精品解析：上海华二紫竹专修学院2024-2025学年高一下学期3月月考物理试卷

2024学年第二学期高一年级物理学科阶段性考试卷 考试时间：60分钟满分：100分 提醒：本试卷标注“多选”的试题，应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择题，只能选一个选项。 一、概念辨析（共16分） 理解物理概念不仅推动技术创新，也有助于解释日常生活中的各种现象，提高生活技能。 1. 曲线运动是指（　　） A. 速度大小不断变化的运动 B. 速度方向不断变化的运动 C. 加速度不变的运动 D. 加速度变化的运动 2. 跳水运动员训练时头部的运动轨迹如图，最后运动员沿竖直方向以速度入水。运动员头部的速度方向和速度的方向相同的可能位置是（　　） A. a点 B. b点 C. 点 D. d点 3. 某物体做匀速圆周运动过程中，发生变化的物理量是（　　） A. 向心力 B. 周期 C. 角速度 D. 线速度 4. 地球和火星绕太阳运动，火星离太阳较远，下列说法正确的是（　　） A. 地球和火星在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 火星绕太阳运动时太阳位于火星轨道的中心处 C. 地球绕太阳运动的周期比火星绕太阳运动的周期小 D. 地球绕太阳运动的周期比火星绕太阳运动的周期大 5. 匀速转动的圆盘上有一白点，如图所示。若圆盘每秒沿顺时针方向旋转10圈，在暗室中用每秒闪光11次的频闪光源照射圆盘，观察到白点的转动方向和周期为（　　） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 顺时针 D. 逆时针 【答案】1. B 2. C 3. AD 4. C 5. B 【解析】 【1题详解】 A．速度大小不断变化的运动不一定是曲线运动，比如匀变速直线运动，速度大小不断变化，但运动轨迹是直线，故A错误； B．由于曲线运动的轨迹是曲线，速度方向沿着曲线的切线方向，所以速度方向不断变化，故B正确； CD．曲线运动是速度与加速度方向不在同一条直线上，加速度可以变化也可以不变，故CD错误。 故选B。 【2题详解】 A．做曲线运动的物体，在某一点的速度方向沿着曲线在这一点的切线方向。题中任一位置运动员头部的速度方向和头部的运动轨迹的切线方向相同，运动员头部入水的速度方向应竖直向下，a点的切线方向水平向左，故A错误； BD．b点、d点的切线方向竖直向上，故BD错误； C．c点的切线方向竖直向下，故C正确。 故选C。 【3题详解】 A．向心力是矢量，方向始终指向圆心，在匀速圆周运动中，物体的位置不断变化，所以向心力的方向不断变化，向心力发生变化，故A正确； B．周期是标量，做匀速圆周运动的物体周期不变，故B错误； C．高中阶段角速度是标量，大小不变，所以角速度不变，故C错误； D．线速度是矢量，方向沿圆周的切线方向，物体在圆周上的位置不断变化，所以线速度的方向不断变化，线速度发生变化，故D正确。 故选AD。 【4题详解】 AB．根据开普勒第一定律，行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳处在椭圆的一个焦点上，且地球和火星轨道不同，故AB错误； CD．根据开普勒第三定律有 由于火星轨道的半长轴大于地球轨道的半长轴，因此火星绕太阳运动的周期大于地球绕太阳运动的周期，故C正确，D错误。 故选C。 【5题详解】 带有一白点的黑色圆盘，可绕其中心，垂直于盘面的轴匀速转动，每秒沿顺时针方向旋转10圈，可知频率 在暗室中用每秒闪光11次的频闪光源照射圆盘，可知频率 以上可知 所以观察到白点逆时针旋转 所以观察到白点每秒逆时针旋转1圈，周期为1s。 故选B。 二、链球运动（共13分） 在链球运动中，运动员拉着链条的一端转动身体，带动链条另一端的球做圆周运动，最后松手使链球飞出。（重力加速度大小为） 6. 如图，运动员拉动链球使球在水平面内做匀速圆周运动。（不计空气阻力及链条质量） （1）若球在2s内恰好转三周，则球的角速度大小为___________rad/s。 （2）若将运动员的手和球的角速度大小分别记为、，线速度大小分别记为、，则（ ） A. B. C. （3）若球所做圆周运动的半径为，链条与水平面夹角为。求球的线速度大小_____。 7. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图（a）所示，将一砝码固定在连杆上，使悬臂匀速转动，模拟球的圆周运动。当悬臂以某一转速转动时，测量并记录悬臂的角速度大小和力传感器对连杆的拉力大小。改变悬臂的转速，重复以上步骤。 （1）挡光片的宽度为，无线光电门传感器的转动半径为。若挡光片的挡光时间为，则悬臂转动的角速度大小为___________。 （2）将得到的多组数据处理后描在图中，如图（b）所示。根据图中的数据点画出图线____。 【答案】6. ①. ②. C ③. 7. ①. ②. 【解析】 【6题详解】 （1）[1]根据角速度的定义式可得，球的角速度大小为 （2）[2]运动员的手和球一起做圆周运动，角速度相同，即 根据可知，球做圆周运动的半径比手大，所以 故选C。 （3）[3]对小球受力分析，如图所示 可知拉力与重力的合力提供向心力，即 解得 【7题详解】 （1）[1]悬臂转动的线速度大小为 悬臂转动的角速度大小为 （2）[2]根据题意作出图线，如图所示 三、机械装置（共12分） 机械装置是通过机械原理实现特定功能的设备，广泛应用于工业、交通等领域。 8. 假设河水流速是，动力小船从点沿直线到达正对岸B点，测出船速是，那么船在静水中的速度是___________，船头方向与河岸的夹角是___________，且指向河流___________（选填：“上游”或“下游”）。 9. 铁路弯道处的外轨会略高于内轨，火车转弯时规定的行驶速度为，那么（　　） A. 当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变 B. 当火车的速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压 C. 当火车的速率小于时，火车将有向外侧冲出轨道的危险 D. 设计弯道处的外轨略高于内轨主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 10. 有一种“空气伞”，从伞柄下方吸入空气，然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流，从而改变周围雨水的运动轨迹，形成一个无雨区。在无风的雨天，若“空气伞”喷出的气流水平，则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似（　　） A. B. C. D. 【答案】8. ①. 5 ②. ③. 上游 9. B 10. C 【解析】 【8题详解】 [1][2][3]根据题意可知船在沿着河岸方向的分速度与水流速度大小相等为，方向相反，则船头指向河流上游，垂直河岸方向的分速度为，则船在静水中的速度 设船头方向与河岸的夹角为，根据几何关系 可得，且指向河流上游。 【9题详解】 A．当火车以规定的行驶速度v转弯时，满足 即 与火车的质量无关，选项A错误； B．若火车的速率大于v时，重力和支持力的合力不足以提供向心力，此时外轨对火车有侧向压力，轮缘挤压外轨，此时火车将有向外侧冲出轨道的危险，故B正确； C．若火车的速率小于时，重力和支持力的合力大于向心力，火车会挤压内轨，则火车不会有向外侧冲出轨道的危险，故C错误； D．内外轨道有高度差，主要是为了火车拐弯时不侧向挤压车轮轮缘，靠重力和支持力的合力提供向心力，故D错误； 故选B。 【10题详解】 AB．当雨滴接近空气伞时，受到水平方向的作用力，将产生水平方向的加速度，雨滴所受合外力与运动方向不在一条直线上，所以其运动轨迹逐渐发生弯曲，速度方向不能发生突变，AB错误； CD．雨滴原来的运动方向沿竖直方向向下，经过雨伞时，水平方向获得外力，水平方向有速度，当突破气流区后，近似平抛，C正确，D错误； 故选C。 四、自行车（共15分） 自行车的发明经历了从木马车到现代自行车的漫长过程，不断改进和创新，推动了个人出行方式的变革。 11. 自行车在水平路面上行驶，转弯时受力类似于转弯汽车的受力。 （1）经过弯道时，自行车（　　） A. 受到重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 质量、转弯半径一定时，速度越大越容易发生侧滑 C. 质量、速度一定时，转弯半径越大越容易发生侧滑 D. 速度、转弯半径一定时，质量越大向心加速度越大 12. 自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点（图中未画出）做圆周运动，图示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴、相距，虚线表示两轮转弯的轨迹，前轮所在平面与车身夹角，此时轮轴的速度大小，则轮轴的速度大小为（　　） A. B. C. D. 13. 自行车在水平路面向前运动，后轮胎外侧的边缘上有一个黑色小石子。当自行车运动速度为时，小石子刚好运动到达最高点且离开轮胎，则小石子在最高点离开轮胎时的速度为___________。 14. 如图是自行车传动结构的示意图，其中I是大齿轮，半径为，Ⅱ是小齿轮，半径为，Ⅲ是自行车后轮，半径为。当人以转速踩踏脚踏板时，小齿轮的转速为___________，自行车前进的速度大小（即后轮边缘的线速度）为___________。 15. 下列说法正确的是（　　） A. 行驶到B点时，自行车速度越大对桥面的压力越大 B. 行驶到C点时，自行车速度越大对凹形路面的压力越大 C. 经过A、B、C三点时自行车都处于平衡状态 D. 自行车行驶到C点时，处于失重状态 【答案】11. B 12. A 13. 14. ①. ②. 15. B 【解析】 【11题详解】 A．自行车转弯时受到重力、弹力和摩擦力作用，摩擦力提供所需的向心力，故A错误； B．根据可知，质量、转弯半径一定时，速度越大，所需向心力越大，需要提供的静摩擦力越大，越容易发生侧滑，故B正确； C．根据可知，质量、速度一定时，转弯半径越大，所需向心力越小，需要提供的静摩擦力越小，越不容易发生侧滑，故C错误； D．根据可知，向心加速度与质量没有关系。故D错误。 故选B。 【12题详解】 将轮A的速度分解为沿后轮B方向的速度和与后轮B速度垂直的速度，则有 解得 故选A。 【13题详解】 当自行车运动速度为时，即轮胎圆心处的速度大小为，此时轮胎与地面接触处的速度大小为0；以轮胎圆心为参考系，轮胎边缘处的线速度大小为，设小石子在最高点离开轮胎时的速度为，则有 解得 【14题详解】 [1]当人以转速踩踏脚踏板时，大齿轮的角速度为 由于小齿轮边缘处的线速度大小等于大齿轮边缘处的线速度大小，则小齿轮边缘处的线速度大小为 可知小齿轮的角速度为 则小齿轮的转速为 [2]后轮的角速度等于小齿轮的角速度，则自行车前进的速度大小（即后轮边缘的线速度）为 【15题详解】 A．行驶到B点时，根据牛顿第二定律可得 可知自行车速度越大，受到的支持力越小，对桥面的压力越小，故A错误； B．行驶到C点时，根据牛顿第二定律可得 可知自行车速度越大，受到的支持力越大，对凹形路面的压力越大，故B正确； C．经过B、C两点时自行车有向心加速度，不是处于平衡状态，故C错误； D．自行车行驶到C点时，竖直方向的加速度向上，处于超重状态，故D错误。 故选B。 五、平抛运动（共44分） 如图所示，小邓趴在地面上用力弹出一个小玻璃球，小玻璃球从台阶1右端以速度飞出，恰好落在台阶2的右端，台阶均水平，每级台阶高度均为，台阶2和台阶3宽度均为。小玻璃球可视作质点。（本题取） 16. 平抛运动是（　　） A. 实际运动 B. 匀变速运动阶 C. 物理模型 D. 变加速运动 17. 资料显示，玻璃球在空气中运动时受到阻力大小，其中为半径，为运动速度。玻璃球从台阶1右端飞出后的运动可视作平抛运动，请说明理由。 18. 请通过计算描述玻璃球刚落到台阶2右端时的速度。 19. 小邓喜欢摄影，他用频闪照相机拍摄弹出的玻璃球，频闪照片与网格纸叠在一起如图所示，请在图中画出玻璃球的第五个位置。 20. 小邓趴在地面上用力弹出玻璃球，玻璃球恰好落在台阶3的右端，那么玻璃球从台阶1右端飞出的速度是（　　） A. B. C. D. 3vo 21. 小邓在台阶1和台阶2之间固定一块木板，木板上、下边恰好对齐台阶边缘，如图所示。 （1）小邓轻轻一弹，使玻璃球到达台阶1右端时速度很小，请说明玻璃球能否从台阶1右端直接沿木板滚下。 （2）小邓用力一弹，使玻璃球从台阶1右端以速度飞出，请通过计算说明玻璃球落在木板上何处。 22. 小何站在台阶3最右端（忽略人的厚度）；如图所示。 （1）在小邓弹出的玻璃球从台阶1右端飞出时，小何将玻璃球贴着自己头顶水平掷出，请分析两个玻璃球能否在台阶2右端相撞。 （2）小何以1.5v0的速度贴着自己头顶水平掷出的玻璃球，恰好垂直击中小邓固定的木板，请计算小何的身高。 【答案】16. BC 17. 见解析 18. 2.5m/s，速度方向与水平方向夹角满足 19. 20. A 21. （1）见解析；（2）玻璃球落地与木板顶端距离8.75cm。 22. （1）见解析；（2）83.3cm 【解析】 【16题详解】 AC．平抛运动只受重力，实际生活中物体不可能只受重力作用，故平抛运动实际不存在，它是一直物理模型，故A错误，C正确； BD．平抛运动只受重力，加速度恒为重力加速度g，根据匀变速运动的定义，加速度不变的运动是匀变速运动，所以平抛运动是匀变速运动，故B正确，D错误。 故选BC。 【17题详解】 平抛运动的条件是物体只受重力，且有水平初速度。玻璃球从台阶1右端飞出后，受到的空气阻力 由于玻璃球半径r很小，速度v在平抛运动初期也不大，所以空气阻力f相比重力可以忽略不计，此时玻璃球近似只受重力，且有水平初速度，因此其运动可视为平抛运动。 【18题详解】 根据平抛运动规律有 联立解得平抛运动初速度 则玻璃球刚落到台阶2右端时的速度大小 设速度方向与水平方向夹角为，则 【19题详解】 小球在竖直方向做自由落体运动，则在连续相等的时间位移比1∶3∶5∶7，由于小球水平方向做匀速直线运动，故在连续相等的时间内水平方向位移相等，故玻璃球的第五个位置如图。 【20题详解】 根据平抛运动规律有 结合第三小问条件，联立解得 故选A。 【21题详解】 （1）当玻璃球到达台阶1右端时速度很小时，玻璃球由于惯性会保持原来的运动状态，同时受到重力作用，会做平抛运动，而不是直接沿木板滚下。所以玻璃球不能从台阶1右端直接沿木板滚下。 （2）设木板与水平夹角为，如图 几何关系有 结合第3问有 可知 若初速度为， 则有 联立解得 则落地的竖直距离 水平距离 则玻璃球落地与木板顶端距离 联立解得 【22题详解】 （1）图像可知两球距离台阶2的高度不同，根据 可知两球下落时间不同，故不可能在台阶2相碰。 （2）若恰好垂直击中小邓固定的木板，几何关系可知玻璃球落点速度方向与水平方向夹角 根据平抛运动规律有 联立解得 则小何的身高 联立解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第二学期高一年级物理学科阶段性考试卷 考试时间：60分钟满分：100分 提醒：本试卷标注“多选”的试题，应选两个及以上的选项，但不可全选；未特别标注的选择题，只能选一个选项。 一、概念辨析（共16分） 理解物理概念不仅推动技术创新，也有助于解释日常生活中的各种现象，提高生活技能。 1. 曲线运动是指（　　） A. 速度大小不断变化的运动 B. 速度方向不断变化的运动 C. 加速度不变的运动 D. 加速度变化的运动 2. 跳水运动员训练时头部的运动轨迹如图，最后运动员沿竖直方向以速度入水。运动员头部的速度方向和速度的方向相同的可能位置是（　　） A. a点 B. b点 C. 点 D. d点 3. 某物体做匀速圆周运动过程中，发生变化的物理量是（　　） A. 向心力 B. 周期 C. 角速度 D. 线速度 4. 地球和火星绕太阳运动，火星离太阳较远，下列说法正确的是（　　） A. 地球和火星在同一椭圆轨道上绕太阳运动 B. 火星绕太阳运动时太阳位于火星轨道的中心处 C. 地球绕太阳运动的周期比火星绕太阳运动的周期小 D. 地球绕太阳运动的周期比火星绕太阳运动的周期大 5. 匀速转动的圆盘上有一白点，如图所示。若圆盘每秒沿顺时针方向旋转10圈，在暗室中用每秒闪光11次的频闪光源照射圆盘，观察到白点的转动方向和周期为（　　） A. 顺时针 B. 逆时针 C. 顺时针 D. 逆时针 二、链球运动（共13分） 在链球运动中，运动员拉着链条的一端转动身体，带动链条另一端的球做圆周运动，最后松手使链球飞出。（重力加速度大小为） 6. 如图，运动员拉动链球使球在水平面内做匀速圆周运动。（不计空气阻力及链条质量） （1）若球在2s内恰好转三周，则球的角速度大小为___________rad/s。 （2）若将运动员的手和球的角速度大小分别记为、，线速度大小分别记为、，则（ ） A. B. C. （3）若球所做圆周运动的半径为，链条与水平面夹角为。求球的线速度大小_____。 7. “探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”的实验装置如图（a）所示，将一砝码固定在连杆上，使悬臂匀速转动，模拟球的圆周运动。当悬臂以某一转速转动时，测量并记录悬臂的角速度大小和力传感器对连杆的拉力大小。改变悬臂的转速，重复以上步骤。 （1）挡光片的宽度为，无线光电门传感器的转动半径为。若挡光片的挡光时间为，则悬臂转动的角速度大小为___________。 （2）将得到的多组数据处理后描在图中，如图（b）所示。根据图中的数据点画出图线____。 三、机械装置（共12分） 机械装置是通过机械原理实现特定功能的设备，广泛应用于工业、交通等领域。 8. 假设河水流速是，动力小船从点沿直线到达正对岸B点，测出船速是，那么船在静水中的速度是___________，船头方向与河岸的夹角是___________，且指向河流___________（选填：“上游”或“下游”）。 9. 铁路弯道处的外轨会略高于内轨，火车转弯时规定的行驶速度为，那么（　　） A. 当火车的质量改变时，规定的行驶速度也改变 B. 当火车的速率大于时，外轨将受到轮缘的挤压 C. 当火车的速率小于时，火车将有向外侧冲出轨道的危险 D. 设计弯道处的外轨略高于内轨主要是为了减少车轮与铁轨间的摩擦 10. 有一种“空气伞”，从伞柄下方吸入空气，然后将空气加速并从顶部呈环状喷出形成气流，从而改变周围雨水的运动轨迹，形成一个无雨区。在无风的雨天，若“空气伞”喷出的气流水平，则雨水从气流上方穿过气流区至无气流区的运动轨迹可能与下列四幅图中哪一幅类似（　　） A. B. C. D. 四、自行车（共15分） 自行车的发明经历了从木马车到现代自行车的漫长过程，不断改进和创新，推动了个人出行方式的变革。 11. 自行车在水平路面上行驶，转弯时受力类似于转弯汽车的受力。 （1）经过弯道时，自行车（　　） A. 受到重力、弹力、摩擦力和向心力 B. 质量、转弯半径一定时，速度越大越容易发生侧滑 C. 质量、速度一定时，转弯半径越大越容易发生侧滑 D. 速度、转弯半径一定时，质量越大向心加速度越大 12. 自行车转弯时，可近似看成自行车绕某个定点（图中未画出）做圆周运动，图示为自行车转弯时的俯视图，自行车前、后两轮轴、相距，虚线表示两轮转弯的轨迹，前轮所在平面与车身夹角，此时轮轴的速度大小，则轮轴的速度大小为（　　） A. B. C. D. 13. 自行车在水平路面向前运动，后轮胎外侧的边缘上有一个黑色小石子。当自行车运动速度为时，小石子刚好运动到达最高点且离开轮胎，则小石子在最高点离开轮胎时的速度为___________。 14. 如图是自行车传动结构的示意图，其中I是大齿轮，半径为，Ⅱ是小齿轮，半径为，Ⅲ是自行车后轮，半径为。当人以转速踩踏脚踏板时，小齿轮的转速为___________，自行车前进的速度大小（即后轮边缘的线速度）为___________。 15. 下列说法正确的是（　　） A. 行驶到B点时，自行车速度越大对桥面的压力越大 B. 行驶到C点时，自行车速度越大对凹形路面的压力越大 C. 经过A、B、C三点时自行车都处于平衡状态 D. 自行车行驶到C点时，处于失重状态 五、平抛运动（共44分） 如图所示，小邓趴在地面上用力弹出一个小玻璃球，小玻璃球从台阶1右端以速度飞出，恰好落在台阶2的右端，台阶均水平，每级台阶高度均为，台阶2和台阶3宽度均为。小玻璃球可视作质点。（本题取） 16. 平抛运动是（　　） A. 实际运动 B. 匀变速运动阶 C. 物理模型 D. 变加速运动 17. 资料显示，玻璃球在空气中运动时受到阻力大小，其中为半径，为运动速度。玻璃球从台阶1右端飞出后的运动可视作平抛运动，请说明理由。 18. 请通过计算描述玻璃球刚落到台阶2右端时的速度。 19. 小邓喜欢摄影，他用频闪照相机拍摄弹出的玻璃球，频闪照片与网格纸叠在一起如图所示，请在图中画出玻璃球的第五个位置。 20. 小邓趴在地面上用力弹出玻璃球，玻璃球恰好落在台阶3的右端，那么玻璃球从台阶1右端飞出的速度是（　　） A. B. C. D. 3vo 21. 小邓在台阶1和台阶2之间固定一块木板，木板上、下边恰好对齐台阶边缘，如图所示。 （1）小邓轻轻一弹，使玻璃球到达台阶1右端时速度很小，请说明玻璃球能否从台阶1右端直接沿木板滚下。 （2）小邓用力一弹，使玻璃球从台阶1右端以速度飞出，请通过计算说明玻璃球落在木板上何处。 22. 小何站在台阶3最右端（忽略人的厚度）；如图所示。 （1）在小邓弹出的玻璃球从台阶1右端飞出时，小何将玻璃球贴着自己头顶水平掷出，请分析两个玻璃球能否在台阶2右端相撞。 （2）小何以1.5v0的速度贴着自己头顶水平掷出的玻璃球，恰好垂直击中小邓固定的木板，请计算小何的身高。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $