小球对管道的弹力大小 方向竖直向上。 15. 如图所示，为一光滑锥体的正视图，锥面与竖直方向的夹角为。一根长为的细线一端系着一可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，小球的质量，重力加速度，不计空气阻力。 （1）要使小球不离开锥体，求角速度的最大值； （2）当时，求细线与竖直方向的夹角及小球所受拉力的大小。 【答案】（1） （2）， 【解析】 【小问1详解】 当小球与锥体间没有作用力时，角速度最大，此时合外力提供向心力 其中 解得 【小问2详解】 当时，小球已经脱离锥体，此时根据合力提供向心力 其中 解得 拉力竖直向上的分力等于重力 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024-2025学年第二学期高一第一次段考物理试卷 （时间：75分钟，满分：100分） 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。 1. 下列选项中，对角速度的单位描述正确的是（　　） A. r/s B. m/s C. rad/s D. m/s2 2. 某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A. B. C. D. 3. 同一测试车辆以相同的水平速度通过甲乙俩段测试路段，甲乙路段可认为是半径相同的圆弧路面，下列说法正确的是（　　） A. 测试车辆通过甲路段容易爆胎 B. 测试车辆通过乙路段容易爆胎 C. 测试车辆在乙路运动时的向心力较大 D. 测试车辆在甲乙路段对路面的压力一样大 4. 如图，半径之比的大小两轮通过皮带传动匀速转动，且皮带与轮边缘之间不发生相对滑动。大轮上一点到轴心的距离为为小轮边缘上的点。、两点的（　　） A. 周期之比 B. 线速度之比 C. 角速度之比 D. 向心加速度之比 5. 汽车在某水平路面上做匀速圆周运动，已知汽车做圆周运动的半径为，假设汽车受到的最大静摩擦力等于0.8倍车的重力，，则运动的汽车（　　） A. 所受合力可能为零 B. 只受重力和地面的支持力作用 C. 所需的向心力由重力和支持力的合力提供 D. 安全行驶的最大速度不能超过 6. 如图所示，在光滑水平面上，小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若小球运动到P点时，拉力F发生变化，则关于小球运动情况的说法正确的是（　　） A. 若拉力突然变小，小球将沿Pa做离心运动 B. 若拉力突然变大，小球将沿Pb做离心运动 C. 若拉力突然变小，小球将沿Pc做向心运动 D. 若拉力突然消失，小球将沿Pa做匀速直线运动 7. 质量为2 kg的质点在xOy平面内做曲线运动，质点在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 质点的初速度大小为3 m/s B. 0～2 s内质点的位移大小约为12 m C. 2 s末质点速度大小为6 m/s D. 质点所受的合外力为3 N，做匀变速直线运动 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有选错的得0分。 8. 如图所示为甩干桶简易模型。若该模型的半径为r=16cm，以角速度ω=50做匀速圆周运动，质量为10g 的小物体随桶壁一起转动，下列说法正确的是（　　） A. 甩干桶壁上某点的线速度大小为8m/s B. 甩干桶壁上某点的线速度大小为6.25m/s C. 小物体对桶壁的压力为4N D. 小物体受到重力、弹力、摩擦力和向心力 9. 在河道宽度为d的河中，水流速度为v2，船在静水中速度为v1（且v1＞v2），方向可以选择，现让该船开始渡河，则该船（　　） A. 可能的最短渡河时间为 B. 可能的最短渡河位移为d C. 只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水流速度无关 D. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水流速度均无关 10. 如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移大小之比为1∶2，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　) A. A、B两球的初速度大小之比为1∶4 B. A、B两球的初速度大小之比为 C. 若两球同时落地，则两球抛出的时间差为 D. 若两球同时抛出，则落地的时间差为 三、非选择题：共5题，总分54分。 11. 利用实验室的斜面小槽等器材研究平抛运动。每次都使钢球在斜槽上同一位置滚下，要想得到钢球在空中做平抛运动的轨迹就得设法用铅笔描出小球经过的位置（每次使用铅笔记下小球球心在木板上的水平投影点）。通过多次实验，把在竖直白纸上记录的钢球的多个位置，用平滑曲线连起来就得到了钢球做平抛运动的轨迹。 （1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是_____________。 A.尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B.使用密度小、体积大的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D.使斜槽末端切线保持水平 （2）实验过程中，要建立直角坐标系，在下图中，建系坐标原点选择正确的是_____________。 A. B.C。 D. （3）若某同学只记录了小球运动途中的三点的位置，如图，取点为坐标原点，各点的位置坐标如图所示，小球平抛的初速度大小_____________（重力加速度取，结果保留两位有效数字）；小球抛出点的位置坐标是_____________（以为单位，答案不用写单位，注意正负号）。 12. 探究向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为。 （1）在这个实验中，利用了___________（填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”）来探究向心力的大小与小球质量m、角速度和半径r之间的关系； （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量___________（填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与___________（填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮； （3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球轨道半径的4倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为，则左、右两边塔轮的半径之比为___________； （4）若放在长槽和短槽的三个小球均为质量相同的钢球，皮带所在塔轮的半径为，逐渐加大转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记之比会___________。（填“变大”、“变小”、“不变”或“无法确定”） 四、计算题。 13. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全，g取。则 （1）摩托车到达对面所需时间为多少； （2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟； （3）摩托车落到壕沟对面时速度大小是多少？ 14. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离管道后做平抛运动，落在管道底端A点左侧距离s=10m处。已知半圆形管道的半径R=2.5m，小球可看成质点且其质量m=0.5kg，取重力加速度大小。求： （1）小球经过管道B点时的速度大小； （2）小球经过管道B点时对管道的弹力N。 15. 如图所示，为一光滑锥体的正视图，锥面与竖直方向的夹角为。一根长为的细线一端系着一可视为质点的小球，小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动，小球的质量，重力加速度，不计空气阻力。 （1）要使小球不离开锥体，求角速度的最大值； （2）当时，求细线与竖直方向的夹角及小球所受拉力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $