山西省太原市某校2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷（解析版）

这是一份山西省太原市某校2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷（解析版），共15页。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题6分，共42分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 曲线运动既可能是匀速运动，也可能是变速运动
B. 做曲线运动的物体的速度与加速度均一定变化
C. 做曲线运动的物体所受合力方向与速度方向不在同一条直线上
D. 做曲线运动的物体所受合力方向与加速度方向不在同一条直线上
【答案】C
【解析】A．曲线运动的速度方向变化，根据速度的矢量性可知，曲线运动是变速运动，选项A错误；
B．做曲线运动的物体的速度一定变化，加速度不一定变化，选项B错误；
C．根据物体做曲线运动的条件可知，做曲线运动的物体所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，选项C正确；
D．根据牛顿第二定律可知，做曲线运动的物体所受合力方向与加速度方向相同，选项D错误。
故选C。
2. 除平直路面外，还存在拱形路面和凹形路面，如图所示，当汽车行驶在这些路面上时，在其他条件相同情况下，关于路面对汽车轮毂轴承的损耗，下列说法正确的是（ ）
A. 平直路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
B. 拱形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
C. 凹形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大
D. 三种路面对汽车轮毂轴承的损耗一样大
【答案】C
【解析】平直路面行驶时，根据受力平衡可知，地面对汽车的支持力大小为
拱形路面行驶时，根据牛顿第二定律可得
可得
凹形路面行驶时，根据牛顿第二定律可得
可得
可知凹形路面对汽车的支持力最大，则凹形路面对汽车轮毂轴承的损耗最大。
故选C。
3. 中国的二十四节气是中华民族优秀的文化传统与祖先广博智慧的世代传承， 被国际气象界誉为中国“第五大发明”。如图所示为地球沿椭圆轨道绕太阳运动所处的四个位置， 分别对应我国的四个节气。冬至和夏至时地球中心与太阳中心的距离分别为r1、r2，下列说法正确的是（ ）
A. 冬至时地球的运行速度最小
B. 地球运行到冬至和夏至时，运行速度之比为
C. 地球从秋分到冬至的运行时间为公转周期的
D. 地球在冬至和夏至时， 所受太阳的万有引力之比为
【答案】B
【解析】A．由开普勒第二定律可知，地球绕太阳做椭圆运动时，近地点速度大于远地点的速度，所以冬至时运行速度大，A错误；
B．行星从轨道的冬至位置经足够短的时间t，与太阳的连线扫过的面积可看作很小的扇形，其面积；同理行星从轨道的夏至位置经足够短的时间t，与太阳的连线扫过的面积可看作很小的扇形，其面积，；根据开普勒第二定律，得，即速度之比为，B正确；
C．由开普勒第二定律可知，冬至附近速度快，时间短，所以周期小于公转的，C错误；
D．由万有引力公式 可知，与成反比，所以引力之比为，D错误。
故选B。
4. 如图所示，质量为0.5kg的小球（视为质点）用长度为0.5m的轻质直杆连接，在竖直平面内做圆周运动。若小球在最高点时的速度大小为2m/s，取重力加速度大小，则此时小球所受杆的作用力是（ ）
A. 大小为1N的拉力B. 大小为1N的支持力
C. 大小为5N的支持力D. 大小为4N的拉力
【答案】B
【解析】设小球在最高点时所受杆的作用力为拉力，有
解得
可知此时小球所受杆的作用力是大小为1N的支持力。
故选B。
5. 如图所示，质量为m的汽车，沿半径为R的半圆形拱桥运动，当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v，则此时（ ）
A. 汽车速度越大，对拱形桥压力越大
B. 在B点的速度最小值为
C. 若汽车速度等于，汽车将做平抛运动，越过桥后落地点与B点的水平距离为
D. 若汽车对桥顶的压力为，汽车的速度大小为
【答案】C
【解析】A．当汽车通过拱桥最高点B时速度大小为v，设此时桥顶对汽车的支持力为FN，由牛顿第二定律可得
解得
可知汽车速度越大，拱形桥对汽车的支持力越小，由牛顿第三定律，可知汽车对拱形桥压力越小，A错误；
B．当汽车在B点的速度为时，由以上计算可知，此时桥对汽车的支持力是零，即汽车的最大速度是，B错误；
C．若汽车速度等于，汽车与桥顶无相互作用力，汽车将做平抛运动，越过桥后到落地点，下落高度则有
解得
落地点与B点的水平距离为
C正确；
D．若汽车对桥顶的压力为，由牛顿第三定律，可知桥顶对汽车的支持力大小为，由牛顿第二定律可得
解得汽车速度大小为
D错误。
故选C。
6. 在抗险救灾中，需要将救援物资运送至一河流（河岸平直）的对岸。救援船第一次从岸边某处出发，船头偏向上游，救援船相对静水的速度大小为，方向与河岸上游的夹角（锐角）为，渡河过程中水流速度不变，结果救援船的航线恰好垂直河岸。当救援船第二次运送救援物资时，水流速度（相对第一次渡河）稍有增大，救援船相对静水的速度大小调整为，方向与河岸上游的夹角调整为（船头仍偏向上游），渡河过程中水流速度不变，结果救援船两次渡河的航线与时间均相同。下列说法正确的是（ ）
A. ，B. ，
C. ，D. ，
【答案】A
【解析】因为救援船两次渡河的航线与时间均不变，所以救援船两次渡河过程中的合速度相同，如图所示，当水流速度增大时，救援船相对静水的速度增大，方向与河岸的夹角减小，即，
故选A。
7. 如图所示，水平传送带的轮子直径为d，轮子下沿距水平地面的高度也为d，现将一滑块（视为质点）放在传送带的左端A点，滑块到达传送带的右端B点时恰好对传送带无压力。不计传送带的厚度以及空气阻力。滑块落到地面上的位置（滑块落地后不反弹）与B点间的距离为（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】滑块离开传送带后在空中运动的时间
设滑块通过B点时的速度大小为v，则滑块在空中运动的水平位移大小
设滑块的质量为m，则有
滑块落到地面上的位置（滑块落地后不反弹）与B点间的距离
解得
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，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。
8. 如图所示，在花样篮球表演赛中，某运动员使篮球在其指尖上绕竖直直径匀速转动，a、b是篮球表面上的两点。下列说法正确的是（ ）
A. a点转动的半径较大B. a点转动的角速度较大
C. a点转动的线速度较大D. a点转动的向心加速度较大
【答案】ACD
【解析】A．a、b两点在不同水平面内做圆周运动，a点转动的半径较大，选项A正确；
B．因为a、b两点同轴转动，所以它们做圆周运动的角速度大小相等，选项B错误；
C．根据可知a点转动的线速度较大，选项C正确；
D．根据可知，a点转动的向心加速度较大，选项D正确。
故选ACD。
9. 如图所示，水平转台上有一个质量为m的物块，用长为l的轻质细绳将物块连接在竖直转轴上，细绳与竖直转轴的夹角为，此时细绳绷直但无张力，物块与转台间动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，加速度为g，则（ ）
A. 当时，细线中张力为零
B. 当时，细线的张力大于
C. 当时，物块与转台间的摩擦力为零
D. 当时，细绳的拉力大小为
【答案】ABD
【解析】A．当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时
解得
由于
所以当时，细线中张力为零，故A正确；
BC．随角速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和细绳的拉力的作用，则
解得
由于
所以当时，物块与转台间的摩擦力不为零，由于
由牛顿第二定律可得
因为压力小于mg，所以
解得
故B正确，故C错误；
D．当时，小球已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力，则
解得
故
故D正确。
故选ABD。
10. 跳台滑雪是冬奥会项目之一，是一项勇敢者的运动。如图所示，某运动员（视为质点）从跳台A处以大小为的线速度沿水平方向飞出，在斜面上的B处着陆。已知斜面与水平面的夹角为30°，重力加速度大小为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A. 运动员从A点运动到B点所用的时间为
B. 运动员从A点运动到B点所用的时间为
C. 运动员从A点运动到B点的过程中到斜面的最大距离为
D. 运动员从A点运动到B点的过程中到斜面的最大距离为
【答案】AC
【解析】AB．运动员做平抛运动，水平方向的位移大小
竖直方向的位移大小
又
解得
选项A正确、B错误；
CD．运动员垂直斜面方向的初速度大小
垂直斜面的加速度大小
设运动员从A点运动到B点的过程中到斜面的最大距离为，有
解得
选项C正确、D错误。
故选AC。
三、非选择题：本题共3小题，共54分。
11. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球Q离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球几乎同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍几乎同时落地。

（1）关于本题实验说法正确的有___________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．斜槽轨道末段N端必须水平
C．P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
D．挡片质量要尽可能小
（2）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=2.5cm）的纸和频闪相机记录P小球的轨迹，小球在同一初速平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s2，则：频闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是___________s。P小球在b处的瞬时速度的大小为v=___________m/s，若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为___________（结果以厘米为单位）。
【答案】（1） BD##DB （2） 0.05 1.25 （-2.5cm，-0.3125cm）
【解析】（1）A．斜槽轨道不一定必须光滑，只要小球到达底端时速度相等即可，故A错误；
B．斜槽轨道末段N端必须水平，以保证小球做平抛运动，故B正确；
C．为了得到小球P做平抛运动的竖直方向的运动规律，P小球每次从斜槽上不同的位置无初速度释放，观察落地时与小球Q的落地时间是否相同，故C错误；
D．挡片质量要尽可能小这样不会妨碍小球P的运动，故D正确。
故选BD。
（2）根据
可得闪相机拍摄相邻两张照片的时间间隔是
水平速度
P小球在b处的竖直速度
在b处的瞬时速度的大小为
若以a点为坐标原点，水平向右为x轴，竖直向下为y轴，从抛出点到b点的时间
从抛出点到b点的水平距离
竖直距离
则抛出点的横坐标
纵坐标
抛出点的坐标为（-2.5cm，-.03125cm）
12. 如图所示，AB为竖直光滑圆弧的直径，其半径R=0.9m，A端沿水平方向。水平轨道BC与半径r=0.9m的光滑圆弧轨道CD相接于C点，D为圆轨道的最低点，圆弧轨道CD、DE对应的圆心角θ=37°。一质量为M=0.9kg的物块（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C点恰好沿切线进入圆弧轨道，取g=10m/s²，sin37°=0.6，cs37°=0.8。求：
（1）物块到达C点时的速度大小；
（2）在A点受到的弹力大小FA；
（3）物体对C点的压力大小FC；
【答案】（1）10m/s，；（2）55N；（3）107.2N
【解析】（1）经过C点恰好沿切线进入圆弧轨道，对于A到C的平抛运动过程
根据
解得
（2）根据
在A点
解得
（3）在C点
解得
根据牛顿第三定律可知
13. 如图甲所示的倾斜旋转方式的摩天轮，轮轴不再竖直，而是略有倾斜，游客可以感受到左右晃动和前后倾斜的效果，增加了游乐的趣味性和刺激性。摩天轮的运动可视为匀速圆周运动，摩天轮的座舱始终在倾斜平面内，如图乙所示。摩天轮的转动半径为R，转动的角速度大小为，倾斜的角度为，重力加速度大小为g，质量为m的小张坐在座舱内随摩天轮一起转动，不考虑小张与座舱之间的摩擦，座舱的尺寸远小于摩天轮的半径。
（1）求小张在摩天轮最低点时对座舱的作用力大小F；
（2）若在最高处座舱边缘一小物体因轻微晃动掉落，下落过程未与其他物体发生碰撞且不计所有阻力，求小物体落至摩天轮最低处所在水平面时与摩天轮最低处间的距离d。
【答案】（1）
（2）
【解析】
【小问1解析】
小张在摩天轮最低处所受座舱作用力沿摩天轮所在平面方向的分力大小
解得
小张在摩天轮最低处所受座舱作用力沿垂直摩天轮所在平面方向的分力大小
小张在摩天轮最低处所受座舱的作用力大小
又
解得
小问2解析】
小物体做平抛运动，初速度大小
设小物体抛出后运动至最低处所在水平面的时间为t，有，
根据几何关系有
解得