内蒙古呼和浩特市第二中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷（Word版附答案）

这是一份内蒙古呼和浩特市第二中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试卷（Word版附答案），共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．如图所示，虚线是一质点运动的轨迹，下列关于质点在B点的速度方向及所受外力方向的说法中正确的是（ ）
A．速度可能沿①的方向B．受力可能沿②的方向
C．受力可能沿③的方向D．速度可能沿④的方向
2．我国无人艇装上相控阵雷达．如图所示，某无人艇位于与对岸的最近距离为的O点处，从O点向下游20m处有一危险区，当时水流速度为，为了使无人艇避开危险区沿直线到达对岸，无人艇在静水中的速度大小至少是( )
A．20m/sB．C．25.5m/sD．50m/s
3．如图，场地自行车赛道设计成与水平面保持一定倾角，三位运动员骑自行车在赛道转弯处做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
A．三位运动员可能受重力、支持力、向心力的作用
B．若此时三位运动员线速度大小相等，则他们所需要向心力的大小关系一定满足
C．若此时三位运动员角速度相等，则他们的向心加速度大小关系满足
D．若运动员突然加速，仍然可以保持原轨道做匀速圆周运动，则自行车受到的支持力会减小
4．如图所示，半径的光滑圆筒竖直固定，长度为的轻绳，一端固定在圆筒轴线上一点，另一端悬挂可视为质点、质量为m的小球。现使小球在水平面内做匀速圆周运动，小球始终在圆筒内，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）

A．小球角速度越大，轻绳的拉力越大
B．小球角速度时，轻绳的拉力为
C．小球角速度时，小球受三个力的作用
D．小球角速度时，筒壁与小球之间作用力大小为
5．如图所示，a为静止在赤道上的物体，b为沿地球表面附近做匀速圆周运动的人造卫星，c为地球同步卫星。以地心为参考系，关于它们的向心加速度，线速度，下列描述正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．如图所示为双星模型的简化图，两天体P、Q绕其球心、连线上点做匀速圆周运动。已知，，假设两星球的半径远小于两星球球心之间的距离。则下列说法正确的是（ ）
A．P、Q做匀速圆周运动的半径之比为
B．P、Q的线速度之和与线速度之差的比值为
C．P、Q的质量之和与质量之差的比值为
D．若P、Q各有一颗公转周期为T的环绕卫星，则的卫星公转半径更大
7．在一个足够长的斜面上，将一个弹性小球沿垂直斜面的方向抛出，落回斜面又弹起。如图所示，设相邻落点的间距分别为、、每次弹起时平行于斜面的速度不变，垂直于斜面的速度大小不变、方向相反。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．小球每次弹起在空中运动时间越来越长
B．小球每次弹起时和斜面间的最大间距越来越大
C．
D．
二、多选题
8．“天问一号”探测器需要通过转移轨道从地球发送到火星，地球轨道和火星轨道看成圆形轨道，此时转移轨道是一个近日点B和远日点C都与地球轨道、火星轨道相切的椭圆轨道（如图所示）。在近日点短暂点火后“天问一号”进入转移轨道，接着“天问一号”沿着这个轨道直至抵达远日点，然后再次点火进入火星轨道。已知万有引力常量为G，太阳质量为M，地球轨道和火星轨道半径分别为r和R，地球、火星、“天问一号”运行方向都为逆时针方向。下列说法中正确的是（ ）
A．两次点火时喷气方向都与运动方向相同
B．两次点火之间的时间间隔为
C．两次点火之间的时间间隔大于6个月
D．如果火星运动到A点，地球恰好在B点时发射探测器，那么探测器将沿轨迹BC运动到C点时，恰好与火星相遇
9．如图所示，斜面ABC放置在水平地面上，AB=2BC，O为AC的中点，现将小球从A点正上方、A与F连线上某一位置以某一速度水平抛出，落在斜面上．已知D、E为AF连线上的点，且AD=DE=EF，D点与C点等高．下列说法正确的是
A．若小球落在斜面上的速度与斜面垂直，则小球的飞行时间由初速度大小决定
B．若小球从D点抛出，有可能垂直击中O点
C．若小球从E点抛出，有可能垂直击中O点
D．若小球从F点抛出，有可能垂直击中C点
10．如图所示（俯视图），用自然长度为L0劲度系数为k的轻质弹簧，将质量均为m的两个小物块P、Q连接在一起，放置在能绕O点在水平面内转动的圆盘上，物体P、Q和O点恰好组成一个边长为2L0的正三角形。已知小物块P、Q和圆盘间的最大静摩擦力均为，现使圆盘带动两个物体以不同的角速度做匀速圆周运动，则（ ）
A．当圆盘的角速度为时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
B．当圆盘的角速度为时，圆盘对Q的摩擦力的大小等于弹簧弹力的大小
C．当物块P、Q刚要滑动时，圆盘的角速度
D．当圆盘的角速度为时，圆盘对P的摩擦力最小
三、实验题
11．图甲是“探究平抛运动的特点”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。
（2）图乙是实验获得的数据，其中O点为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为 （）。
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长，实验记录了小球在运动中的三个位置，如图丙所示，则小球运动到B点的竖直分速度为 ，平抛运动初位置的坐标为 （如图丙所示，以O点为原点，水平向右为x轴方向，竖直向下为y轴正方向，取）。
12．“探究向心力大小的表达式”的实验装置如图甲所示。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如图乙所示三种组合方式传动，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2：1和3：1。
(1)在研究向心力的大小与质量、角速度和半径之间的关系时，我们主要用到的物理学研究方法是___________；
A．理想实验法B．等效替代法
C．控制变量法D．演绎推理法
(2)某次实验中，把传动皮带调至第一层塔轮，将两个质量相等的钢球放在B、C位置，可探究向心力的大小与 的关系；
(3)为探究向心力和角速度的关系，应将质量相同的小球分别放在挡板 处（选“A和B”、“A和C”、“B和C”）。若在实验中发现左、右标尺显示的向心力之比为4：1，则选取的左、右变速塔轮轮盘半径之比为 。
(4)在某次实验中，某同学将质量相同的小球分别放在挡板B和C处，传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为3：1，则左、右标尺显示的格子数之比为 。
四、解答题
13．我国航天技术飞速发展，设想数年后宇航员登上了某星球表面。宇航员从距该星球表面高度为h处，沿水平方向以初速度v抛出一小球，测得小球做平抛运动的水平距离为L，已知该星球的半径为R，引力常最为G，忽略星球自转，试求：
(1)该星球表面的重力加速度g；
(2)该星球的平均密度ρ。
14．如图所示，斜面、固定在竖直面内垂直放置，斜面与水平面的夹角为。现让一小球（可视为质点）从A点以初速度水平向右拋出（大小未知），经过时间后小球到达斜面上的C点，且小球到达C点时的速度与正好平行。再次将小球以另一初速度从A点水平向右抛出，经过一段时间正好到达点。最后在A点给小球一个竖直向上的初速度（大小未知），小球离开A点后，立即撤去斜面，小球经过时间后到达水平面上的D点，重力加速度为g，，。
(1)求的大小以及A、C两点的距离；
(2)求B、C两点间的高度差以及小球从A到B的运动时间；
(3)求小球从A到D平均速度的大小以及的大小。
15．一个半径为的水平转盘可以绕竖直轴转动，水平转盘中心处有一个光滑小孔，用一根长细线穿过小孔将质量分别为的小球A和小物块B连接，小物块B放在水平转盘的边缘且与转盘保持相对静止，如图所示。现让小球A在水平面做角速度的匀速圆周运动，小物块B与水平转盘间的动摩擦因数（取），求：
（1）细线与竖直方向的夹角；
（2）小球A运动不变，现使水平转盘转动起来，要使小物块B与水平转盘间保持相对静止，通过计算，写出小物块所受摩擦力f与转盘角度速度平方之间的函数关系式，并求出水平转盘角速度的取值范围；（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）
（3）在水平转盘角速度为（2）问中的最大值的情况下，当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时，由于某种原因细线突然断裂，经过多长时间小球A和小物块B的速度相互垂直。（可能使用到的）
11． 水平 1.2 2.0/2
【详解】（1）[1]平抛物体的初速度方向为水平方向，故应调节实验装置直到斜槽末端切线保持水平；
（2）[2]依题意，根据平抛运动规律
解得
（3）[3]由题图丙可知，从A到B和从B到C，小球水平方向通过的位移相等，故两段运动时间相同，根据，可得
代入数据求得
所以
小球运动到B点的竖直分速度
[4]小球从抛出点运动到B点时所经过的时间
故平抛运动初位置的水平坐标
竖直坐标
所以平抛运动初位置的坐标为。
12．(1)C
(2)半径
(3) A和C 1:2
(4)2:9
【详解】（1）向心力大小与质量、角速度、半径多个因素有关。控制变量法是在研究多个变量关系时，每次只改变其中一个变量，而保持其他变量不变，从而研究被改变变量对事物的影响。在探究向心力大小与这些因素关系时，就是采用这种方法，即控制质量法 。
故选C。
（2）传动皮带调至第一层塔轮，左右塔轮边缘线速度相等，根据
可知B、C位置角速度ω相等。两钢球质量相等，放在B、C位置，B、C处小球做圆周运动轨迹半径不同，由向心力
可知可探究向心力大小与半径的关系 。
（3）[1]探究向心力和角速度关系，要控制质量和半径相同，A和C处小球运动半径相同，所以选A和C 。
[2]匀速摇动手柄时，左、右两标尺显示的格数之比为，则向心力之比为4：1，由
因两个钢球的质量和运动半径相等，则角速度之比为2∶1，同一条皮带传动的两个轮子边缘线速度大小相等，由
可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的半径之比为1∶2。
（4）传动皮带所套的左、右变速塔轮轮盘半径之比为3∶1，由
可知，与皮带连接的左塔轮和右塔轮的角速度之比为1∶3，因为质量相同的小球分别放在挡板B和C处，则左右半径之比为2：1，根据
可知向心力之比。
13．(1)
(2)
【详解】（1）根据平抛运动规律有
联立解得该星球表面的重力加速度
（2）根据黄金代换式
因为密度
联立以上，解得该星球的平均密度
14．(1)，
(2)，
(3)，
【详解】（1）小球到达C点时的速度与正好平行，与垂直，则小球到达C点时的速度与垂直，把小球在C点的速度分别沿着水平方向和竖直方向分解，则有
解得
由平抛运动的规律可得，
A、C两点间的距离为
综合可得，
（2）与水平面的夹角为，斜面把分成两部分，分别设为、，如图所示。
由几何关系可得，，
联立可得
设小球从A到B的运动时间为t，由平抛运动的规律可得
联立解得
（3）小球从A到D平均速度为
规定竖直向下为正方向，由匀加速直线运动规律可得
综合解得
15．（1）；（2），设沿半径指向圆心为正方向：，或者若设沿半径背离圆心为正方向：；（3）
【详解】（1）对小球A受力分析如图所示，由
得
由几何关系知
解得
即
（2）当物块B受到的最大静摩擦力指向圆心时，转盘最大
当物块B受到的最大静摩擦力背离圆心时，转盘最小
水平转盘角速度的取值范围
设沿半径指向圆心为正方向
或者若设沿半径背离圆心为正方向
（3）绳断后A、B均做平抛运动，设经时间t，A和B速度垂直，由平抛运动规律知此时A、B竖直方向速度均为
水平方向
作图，由几何关系得
即
代入数据解得
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
C
C
D
D
B
D
BC
AD
BD