精品解析：黑龙江省绥化市第二中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

绥化市第二中学高一下学期期中考试 物理学科试卷（时间：75分钟 满分：100分） 出题人：李洪涛 审核人：王静 一、选择题（本题共12小题，每小题4分.其中1～8小题为单选题，9～12小题为多选题） 1. 某物体做匀速圆周运动，下列描述其运动的物理量中，恒定不变的是（　　） A. 向心力 B. 向心加速度 C 线速度 D. 周期 【答案】D 【解析】 【详解】AB．向心力和向心加速度的方向指向圆心，运动的过程中，方向时刻改变，AB错误； C．线速度沿着运动的切线方向，匀速圆周运动时，大小不变但运动方向时刻改变，C错误； D．周期是标量，匀速圆周运动时，大小不变，D正确。 故选D。 2. 下列关于曲线运动的说法中，正确的是(　　) A. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 B. 做曲线运动物体其速度大小一定是变化的 C. 做匀速圆周运动的物体，所受的合力不一定时刻指向圆心 D. 骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车座的压力减小，这是失重造成的 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】A．做曲线运动的物体可以受恒力的作用，如平抛运动加速大小不变，A错误； B．曲线运动的速度方向时刻都变化，但是大小可以不变，如匀速圆周运动，B错误； C．做匀速圆周运动的物体所受合外力提供向心力，合力的大小不变，方向始终指向圆心，方向时刻改变，C错误； D．骑自行车冲到圆弧形桥顶时，合力向下作为向心力，有向下的向心加速度，支持力小于重力，故人对自行车座的压力减小，这是由于失重原因造成的，D正确。 故选D。 3. 如图所示，AB和CD是彼此平行且笔直的河岸。若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（　　） A. 曲线S B. 直线R C. 曲线Q D. 直线P 【答案】A 【解析】 【详解】小船的实际运动是小船在静水中垂直河岸的运动与随河水流动的合运动，其中分运动一个是匀速直线运动（沿AB方向），另一个是匀加速直线运动（沿AC方向），则它们的合运动是匀变速曲线运动，因此小船将沿曲线运动，其轨迹将偏向合力的方向，即沿AC方向偏，所以小船实际运动轨迹为曲线S，故选A。 【点睛】讨论两个分运动的合运动的性质，要看两个分运动的合加速度与两个分运动的合速度是否在一条直线上，如果在一条直线上，则合运动是直线运动，否则为曲线运动。 4. 质量分别为 M 和 m 的两个小球，分别用长 2l 和 l 的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量 为 M 和 m 小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图所示，则（　　） A. B. cos α＝2cos β C. D. tan α＝tan β 【答案】A 【解析】 【详解】设转轴稳定转动时角速度为，可知稳定时两球角速度相等.根据牛顿第二定律得： 对M分析有： ① 对m分析有： ② 联立①②计算得出： 故选A。 5. 如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为，此时（　　） A. 杆受到0.5mg的拉力 B. 杆受到0.5mg的压力 C. 杆受到1.5mg的拉力 D. 杆受到1.5mg的压力 【答案】B 【解析】 【详解】设此时杆对小球的作用力为拉力，则有 解得 负号说明力的方向与假设相反，即球受到的力为杆子的支持力，根据牛顿第三定律可知杆受到的压力，故B正确，ACD错误。 6. 如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ） A. 圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心 B. 圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心 C. 圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D. 圆盘对B的摩擦力和向心力 【答案】B 【解析】 【详解】以A、B整体为研究对象，受重力、圆盘的支持力及圆盘对B的摩擦力，重力与支持力平衡，摩擦力提供向心力，即摩擦力指向圆心。以A为研究对象，受重力、B的支持力及B对A的摩擦力，重力与支持力平衡，B对A的摩擦力提供A做圆周运动的向心力，即方向指向圆心，由牛顿第三定律，A对B的摩擦力背离圆心，所以物体B在水平方向受圆盘对B指向圆心的摩擦力和A对B背离圆心的摩擦力。 故选B。 7. 两颗行星的质量分别为，绕太阳运行的轨道半长轴分别为，则它们的公转周期之比为（ ） A. B. C. D. 无法确定 【答案】C 【解析】 【详解】根据开普勒第三定律：，所以，即，C正确． 8. 火星是地球的近邻，已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍，火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为（ ） A. 10 B. 20 C. 22.5 D. 45 【答案】C 【解析】 【详解】由可得：，，则：． A. 10，选项A不符合题意； B. 20，选项B不符合题意； C. 22.5，选项C符合题意； D. 45，选项D不符合题意； 9. 如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则( ) A. B. C. 绳的拉力等于的重力 D. 绳的拉力大于的重力 【答案】AD 【解析】 【分析】将小车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，从而判断出重物的运动规律，从而判断绳的拉力与B的重力关系． 【详解】小车的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向的两个运动， 设斜拉绳子与水平面的夹角为θ，由几何关系可得：vB=vAcosθ，所以vA＞vB；故A正确，B错误；因小车匀速直线运动，而θ逐渐变小，故vB逐渐变大，物体有向上的加速度，绳的拉力大于B的重力，故C错误，D正确；故选AD． 【点睛】解决本题的关键将汽车的运动分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，知道沿绳子方向的速度等于重物的速度大小，注意三角知识与几何知识的运用． 10. 如图所示，一质点从倾角为θ的斜面顶点以水平速度v0抛出，重力加速度为g，下列说法正确的是： A. 质点自抛出后，经时间为离斜面最远 B. 质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为 C. 质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为 D. 质点抛出后，经时间为离斜面最远 【答案】AC 【解析】 【详解】当物体的速度与斜面方向平行时，距离斜面最远，根据平行四边形定则知，此时的速度 v= 竖直分速度 vy=v0tanθ 根据 vy=gt 得， 故AC正确，BD错误。 故选AC。 11. 火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是（ ） A. 适当减小内外轨的高度差 B. 适当增加内外轨的高度差 C. 适当减小弯道半径 D. 适当增大弯道半径 【答案】BD 【解析】 【详解】设内外轨距离为，火车转弯时为减小外轨所受压力，可使外轨略离于内轨，高度差为，使轨道形成斜面，若火车速度合适，内外轨均不受挤压，此时，重力与支持力的合力提供向心力，如图 有 得 其中 当火车速度增大时，应适当增大转弯半径或增加内外轨道的高度差，故BD正确，AC错误。 故选BD。 12. 如图所示，长0.5m的轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s.g取，下列说法正确的是（ ） A. 小球通过最高点时，对杆的拉力大小是24N B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．设在最高点杆子表现为拉力，对于小球则有 代入数据得 则杆子表现为推力，大小为6N，所以小球对杆子表现为压力，大小为6N，故A错误，B正确； CD．在最低点，杆子表现为拉力，对于小球有 代入数据得 F=54N 故C错误，D正确。 故选BD。 二、填空题（本题共2小题，每空3分，共21分） 13. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为，此时R的速度大小为________cm/s。R在上升过程中运动轨迹的示意图是________。（R视为质点） 【答案】 ①. 5 ②. D 【解析】 【详解】[1]根据匀速直线运动公式可知 可得 t=2s 水平位移由运动学公式可知 则水平加速度为 因此在t=2s时 则该点速度矢量合成可知 [2]由于蜡块有向右的加速度，所以合外力指向右侧。由于曲线运动的运动轨迹偏向向合外力方向，因此蜡块轨迹向右侧偏移。故选D。 14. 某同学在做“研究平抛物体运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则： （1）A到B的时间间隔t＝________； （2）小球平抛的初速度________m/s（g取）； （3）B点的竖直速度＝________m/s； （4）小球开始做平抛运动的位置坐标x=________cm，y=________cm。 【答案】（1）0.1 （2）2 （3）1.5 （4） ①. -10 ②. -1.25 【解析】 【小问1详解】 在竖直方向上 得 【小问2详解】 小球平抛运动的初速度 【小问3详解】 小球在B点竖直方向上的分速度为 【小问4详解】 小球从初始点运动到B点的时间为 水平方向上的位移为 竖直方向上的位移为 所以开始做平抛运动的位置坐标为 x=20cm−30cm=−10cm y=10cm−11.25cm=−1.25cm 三、计算题；要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，只写结果的，不能得分） 15. 把一小球从离地面处，以的初速度水平抛出，不计空气阻力，（）。求： （1）小球在空中飞行的时间； （2）小球落地点离抛出点的水平距离； （3）小球落地时的速度大小。 【答案】（1）1s；（2）10m；（3） 【解析】 【详解】（1）竖直方向上有 解得 （2）水平方向有 （3）竖直方向有 水平方向有 则小球落地时的速度大小为 16. 如图所示，一个小球质量为m，在半径为R的光滑管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，则： （1）小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？ （2）若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球对A点的速度应为多少？ 【答案】（1）对下管有压力，；（2） 【解析】 【详解】（1）小球从A运动到B做平抛运动，则 水平方向 竖直方向 解得 若球对上、下管壁均无压力，则有 解得 而，所以对下管有压力，根据 解得 根据牛顿第三定律可知对下管的压力为 （2）小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则上侧管壁对小球压力也为，则有 解得 【点睛】本题主要考查了向心力公式及平抛运动的基本公式的直接应用，再判断管壁弹力方向时可以采用假设法，难度不大，属于基础题。 17. 如图所示，在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，O为悬点，O＇为O在水平地面上的投影，已知绳长为a，绳与竖直方向夹角为θ=60°，OO＇间距离为，某时刻绳被剪断，小球将落到P 点，求： （1）小球做圆周运动的速度v； （2）P到O＇距离L。 【答案】（1） ； （2） 【解析】 【分析】 【详解】（1）小球所受合力提供向心力 解得小球做圆周运动的线速度为 （2）绳被剪断，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则有 代入数值解得 根据几何关系得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 绥化市第二中学高一下学期期中考试 物理学科试卷（时间：75分钟 满分：100分） 出题人：李洪涛 审核人：王静 一、选择题（本题共12小题，每小题4分.其中1～8小题为单选题，9～12小题为多选题） 1. 某物体做匀速圆周运动，下列描述其运动的物理量中，恒定不变的是（　　） A. 向心力 B. 向心加速度 C. 线速度 D. 周期 2. 下列关于曲线运动的说法中，正确的是(　　) A. 做曲线运动的物体的加速度一定是变化的 B. 做曲线运动的物体其速度大小一定是变化的 C. 做匀速圆周运动的物体，所受的合力不一定时刻指向圆心 D. 骑自行车冲到圆弧形桥顶时，人对自行车座的压力减小，这是失重造成的 3. 如图所示，AB和CD是彼此平行且笔直河岸。若河水不流动，小船船头垂直河岸由A点匀速驶向对岸，小船的运动轨迹为直线P；若河水以稳定的速度沿平行河岸方向向右流动，且水流速度处处相等，现使小船船头垂直河岸由A点匀加速驶向对岸，则小船实际运动的轨迹可能是图中的（　　） A. 曲线S B. 直线R C. 曲线Q D. 直线P 4. 质量分别为 M 和 m 的两个小球，分别用长 2l 和 l 的轻绳拴在同一转轴上，当转轴稳定转动时，拴质量 为 M 和 m 小球的悬线与竖直方向夹角分别为α和β，如图所示，则（　　） A. B. cos α＝2cos β C. D. tan α＝tan β 5. 如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为，此时（　　） A. 杆受到0.5mg的拉力 B. 杆受到0.5mg的压力 C. 杆受到1.5mg的拉力 D. 杆受到1.5mg的压力 6. 如图所示，物体A、B随水平圆盘绕轴匀速转动，物体B在水平方向所受的作用力有（ ） A. 圆盘对B及A对B的摩擦力，两力都指向圆心 B. 圆盘对B的摩擦力指向圆心，A对B的摩擦力背离圆心 C. 圆盘对B及A对B的摩擦力和向心力 D. 圆盘对B的摩擦力和向心力 7. 两颗行星的质量分别为，绕太阳运行的轨道半长轴分别为，则它们的公转周期之比为（ ） A. B. C. D. 无法确定 8. 火星是地球的近邻，已知火星的轨道半径约为地球轨道半径的1.5倍，火星的质量和半径分别约为地球的0.1倍和0.5倍，则太阳对地球的引力和太阳对火星的引力的比值为（ ） A. 10 B. 20 C. 22.5 D. 45 9. 如图所示,做匀速直线运动的小车A通过一根绕过定滑轮的长绳吊起一重物B,设重物和小车速度的大小分别为vB、vA,则( ) A. B. C. 绳拉力等于的重力 D. 绳的拉力大于的重力 10. 如图所示，一质点从倾角为θ的斜面顶点以水平速度v0抛出，重力加速度为g，下列说法正确的是： A. 质点自抛出后，经时间为离斜面最远 B. 质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为 C. 质点抛出后，当离斜面最远时速度大小为 D. 质点抛出后，经时间为离斜面最远 11. 火车转弯可以看成是在水平面内做匀速圆周运动，火车速度提高会使外轨受损.为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题，下列措施可行的是（ ） A. 适当减小内外轨的高度差 B. 适当增加内外轨的高度差 C. 适当减小弯道半径 D. 适当增大弯道半径 12. 如图所示，长0.5m轻质细杆，一端固定有一个质量为3kg的小球，另一端由电动机带动，使杆绕O点在竖直平面内做匀速圆周运动，小球的速率为2m/s.g取，下列说法正确的是（ ） A. 小球通过最高点时，对杆拉力大小是24N B. 小球通过最高点时，对杆的压力大小是6N C. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是24N D. 小球通过最低点时，对杆的拉力大小是54N 二、填空题（本题共2小题，每空3分，共21分） 13. 某研究性学习小组进行了如下实验：如图所示，在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，水中放一个红蜡做成的小圆柱体R。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧后竖直倒置且与y轴重合，在R从坐标原点以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向做初速为零的匀加速直线运动。同学们测出某时刻R的坐标为，此时R的速度大小为________cm/s。R在上升过程中运动轨迹的示意图是________。（R视为质点） 14. 某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如图所示物体的运动轨迹，A、B、C三点的位置在运动轨迹上已标出，则： （1）A到B的时间间隔t＝________； （2）小球平抛的初速度________m/s（g取）； （3）B点的竖直速度＝________m/s； （4）小球开始做平抛运动的位置坐标x=________cm，y=________cm。 三、计算题；要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位，只写结果的，不能得分） 15. 把一小球从离地面处，以的初速度水平抛出，不计空气阻力，（）。求： （1）小球在空中飞行的时间； （2）小球落地点离抛出点的水平距离； （3）小球落地时的速度大小。 16. 如图所示，一个小球质量为m，在半径为R的光滑管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，则： （1）小球在A点对上侧管壁有弹力作用还是对下侧管壁有弹力作用？作用力多大？ （2）若要使小球对上侧管壁弹力大小等于重力，则小球对A点速度应为多少？ 17. 如图所示，在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，O为悬点，O＇为O在水平地面上的投影，已知绳长为a，绳与竖直方向夹角为θ=60°，OO＇间距离为，某时刻绳被剪断，小球将落到P 点，求： （1）小球做圆周运动的速度v； （2）P到O＇的距离L。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$