广东省中山市实验中学2024-2025学年高一下学期4月月考物理试题（原卷版+解析版）

2024-2025学年第二学期珠海市实验中学，河源高级中学，中山市实验中学，惠州市博罗中学，珠海市鸿鹤中学，惠州市实验中学联考试卷一、单项选择题（本大题共8题，每小题4分，共计32分。每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的）1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A.速率 B.速度C.加速度 D.合外力2.洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影；如图所示，消防救援队员驾船赶往现场解救被困群众安全返回岸边，某时刻船与安全的平直河岸最近距离为180m，河中各处的水流速度相同，大小为v水=3m/s，船在静水中的速度大小为，为保证能让群众尽快脱离危险，船头始终垂直于河岸行驶，以下说法正确的是（）A.船的实际行驶轨迹是曲线 B.船返回岸边最快用时为60sC.船在水中的实际行驶速度大小为5m/s D.若水流速度增大，船到河岸的时间将会延长3.一次校运会上，小明以2.00m的成绩夺得男子跳高冠军。另一位同学想估算一下小明起跳时的竖直速度：他根据人体比例，认为小明起跳时重心离地约1m，越过横杆时，重心比横杆高约0.25m，重力加速度g取10m/s2。由此可估算出小明起跳时的竖直速度约为（）A.7m/s B.6m/s C.5m/s D.4m/s4.从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（）A.9∶1 B.9∶2 C.36∶1 D.72∶15.下列现象中利用了离心现象的是（）A.旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴B.列车转弯处铁轨外轨道比内轨道高些C.拖把桶通过旋转使拖把脱水D.洗衣机脱水桶高速旋转甩掉附着在衣服上的水6.某乐园有一种“旋转飞船”项目，模型飞船固定在旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为θ（60°<θ<120°），当模型飞船以角速度ω绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A.对模型飞船受力分析：受旋臂的作用力、重力、向心力作用B.模型飞船做匀速圆周运动的向心力沿旋臂指向O点C.若仅增大角速度ω，旋臂对模型飞船的作用力一定增大D.若仅增大夹角θ，旋臂对模型飞船的作用力一定增大7.中国面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（）A.空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大B.掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同C.落入锅中时，最大速度是最小速度的3倍D.若初速度，则8.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）A.所受地球引力的大小近似为零B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小二、多项选择题（本大题共3题，每小题4分，共计12分。每小题列出的四个选项中有多项是符合题目要求的，多选或错选不得分）9.修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（）A.A、B的线速度大小之比为1：1B.A、B的角速度大小之比为1：1C.A、C的周期之比为3：2D.A、C的向心加速度大小之比为9：410.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如乙图所示则()A.小球的质量为B.当地的重力加速度大小为C.时，杆对小球弹力方向向上D.时，小球受到的弹力与重力大小相等三、实验题（共17分）11.如图所示的装置可以用来探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。两个变速塔轮通过皮带连接，半径分别为Ra和Rb，选变速塔轮上不同的轮可以改变Ra、Rb的大小。长槽和短槽分别与塔轮a、塔轮b同轴固定，长槽上两个挡板与转轴相距分别为r0和2r0，短槽上挡板与转轴相距r0，质量分别为m1、m2的钢球1、2放在槽中。实验中，匀速转动手柄带动塔轮a和塔轮b转动，钢球随之做匀速圆周运动，最后从标尺上读出两个钢球所受向心力F1、F2的比值。（1）本实验采用的科学方法是（填选项前的字母）。A控制变量法 B.极限法C微元法 D.等效替代法（2）某次实验中钢球的质量相同，要探究向心力大小与半径的关系，则钢球1应放在长槽挡板距转轴_________（选填“r0”或“2r0”）处，并且调节皮带连接的两个塔轮的半径之比Ra：Rb=_________。（3）若实验时钢球的质量相同，均放在距转轴r0处，调节两个塔轮的半径之比Ra：Rb=2：1，实验读出两个钢球所受向心力之比F1：F2=1：4，则根据实验结果可以推出的结论是：（填选项前的字母）。A.在质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B.在质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比12.三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________________．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________m/s.(g取10m/s2)四、解答题（共39分）13.如图甲所示，在科技馆中，“小球旅行记”吸引了很多小朋友的观看。“小球旅行记”可简化为如图乙所示。处在P点的质量为m的小球由静止沿半径为R的光滑圆弧轨道下滑到最低点Q时对轨道的压力为2mg，小球从Q点水平飞出后垂直撞击到倾角为30°的斜面上的S点。不计摩擦和空气阻力，已知重力加速度大小为g，求：（1）小球从Q点飞出时的速度大小。（2）Q点到S点的水平距离。14.风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度处，杆上套一质量可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为，方向水平向左。小球以速度向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取。求：（1）小球在空中的运动时间；（2）小球落地时的速度大小和方向（速度方向可用速度与水平方向夹角的三角函数表示）。15.一光滑圆锥固定在水平地面上，其圆锥角为74°，圆锥底面的圆心为O。用一根长为0.5m的轻绳一端系一质量为0.1kg的小球（可视为质点），另一端固定在光滑圆锥顶上O点，O点距地面高度为0.75m，如图所示，如果使小球在光滑圆锥表面上做圆周运动。（1）当小球的角速度不断增大，求小球恰离开圆锥表面时的角速度和此时细绳的拉力；（2）当小球的角速度为2rad/s时，求轻绳中的拉力大小；（3）逐渐增加小球的角速度，若轻绳受力为时会被拉断，求当轻绳断裂后小球做平抛运动的水平位移。（取，，）

2024-2025学年第二学期珠海市实验中学，河源高级中学，中山市实验中学，惠州市博罗中学，珠海市鸿鹤中学，惠州市实验中学联考试卷一、单项选择题（本大题共8题，每小题4分，共计32分。每小题列出的四个选项中只有一项是最符合题目要求的）1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（）A.速率 B.速度C.加速度 D.合外力【答案】B【解析】【详解】A．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度大小，即速率不一定发生变化，例如匀速圆周运动，A错误；B．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向时刻发生变化，即一定变化的物理量是速度，B正确；CD．做曲线运动的物体，在运动过程中，其所受外力的合力与加速度可能不变，例如平抛运动，CD错误。故选B。2.洪水无情人有情，每一次重大抢险救灾，都有子弟兵的身影；如图所示，消防救援队员驾船赶往现场解救被困群众安全返回岸边，某时刻船与安全的平直河岸最近距离为180m，河中各处的水流速度相同，大小为v水=3m/s，船在静水中的速度大小为，为保证能让群众尽快脱离危险，船头始终垂直于河岸行驶，以下说法正确的是（）A.船的实际行驶轨迹是曲线 B.船返回岸边最快用时为60sC.船在水中的实际行驶速度大小为5m/s D.若水流速度增大，船到河岸的时间将会延长【答案】C【解析】【详解】A．船沿平行河岸和垂直河岸方向均做匀速运动，可知合运动为直线运动，即船的实际行驶轨迹是直线，选项A错误；B．船返回岸边最快用时为选项B错误；C．船在水中实际行驶速度大小为选项C正确；D．水流速度不影响船垂直河岸的速度，则若水流速度增大，船到河岸的时间将不变，选项D错误。故选C。3.一次校运会上，小明以2.00m的成绩夺得男子跳高冠军。另一位同学想估算一下小明起跳时的竖直速度：他根据人体比例，认为小明起跳时重心离地约1m，越过横杆时，重心比横杆高约0.25m，重力加速度g取10m/s2。由此可估算出小明起跳时的竖直速度约为（）A.7m/s B.6m/s C.5m/s D.4m/s【答案】C【解析】【详解】小明在竖直方向可视作竖直上抛运动，其重心上升高度h=（2-1+0.25）m=1.25m运用逆向思维，从起跳到最高点在竖直方向的运动可视为自由落体运动，由v2=2gh可得v=5m/s故选C。4.从“玉兔”登月到“祝融”探火，我国星际探测事业实现了由地月系到行星际的跨越。已知火星质量约为月球的9倍，半径约为月球的2倍，“祝融”火星车的质量约为“玉兔”月球车的2倍。在着陆前，“祝融”和“玉兔”都会经历一个由着陆平台支撑的悬停过程。悬停时，“祝融”与“玉兔”所受陆平台的作用力大小之比为（）A.9∶1 B.9∶2 C.36∶1 D.72∶1【答案】B【解析】【分析】【详解】悬停时所受平台的作用力等于万有引力，根据可得故选B。5.下列现象中利用了离心现象的是（）A.旋转雨伞甩掉雨伞上的水滴B.列车转弯处铁轨的外轨道比内轨道高些C.拖把桶通过旋转使拖把脱水D.洗衣机脱水桶高速旋转甩掉附着在衣服上的水【答案】ACD【解析】【详解】A．旋转雨伞，甩掉雨伞上的水滴，水做离心运动被从伞上甩掉，属于离心现象的应用，故A正确；B．火车外轨高于内轨时，轨道给火车的支持力斜向弯道内侧，它与重力的合力指向圆心，为火车转弯提供了一部分向心力，防止火车发生离心现象，故B错误；C．在脱水的过程中，随脱水筒转速的增加，拖把上水所受的力不足以提供水做圆周运动所需要的向心力，所以水做离心运动，拖布上的水沿切线的方向向外甩出，利用了离心现象，故C正确；D．洗衣机脱水筒高速旋转把附着在衣服上的水分，是利用离心作用将水从衣服甩掉，是利用的离心运动，故D正确。故选ACD。6.某乐园有一种“旋转飞船”项目，模型飞船固定在旋臂上，旋臂与竖直方向夹角为θ（60°<θ<120°），当模型飞船以角速度ω绕中央轴在水平面内做匀速圆周运动时，下列说法正确的是（）A.对模型飞船受力分析：受旋臂的作用力、重力、向心力作用B.模型飞船做匀速圆周运动的向心力沿旋臂指向O点C.若仅增大角速度ω，旋臂对模型飞船的作用力一定增大D.若仅增大夹角θ，旋臂对模型飞船的作用力一定增大【答案】C【解析】【详解】A．旋臂对模型飞船的作用力的竖直分量与飞船的重力平衡，水平分量提供向心力，则旋臂对模型飞船的作用力方向不是竖直向上，故A错误；B．模型飞船做匀速圆周运动的向心力沿水平方向指向转轴，故B错误；C．旋臂对模型飞船的作用力若仅增大角速度ω，旋臂对模型飞船作用力一定增大，故C正确；D．若仅增大夹角θ，结合可知，当θ由60°增加到90°时，飞船做圆周运动的半径变大，则旋臂对模型飞船的作用力F变大；当θ由90°增加到120°时，飞船做圆周运动的半径变小，则旋臂对模型飞船的作用力F变小，选项D错误。故选C。7.中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“山西刀削面”堪称天下一绝，传统的操作手法是一手托面一手拿刀，直接将面削到开水锅里。如图所示，小面片刚被削离时距开水锅的高度为L，与锅沿的水平距离为L，锅的半径也为L，若将削出的小面片的运动视为平抛运动，且小面片都落入锅中，重力加速度为g，则下列关于所有小面片的描述正确的是（）A.空中相邻两个面片飞行过程中水平距离可能逐渐变大B.掉落位置不相同的小面片，从抛出到落水前瞬间速度的变化量不同C.落入锅中时，最大速度是最小速度3倍D.若初速度为，则【答案】A【解析】【详解】A．面片飞行过程中水平方向做匀速直线运动，若先飞出的面片初速度较大，则空中相邻两个面片飞行过程中水平距离逐渐变大，故A正确；B．掉落位置不相同的小面片，下落高度相同，由可知，下落的时间相等，由可知，从抛出到落水前瞬间速度的变化量相等，故B错误；CD．由可知，下落时间为水平位移的范围为则初速度的取值范围为可得落入锅中时的竖直分速度为则落入锅中时，最大速度最小速度为可知，落入锅中时，最大速度不是最小速度的3倍，故CD错误。故选A。8.2022年3月，中国航天员翟志刚、王亚平、叶光富在离地球表面约的“天宫二号”空间站上通过天地连线，为同学们上了一堂精彩的科学课。通过直播画面可以看到，在近地圆轨道上飞行的“天宫二号”中，航天员可以自由地漂浮，这表明他们（）A.所受地球引力的大小近似为零B.所受地球引力与飞船对其作用力两者的合力近似为零C.所受地球引力的大小与其随飞船运动所需向心力的大小近似相等D.在地球表面上所受引力的大小小于其随飞船运动所需向心力的大小【答案】C【解析】【详解】ABC．航天员在空间站中所受万有引力完全提供做圆周运动的向心力，飞船对其作用力等于零，故C正确，AB错误；D．根据万有引力公式可知在地球表面上所受引力的大小大于在飞船所受的万有引力大小，因此地球表面引力大于其随飞船运动所需向心力的大小，故D错误。故选C。二、多项选择题（本大题共3题，每小题4分，共计12分。每小题列出的四个选项中有多项是符合题目要求的，多选或错选不得分）9.修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是（）A.A、B的线速度大小之比为1：1B.A、B的角速度大小之比为1：1C.A、C的周期之比为3：2D.A、C向心加速度大小之比为9：4【答案】AD【解析】【详解】A．修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A正确；B．A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有则A、B的角速度大小之比为3：2，故B错误；C．B、C的周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有可知A、C的周期之比为2：3，故C错误；D．根据向心加速度的公式可知A、C的向心加速度大小之比为9：4，故D正确。故选AD。10.如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动小球运动到最高点时，杆与小球间弹力大小为F，小球在最高点的速度大小为v，其图象如乙图所示则()A.小球的质量为B.当地的重力加速度大小为C.时，杆对小球弹力方向向上D.时，小球受到的弹力与重力大小相等【答案】BD【解析】【详解】AB.在最高点，若v=0，则N=mg=a；若N=0，由图知：v2=b，则有，解得，；故A项不合题意，B项符合题意C.由图可知：当v2＜b时，杆对小球弹力方向向上，当v2＞b时，杆对小球弹力方向向下，所以当v2=c时，杆对小球弹力方向向下，故C项不合题意.D.若v2=2b，则，解得N=mg，即小球受到的弹力与重力大小相等，故D项符合题意.三、实验题（共17分）11.如图所示的装置可以用来探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力大小与哪些因素有关。两个变速塔轮通过皮带连接，半径分别为Ra和Rb，选变速塔轮上不同的轮可以改变Ra、Rb的大小。长槽和短槽分别与塔轮a、塔轮b同轴固定，长槽上两个挡板与转轴相距分别为r0和2r0，短槽上挡板与转轴相距r0，质量分别为m1、m2的钢球1、2放在槽中。实验中，匀速转动手柄带动塔轮a和塔轮b转动，钢球随之做匀速圆周运动，最后从标尺上读出两个钢球所受向心力F1、F2的比值。（1）本实验采用的科学方法是（填选项前的字母）。A.控制变量法 B.极限法C.微元法 D.等效替代法（2）某次实验中钢球的质量相同，要探究向心力大小与半径的关系，则钢球1应放在长槽挡板距转轴_________（选填“r0”或“2r0”）处，并且调节皮带连接的两个塔轮的半径之比Ra：Rb=_________。（3）若实验时钢球的质量相同，均放在距转轴r0处，调节两个塔轮的半径之比Ra：Rb=2：1，实验读出两个钢球所受向心力之比F1：F2=1：4，则根据实验结果可以推出的结论是：（填选项前的字母）。A.在质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比B.在质量和运动半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比【答案】（1）A（2）①.②.1：1（3）B【解析】【小问1详解】本实验采用控制变量法。故选A。【小问2详解】[1]本实验要探究向心力大小与半径的关系，小球2放在短槽上挡板与转轴相距r0处，则小球1应放在长槽上挡板与转轴相距2r0处。[2]同时控制两小球转动的角速度相同，由于皮带连接的两个塔轮边缘的线速度大小相等，根据v=ωR则调节皮带连接的两个塔轮的半径之比应为Ra：Rb=1：1【小问3详解】根据上一问分析可知实验结果结合数学关系可以推出的结论是质量和运动半径一定时，可知向心力大小与角速度的平方成正比。故选B。12.三个同学根据不同的实验条件，进行了探究平抛运动规律的实验：(1)甲同学采用如图甲所示的装置．用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明_________________．(2)乙同学采用如图乙所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看作与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC＝BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等．现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是________．仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明________________．(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图丙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为L＝2.5cm，则由图可求得拍摄时每__________s曝光一次，该小球做平抛运动的初速度大小为__________m/s.(g取10m/s2)【答案】①.平抛运动的竖直分运动是自由落体运动②.两球P、Q将相碰③.平抛运动的水平分运动是匀速直线运动④.0.05⑤.1.0【解析】【详解】（1）金属片把A球沿水品方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直分运动是自由落体运动．

（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动.（3）因为小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．根据△y=gT2，即L=gT2，解得：，又因为2L=v0T，解得：v0=1.0m/s。四、解答题（共39分