陕西省多校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试卷（解析版）

这是一份陕西省多校2024-2025学年高一下学期4月期中联考物理试卷（解析版），共14页。
1．本试题共6页，满分100分，时间75分钟。
2．答卷前，考生务必将自己的姓名和准考证号填写在答题卡上。
3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B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，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
4．考试结束后，监考员将答题卡按顺序收回，装袋整理；试题不回收。
第Ⅰ卷（选择题 共46分）
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符合要求。
1. 如图所示，汽车在水平路面上沿曲线由向行驶，图中分别画出了汽车通过位置时所受合力的四种方向，其中沿点的切线方向，与方向相反，则汽车所受合力可能沿（ ）
A. 方向B. 方向
C. 方向D. 方向
【答案】D
【解析】汽车在水平路面上沿曲线运动，则合力方向指向曲线的凹侧。
故选D。
2. 我国双人花样滑冰运动员在冰面上以如图所示的姿势绕男运动员旋转。图中P、Q两点分别位于男、女运动员的手臂上，下列说法正确的是（ ）
A. 角速度B. 角速度
C. 线速度D. 线速度
【答案】C
【解析】AB．P、Q两点是同轴转动的，角速度相等，AB均错误；
CD．Q点距转轴较远，根据
可知
C正确，D错误。
故选C。
3. 如图1所示的“风车”也叫“谷扇”，是农民常用来精选谷物的农具。在同一风力作用下，精谷和瘪谷（空壳）谷粒从洞口水平飞出，但精谷和瘪谷落地点不同，自然分开，简化为图2所示。若谷粒从洞口飞出后不计空气阻力且不受风力的影响，下列分析正确的是（ ）
A. 瘪谷和精谷落地时速度相同
B. 精谷从飞出洞口到落地的时间比瘪谷短
C. 精谷从飞出洞口到落地的时间比瘪谷长
D. 精谷和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动
【答案】D
【解析】瘪谷和精谷飞出洞口后均做平抛运动，即做匀变速曲线运动，则竖直方向
可知瘪谷和精谷落地时运动时间相等，根据x=v0t
瘪谷水平位移较大，可知初速度较大，根据
可知瘪谷和精谷落地时速度不相同。
故选D。
4. 飞机起飞前会在跑道上加速，在达到起飞决断速度之前，如果发现飞机运行出现故障，机长可以选择紧急制动使飞机在跑道上停下来。如图所示，跑道长，如果飞机达到决断速度时因特殊情况立即制动，刚好到达跑道终点停止下来，加速和制动过程可视为匀变速直线运动，整个过程所用时间，该过程中决断速度的大小为（ ）
A. 40m/sB. 80m/sC. 100m/sD. 160m/s
【答案】B
【解析】加速和减速过程的平均速度均为，可知
解得
故选B。
5. 如图所示，下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ）
A. 图甲中，脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它受到的向心力
B. 图乙中，火车转弯时行驶速度超过设计速度，车轮会挤压内轨
C. 图丙中，汽车通过拱桥最高点时，汽车受到的支持力大于重力
D. 图丁中，“水流星”转动过程中，在最高点处绳子的拉力可能等于0
【答案】D
【解析】A．图甲中，脱水桶的脱水原理是水滴的附着力不足以提供做圆周运动的向心力时水滴做离心运动被甩出，选项A错误；
B．图乙中，火车转弯时行驶速度超过设计速度时，火车受的支持力和重力的合力不足以提供火车做圆周运动的向心力，此时火车有做离心运动的趋势，则车轮会挤压外轨，选项B错误；
C．图丙中，汽车通过拱桥最高点时，加速度向下，汽车失重，则汽车受到的支持力小于重力，选项C错误；
D．图丁中，“水流星”转动过程中，在最高点处当满足时，绳子的拉力等于0，选项D正确。
故选D。
6. 春晚舞蹈《锦鲤》展现出别样的东方美，寓意鱼跃龙门好运连连，如图甲所示。图乙为简化示意图，工作人员A沿水平地面向左运动拉绳时，表演者B在空中升起，当绳与水平方向之间的夹角为时，A与B的速度大小之比为（ ）
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】设此时A与B的速度分别为、，将A的速度分解为沿绳子分速度和垂直绳子分速度，则有
可得
故选C。
7. 如图所示，半径为R且内壁光滑的半球形容器静置于水平桌面上，容器内一物块（视为质点）绕竖直轴做匀速圆周运动，当物块和半球球心O点的连线与之间的夹角，重力加速度大小为g，，，则物块匀速转动的线速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由牛顿第二定律可得
解得
则物块匀速转动的线速度大小为
故选A。
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. 下图中实线为河岸，河水的流动方向如图v的箭头所示，虚线为小船从河岸M驶向对岸N的实际航线。则其中可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】BC
【解析】A．船头垂直指向对岸时，由速度的合成可知，合速度应是偏向下游的。故A错误；
B．小船要想横渡过河，船头就应向上游有一定的偏角，使得船在静水中沿上游河岸的速度分量与河水的速度大小相等，方向相反，合速度垂直河岸，渡河位移最短。故B正确；
C．由图示小船垂直于河岸行驶，小船合速度的方向偏向下游，且过河时间最短。故C正确；
D．船头偏向下游时，合速度的方向与河水流动的方向间的夹角应为锐角。故D错误。
故选BC。
9. 如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法，被称为“魔力陀螺”，它可等效为图乙所示的模型，竖直固定的磁性圆轨道半径为R，质量为m的陀螺（可视为质点）沿轨道外侧做完整的圆周运动，A、C两点分别为轨道的最高点与最低点，B、D两点与轨道圆心等高，陀螺受到始终指向圆心、大小恒为2mg的磁性引力作用。某次使陀螺以速率为分别过A、B、C、D四点，不计摩擦和空气阻力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（ ）
A. 陀螺在A点受到轨道的弹力大小为2mg，方向竖直向上
B. 陀螺在B点受到轨道的弹力大小为mg，方向水平向右
C. 陀螺在C点受到轨道的弹力大小为0
D. 陀螺在D点受到轨道的弹力大小为mg，方向水平向左
【答案】AC
【解析】A．因陀螺在轨道外侧运动，所以陀螺受到轨道的弹力方向都是沿着半径向外。在A点有
其中，
求得
方向竖直向上，故A正确；
B．在B点有
其中，
求得
方向水平向左，故B错误；
C．在C点有
其中，
求得
故C正确；
D．在D点有
其中，
求得
方向水平向右，故D错误。
故选AC。
10. 如图甲所示，波光喷泉是一种很受欢迎的人造景观，它们单根成形，水柱从一个水池到另一个水池，人从水门中穿行，衣服不湿，奇妙无穷。如图乙所示，某波光喷泉喷口与水平面的夹角，A、B、C为喷泉在空中形成的水柱上的三点，其中B为喷泉水柱的最高点，A、C位于同一水平面上。已知水离开喷口时的速度，，，重力加速度，不计空气阻力。下列说法中正确的是（ ）
A. 水到达B点的时间为3sB. 水到达B时的速度大小为20m/s
C. B与A的高度差为20mD. AC间的水平距离为60m
【答案】BD
【解析】B．B处水的速度方向为水平向右，所以有
故B正确；
AC．水由A到B的过程，竖直方向由速度与位移关系式有
竖直方向由速度与时间关系式有
又
解得，
故AC错误；
D．水从A到C的过程，竖直方向由位移与时间关系式有
解得
则间的水平距离
故D正确。
故选BD。
第Ⅱ卷（非选择题 共54分）
三、非选择题：本题共5小题，共54分。
11. 某同学设计的“验证力的平行四边形定则”实验装置，如图甲所示，其中A为固定橡皮条的图钉，O为橡皮条与细绳的结点，OB和OC为细绳。
（1）本实验采用的科学探究方法是______。（填正确选项前的字母）
A. 理想实验法B. 等效替代法
C. 控制变量法D. 放大微小形变法
（2）下列说法正确的是______。（填正确选项前的字母）
A. 两根细绳必须等长
B. 橡皮条必须沿两细绳夹角的角平分线
C. 在使用弹簧测力计时要使弹簧测力计与木板平面平行
D. 每次实验时结点O的位置必须相同
（3）图乙是根据实验结果画出力的图示，______（选填“F”或“”）的方向一定沿AO方向。
（4）该同学用坐标纸画出另一组两个力和的图示，如图丙所示，图中小正方形的边长表示0.5N，则和的合力______N。
【答案】（1）B （2）C （3） （4）3.0
【解析】
【小问1解析】
本实验中，用两个力拉橡皮条和用一个力拉橡皮条，将橡皮条的结点拉到同一位置，效果相同，即一个力（合力）的作用效果和两个力（分力）的作用效果相同，所以本实验采用的科学研究方法是等效替代法。
故选B。
【小问2解析】
A．两根细绳的作用是确定力的方向，长度可以不等长，故A错误；
B．橡皮条可以不沿两细绳夹角的角平分线，只要能通过平行四边形定则求出合力即可，故B错误；
C．在使用弹簧测力计时要使弹簧测力计与木板平面平行，这样可以保证力在同一平面内，减小实验误差，故C正确；
D．本实验采用等效替代法，每次实验时结点O的位置不必相同，但同一次实验中结点O的位置必须相同，故D错误。
故选C
【小问3解析】
F是通过平行四边形定则作出的合力的理论值，是用一个弹簧测力计拉橡皮条时，使橡皮条沿AO方向伸长，这个力的方向一定沿AO方向。
【小问4解析】
由图丙可知，和的合力大小相当于六个小正方形边长，所以。
12. 某同学用如图甲、乙所示的装置探究平抛运动的规律。
（1）图甲中用小锤击打弹性金属片C，小球A沿水平方向飞出后做平抛运动，与此同时，与小球A相同的球B被松开做自由落体运动，改变实验装置离地高度，多次实验，两小球总是同时落地，这说明做平抛运动的物体在竖直方向上做______。
（2）图乙中，M、N是两个完全相同的轨道，轨道末端都与水平方向相切，其中，轨道N的末端与光滑水平面相切，轨道M通过支架固定在轨道N的正上方。将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，切断电源，使两小球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现两球______（选填“同时”或“先后”）到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，说明做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球______（选填“相同”或“不同”）。
（3）该同学用频闪照相机拍摄到小球做平抛运动的照片，如图丙所示，照片中小方格的边，长小球在平抛运动中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则照相机每隔______s曝光一次，小球做平抛运动的初速度大小为______m/s。（当地重力加速度大小）
【答案】（1）自由落体运动 （2）同时 相同 （3）0.02 0.4
【解析】
【小问1解析】
改变实验装置离地高度，多次实验，两小球总是同时落地，这说明两球在竖直方向的运动完全相同，即做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动。
小问2解析】
使两小球以相同的初速度同时通过轨道M、N的末端，发现两球同时到达E处，发生碰撞。改变轨道M在轨道N上方的高度，再进行实验，结果两球也总是发生碰撞，说明两球在水平方向的运动完全相同，即做平抛运动的P球在水平方向上的运动情况与Q球相同。
【小问3解析】
竖直方向根据
可得
小球做平抛运动初速度大小为
13. 如图所示，一质量的物体放在水平地面上，现对该物体施加一个水平拉力，使其做初速度为零的匀加速直线运动。已知物体与水平地面间的动摩擦因数，重力加速度大小。求：
（1）物体所受的摩擦力和合力；
（2）物体的加速度大小；
（3）物体在5s时的速度大小。
【答案】（1），方向水平向左；5N，方向水平向右 （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
物体所受的摩擦力
方向水平向左；
竖直方向支持力与重力平衡，则物体所受合力：
方向水平向右。
【小问2解析】
由牛顿第二定律
解得
【小问3解析】
物体在5s时的速度大小：
14. 某同学在水平空地上练习网球发球技巧，将网球竖直向上抛出，网球运动到最高点A时恰好被球拍水平拍出。如图所示，A点离地面高，A点与落地点B的水平距离，忽略空气阻力，重力加速度大小。求：
（1）网球从A点运动到B点所用的时间t；
（2）网球被拍出时瞬间速度的大小；
（3）网球运动到B点时的速度。
【答案】（1） （2）
（3），速度与水平方向的夹角为
【解析】
【小问1解析】
网球做平抛运动，在竖直方向上有
解得
【小问2解析】
网球在水平方向上有
解得
【小问3解析】
竖直方向上，根据速度公式，
根据速度的合成有
，速度与水平方向的夹角为。
15. 如图，中空的水平圆形转盘内径，外径足够大，沿转盘某条直径有两条粗糙凹槽，凹槽内有A、B两个物块，两根不可伸长的轻绳一端系在C物块上，另一端分别绕过转盘内侧的光滑小定滑轮系在A、B两个物块上，转盘不转动时两个物块放在距离竖直转轴处，系统恰好保持静止。每根绳长，A、B两个物块的质量均为5.0kg，C物块的质量为4kg。所有物块均可视为质点，重力加速度大小。
（1）求转盘不转动时绳中的张力大小；
（2）启动转盘，缓慢增大转速，求物块A、B与凹槽间摩擦力恰好为零时转盘的角速度；（计算结果可用根号表示）
（3）若时，改变物块C的质量，要使物块A、B相对凹槽不滑动，求物块C的质量最小值。
【答案】（1） （2） （3）
【解析】
【小问1解析】
设绳子与竖直方向夹角为，如图所示
由几何关系可知：
则
设绳子张力为F，对物块C，竖直方向有
解得
【小问2解析】
物体A、B与凹槽间摩擦力恰好为零时，绳子拉力提供向心力，对物体A有
解得
【小问3解析】
转盘不动时，A、B受到的摩擦力与绳子的拉力平衡，则有
解得
要使物块C的质量最小，绳子上的拉力应最小，对物块A受力分析，有
解得
对物块C受力分析可得
联立解得