江西九江六校2025-2026学年高一下学期4月第一次段考物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1高一年级第一次段考物理试卷共6页，15小题，满分100分。考试用时75分钟。注意事项：1、考查范围：必修第二册第五章至第七章第3节。2、答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡指定位置上。3、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。4、考生必须保持答题卡的整洁。考试结束后，请将答题卡交回。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。1.哈尔滨2025年第九届亚洲冬季运动会短道速滑项目上，我国选手林孝埈夺得男子500米金牌。如图为比赛中林孝埈加速滑过弯道时的情景，此时他受合力及速度方向可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】B【解析】做曲线运动时，某一点的速度方向在该点的曲线切线上，所受合力方向位于轨迹的凹侧，由于加速滑过弯道，所以合力方向与速度方向的夹角小于90°。故选B。2.如图，汽车雨刮器在转动时，杆上A、B两点绕O点转动，若B点是A、O两点连线的中点，则A、B两点绕O点转动的线速度大小之比为（）A. B. C. D.【答案】B【解析】A、B两点绕O点同轴转动，角速度相等。根据线速度与角速度的关系公式线速度大小与转动半径成正比。由题意知B点是A、O两点连线的中点，则A点的转动半径是B点转动半径的2倍，即所以A、B两点的线速度大小之比。故选B。3.如图，一同学将乒乓球以的速度水平击出，另一个同学在比击出点低处接住该球，忽略空气阻力，重力加速度大小取，则乒乓球被接住前瞬间速度大小为（）A. B. C. D.【答案】D【解析】乒乓球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动。水平分速度v竖直方向根据速度位移公式解得v被接住前瞬间的速度大小即合速度故选D。4.一质量为m的羽毛球卡在球筒里，已知羽毛球和球筒间的最大静摩擦力为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g。如图，某同学想要把羽毛球取出，用力甩球筒，使羽毛球在竖直平面内绕O点做半径为R的圆周运动。当球筒运动至竖直朝下时，羽毛球恰要相对球筒滑动，则此时球筒的角速度大小为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】由题可知最大静摩擦力当球筒运动至竖直朝下时，羽毛球处于圆周运动最低点，受竖直向下的重力和竖直向上的静摩擦力，合力提供向心力，由牛顿第二定律得当恰要滑动时联立解得故选A。5.星体之间由于潮汐作用，月球绕地球公转的轨道正在缓慢上升，而火卫一绕火星公转的轨道正在缓慢下降，月球、火卫一的公转轨道均近似为圆轨道，下列说法正确的是（）A.月球受到地球的引力缓慢增大 B.月球绕地球公转的周期缓慢减小C.火卫一绕火星公转的线速度缓慢增大 D.火卫一绕火星公转的角速度缓慢减小【答案】C【解析】A．根据万有引力公式F=G月球轨道半径增大，其余量不变，引力减小，故A错误；B．由万有引力提供向心力GM推导得T=增大则公转周期增大，故B错误；C．火卫一轨道半径减小，由万有引力提供向心力GM得线速度减小则增大，故C正确；D．由万有引力提供向心力GM得角速度火卫一减小则增大，故D错误。故选C。6.某同学设计了一款游戏装置，将两小球套在光滑的圆圈上，小球的质量大于小球的质量，然后让圆圈绕竖直中心轴匀速转动，稳定后，下列选项中两小球的位置可能正确的是（）A. B.C. D.【答案】A【解析】稳定后，两小球在水平面内做匀速圆周运动，小球所受重力与圆圈的支持力的合力提供向心力，如图解得两小球转动的角速度相等，所以相同，两小球在同一水平面上。故选A。7.如图，环保人员在检查时发现一根圆形排污管正在向外满口排出大量污水。若测得水平管口距落点的竖直高度为（），管口的直径为d，污水落点距管口的水平距离为l，重力加速度大小为g。则排污管排出污水的流量Q（流量是指单位时间内通过管道横截面的流体体积）为（）A. B. C. D.【答案】A【解析】污水从管口排出做平抛运动，设水流速度为，根据平抛运动规律有，解得则排污管排出污水的流量为故选A。8.如图，一长为L的轻杆下端固定一小球（视为质点），上端连在光滑水平轴O上，轻杆可绕水平轴在竖直平面内运动。当小球在最低点时给它一个水平初速度，小球刚好能做完整的圆周运动。不计空气阻力，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A.小球做圆周运动的过程中，仅在最低点，合力指向圆心B.小球做圆周运动的过程中，合力时刻指向圆心C.小球做圆周运动的过程中，存在某些位置，杆上作用力为0D.小球运动到最高点的速度大小为【答案】C【解析】AB．小球在竖直平面内做变速圆周运动，在最高点和最低点，速度方向水平，重力竖直向下，杆的作用力在竖直方向上，切向合力为零，合力指向圆心，在其他位置重力有切向分量，合力不指向圆心，故AB错误；C．小球在最低点时杆表现为拉力；在最高点时，速度大于零即可，如果，则杆表现为支持力所以，从最低点到最高点，杆的作用力从拉力变为支持力，中间必然存在杆作用力为0的位置，故C正确；D．轻杆模型，小球刚好能做完整的圆周运动，意味着小球到达最高点时速度大于零即可，故D错误。故选C。9.如图，两个完全相同的小球M、N（均视为质点）通过长为且不可伸长的细线连接，将两球从同一位置，分别以、的初速度向左、右同时水平抛出，一段时间后，细线恰好绷紧。不计空气阻力，重力加速度大小为，下列说法正确的是（）A.经过，细线恰好绷紧B.细线恰好绷紧时，小球M、N之间的距离为C.细线恰好绷紧时，小球N下降的竖直距离为D.细线绷紧前瞬间，小球M的速度大小为【答案】AD【解析】两球均做平抛运动，竖直方向运动规律相同故两球始终在同一水平线上，竖直距离为零。水平方向上，两球背向运动，相对速度为v细线绷紧时，两球间水平距离等于线长即(vA．细线恰好绷紧，，故A正确；B．细线绷紧时，两球距离即为线长，故B错误；C．若，小球下降竖直距离，故C错误；D．若，竖直分速度则v=22+故选AD。10.无人机在空中表演时，机上传感器记录了无人机的运动情况，以水平向右为x轴正方向，以竖直向上为y轴正方向建立直角坐标系。水平方向无人机的关系图像如图甲所示，竖直方向无人机的关系图像如图乙所示。下列说法正确的是（）A.，该无人机在水平方向上做匀加速运动B.，该无人机的最大速度为C.，该无人机飞行的位移的大小为D.，该无人机飞行的位移方向与水平方向的夹角为【答案】BD【解析】A．由图甲可知，图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示速度vx说明无人机在水平方向做匀速直线运动，故A错误；B．无人机的合速度当最大时合速度最大。由图乙可知vymax则vmax=3C．内，水平位移x=vx竖直位移等于图线与时间轴围成的面积y=12总位移s=x2+yD．设位移方向与水平方向夹角为，则tanθ=y解得，故D正确。故选BD。二、非选择题：本题共5小题，共54分。11.某探究小组用下图实验装置来探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系，A、C挡板分别到左、右塔轮中心线距离相等。（1）本实验采用的方法是________（选填“控制变量法”或“等效替代法”）。（2）在探究向心力与角速度之间的关系时，皮带绕在半径________（选填“相同”或“不同”）的左、右塔轮上，质量相等的两个小球分别放在________（选填“A、B”“A、C”或“B、C”）挡板处，然后摇动手柄，观察和记录左、右标尺上露出的红白相间等分标记，粗略计算出两小球所受向心力的比值。【答案】（1）控制变量法（2）不同A、C【解析】【小问1解析】探究向心力大小与半径、角速度、质量多个物理量的关系时，需要控制其他量不变，只改变其中一个量来研究其对向心力的影响，因此本实验采用的方法是控制变量法。【小问2解析】探究向心力与角速度的关系时，需控制小球的质量和转动半径不变，改变角速度。皮带传动时，若皮带绕在半径不同的塔轮上，根据，两塔轮边缘线速度大小相等，半径不同则角速度不同，从而实现改变角速度的目的。由题图及题意可知，A、C挡板到各自塔轮中心线的距离相等，即转动半径相等，故应将质量相等的小球分别放在A、C挡板处，以满足控制变量法的要求。12.某探究小组用图甲所示的装置来探究平抛运动的特点，将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PO滑下后从O点飞出，落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点，移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点。重力加速度大小取，请回答下列问题：（1）安装实验装置时，为了保证钢球从O点水平飞出且初速度是一定的，则斜槽轨道PO末端________，每次从斜槽上________（选填“相同”或“不同”）的位置无初速度释放钢球。（2）某次实验时记录了A、B、C三点，取A点为坐标原点，建立了如图乙所示的坐标系，根据图中数据判断，A点________（选填“是”或“不是”）平抛运动的抛出点，小球平抛的初速度为________（结果保留2位有效数字）。（3）如图丙，调整了实验方案，钢球从斜槽轨道相同位置滚下，打在正对的竖直挡板上，把白纸和复写纸附着在挡板上，记录钢球的落点。若实验时，斜槽末端位置依次处于图中1、2、3且相邻位置间的水平间距相等。通过三次实验，记录到小球在白纸上同一竖直线上的三个落点，则图丙中________（选填“A”“B”或“C”）图可能正确。【答案】（1）水平相同（2）不是1.5（3）B【解析】【小问1解析】为了保证钢球做平抛运动，其初速度方向必须水平，因此斜槽轨道PO末端必须调节至水平。为了保证每次钢球平抛的初速度大小相等，每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球。【小问2解析】由图乙可知，水平方向xAB水平位移相等，说明从到和从到的时间间隔相等。竖直方向上，yAB=60cm,yBC若为抛出点，则竖直方向初速度为零，相等时间内的位移比应为，而所以点不是平抛运动的抛出点。根据匀变速直线运动推论有解得小球平抛的初速度v【小问3解析】设斜槽末端相邻位置间距为，小球初速度为。位置1离挡板最近，水平位移最小，运动时间最短，下落高度最小，落点最高；位置3离挡板最远，水平位移最大，运动时间最长，下落高度最大，落点最低。三次实验水平位移成等差数列，则运动时间也成等差数列，设时间间隔为。竖直方向做自由落体运动，相邻落点间的竖直距离对应相等时间间隔内的位移差。根据匀加速直线运动规律，随着时间推移，相等时间内的位移逐渐增大，即下方的间距应大于上方的间距。故选B。13.我国预计在2030年左右实现载人登月。如图，若载人探测器嫦娥十号绕月球做匀速圆周运动的周期为T、轨道半径为r，已知月球的半径为R且视为匀质球体，引力常量为G，不考虑月球的自转，求：（1）月球表面的重力加速度的大小；（2）月球的密度。【答案】（1）（2）【解析】【小问1解析】设月球质量为，嫦娥十号质量为。嫦娥十号绕月球做匀速圆周运动，万有引力提供向心力，由牛顿第二定律得解得在月球表面，不考虑自转影响，物体受到的万有引力等于重力，设物体质量为，有GM解得g联立解得g【小问2解析】月球视为匀质球体，其体积月球的密度将代入密度公式，得14.如图，某款奔跑类游戏APP中，游戏角色（视为质点）从距水平地面高为的平台边缘以的水平速度跳出，一段时间后，刚好垂直落在倾角为的斜面的中点上，然后游戏角色迅速调整姿态沿水平方向再次跳出，最后落到了水平地面上。游戏角色仅受重力作用，重力加速度g大小取，，求：（1）游戏角色从平台水平跳出后，经过多长时间，落在斜面的中点上？（2）斜面底端与平台边缘的水平距离s；（3）为了落到水平地面上，游戏角色沿水平方向再次跳出的速度范围。【答案】（1）0.6（2）2.4（3）3【解析】【小问1解析】角色做平抛运动，水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动。设经过时间落在斜面上，此时水平速度竖直速度角色垂直落在斜面上，说明速度方向与斜面垂直。斜面倾角为，则速度方向与水平方向的夹角满足根据速度分解有即解得【小问2解析】在时，角色的水平位移竖直下落高度落点离地高度落点位于斜面上，斜面底端与平台边缘水平距离为，则落点相对于斜面底端的水平距离为。根据斜面几何关系有解得【小问3解析】角色从斜面中点（离地高度）水平向左跳出，做平抛运动。落地时间由高度决定，解得设再次跳出的速度为，则水平位移落点相对于平台边缘的水平位移为为了落到水平地面上，落点不能落在斜面上，即解得同时，角色不能撞到左侧平台，平台边缘坐标为，且平台高度高于起跳点，故落点需满足解得综上所述，速度范围为15.某款角速度测量仪的结构简图如图甲所示。水平轻质横杆的中心O点固定在竖直的立轴上（为立轴延长线和地面的交点）。立轴上套着一个质量为的小球P（视为质点），小球P通过一根轻弹簧、两根不可伸长的轻绳分别连接在O点和小球M、N上（均视为质点），小球M、N套在水平细杆上，位于O点的左、右两侧且质量均为m。已知弹簧的原长为L，水平横杆长度为，连接小球P和小球M、N的轻绳长度均为。初始时系统静止，小球M、N靠在一起，两轻绳恰好绷紧且无张力。如图乙，让立轴转动起来，角速度从零开始缓慢增大，小球P沿立轴缓慢上升，弹簧始终在弹性限度内，不计一切摩擦和空气阻力，重力加速度大