安徽省宿州市十三校联考2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷（解析版）

这是一份安徽省宿州市十三校联考2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷（解析版），共15页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
高一物理试题
命题人：陈俊亚史剑辉审核人：郭慧慧
满分∶100分，考试时间∶75分钟。请在答题纸上作答。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28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. 对曲线运动的理解（ ）
A. 曲线运动的速度不可能随时间均匀变化
B. 曲线运动的速度大小一定变化
C. 平抛运动的速度变化量的方向一定竖直向下
D. 物体斜向上抛出，初速度与水平方向夹角为45°时水平位移一定最大
【答案】C
【解析】A．受力恒定的曲线运动是匀变速曲线运动，例如平抛运动，A项错误；
B．曲线运动的速度是不断变化，其中速度方向一定时刻改变，但速度大小可能不变，例如匀速圆周运动，B项错误；
C．平抛运动的加速度恒为重力加速度g，根据可知速度变化量的方向一定竖直向下，C项正确；
D．物体斜向上抛出后，水平位移与初速度大小，方向和抛出点的高度都有关系，如果抛出点和落点在同一高度，初速度与水平方向夹角为45°时水平位移最大，但不确定抛出点的高度，故D错误。
故选C。
2. 下列现象中，与离心现象无关的是（ ）
A. 汽车在弯道以高速行驶时，乘客感觉被向外甩
B. 旋转雨伞甩干伞上的雨滴
C. 游乐场离心机将人甩向筒壁
D. 运动员投掷铅球时，抛射角约为42°
【答案】D
【解析】A．汽车高速转弯时，由于速度大，需要的向心力大，乘客感觉被甩向外侧，属于离心现象，故A错误；
B．旋转雨伞甩水时，水滴因所需向心力大于附着力而被甩出，是典型离心现象，故B错误；
C．游乐场离心机通过高速旋转将人体甩向筒壁，属于离心现象，故C错误；
D．铅球投掷是斜抛运动，其轨迹由初速度和抛射角决定，与离心现象无关，故D正确。
故选D 。
3. 从空中M点水平抛出一个小球，运动一段时间后小球落到了斜面上的N点，其中斜面倾角为θ，M、N连线与斜面垂直。关于小球在N点处的水平和竖直分速度的比值，下列选项正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】由题意可知，小球平抛运动的位移与竖直方向的夹角为θ，由几何关系可知
水平和竖直方向的速度之比为
故选B。
4. 如图所示是地球绕太阳运动的椭圆轨迹，短轴和长轴的四个位置所对应的节气分别是春分、秋分、夏至和冬至。假设地球只受到太阳的引力，下列说法正确的是（ ）
A. 火星与太阳连线单位时间扫过的面积等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积
B. 若用a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期，，则地球与土星对应的k值不同
C. 春分和秋分时，地球运动的加速度相同
D. 从冬至到春分，地球的运行时间小于公转周期的
【答案】D
【解析】A．根据开普勒第二定律可知，对于太阳以及同一行星满足连线单位时间扫过的面积相同，故火星与太阳连线单位时间扫过的面积不等于地球与太阳连线单位时间扫过的面积，故A错误；
B．根据开普勒第三定律有（a代表椭圆轨道的半长轴，T代表公转周期）
k值与中心天体有关，则地球与土星对应的k值相同，故B错误；
C．对地球
解得加速度
由于春分和秋分时地球与太阳距离r相同，故地球运动的加速度大小相同，但方向不同，故C错误；
D．越靠近太阳速度越快，可知从冬至到春分的时间小于春分到夏至的时间，故从冬至到春分，地球的运行时间小于公转周期的，故D正确。
故选D。
5. “指尖篮球”是花式篮球表演中的常见技巧。如图，某同学使篮球在手指上旋转，手指和篮球的接触点与篮球球心在同一竖直线上。在球上某处的小泥点随篮球旋转，当篮球角速度达到一定值时，小泥点将被甩出。已知篮球半径为R，小泥点质量为m，篮球对泥点的最大吸附力为kmg，重力加速度为g，小泥点仅受重力和篮球的吸附力作用，且吸附力时刻指向球心，则小泥点被篮球甩出时篮球的角速度ω、线速度v大小为（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】小泥点即将被甩出时的受力如图所示
在水平方向有
在竖直方向有
联立解得
小泥点运动半径，则线速度为
故选B。
6. 水平放置的圆筒绕其中心对称轴OO'匀速转动，圆筒半径R=0.9m，筒壁上P处有一小圆孔，一小球从圆孔正上方h=3.2m处由静止开始下落，当圆孔转至最高点时，小球恰好从P点落入圆筒，已知圆孔的半径略大于小球的半径，求小球恰好能从P点穿过圆筒时，圆筒转动的角速度ω可能为（空气阻力不计，g取10m/s²）（ ）
A. 10πrad/sB. 12.5πrad/sC. 20πrad/sD. 15πrad/s
【答案】D
【解析】小球第一次运动至P点有
可计算出
小球第二次运动至P点有
可计算出
在小球穿过圆桶的过程中满足（）
联立解得，当时，，其他数值无法求出。
故选D。
7. 在考虑空气阻力的情况下，空气阻力大小与瞬时速度大小成正比。如图是某次小球的飞行轨迹，图中A、B为轨迹上等高的两点，P为最高点。则该球（ ）
A. P点的瞬时速度为0
B. 经过P点时竖直方向分运动的加速度最小
C. 经过A、B两点的速度大小相等
D. 在AP段的飞行时间小于在PB段的飞行时间
【答案】D
【解析】A．到最高点时竖直速度为0，水平速度不为0，A项错误；
B．AP段空气阻力在竖直方向的分力是竖直向下的，因此竖直方向分运动的加速度大于g，PB段空气阻力在竖直方向的分力是竖直向上的，因此竖直方向分运动的加速度小于g，而P点空气阻力在竖直方向的分力等于0，竖直方向分运动的加速度等于g，B项错误；
CD．由于空气阻力的作用，上升和下降阶段经过同一高度的两个点时，下降阶段的水平和竖直分速度都小于上升阶段，因此在AP段的飞行时间小于在PB段的飞行时间，故C项错误，D项正确。
故选D。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题5分，共15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5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 某高度可调的发射装置能将小球从P点以恒定的水平速度v0=2m/s发射出去，要使小球能够落在距P点水平距离为1m至2m的区域，g取10m/s²，下列发射点的高度正确的是（ ）
A. 4mB. 5mC. 6mD. 7m
【答案】AB
【解析】平抛运动的时间为
因，可得
t时间内的竖直位移为
代入数据解出
则复合条件的有4m、5m；
故选AB。
9. 在陶瓷制作的拉坯工序中，粗坯固定在旋转工作台上绕竖直转轴OO'匀速转动。如图所示，P、Q两点位于粗坯的两侧，且P点到转轴的距离是Q点的两倍。关于P、Q两点的运动特性，下列说法正确的是（ ）
A. P点的向心加速度是Q点的向心加速度的两倍
B. 同一时刻P所受合力的方向与Q相反
C. P点的角速度是Q点角速度的两倍
D. Q点的线速度是P点线速度的两倍
【答案】AB
【解析】ACD．P、Q两点做共轴转动，则角速度ω相同，根据线速度公式，向心加速度公式，P做匀速圆周运动的半径是Q的二倍，故CD错误，A正确；
B．P、Q两点分布在两侧，做圆周运动时合力提供向心力指向圆心，则所受合力的方向相反，故B正确。
故选AB。
10. 如图所示，走时准确的手表，下列说法正确的是（ ）
A. 分针与秒针的周期之比为60：1
B. 分针与秒针的角速度之比为1：12
C. 分针与秒针第一次重合到第二次重合时间间隔为
D. 分针与秒针第一次重合到第二次重合时间间隔为
【答案】AD
【解析】AB．秒针转动一周用时1分钟，分针转动一周用时60分钟，则分针与秒针的周期之比为T1：T2=60：1
根据可知，分针与秒针的角速度之比为
故A正确，B错误；
设分针与秒针第一次重合到第二次重合用时t，则
可求出
故C错误，D正确。
故选AD。
三、非选择题：共5题，共计57分。
11. 研究平抛运动时，测量出钢球的直径为d，背景为方格的硬板竖直固定，钢球从斜槽轨道末端Q点水平飞出后经过M点。如图所示，将光电门1安装在Q点，光电门2安装在M点，钢球都能正对光电门中心通过。分别记录下钢球通过光电门1的时间t1，通过光电门2的时间t2及钢球从光电门1运动到光电门2所用的时间t，
（1）钢球做平抛运动的初速度为__________
（2）钢球通过光电门2时竖直方向的速度为____________
（3）重力加速度为____________。（均用，，，表示）
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
根据光电门的工作原理，钢球做平抛运动的初速度为
小问2解析】
根据光电门的工作原理，钢球通过光电门2的速度为
根据几何关系
得竖直方向速度为
【小问3解析】
由平抛运动竖直分速度公式
可求出重力加速度为
12. “探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1，变速塔轮自上而下有三种组合方式。回答以下问题：
（1）下列实验中与本实验所采用的实验方法相同的是________；
A 探究小车速度随时间变化规律
B. 探究两个互成角度的力的合成规律
C. 探究加速度与物体受力、物体质量的关系
D. 探究平抛运动的特点
（2）实验时将小球1、小球2分别放在挡板A、C位置，将皮带置于变速塔轮半径相同的一层，转动手柄观察左右两个标尺，此过程是探究向心力的大小与_______的关系；
（3）实验中，在记录两个标尺露出的格数时，由于转速不稳定，不便于读数，同时记录两边的格数会有较大的误差。于是有同学提出用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数。下列对该同学建议的评价，你认为正确的是_____。
A. 该方法可行，但仍需要匀速转动手柄
B. 该方法可行，且不需要匀速转动手柄
C. 该方法不可行，因不能确定拍照时转速是否稳定
（4）为了实验结果更加准确，某同学设计了如下图所示的实验装置。其中AB是固定在竖直转轴上的水平凹槽，A端固定的压力传感器可测出小钢球对其压力的大小，B端固定一宽度为d的挡光片，光电门可测量挡光片每一次的挡光时间。
实验步骤∶
①测出挡光片与转轴的距离为L；
②将小钢球紧靠传感器放置在凹槽上，测出此时小钢球球心与转轴的距离为r；
③使凹槽AB绕转轴OO'匀速转动；
④记录下此时压力传感器示数F和挡光时间Δt。
（Ⅰ）小钢球转动的角速度ω=_____（用L、d、Δt表示）；
（Ⅱ）若忽略小钢球所受摩擦，则要测量小钢球加速度，还需要测出_____，若该物理量用字母x表示，则在误差允许范围内，本实验需验证的关系式为_____（用L、d、Δt、F、r、x表示）。
【答案】（1）C （2）质量 （3）B
（4）（Ⅰ） （Ⅱ）小钢球的质量
【解析】
【小问1解析】
在研究向心力的大小与质量、角速度和半径r之间的关系时，主要用到的是控制变量法；探究加速度与物体受力、物体质量的关系也用的是控制变量法，故C正确，ABD错误。
故选C。
【小问2解析】
实验时将小球1、小球2分别放在挡板A、C位置，故两小球的圆周运动半径相同；又因为将皮带置于变速塔轮半径相同的一层，故两小球的也相同。根据控制变量法的要求，研究的是r和相同的情况下与的关系；
【小问3解析】
由题意可知，在转动手柄时，两边标尺露出的格数虽然不同，但是是同时显示的，即两边显示的格数比例关系不变，与是否需要匀速转动手柄无关，因此用手机拍照后再通过照片读出两边标尺露出的格数，该方法可行，且不需要匀速转动手柄。故B正确，AC错误。
故选B。
【小问4解析】
挡光片线速度
小钢球和挡光片同轴转动角速度相等，则小钢球的角速度
根据牛顿第二定律，要算出加速度还需要测出小钢球的质量，故
又因为
整理可得
13. 如图所示，质量为物体A和质量为的物体B，用轻绳跨过光滑定滑轮相连接，在水平力F作用下，物体B沿水平地面向右运动，物体A以速度匀速上升，已知物体B与水平面间的动摩擦因数为，重力加速度为g。当物体B运动到使绳与水平方向成α=37°时。（已知sin37°=0.6，cs37°=0.8）求：
（1）物体B的速度大小
（2）物体B所受支持力和摩擦力的大小
【答案】（1）
（2），
【解析】（1）物体A、B沿绳方向的速度大小相等，有
解得
（2）物体A匀速运动，绳上张力大小
物体B在竖直方向合力为0，则
解得
故物体B所受滑动摩擦力
14. 如图所示，长为4L的轻质细杆，两端分别固定质量均为m的球A和球B，杆上距球B为3L处的点O装在光滑的水平转动轴上，杆和球在竖直面内转动，当球B运动到最低点时，杆对球B的作用力大小为3mg，已知当地重力加速度为g，求此时
（1）球B转动的角速度大小，线速度大小；
（2）杆对A球的作用力大小以及方向；
（3）在点O处，轻质杆对水平转动轴的作用力大小和方向。
【答案】（1）；
（2）；方向竖直向上
（3）；方向竖直向下
【解析】
【小问1解析】
B做圆周运动，由牛顿第二定律
解得球B转动的角速度大小为
线速度大小为
【小问2解析】
A与B角速度相同，对A球由牛顿第二定律
解得杆对A球的作用力大小
方向竖直向上。
【小问3解析】
由牛顿第三定律可知：A对杆的作用力大小为，方向竖直向下；B对杆的作用力大小为3mg，方向竖直向下。因此，转轴对杆的力
方向竖直向上。
根据牛顿第三定律可知杆对转轴的力大小为，方向竖直向下。
15. 许多工厂的流水线上安装传送带用于传送工件，以提高工作效率。如图所示，驱动电机带动小轮顺时针转动，与小轮角速度相同的大轮带动倾角为θ的传送带匀速转动。已知小轮转动的线速度为2m/s，小轮与大轮的半径之比为1：3。现将质量为m=1kg的小物块以初速度v0=1m/s放在传送带的底端A点，物块随传送带运动至顶端B点后沿AB方向离开传送带，一段时间后落到了与B点高度差为h=0.8m的平板上。其中A、B间的长度为L=12m，物块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.875，不考虑空气阻力，重力加速度为g=10m/s2，sinθ=0.6。求：
（1）物块在传动带上的运动时间t；
（2）在平板上的落点与B点的水平距离x1；
（3）若物块脱离B点后受到恒定的水平向左的风力作用，风力大小F=7.5N，再计算物块在平板上的落点与B点的水平距离，并求出离开B点后的最小速度。
【答案】（1） （2）
（3），
【解析】
【小问1解析】
大轮与小轮角速度相同，则传动带的速度·
物块放在传送带上，，，
解得物块的加速度
若物块在传送带上一直加速，设末速度为，则
解得
因此物块在传送带上一直加速，末速度为
根据，解得物块在传送带上运动的时间为
【小问2解析】
离开B点后，物块的水平分速度
竖直分速度
落至平板上的过程中，以竖直方向下为正方向，则
解出
落点距B点水平距离
【小问3解析】
离开B点后，受水平风力作用，水平方向加速度
竖直方向的运动情况与（2）相同，落点距B点的水平距离
与的合力与竖直方向的夹角为，建立坐标系如图所示
当y方向的分速度减为0时，物块速度最小，最小值为