精品解析：甘肃省甘谷二中、三中、四中、六中2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷

甘谷二中、三中、四中、六中2024-2025学年高一 第二学期第一次考试 物 理 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 加速度变化的运动一定是曲线运动 C. 做圆周运动的物体所受合外力一定指向圆心 D. 物体在恒力或变力作用下，都可能做曲线运动 【答案】D 【解析】 【详解】A.物体所受的合外力与速度不在同一直线上时，物体就做曲线运动，这个合力即可是恒力也可以是变力，故A错误； B.若合力与速度在一条直线上，即使合力是变力，也就是加速度变化，物体也做直线运动，故B错误； C.做匀速圆周运动的物体，合外力提供向心力，加速度时刻指向圆心，但非匀速圆周运动合力不指向圆心，故C错误； D.物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，比如平抛运动，受到的就是恒力重力的作用，加速度不变，故D正确。 故选D。 2. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】设此时A与B的速度分别为、，将A的速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度，则有 可得 故选C。 3. 如图所示，某小船船头垂直河岸渡河，已知该段河宽，河水流速，船在静水中的速度，下列说法确的是（　　） A. 小船做曲线运动 B. 小船渡河所用时间为 C. 小船的速度大小为 D. 小船渡河的位移大小为 【答案】B 【解析】 【详解】AC．根据题意，小船的速度如图所示 则有 则小船沿的方向做匀速直线运动，故AC错误； B．根据题意可知，小船渡河所用时间为 故B正确； D．小船渡河的位移大小为 故D错误。 故选B。 4. 如图所示，纸巾盒与水平转盘保持相对静止，随转盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于纸巾盒的受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 纸巾盒受重力、支持力 B. 纸巾盒受重力、支持力和摩擦力 C. 纸巾盒受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 纸巾盒受到的合外力为零 【答案】B 【解析】 【详解】ABC．纸巾盒随转盘做匀速圆周运动，需要指向圆心的合力提供向心力，向心力是“效果力”，不是物体额外受到的力，这个合力由转盘对纸巾盒的静摩擦力提供，因此纸巾盒实际受重力、支持力、摩擦力三个力，故AC错误，B正确； D．匀速圆周运动是变速运动，加速度不为零，合外力也不为零，故D错误。 故选B。 5. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯 C. “水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力 D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象 【答案】A 【解析】 【详解】A．汽车通过凹形桥的最低点时，根据牛顿第二定律有 速度越大，汽车轮胎所受地面支持力越大，越容易爆胎，故A正确； B．在铁路的转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是使火车自身重力与所受支持力的合力来提供转弯所需的向心力，减轻轮缘与轨道的挤压，故B错误； C．表演“水流星”时，当“水流星”通过最高点时，若满足 则此时水对桶底的作用力为零，故C错误； D．洗衣机脱水桶的脱水原理是利用了离心现象，故D错误。 故选A。 6. 皮带传动装置如图所示，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮的半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（　　） A. A、C两点的角速度大小之比为1：2 B. A、B两点的线速度大小之比为2：1 C. A、C两点的向心加速度大小之比为1：4 D. A、B两点的向心加速度大小之比为4：1 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．根据传动装置的特点可知 所以 由题可知 解得 A正确，B错误； C．根据可得 C正确； D．根据可知 D错误。 故选AC。 7. 如图所示，以＝3m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ＝37°的斜面上，，以下结论中正确的是（　　） A. 物体飞行时间是s B. 物体飞行时间是0.4s C. 物体下降的距离是1m D. 物体撞击斜面时的速度大小为4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】AB．根据题意可知，小球垂直撞在斜面上，小球的速度方向如图所示 由几何关系可知，速度与水平方向的夹角为 根据平抛运动规律，水平方向上 竖直方向上 小球垂直撞在斜面上 解得 ， 故A错误，B正确； C．物体下降的距离是 故C错误； D．物体撞击斜面时的速度大小为 故D错误。 故选B。 8. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P的角速度与Q相等 B. P的线速度大小与Q相等 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 【答案】AC 【解析】 【详解】A．P、Q两点共轴转动，所以角速度相等，故A正确； B．P、Q角速度相等，P的转动半径大于Q的转动半径，由可知，P的线速度大于Q的线速度，故B错误； C．由公式可知，P的向心加速度大小比Q的大，故C正确； D．两质点所受合力的方向指向各自圆周运动的圆心，方向相反，故D错误。 故选AC。 9. 刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅里。若面团到锅的上沿的竖直距离始终为0.8m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的半径为0.4m，若削出的面片落入锅中，则面片的初速度可能是（）（　　） A. 3.2m/s B. 2.8m/s C. 2m/s D. 0.8m/s 【答案】BC 【解析】 【详解】面片落到锅里时用的时间为 若落在锅的左边缘，则初速度 若落在锅的右边缘，则初速度 若削出的面片落入锅中，则面片的初速度范围 故选BC。 10. 两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则关于a、b两小球说法正确的是（　　） A. a球角速度大于b球角速度 B. a球线速度大于b球线速度 C. a球向心力小于b球向心力 D. a球向心加速度大于b球向心加速度 【答案】BD 【解析】 【详解】A．对小球受力分析，重力和细线的拉力的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力。设细线与竖直方向夹角为，如图所示 则有 设小球与悬挂点的高度差为h，则有 解得 可知两球的角速度相等，故A错误； B．由图可知 根据 结合上述可知，故B正确； C．两球质量相等且有，根据 结合上述有，故C错误； D．根据 结合上述可知，故D正确。 故选BD。 二、 非选择题：本题共5小题，共57分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 用如图所示的实验装置来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ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中 的方法； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）图中是在研究向心力的大小F与 的关系。 A. 质量m B. 角速度ω C. 半径r （3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断两小球的角速度之比为________ 。 【答案】（1）C （2）B （3） 【解析】 【小问1详解】 在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。 故选C。 【小问2详解】 图中两球的质量相同，转动的半径相同，则研究的是向心力与角速度ω的关系。 故选B。 【小问3详解】 根据，两球的向心力之比为，半径和质量相等，则转动的角速度之比为 12. 某同学探究平抛运动的特点。 用如图所示装置研究平抛运动的特点，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板M上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，小球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）在探究平抛运动的特点时，除硬板、小球、斜槽、铅笔、白纸和复写纸、刻度尺之外，下列器材中还需要的有______。 A. 重锤线 B. 秒表 C. 弹簧测力计 D. 天平 （2）实验中，下列说法正确的是______。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端要保持水平 C. 挡板的高度需要等间距变化 D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球 （3）某同学用上图的实验装置得到的痕迹点如图所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______。 A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板MN未水平放置 （4）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，g取，则： ①小球运动的初速度______m/s； ②小球运动至B点的竖直速度______m/s。（结果保留两位有效数字） 【答案】（1）A （2）BD （3）AC （4） ①. 0.75 ②. 1.0 【解析】 【小问1详解】 在探究平抛运动的特点时，需要重锤线，用以确保木板在竖直平面内，也可方便确定坐标轴，不需要秒表、弹簧测力计和天平，故选A。 【小问2详解】 A．斜槽轨道没有必要光滑，因为小球每次滚动时的摩擦力都相同，故A错误； B．为了让小球做平抛运动，斜槽轨道末段必须水平，故B正确； C．挡板高度可以等间距变化，也可以不等间距变化，故C错误； D．为了保证小球平抛的初速度相同，应每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 由题图可知，该点位于正常轨迹的上侧，表明该点水平方向的速度比其余点的水平速度大，可能是小球释放的高度偏高，或小球没有被静止释放，故选AC。 【小问4详解】 [1]因题图中背景小方格的边长为1.25cm，可知 ， 设每相邻两点的时间间隔为T，小球竖直方向为自由落体运动，根据 解得 因此小球水平方向的速度，即运动的初速度为 [2]小球运动至B点的竖直速度 13. 投壶是从先秦延续至清末的一种中国传统礼仪，据《礼记·投壶》记载，以盛酒的壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负。儒家所奉行的“六艺”，即“礼、乐、射、御、书、数”，而投壶就来自于这六艺之一。在图甲中，小孩将箭矢水平抛出投入壶中，将箭矢视为质点，不计空气阻力和壶的高度，简化后如图乙所示，箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出，正好落在壶口B点，已知，求： （1）箭矢运动的时间； （2）箭矢运动的水平距离。 （3）箭矢在B点的速度大小。（计算结果可以用根式表示） 【答案】（1）0.5s （2）2.5m （3） 【解析】 【小问1详解】 箭矢做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，有 解得 【小问2详解】 水平方向做匀速直线运动，有 【小问3详解】 运动到B点时竖直方向速度 则箭矢落入壶口B时的速度大小 14. 如图所示，长度为L=0.4m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5kg，小球半径不计，g取10m/s2，求： （1）小球刚好通过最高点时的速度大小； （2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，绳的拉力大小； （3）若轻绳能承受的最大张力为45N，小球运动到最低点的最大速度为多少？ 【答案】（1）2m/s；（2）15N；（3） 【解析】 【详解】（1）小球刚好能够通过最高点时，恰好只由重力提供向心力，故有 解得 （2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，拉力和重力的合力提供向心力，则有 解得 （3）分析可知小球通过最低点时绳张力最大，速度最大，在最低点由牛顿第二定律得 其中 解得 即小球的速度的最大值为。 15. 如图所示，水平转台上A点放有一个小物体，转台中心O有一个立杆，长度为L的细线一端系住小物体，小物体可看作质点，另一端系在立杆上的B点，细线AB与立杆成角，转台不旋转时细线上没有拉力。小物体与转台之间的动摩擦因数为0.3，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，，求： （1）细线上刚好产生拉力时，小物体随转台转动的角速度； （2）转台对小物体支持力刚好为零时，小物体转动的角速度； （3）当小物体转动的角速度为时烧断细线，小物体落在转台上的C点，求O、C之间的距离。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 细线上刚好产生拉力时，小物体随转台转动所需的向心力由最大静摩擦力提供，有 代入相关已知数据，求得角速度 【小问2详解】 转台对小物体支持力刚好为零时，对小物体受力分析有 求得物体转动的角速度 【小问3详解】 小物体转动的角速度为 可知此时物体已经离开转台，设此时细线AB与立杆成角，未烧断细线时，对小物块有 求得 此时小物块做匀速圆周运动的半径为 线速度大小为 烧断细线，小物体做平抛运动，有竖直方向上 水平方向上 落在转台上的C点时，O、C之间的距离 联立，代入数据求得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 甘谷二中、三中、四中、六中2024-2025学年高一 第二学期第一次考试 物 理 一、选择题：本题共10小题，共43分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题5分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 1. 下列说法中正确的是（ ） A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B. 加速度变化的运动一定是曲线运动 C. 做圆周运动的物体所受合外力一定指向圆心 D. 物体在恒力或变力作用下，都可能做曲线运动 2. 2024年央视春晚舞蹈节目《锦鲤》华丽登场，展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为（ ） A. B. C. D. 3. 如图所示，某小船船头垂直河岸渡河，已知该段河宽，河水流速，船在静水中的速度，下列说法确的是（　　） A. 小船做曲线运动 B. 小船渡河所用时间为 C. 小船的速度大小为 D. 小船渡河的位移大小为 4. 如图所示，纸巾盒与水平转盘保持相对静止，随转盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于纸巾盒的受力情况，下列说法正确的是（　　） A. 纸巾盒受重力、支持力 B. 纸巾盒受重力、支持力和摩擦力 C. 纸巾盒受重力、支持力、摩擦力和向心力 D. 纸巾盒受到的合外力为零 5. 下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是（　　） A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎 B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯 C. “水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力 D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象 6. 皮带传动装置如图所示，甲、乙、丙三轮的轴均为水平轴，其中甲、丙两轮的半径相等，乙轮半径是丙轮半径的一半。A、B、C三点分别是甲、乙、丙三轮的边缘点，若传动中皮带不打滑，则（　　） A. A、C两点的角速度大小之比为1：2 B. A、B两点的线速度大小之比为2：1 C. A、C两点的向心加速度大小之比为1：4 D. A、B两点的向心加速度大小之比为4：1 7. 如图所示，以＝3m/s的速度水平抛出的小球，飞行一段时间后，垂直地撞在倾角θ＝37°的斜面上，，以下结论中正确的是（　　） A. 物体飞行时间是s B. 物体飞行时间是0.4s C. 物体下降的距离是1m D. 物体撞击斜面时的速度大小为4m/s 8. 陶瓷是中华瑰宝，是中华文明的重要名片。在陶瓷制作过程中有一道工序叫利坯，如图（a）所示。将陶瓷粗坯固定在绕竖直轴转动的水平转台上，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁。对应的简化模型如图（b）所示，粗坯的对称轴与转台转轴重合。当转台转速恒定时，关于粗坯上P、Q两质点，下列说法正确的是（　　） A. P的角速度与Q相等 B. P的线速度大小与Q相等 C. P的向心加速度大小比Q的大 D. 同一时刻P所受合力的方向与Q的相同 9. 刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片，面片便水平飞向锅里。若面团到锅的上沿的竖直距离始终为0.8m，面团离锅上沿最近的水平距离为0.4m，锅的半径为0.4m，若削出的面片落入锅中，则面片的初速度可能是（）（　　） A. 3.2m/s B. 2.8m/s C. 2m/s D. 0.8m/s 10. 两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则关于a、b两小球说法正确的是（　　） A. a球角速度大于b球角速度 B. a球线速度大于b球线速度 C. a球向心力小于b球向心力 D. a球向心加速度大于b球向心加速度 二、 非选择题：本题共5小题，共57分。其中第13-15小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤；有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。 11. 用如图所示的实验装置来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ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。某次实验图片如下，请回答相关问题： （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时我们主要用到了物理学中 的方法； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）图中是在研究向心力的大小F与 的关系。 A. 质量m B. 角速度ω C. 半径r （3）若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，运用圆周运动知识可以判断两小球的角速度之比为________ 。 12. 某同学探究平抛运动的特点。 用如图所示装置研究平抛运动的特点，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上，小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板M上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，小球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。 （1）在探究平抛运动的特点时，除硬板、小球、斜槽、铅笔、白纸和复写纸、刻度尺之外，下列器材中还需要的有______。 A. 重锤线 B. 秒表 C. 弹簧测力计 D. 天平 （2）实验中，下列说法正确的是______。 A. 斜槽轨道必须光滑 B. 斜槽轨道末端要保持水平 C. 挡板的高度需要等间距变化 D. 每次应该从斜槽上相同的位置无初速度释放小球 （3）某同学用上图的实验装置得到的痕迹点如图所示，其中一个偏差较大的点产生的原因，可能是该次实验______。 A. 小球释放的高度偏高 B. 小球释放的高度偏低 C. 小球没有被静止释放 D. 挡板MN未水平放置 （4）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，g取，则： ①小球运动的初速度______m/s； ②小球运动至B点的竖直速度______m/s。（结果保留两位有效数字） 13. 投壶是从先秦延续至清末的一种中国传统礼仪，据《礼记·投壶》记载，以盛酒的壶口作标的，在一定的水平距离投箭矢，以投入多少计筹决胜负。儒家所奉行的“六艺”，即“礼、乐、射、御、书、数”，而投壶就来自于这六艺之一。在图甲中，小孩将箭矢水平抛出投入壶中，将箭矢视为质点，不计空气阻力和壶的高度，简化后如图乙所示，箭矢从离地面高的A点以初速度水平抛出，正好落在壶口B点，已知，求： （1）箭矢运动的时间； （2）箭矢运动的水平距离。 （3）箭矢在B点的速度大小。（计算结果可以用根式表示） 14. 如图所示，长度为L=0.4m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5kg，小球半径不计，g取10m/s2，求： （1）小球刚好通过最高点时的速度大小； （2）小球通过最高点时的速度大小为4m/s时，绳的拉力大小； （3）若轻绳能承受的最大张力为45N，小球运动到最低点的最大速度为多少？ 15. 如图所示，水平转台上A点放有一个小物体，转台中心O有一个立杆，长度为L的细线一端系住小物体，小物体可看作质点，另一端系在立杆上的B点，细线AB与立杆成角，转台不旋转时细线上没有拉力。小物体与转台之间的动摩擦因数为0.3，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。，，求： （1）细线上刚好产生拉力时，小物体随转台转动的角速度； （2）转台对小物体支持力刚好为零时，小物体转动的角速度； （3）当小物体转动的角速度为时烧断细线，小物体落在转台上的C点，求O、C之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $