精品解析：陕西省西安市远东第二中学2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024-2025学年第二学期 高一年级第一次阶段检测物理试题 命题范围：第五、六章 命题人：高一物理组 审批人：冀雪玲 （时间：75分钟满分：100分） 一、选择题（1至10题为单选题，共分，11至13题为多选题，共分） 1. 关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 物体在变力作用下有可能做曲线运动 C. 做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上 D. 物体在变力作用下不可能做直线运动 2. 对于质量分别为和的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 公式中的是引力常量，它是由实验得出的而不是人为规定的 B. 当两物体的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大 C. 相互作用的两个物体，质量大的受到的引力大，质量小的受到的引力小 D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 3. 在宽度为的河中，水流速度为，船在静水中速度为，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. 当船头垂直河岸时渡河位移最小为 C. 只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关 D. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关 4. 如图所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为，圆筒的半径为，若要物体不滑下，圆筒的角速度至少为（　　） A. B. C. D. 5. 火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ） A. 0.2g B. 0.4g C. 2.5g D. 5g 6. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 7. 如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（　　） A. 受到向心力为mg+m B. 受到的摩擦力为μm(g+) C. 受到的摩擦力为μmg D. 受到的合力方向竖直向上 8. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（ ） A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于 9. 一个质点在恒力作用下，在平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点的速度方向与轴平行，则恒力的方向可能是（　　） A. 沿x轴正方向 B. 沿x轴负方向 C. 沿轴正方向 D. 沿轴负方向 10. 关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 C. 做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心 D. 做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心 11. 如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球，另一端可绕光滑的水平轴转动，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法不正确的是（　　） A. v的极小值为0 B. v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大 C. v由逐渐增大，杆对球的弹力逐渐增大 D. v由逐渐减小，杆对球的弹力逐渐减小 12. 如图所示，光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则：（　　） A. 球A的角速度一定大于球B的角速度 B. 球A的线速度一定大于球B的线速度 C. 球A的运动周期一定大于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力 13. 如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力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，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动 二、实验题：（14题每空3分，15题每空2分，共17分） 14. 如下图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为，，那么，闪光频率为___________Hz；小球运动的初速度的大小是___________；小球经过点时的速度大小为___________。 15. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。 （1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为__________。 （2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为__________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为__________（用、、表示），将两次计算的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 小钢球速度的测量值偏大 D. 存在空气阻力 三、计算题（本题共3小题，共计35分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 16. 一细绳拴一质量的小球，在竖直平面内做半径的圆周运动。求： （1）小球恰能通过圆周最高点时的速度大小； （2）小球以的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力。（） 17. 如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，求： （1）小球水平抛出的初速度v0是多大？ （2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大； （3）若斜面顶端高H=20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 18. 如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。 (1)求此时线的拉力为多大？ (2)求此时小球运动的线速度为多大？ (3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s2） 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 高一年级第一次阶段检测物理试题 命题范围：第五、六章 命题人：高一物理组 审批人：冀雪玲 （时间：75分钟满分：100分） 一、选择题（1至10题为单选题，共分，11至13题为多选题，共分） 1. 关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 物体在变力作用下有可能做曲线运动 C. 做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上 D. 物体在变力作用下不可能做直线运动 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．物体做曲线运动的条件是所受合力的方向与速度方向不在一条直线上，即速度方向与加速度方向不在同一条直线上，可以是恒力也可以是变力，故AC错误B正确； D．物体做直线运动的条件是所受合力的方向与速度方向在一条直线上，可以是恒力也可以是变力，故D错误。 故选B。 2. 对于质量分别为和的两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（　　） A. 公式中的是引力常量，它是由实验得出的而不是人为规定的 B. 当两物体的距离趋于零时，万有引力趋于无穷大 C. 相互作用的两个物体，质量大的受到的引力大，质量小的受到的引力小 D. 两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力 【答案】A 【解析】 【详解】A．公式中的引力常量是卡文迪许通过扭秤实验测得的，而非人为规定，故A正确； B．当两物体距离趋近于零时，物体无法视为质点，万有引力公式不再适用，因此不能得出引力趋于无穷大的结论，故B错误； C．根据牛顿第三定律，两物体间的万有引力大小相等，方向相反，与质量大小无关，故C错误； D．两物体间的引力是作用力与反作用力，作用在不同物体上，而平衡力需作用在同一物体上，故D错误。 故选A。 3. 在宽度为的河中，水流速度为，船在静水中速度为，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. 当船头垂直河岸时渡河位移最小为 C. 只有当船头垂直河岸渡河时，渡河时间才和水速无关 D. 不管船头与河岸夹角是多少，渡河时间和水速均无关 【答案】D 【解析】 【详解】A．最短渡河时间发生在船头垂直河岸时，此时时间由垂直方向速度决定，即，故A错误； B．当船头垂直河岸时，船的实际位移为，故B错误； C．渡河时间仅与船速的垂直分量有关，与水速无关，无论船头是否垂直均成立，故C错误； D．无论船头方向如何，渡河时间均由垂直方向的分速度决定，与水速无关，故D正确。 故选D。 4. 如图所示，物体与圆筒壁的动摩擦因数为，圆筒的半径为，若要物体不滑下，圆筒的角速度至少为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】对滑块分析，竖直方向 水平方向 其中 解得 故选D。 5. 火星的质量和半径分别约为地球的和，地球表面的重力加速度为g，则火星表面的重力加速度约为（ ） A. 0.2g B. 0.4g C. 2.5g D. 5g 【答案】B 【解析】 【详解】根据 可得 则 即 g火=0.4g 故选B。 6. 如图，在同一竖直面内，小球a、b从高度不同的两点，分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，经过时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点。若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　） A. ta>tb, va<vb B. ta>tb, va>vb C. ta<tb, va<vb D. ta<tb, va>vb 【答案】A 【解析】 【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，根据 可知 因为 ha＞hb 则 ta＞tb 根据 x=v0t 因为水平位移相等 va＜vb 故A正确，BCD错误。 故选A。 7. 如图所示，质量为m的物块，沿着半径为R的半球形金属壳内壁滑下，半球形金属壳竖直固定放置，开口向上，滑到最低点时速度大小为v，若物体与球壳之间的摩擦因数为μ，则物体在最低点时，下列说法正确的是（　　） A. 受到向心力为mg+m B. 受到的摩擦力为μm(g+) C. 受到的摩擦力为μmg D. 受到的合力方向竖直向上 【答案】B 【解析】 【详解】A．物体滑到半球形金属球壳最低点时，速度大小为v，半径为R，向心力大小为 故A错误； BC．根据牛顿第二定律得 得到金属球壳对小球的支持力 由牛顿第三定律可知，小球对金属球壳的压力大小 物体在最低点时，受到的摩擦力为 故B正确，C错误； D．物块竖直方向的合力向上，还受到水平方向的摩擦力，所以在最低点总的合力不是竖直向上，而是斜向上，故D错误。 故选B。 8. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面对水平面倾角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（ ） A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压 B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压 C. 这时铁轨对火车的支持力等于 D. 这时铁轨对火车的支持力大于 【答案】A 【解析】 【详解】AB．当火车的重力和轨道对火车的支持力的合力恰好等于需要的向心力时，有 可得火车的速度为，当火车转弯的速度小于时，火车所需要的向心力减小，而重力与支持力的合力不变，所以合力大于所需要的向心力，内轨就要对火车产生一个向外的侧压力来抵消多余的力，所以此时内轨对内侧车轮轮缘有挤压，故A正确，B错误； CD．当内外轨没有挤压力时，受重力和支持力，则有 由于内轨对火车的作用力沿着轨道平面，可以把这个力分解为水平和竖直向上两个分力，由于竖直向上的分力的作用，使支持力变小，故CD错误。 故选A。 9. 一个质点在恒力作用下，在平面内从O点运动到A点的轨迹如图所示，且在A点的速度方向与轴平行，则恒力的方向可能是（　　） A. 沿x轴正方向 B. 沿x轴负方向 C. 沿轴正方向 D. 沿轴负方向 【答案】D 【解析】 【详解】做曲线运动的物体所受的合力的方向指向轨迹的凹向，速度的方向只能无限接近合力的方向，但不可能与合力的方向相同。 故选D。 10. 关于曲线运动和圆周运动，以下说法中正确的是（　　） A. 做曲线运动的物体受到的合外力可能为零 B. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 C. 做圆周运动的物体受到的合外力方向一定指向圆心 D. 做匀速圆周运动的物体的加速度方向一定指向圆心 【答案】D 【解析】 【详解】A．曲线运动的条件是物体所受合外力不为零且与速度方向不在同一直线上。若合外力为零，物体将保持静止或匀速直线运动，无法做曲线运动，故A错误； B．曲线运动的加速度是否变化取决于合外力是否变化。例如平抛运动是曲线运动，但其加速度为重力加速度，恒定不变，故B错误； C．圆周运动的合外力方向仅在匀速圆周运动中指向圆心。若为变速圆周运动，合外力存在切向分量，方向不指向圆心，故C错误； D．匀速圆周运动的加速度为向心加速度，方向始终指向圆心，故D正确。 故选D。 11. 如图所示，长为的轻杆，一端固定一个小球，另一端可绕光滑的水平轴转动，使小球在竖直平面内做圆周运动，关于小球在最高点的速度v，下列说法不正确的是（　　） A. v的极小值为0 B. v由零逐渐增大，向心力也逐渐增大 C. v由逐渐增大，杆对球的弹力逐渐增大 D. v由逐渐减小，杆对球的弹力逐渐减小 【答案】D 【解析】 【详解】A．在最高点时，杆能给小球提供支撑力，则v的极小值为0，A正确； B．v由零逐渐增大，根据可知，向心力也逐渐增大，B正确； CD．当时杆对球的弹力为零，则v由逐渐增大，根据可知，杆对球的弹力逐渐增大；v由逐渐减小，根据可知，杆对球的弹力逐渐增加，C正确，D错误。 此题选择不正确的，故选D。 12. 如图所示，光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，则：（　　） A. 球A的角速度一定大于球B的角速度 B. 球A的线速度一定大于球B的线速度 C. 球A的运动周期一定大于球B的运动周期 D. 球A对筒壁的压力一定大于球B对筒壁的压力 【答案】BC 【解析】 【详解】D．设圆锥筒内壁与竖直方向夹角为，对小球受力分析如图所示 小球受到重力和支持力，它们的合力提供向心力且指向轨迹圆圆心，由平行四边形定则可知筒对小球的支持力 可知N与轨道半径无关，则球A对筒壁的压力等于球B对筒壁的压力，故D错误； ABC．根据牛顿第二定律可得 可得，， 由于球A的轨道半径较大，所以球A的角速度小于球B的角速度，球A的线速度大于球B的线速度，球A的运动周期大于球B的运动周期，故A错误，BC正确。 故选BC。 13. 如图所示，光滑水平面上，质量为m的小球在拉力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，下列关于小球运动情况的说法中正确的是（　　） A. 若拉力突然变大，小球将沿轨迹Pb做离心运动 B. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pb做离心运动 C. 若拉力突然消失，小球将沿轨迹Pa做离心运动 D. 若拉力突然变小，小球将沿轨迹Pc做近心运动 【答案】BC 【解析】 【详解】A．光滑水平面上，质量为m的小球在拉力F作用下做匀速圆周运动，若拉力突然变大，拉力大于所需的向心力，小球做近心运动，小球将沿轨迹Pc做近心运动，故A错误； BD．若拉力突然变小，拉力不足以提供所需的向心力，小球做离心运动，轨迹位于圆与切线之间，即小球将沿轨迹Pb做离心运动，故B正确，D错误； C．若拉力突然消失，小球将沿切线方向做匀速直线运动，即沿轨迹Pa做离心运动，故C正确。 故选BC。 二、实验题：（14题每空3分，15题每空2分，共17分） 14. 如下图所示为一小球作平抛运动的闪光照片的一部分，图中背景方格的边长均为，，那么，闪光频率为___________Hz；小球运动的初速度的大小是___________；小球经过点时的速度大小为___________。 【答案】 ①. 20 ②. 1 ③. 【解析】 【详解】[1]设照相机的闪光周期为，竖直方向根据 可得 则闪光频率为 [2]水平方向有 可得小球运动的初速度的大小为 [3]小球经过B点时的竖直速度大小为 则小球经过点时的速度大小为 15. 如图所示的装置可用来验证物体做圆周运动的向心力大小与半径、线速度、质量的关系。用一根细线系住小钢球，另一端连接在固定于铁架台上端的力传感器上，小钢球静止于点，将光电门固定在点的正下方靠近点处。在小钢球底部竖直地粘住一片宽度为的遮光条（质量不计，长度很小），小钢球的质量为，重力加速度为。将小钢球竖直悬挂，测出悬点到小钢球球心之间的距离，得到小钢球的运动半径为。 （1）将小钢球拉至某一位置静止释放，读出小钢球经过点时力传感器的读数及遮光条的挡光时间，则小钢球通过点时的速度大小可视为__________。 （2）根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为__________（用、、、表示）；由受力分析可得，钢球通过点时的向心力大小为__________（用、、表示），将两次计算的结果进行比较。 （3）改变小钢球释放的位置，重复实验，比较发现总是略大于，分析表明这是系统误差造成的，该系统误差可能的原因是__________（填选项序号）。 A. 小钢球的质量偏大 B. 小钢球的初速度不为零 C. 小钢球速度的测量值偏大 D. 存在空气阻力 【答案】（1） （2） ①. ②. （3）C 【解析】 【小问1详解】 根据极短时间的平均速度等于瞬时速度，小钢球通过点时的速度大小可视为 【小问2详解】 [1]根据向心力公式可得，钢球经过最低点时的向心力大小为 [2]钢球经过最低点时，绳子拉力与钢球重力的合力提供向心力，则钢球通过点时的向心力大小为 【小问3详解】 实验测得小钢球通过点时的速度为遮光条通过点时的速度，小钢球、遮光条同轴转动，由于小钢球的运动半径小于遮光条的运动半径，根据 可知实际小钢球通过点时的速度小于，即小钢球速度的测量值偏大。 故选C。 三、计算题（本题共3小题，共计35分。解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位） 16. 一细绳拴一质量的小球，在竖直平面内做半径的圆周运动。求： （1）小球恰能通过圆周最高点时的速度大小； （2）小球以的速度通过圆周最低点时，绳对小球的拉力。（） 【答案】（1） （2），方向指向圆心 【解析】 【小问1详解】 小球恰能通过圆周最高点，由牛顿第二定律有 解得 【小问2详解】 在最低点，由牛顿第二定律有 解得 方向指向圆心。 17. 如图所示，一小球自平台上水平抛出，恰好落在邻近平台的一倾角为α=53°的光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m，重力加速度g取10 m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，求： （1）小球水平抛出的初速度v0是多大？ （2）斜面顶端与平台边缘的水平距离x是多大； （3）若斜面顶端高H=20.8 m，则小球离开平台后经多长时间到达斜面底端。 【答案】（1）；（2）1.2m；（3） 【解析】 【详解】（1）由平抛运动规律得 解得 ， （2）斜面顶端与平台边缘的水平距离为 （3）小球落入斜面时的速度为 小球在斜面上运动的加速度为 斜面长度为 小球在斜面上运动过程中有 解得 小球离开平台后到达斜面底端的时间 18. 如图所示，一根长0.1 m的细线，一端系着一个质量为0.18 kg的小球，拉住线的另一端，使球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动。当小球的转速增加到原来的3倍时，细线断裂，这时测得线的拉力比原来大40 N。 (1)求此时线的拉力为多大？ (2)求此时小球运动的线速度为多大？ (3)若桌面高出地面0.8 m，则线断后小球垂直桌面边缘飞出，落地点离桌面边缘的水平距离为多少？（g取10 m/s2） 【答案】(1)45 N；(2)5 m/s；(3)2 m 【解析】 【详解】(1)设小球原来的角速度为，线的拉力为F，则有 F＝mrω2 F＋＝mr 又＝40 N，解得 F＝5 N 所以线断时，线的拉力为 F′＝F＋＝45 N (2)设此时小球的线速度为v，则有 F＋＝m 代入数据得 v＝5 m/s (3)飞出桌面后小球做平抛运动，则有 h＝gt2 x＝vt 联立两式并代入数据得 x＝2 m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $