甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）

这是一份甘肃省天水市第一中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版），共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
（满分∶100分 时间∶75分钟）
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变加速运动
B. 匀速圆周运动匀变速曲线运动
C 匀速圆周运动中线速度不变
D. 平抛运动是匀变速曲线运动
2. 一蜡块置于注满清水的长玻璃管中，封闭管口后将玻璃管竖直倒置，在蜡块匀加速上浮的同时，使玻璃管紧贴竖直黑板面沿水平方向向右匀速移动，如图所示，设坐标系的x、y轴正方向分别为水平向右、竖直向上，则蜡块相对于黑板面的运动轨迹是（ ）
A.
B.
C.
D.
3. 某人站在平台上平抛一小球，小球离手时的速度为，落地时的速度为，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量演变过程的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 所示，汽车用跨过定滑轮轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（ ）
A. 将竖直向上做匀速运动B. 将处于超重状态
C 将处于失重状态D. 将竖直向上先加速后减速
5. 如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮的半径是小轮的2倍，P、Q分别是大轮和小轮边缘上的点，S是大轮上离转动轴的距离是半径的一半的点，则下列说法中正确的是（ ）
A. P、S、Q三点的角速度之比为
B. P、S、Q三点的线速之比为
C. P、S、Q三点的周期之比为
D. P、S、Q三点的向心加速度之比为
6. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
7. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（ ）
A. 物块始终受到三个力作用
B. 只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心
C. 从a到b，物块所受的摩擦力先增大后减小
D. 从b到a，物块处于超重状态
二、多选题（本大题共3小题，共15分）
8. 刀削面是很多人喜欢的面食之一，因其风味独特而驰名中外。刀削面全凭刀削，因此得名。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，面片便飞向锅中。若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8m，到锅最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些（g取10 m/s2）（ ）
A. 1 m/sB. 2 m/sC. 3 m/sD. 4 m/s
9. 如图所示，斜面倾角为，从此斜面上顶端点以速度将一小球水平抛出，它恰能落在斜面底端B点处。现将小球以速度从点水平抛出，恰好落在斜面的中点A点，据此则有（ ）
A. 落在A点与落在B点的时间之比为
B.
C. 落在A点与落在B点的速度方向相同
D. 若小球以速度从点水平抛出，落点一定在A、B两点之间
10. 如图所示，细绳一端固定在点；另一端系一个小球，在点的正下方顶一个钉子，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前后瞬间小球的线速度分别为和，角速度分别为和，向心加速度分别为和，则以下说法正确的是（ ）
A. B.
C. D. 钉子的位置越靠近小球细绳越容易断裂
三、实验题（共18分）
11. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线__________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的__________相同。
（2）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是__________
A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸（或“白纸+复写纸”）D.天平E.刻度尺F.重锤线
（3）如图乙所示，A、、是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格长，取，分析A位置__________（填“是”或“不是”）抛出点，计算小球平抛的初速度__________m/s，小球在点的速度__________m/s。（计算结果保留两位有效数字）

四、计算题（本大题共3小题，共39分）
12. 2024年9月27日“运河争辉”乌篷船马拉松邀请赛在浙江绍兴浙东运河越城区段举行，水乡绍兴以这种特殊的活动方式庆祝中华人民共和国成立75周年，同时也纪念中国大运河申遗成功10周年。已知小船在静水中的速度为，现让船渡过某条河，若此河的两岸是理想的平行线，河宽为，水流速度为，方向与河岸平行，求：
（1）欲使小船以最短时间渡河，最短时间是多少？小船的位移多大？
（2）欲使小船以最短位移渡河，渡河所用时间是多少？
（3）若河水因涨水导致水流速度变为，小船在静水中速度为不变，此种情况下渡河最短位移及渡河时间分别为多少？
13. 如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的作用力大小为，求：
（1）小球A通过最高点C时的速度vA；
（2）A、B两球落地点间的距离x。
14. 如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）小球从P点飞出时的速度大小；
（2）在P点断裂前瞬间，细线所受拉力大小；
（3）小球第二次与地面碰撞时的速度大小。
（4）若小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，则第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。
天水一中高一级2024-2025学年度第二学期第一学段检测考试
物理试题
（满分∶100分 时间∶75分钟）
一、单选题（本大题共7小题，共28分）
1. 下列说法中正确的是（ ）
A. 曲线运动一定是变加速运动
B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动
C. 匀速圆周运动中线速度不变
D. 平抛运动是匀变速曲线运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一条直线上，合力不一定改变，即加速度不一定改变，则曲线运动可以是加速度不变的运动，如平抛运动，故A错误；
B．匀速圆周运动加速度方向时刻在改变，是非匀变速曲线运动，故B错误；
C．匀速圆周运动中线速度大小不变，方向时刻改变，故C错误；
D．平抛运动是初速度水平，仅受重力的作用，加速度恒定不变，故是匀变速曲线运动，故D正确。
故选D。
2. 一蜡块置于注满清水的长玻璃管中，封闭管口后将玻璃管竖直倒置，在蜡块匀加速上浮的同时，使玻璃管紧贴竖直黑板面沿水平方向向右匀速移动，如图所示，设坐标系的x、y轴正方向分别为水平向右、竖直向上，则蜡块相对于黑板面的运动轨迹是（ ）
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】
【详解】蜡块参与了竖直方向上的匀加速直线运动和水平方向上的匀速直线运动，合力的方向，竖直向上，而轨迹的弯曲大致指向合力的方向，故A、C、D错误，B正确．
3. 某人站在平台上平抛一小球，小球离手时的速度为，落地时的速度为，不计空气阻力，下列选项中能表示出速度矢量演变过程的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】根据平抛运动的特点，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则其速度在水平方向的分速度保持不变，其速度的变化量方向与加速度方向一致总是竖直向下，所以C正确；ABD错误；
故选C。
4. 所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（ ）
A. 将竖直向上做匀速运动B. 将处于超重状态
C. 将处于失重状态D. 将竖直向上先加速后减速
【答案】B
【解析】
【详解】对汽车的速度v沿绳子的方向和垂直于绳子的方向进行正交分解，如图所示：
根据三角形关系有
v2=vcsθ
物块A上升的速度大小等于v2，可知汽车匀速向右运动，θ角变小，所以v2增大，物块向上做加速运动，加速度向上，物块处于超重状态，故ACD错误，B正确；
故选B。
5. 如图所示，一个大轮通过皮带拉着小轮转动，皮带和两轮之间无相对滑动，大轮半径是小轮的2倍，P、Q分别是大轮和小轮边缘上的点，S是大轮上离转动轴的距离是半径的一半的点，则下列说法中正确的是（ ）
A. P、S、Q三点的角速度之比为
B. P、S、Q三点的线速之比为
C. P、S、Q三点的周期之比为
D. P、S、Q三点的向心加速度之比为
【答案】D
【解析】
【详解】A．因为P和S共轴转动，则P、S的角速度相等，P点和Q点是靠皮带传动轮子边缘上的点，相同时间内走过的弧长相等，则线速度大小相同，根据可知
所以P、S、Q三点的角速度之比为1：1：2。故A错误；
B．根据可知
则P、S、Q三点的线速度之比为2：1：2。故B错误；
C．根据可知，P、S、Q三点的周期之比为2：2：1，故C错误；
D．根据可知，P、S、Q三点的向心加速度之比为2：1：4，故D正确。
故选D。
6. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点处于失重状态
B. 如图b所示是一圆锥摆，增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变
C. 如图c，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A位置小球所受筒壁的支持力要大于在B位置时的支持力
D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
【答案】AB
【解析】
【详解】A．图a中，汽车通过拱桥的最高点时向心加速度竖直向下，汽车处于失重状态，故A正确；
B．图b中，摆球重力和绳的拉力的合力提供向心力，根据力的合成与分解和向心力公式有
设摆球与悬点的高度差为h，则
联立可得
所以增大θ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变，故B正确；
C．图c中，设小球做匀速圆周运动时与圆锥顶连线与竖直方向的夹角为θ，小球所受筒壁的支持力大小为N，小球在竖直方向上受力平衡，即
所以N的大小与小球所在位置无关，两小球在A、B两位置所受筒壁的支持力大小相等，故C错误；
D．图d中，火车转弯超过规定速度行驶时，火车重力和铁轨支持力合力不足以提供过弯的向心力，此时外轨对外轮缘会有挤压作用，从而提供一部分向心力，故D错误。
故选AB。
7. 如图所示，在粗糙水平木板上放一个物块，使水平木板和物块一起在竖直平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，ab为水平直径，cd为竖直直径，在运动过程中木板始终保持水平，物块相对木板始终静止，则（ ）
A. 物块始终受到三个力作用
B. 只有在a、b、c、d四点，物块受到的合外力才指向圆心
C. 从a到b，物块所受的摩擦力先增大后减小
D. 从b到a，物块处于超重状态
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．在c、d两点处，物块只受重力和支持力，在其他位置处物块受到重力、支持力、静摩擦力三个作用力，选项A错误；
B．物块做匀速圆周运动，合外力提供向心力，所以合外力始终指向圆心，选项B错误；
C．从a运动到b，物块的加速度的方向始终指向圆心，水平方向的加速度先减小后反向增大，根据牛顿第二定律知，物块所受木板的摩擦力先减小后增大，选项C错误；
D．从b运动到a，向心加速度有向上的分量，则物块处于超重状态，选项D正确。
故选D。
二、多选题（本大题共3小题，共15分）
8. 刀削面是很多人喜欢的面食之一，因其风味独特而驰名中外。刀削面全凭刀削，因此得名。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，面片便飞向锅中。若面团到锅上沿水平面的竖直距离为0.8m，到锅最近的水平距离为0.5m，锅的半径为0.5m。要想使削出的面片落入锅中，则面片的水平速度可以是下列选项中的哪些（g取10 m/s2）（ ）
A. 1 m/sB. 2 m/sC. 3 m/sD. 4 m/s
【答案】BC
【解析】
【详解】由平抛运动的规律可得，竖直方向有
水平方向有
代入数据，解得
速度介于两个初速度之间，AD错误，BC正确。
故选BC。
9. 如图所示，斜面倾角为，从此斜面上顶端点以速度将一小球水平抛出，它恰能落在斜面底端B点处。现将小球以速度从点水平抛出，恰好落在斜面的中点A点，据此则有（ ）
A. 落在A点与落在B点的时间之比为
B.
C. 落在A点与落在B点的速度方向相同
D. 若小球以速度从点水平抛出，落点一定在A、B两点之间
【答案】BC
【解析】
【详解】A．小球做平抛运动，竖直方向，有
依题意可知
可得落在A点与落在B点的时间之比为
故A错误；
B．根据
解得
可得
故B正确；
C.设小球落在斜面上时速度方向与水平方向的夹角为，根据平抛运动推论可得
可知小球落在A点与落在B点的速度方向相同，故C正确；
D．依题意可得
可知若小球以速度从O点水平抛出，落点一定在A点的上方，故D错误。
故选BC。
10. 如图所示，细绳一端固定在点；另一端系一个小球，在点的正下方顶一个钉子，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前后瞬间小球的线速度分别为和，角速度分别为和，向心加速度分别为和，则以下说法正确的是（ ）
A B.
C. D. 钉子的位置越靠近小球细绳越容易断裂
【答案】AD
【解析】
【详解】A．细绳碰钉子瞬间由于绳子拉力和重力都与速度方向垂直，故碰钉子瞬间无外力做功，小球的动能保持不变，即小球的线速度大小不变，则有，A正确；
B．细绳碰钉子瞬间，小球做圆周运动的半径变小了，根据
可知角速度变大了，则有，B错误；
C．细绳碰钉子瞬间，小球做圆周运动的半径变小了，根据
可知向心加速度变大了，则有，C错误；
D．小球在最低点时，根据牛顿第二定律可得
解得
细绳碰钉子瞬间线速度大小不变，钉子的位置越靠近小球，则碰后瞬间小球做圆周运动半径越小，可知绳子拉力越大，细绳越容易断裂，D正确；
故选AD。
三、实验题（共18分）
11. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图
（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线__________，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的__________相同。
（2）实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是__________
A.游标卡尺B.秒表C.坐标纸（或“白纸+复写纸”）D.天平E.刻度尺F.重锤线
（3）如图乙所示，A、、是小球平抛轨迹在方格纸上的三个位置。已知方格纸每一小格长，取，分析A位置__________（填“是”或“不是”）抛出点，计算小球平抛的初速度__________m/s，小球在点的速度__________m/s。（计算结果保留两位有效数字）

【答案】 ①. 水平 ②. 初速度 ③. CEF ④. 不是 ⑤. 1.5 ⑥. 2.5
【解析】
【详解】（1）[1][2] 实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，确保小球抛出时速度水平；每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的初速度相同；
（2）[3] A．本实验不需要游标卡尺，故A错误；
B．可以通过竖直方向做自由落体运动的规律计算出时间，不需要秒表，故B错误；
C．需要坐标纸画出轨迹，故C正确；
D．计算过程不涉及质量，不需要天平，故D错误；
E．需要刻度尺测量距离以计算速度，故E正确；
F．需要重垂线确定竖直方向，减小误差，故F正确。
故选CEF。
（3）[4]平抛运动从起始位置竖直方向是自由落体运动，相同时间内位移比满足1：3：5…，根据图像可知，AB与BC水平方向位移相同，而平抛运动水平匀速，所以时间相同，但竖直方向位移不满足1：3：5…，所以A位置不是抛出点。
[5][6]根据
Δy=gT2
由图可知
Δy=2L=2×5cm=10cm=0.1m
代入解得
T=0.1s
根据
x=v0T
将
x=3L=3×5cm=15cm=0.15m
代入解得
v0=1.5m/s
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有
小球在点的速度
四、计算题（本大题共3小题，共39分）
12. 2024年9月27日“运河争辉”乌篷船马拉松邀请赛在浙江绍兴浙东运河越城区段举行，水乡绍兴以这种特殊的活动方式庆祝中华人民共和国成立75周年，同时也纪念中国大运河申遗成功10周年。已知小船在静水中的速度为，现让船渡过某条河，若此河的两岸是理想的平行线，河宽为，水流速度为，方向与河岸平行，求：
（1）欲使小船以最短时间渡河，最短时间是多少？小船的位移多大？
（2）欲使小船以最短位移渡河，渡河所用时间是多少？
（3）若河水因涨水导致水流速度变为，小船在静水中的速度为不变，此种情况下渡河最短位移及渡河时间分别为多少？
【答案】（1）50s，250m
（2）
（3）300m，
【解析】
【小问1详解】
当船以静水中的速度垂直河岸过河时，渡河时间最短，如下图所示
最短时间
这时小船的合速度为
此种情况下小船过河的位移为
【小问2详解】
船在静水的速度大于水流速度，那么最短位移为河宽，如图所示
这种情况下，小船的合速度为
当过河位移最短时过河的时间为
【小问3详解】
若水流速度为
则
此种情况下过河如图所示
当船头方向即方向与合速度方向垂直时，渡河位移最短，大小为
这种情况下，小船的合速度为
过河时间为
13. 如图所示，圆弧半径为R、内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上，两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入管内（小球直径略小于半圆管横截面直径），A通过最高点C时，对管壁上部压力为3mg，B通过最高点C时，对管壁下部的作用力大小为，求：
（1）小球A通过最高点C时的速度vA；
（2）A、B两球落地点间的距离x。
【答案】（1）；（2）
【解析】
【详解】（1）小球A通过最高点C时，以小球A为对象，根据牛顿第二定律可得
其中
解得
（2）小球B通过最高点C时，以小球B为对象，根据牛顿第二定律可得
其中
解得
两球在空中做平抛运动，竖直方向有
解得
则A、B两球落地点间的距离为
14. 如图所示，将一质量为0.2kg可视为质点的小球系于长为L=1m的细线上绕O点作竖直圆周运动，某时刻在最低点P点时细线断裂，小球从离水平地面3.2m高的P点水平向右击出，测得第一次落点A与P点的水平距离为2.4m。小球落地后反弹，反弹后离地的最大高度为1.8m，第一次落点A与第二次落点B之间的距离为2.4m。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2.求：
（1）小球从P点飞出时的速度大小；
（2）在P点断裂前瞬间，细线所受拉力大小；
（3）小球第二次与地面碰撞时的速度大小。
（4）若小球与地面碰撞时，碰撞前后水平、竖直分速度的比分别为一定值，则第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小。
【答案】（1）3m/s
（2）
（3）
（4）6.9m
【解析】
小问1详解】
设小球刚被击出时的速度大小为v0，小球被击出到第一次落地前瞬间，根据平抛运动的规律可得，
解得
【小问2详解】
根据牛顿第二定律
在P点断裂前瞬间，细线所受拉力
【小问3详解】
第一次弹起后过程，根据对称性可知，
解得在最高点速度
小球第二次与地面碰撞时的速度大小
【小问4详解】
根据（3）分析可知，第一次碰后水平分速度
竖直分速度
第一次碰撞前水平分速度
竖直分速度
所以水平分速度比为，竖直分速度比为。所以每次碰后水平位移，，，
第5次碰撞时跟P点时的水平位移大小