精品解析：广西崇左市城区高级中学2025-2026学年高一下学期四月学科大闯关物理试卷

崇左市城区高级中学四月学科大闯关 物理 （满分100分） 一、选择题（本题共10小题，单选题每道4分，多选题每道6分，共46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，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　） A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 2. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 3. 中国选手刘诗颖在2020年东京奥运会田径女子标枪决赛中获得金牌。刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力作用，下列关于标枪的运动及曲线运动说法正确的是（　　） A. 出手后标枪的加速度是变化的 B. 标枪升到最高点时速度为零 C. 标枪在相同时间内速度变化量相同 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 4. 下列关于几种圆周运动实例（不计空气阻力）的说法中，正确的是（ ） A. 图甲中小球在竖直光滑圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A、C两点时，所需的向心力相同 B. 图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的滑动摩擦力方向始终指向圆心 C. 图丙中小球做圆锥摆运动，小球只受到沿绳方向的拉力和竖直向下的重力二个力的作用 D. 图丁的圆筒匀速转动，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受重力和支持力的合力提供向心力 5. 如图所示为一个半径为5m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取，要使得小球正好落在A点，则（　　） A. 小球平抛的初速度一定是1.25m/s B. 小球平抛的初速度可能是1.25m/s C. 圆盘转动的角速度一定是πrad/s D. 圆盘转动的角速度可能是πrad/s 6. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块半径4英寸（10cm）的蛋糕，蛋糕转动一周需要1分钟，正好均匀“点”上奶油，下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的转速约为2r/min B. 圆盘转动的角速度大小为rad/s C. 蛋糕边缘的线速度大小约为m/s D. 蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2 7. 如图所示为一条宽为的河，水流的速度向右恒为，甲船的速度垂直河岸由A点开始渡河，经过一段时间到达河对岸的C点，乙船的速度从河岸的B点斜向上游，且船速与河岸的夹角为时，经过一段时间也刚好到达河正对岸的C点。已知甲、乙两船在静水中的速度大小相等，，。则下列说法正确的是（　　） A. 船在静水中速度的大小为 B. 甲船渡河的时间为15s C. 乙船渡河的时间为12s D. AB两点间的距离为144m 8. 自行车的小齿轮、大齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，、、分别为它们边缘上的点，如图所示。某同学骑自行车在水平路面上向前匀速行驶时，三点做匀速圆周运动的半径、。关于它们的线速度和角速度的关系，下列说法正确的是（ ） A. 、两点角速度大小之比为 B. 、两点线速度大小之比为 C. 、两点角速度大小之比为 D. 、两点线速度大小之比为 9. 飞镖比赛中，某选手先后将三支飞镖a、b、c由同一位置水平投出，三支飞镖插在竖直靶上的状态如图所示。不计空气阻力．下列说法正确的是（　　） A. 飞镖a在空中运动的时间最短 B. 飞镖c投出的初速度最大 C. 三支飞镖镖身的延长线交于同一点 D. 三支飞镖速度变化量的方向不相同 10. 我国计划在2030年前实现载人登月，这一目标是其航天事业的重要里程碑。为实现这一目标，我国正在积极研发关键装备，包括长征十号火箭、新一代载人飞船、月面着陆器和载人月球车。假设在一次模拟实验中，科研人员将一质量为m的物体放在月球“赤道上”，受到的“重力”为mg0；而将该物体放在月球的“北极点”，物体受到的“重力”为mg。月球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，引力常量为G。则月球的（已知重力加速度为g）（　　） A. 自转周期为 B. 质量为 C. 质量为 D. 自转周期为 二、实验题（16分） 11. 如图甲所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的__________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的__________不同。 A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度 D. 线速度v （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为短槽中小球半径的2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1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为__________。 （4）利用传感器升级实验装置，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请分析图像横坐标x表示的物理量是__________。 A. T B. C. D. 12. 某同学用图甲所示的装置研究“平抛运动竖直方向的运动特点”，斜槽末端口与小球离地面的高度均为，实验时，当P小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出，同时由于电路断开使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地（两球下落过程不发生碰撞），改变大小，重复实验，、Q仍同时落地。 （1）下列关于实验条件和结论的说法中，正确的有_____ A. 球的质量必须大于球的质量 B. 斜槽轨道必须是光滑的 C. 本实验说明做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动 （2）在某次实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为，重力加速度取，则频闪相机的闪光周期_____，该小球平抛时的初速度大小为_____，到达点的速度大小为_____。 三、解答题（38分） 13. 如图所示，一山地越野车在水平平直山道上以的速度做匀速直线运动，运动到O点时关闭发动机，滑行到达P点，从P点水平飞出，恰好沿山坡的切线方向落于斜坡顶端Q点，接着在无动力情形下沿长度为的斜坡加速滑下。已知P、Q两点间的水平距离为，越野车与水平山道和斜坡间的动摩擦因数均为0.5，取，不计空气阻力。求： （1）越野车在水平直道上滑行的距离； （2）P、Q两点间的竖直高度。 14. 中国天眼FAST的灵敏度极高，发现了一颗自转周期为的毫秒脉冲星。进一步观测后，证实它与另一个伴星在相距为的距离内相互绕转，绕转周期为。伴星的质量为，脉冲星和伴星均可视为均匀球体。已知万有引力常量为。 （1）该脉冲星高频自转但并未解体，求其最小密度； （2）求脉冲星的质量； 15. 如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，A端切线水平，水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过点恰好沿切线方向进入圆弧轨道，取，，。 （1）求小球从A点飞出的速度大小； （2）求小球在A点对圆弧轨道的压力大小； （3）求小球在点受到的支持力的大小。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 崇左市城区高级中学四月学科大闯关 物理 （满分100分） 一、选择题（本题共10小题，单选题每道4分，多选题每道6分，共46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，第8-10题有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。） 1. 做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　） A. 速率 B. 速度 C. 加速度 D. 合外力 【答案】B 【解析】 【详解】A．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度大小，即速率不一定发生变化，例如匀速圆周运动，A错误； B．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向时刻发生变化，即一定变化的物理量是速度，B正确； CD．做曲线运动的物体，在运动过程中，其所受外力的合力与加速度可能不变，例如平抛运动，CD错误。 故选B。 2. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即 故A错误，B正确； CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。 故选B。 3. 中国选手刘诗颖在2020年东京奥运会田径女子标枪决赛中获得金牌。刘诗颖的“冠军一投”的运动简化图如图所示。投出去的标枪做曲线运动，忽略空气阻力作用，下列关于标枪的运动及曲线运动说法正确的是（　　） A. 出手后标枪的加速度是变化的 B. 标枪升到最高点时速度为零 C. 标枪在相同时间内速度变化量相同 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 【答案】C 【解析】 【详解】A．忽略空气阻力，标枪出手后只受重力，由牛顿第二定律得加速度为重力加速度，加速度不变，A错误； B．标枪升到最高点时竖直方向速度为零，但水平方向速度不为零，故最高点时速度不为零，B错误； C．标枪出手后只受重力，标枪的加速度恒定，在相同时间内速度变化量相同，C正确； D．加速度不变的曲线运动是匀变速运动，例如平抛运动，D错误。 故选C。 4. 下列关于几种圆周运动实例（不计空气阻力）的说法中，正确的是（ ） A. 图甲中小球在竖直光滑圆形轨道内运动，经过轨道上与圆心等高的A、C两点时，所需的向心力相同 B. 图乙中放在水平转台上的物体随转台一起匀速转动，物体受到的滑动摩擦力方向始终指向圆心 C. 图丙中小球做圆锥摆运动，小球只受到沿绳方向的拉力和竖直向下的重力二个力的作用 D. 图丁的圆筒匀速转动，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受重力和支持力的合力提供向心力 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球在图甲的竖直圆形轨道内运动，经过与圆心O等高的A、C两点时，所需向心力大小相同，方向相反，故A错误； B．图乙中物体放在水平转台上并随转台一起匀速转动，受到重力、支持力和静摩擦力，不是滑动摩擦力，故B错误； C．图丙中小球做圆锥摆运动，对小球受力分析，受到重力和绳子的拉力，合力提供向心力，故C正确； D．图丁的圆筒匀速转动的角速度无论多大，紧贴圆筒壁一起运动的物体a所受摩擦力与其重力等大反向，筒壁支持力提供向心力，故D错误。 故选C。 5. 如图所示为一个半径为5m的圆盘，正绕其圆心做匀速转动，当圆盘边缘上的一点A处在如图所示位置的时候，在其圆心正上方20m的高度有一个小球正在向边缘的A点以一定的速度水平抛出，取，要使得小球正好落在A点，则（　　） A. 小球平抛的初速度一定是1.25m/s B. 小球平抛的初速度可能是1.25m/s C. 圆盘转动的角速度一定是πrad/s D. 圆盘转动的角速度可能是πrad/s 【答案】D 【解析】 【详解】AB．根据 可得 则小球平抛的初速度 可得小球平抛的初速度一定2.5m/s，故AB错误； CD．根据 解得圆盘转动的角速度 故C错误，D正确。 故选D。 6. 小红同学在体验糕点制作“裱花”环节时，她在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块半径4英寸（10cm）的蛋糕，蛋糕转动一周需要1分钟，正好均匀“点”上奶油，下列说法正确的是（　　） A. 圆盘转动的转速约为2r/min B. 圆盘转动的角速度大小为rad/s C. 蛋糕边缘的线速度大小约为m/s D. 蛋糕边缘的向心加速度约为90m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．圆盘每60s转一圈，故转速为 故A错误； B．由角速度与周期的关系可得 故B正确： C．蛋糕边缘的奶油线速度大小为 故C错误； D．向心加速度为 故D错误。 故选B。 7. 如图所示为一条宽为的河，水流的速度向右恒为，甲船的速度垂直河岸由A点开始渡河，经过一段时间到达河对岸的C点，乙船的速度从河岸的B点斜向上游，且船速与河岸的夹角为时，经过一段时间也刚好到达河正对岸的C点。已知甲、乙两船在静水中的速度大小相等，，。则下列说法正确的是（　　） A. 船在静水中速度的大小为 B. 甲船渡河的时间为15s C. 乙船渡河的时间为12s D. AB两点间的距离为144m 【答案】D 【解析】 【详解】A．由于乙船的合位移垂直河岸，则乙船的合速度垂直河岸，即沿河岸方向的合速度为0，所以有 解得，故A错误； C．乙船的合速度为 则乙船渡河的时间为，故C错误； B．甲船的渡河时间为，故B错误； D．AB两点间的距离为 解得，故D正确。 故选D。 8. 自行车的小齿轮、大齿轮、后轮是相互关联的三个转动部分，、、分别为它们边缘上的点，如图所示。某同学骑自行车在水平路面上向前匀速行驶时，三点做匀速圆周运动的半径、。关于它们的线速度和角速度的关系，下列说法正确的是（ ） A. 、两点角速度大小之比为 B. 、两点线速度大小之比为 C. 、两点角速度大小之比为 D. 、两点线速度大小之比为 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．、两点在同一个链条上，其线速度大小相等，即线速度大小之比为，根据可知， 故A错误，B正确； D．、两点满足共轴转动，有 由可知 故D正确； C．由和可得，、两点角速度大小之比为，故C错误。 故选BD。 9. 飞镖比赛中，某选手先后将三支飞镖a、b、c由同一位置水平投出，三支飞镖插在竖直靶上的状态如图所示。不计空气阻力．下列说法正确的是（　　） A. 飞镖a在空中运动的时间最短 B. 飞镖c投出的初速度最大 C. 三支飞镖镖身的延长线交于同一点 D. 三支飞镖速度变化量的方向不相同 【答案】BC 【解析】 【详解】A．根据可知，飞镖a在空中运动的时间最长，飞镖c在空中运动的时间最短，故A错误； B．根据，由于水平位移相等，飞镖c在空中运动的时间最短，则飞镖c投出的初速度最大，故B正确； C．三支飞镖镖身的方向是速度的方向，根据平抛运动推论可知，其延长线应该经过水平位移的中点，则应该交于同一点，故C正确； D．飞镖平抛运动速度变化量方向均为竖直向下，故相同，故D错误。 故选BC。 10. 我国计划在2030年前实现载人登月，这一目标是其航天事业的重要里程碑。为实现这一目标，我国正在积极研发关键装备，包括长征十号火箭、新一代载人飞船、月面着陆器和载人月球车。假设在一次模拟实验中，科研人员将一质量为m的物体放在月球“赤道上”，受到的“重力”为mg0；而将该物体放在月球的“北极点”，物体受到的“重力”为mg。月球可视为质量分布均匀的球体，其半径为R，引力常量为G。则月球的（已知重力加速度为g）（　　） A. 自转周期为 B. 质量为 C. 质量为 D. 自转周期为 【答案】CD 【解析】 【详解】BC．在极点处，有 可得月球质量为，故B错误，C正确； AD．在赤道处，有 联立解得月球自转周期为，故A错误，D正确。 故选CD。 二、实验题（16分） 11. 如图甲所示是“探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系”的实验装置。转动手柄，可使两侧变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在左、右两塔轮上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球分别以各自的角速度做匀速圆周运动，其向心力由挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力通过杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的__________。 A. 理想实验法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 演绎法 （2）皮带与不同半径的塔轮相连是主要为了使两小球的__________不同。 A. 转动半径r B. 质量m C. 角速度 D. 线速度v （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为短槽中小球半径的2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1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为__________。 （4）利用传感器升级实验装置，用力传感器测小球对挡板的压力，用光电计时器测小球运动的周期进行定量探究。某同学多次改变转速后，记录一组力与对应周期数据，他用图像法来处理数据，结果画出了如图乙所示的图像，该图线是一条过原点的直线，请分析图像横坐标x表示的物理量是__________。 A. T B. C. D. 【答案】（1）B （2）C （3） （4）D 【解析】 【小问1详解】 实验目的是研究向心力的大小F与小球质量m、角速度和半径r多个物理量之间的关系，因此在这个实验中，采用了控制变量法。 故选B。 【小问2详解】 皮带与不同半径的塔轮相连，可知塔轮的线速度相同，根据(R为塔轮半径)，可知两小球的角速度不同。 故选C。 【小问3详解】 由题可知， 结合题意可知， 联立解得 又因为， 联立可得左右两塔轮的半径之比为 【小问4详解】 根据， 联立可得 则 故选D。 12. 某同学用图甲所示的装置研究“平抛运动竖直方向的运动特点”，斜槽末端口与小球离地面的高度均为，实验时，当P小球从斜槽末端与挡片相碰后水平飞出，同时由于电路断开使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地（两球下落过程不发生碰撞），改变大小，重复实验，、Q仍同时落地。 （1）下列关于实验条件和结论的说法中，正确的有_____ A. 球的质量必须大于球的质量 B. 斜槽轨道必须是光滑的 C. 本实验说明做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动 （2）在某次实验过程中，将背景换成方格纸，通过频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，图中每个小方格的边长为，重力加速度取，则频闪相机的闪光周期_____，该小球平抛时的初速度大小为_____，到达点的速度大小为_____。 【答案】（1）C （2） ①. 0.02 ②. 0.4 ③. 0.5 【解析】 【小问1详解】 A．P球不与Q球直接发生碰撞，P球从斜槽上无初速度释放后在斜槽末端只需与挡片相碰就可使电路断开使电磁铁释放Q小球，这个对照实验验证了做平抛运动的小球在竖直方向做自由落体运动，与P、Q之间的质量无关，故A错误； B．在本实验中，斜槽轨道只要保证小球做平抛运动即可，斜槽是否光滑对实验没有影响，故B错误； C．对照实验说明平抛运动的竖直方向分运动是自由落体运动，故C正确。 故选C。 【小问2详解】 [1]由于平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据匀变速直线运动规律可得 解得 [2]平抛运动在水平方向做匀速直线运动，则有 解得小球平抛运动的初速度大小为 [3]根据匀变速直线运动规律可知，小球到达b点时竖直方向的受到大小为 则小球经过b点的速度大小为 三、解答题（38分） 13. 如图所示，一山地越野车在水平平直山道上以的速度做匀速直线运动，运动到O点时关闭发动机，滑行到达P点，从P点水平飞出，恰好沿山坡的切线方向落于斜坡顶端Q点，接着在无动力情形下沿长度为的斜坡加速滑下。已知P、Q两点间的水平距离为，越野车与水平山道和斜坡间的动摩擦因数均为0.5，取，不计空气阻力。求： （1）越野车在水平直道上滑行的距离； （2）P、Q两点间的竖直高度。 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 根据题意，在水平直道上，由牛顿第二定律有 解得 越野车滑行到点的速度为 在水平直道上滑行的距离 【小问2详解】 从P点水平飞出做平抛运动，水平方向上有 解得 竖直方向上，由可得，P、Q两点间的竖直高度 14. 中国天眼FAST的灵敏度极高，发现了一颗自转周期为的毫秒脉冲星。进一步观测后，证实它与另一个伴星在相距为的距离内相互绕转，绕转周期为。伴星的质量为，脉冲星和伴星均可视为均匀球体。已知万有引力常量为。 （1）该脉冲星高频自转但并未解体，求其最小密度； （2）求脉冲星的质量； 【答案】（1） （2） 【解析】 【小问1详解】 设脉冲星半径为，在脉冲星表面有 则密度 联立解得 【小问2详解】 对脉冲星、伴星构成的双星系统，设脉冲星、伴星轨迹圆半径分别为、，则有， 因为 联立解得 15. 如图所示，为竖直光滑圆弧轨道的直径，其半径，A端切线水平，水平轨道与半径的光滑圆弧轨道相接于点，为圆弧轨道的最低点。圆弧轨道对应的圆心角。一质量为的小球（视为质点）从水平轨道上某点以某一速度冲上竖直圆轨道，并从A点飞出，经过点恰好沿切线方向进入圆弧轨道，取，，。 （1）求小球从A点飞出的速度大小； （2）求小球在A点对圆弧轨道的压力大小； （3）求小球在点受到的支持力的大小。 【答案】（1） （2） （3） 【解析】 【小问1详解】 将小球在处的速度分解，在竖直方向上有 在水平方向上有 联立解得 【小问2详解】 在A处，对小球，由牛顿第二定律得 解得 根据牛顿第三定律知，圆弧轨道受到的压力大小 【小问3详解】 小球在处速度为 其受力分析如下图所示，由牛顿第二定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $