精品解析：山西省阳泉市第一中学校2023-2024学年高一下学期5月期中物理试题

阳泉一中2023-2024学年第二学期高一年级期中考试试题 物理 考试时长： 75 分钟 总分： 100 分 客观题 一、单选题（每题仅有一个正确选项，每题4分，共28分） 1. 如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B，这时它所受的力突然反向,大小不变,在此力作用下，物体以后的运动情况中，可能的是 ( ) A. 沿曲线Ba运动 B. 沿曲线Bb运动 C. 沿曲线Bc运动 D. 沿曲线由B返回A 【答案】C 【解析】 【详解】A.因为力的方向发生了改变，曲线Ba不在力与速度的夹角内，故物体不可能沿着Ba运动，A错误 B.因为物体在B点的速度方向为切线方向，即直线Bb，而力与速度方向不同，所以物体不可能做直线运动，B错误 C.Bc在力与速度的夹角内，物体有可能沿着Bc运动，C正确 D.物体初速度方向向右，有向右运动的分速度，故不会沿曲线由B返回A，D错误 2. 如图所示，女排运动员将排球斜向上拍出，若忽略空气阻力，则关于排球在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 速度方向一定变化 B. 加速度大小一定变化 C. 排球运动到最高点时的速度为0 D. 速度方向与加速度方向相同 【答案】A 【解析】 【详解】A．排球做曲线运动，速度方向一定变化，A正确； B．排球加速度重力加速度，大小不变，B错误； C．排球做斜抛运动，运动到最高点时竖直方向速度为零，水平方向速度不为0，C错误； D．排球速度与加速度间有夹角，方向不同，D错误。 故选A。 3. 如图所示，某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方，若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度，则飞镖从离手到击中靶盘的过程中（　　） A. 空中飞行时间不变 B. 空中飞行时间变长 C 击中位置可能上移 D. 不可能击中靶心 【答案】B 【解析】 【详解】AB．飞镖做平抛运动，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。当仅仅减小投掷飞镖的速度时，因 水平位移不变，则击中靶盘的时间变长，即在空中飞行时间变长。故A错误，B正确； CD．在竖直方向上由 可知当变大时，竖直位移变大，击中点会向下偏移，则有可能击中靶心。故C错误，D正确。 故选B。 4. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ） A. 土星比地球的公转周期小 B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据开普勒第三定律可得 由于土星的轨道半长轴大于地球的轨道半长轴，则土星比地球的公转周期大，故A错误； B．由于火星绕太阳的运行轨道为椭圆，运行过程中，速率发生变化，故B错误； C．根据开普勒第一定律可知，太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，同一行星与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等，但地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积不相等，故D错误。 故选C。 5. 船从河岸A点沿直线AB到达对岸B点，AB和河岸的夹角为，假设河水速度保持不变且，已知A点和B点的距离为，船在静水中的速度大小为，则船从河岸A点沿直线AB到达对岸B点所用时间为（　　） A. 3s B. C. D. 4s 【答案】D 【解析】 【详解】由于船在静水中的速度满足 船头的指向应该和AB连线垂直，如图所示 由几何关系可得 则甲船从河岸A点沿直线AB到达对岸B点所用时间为 故选D。 6. 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体。若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体做匀速运动，且 B. 物体做加速运动，且 C 物体做加速运动，且 D. 物体做减速运动，且 【答案】B 【解析】 【详解】根据题意，分解汽车的速度，如图所示 则有 汽车向右匀速运动，则不变，减小，增大，则增大，且 可知，物体做加速运动，且 故选B。 7. 如图所示，饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度往鱼池中抛掷鱼饵颗粒．堤坝截面倾角为，坝顶离水面的高度为，取，不计空气阻力（，），下列说法正确的是（ ） A. 若平抛初速度，则鱼饵颗粒会落在堤坝上 B. 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小 C. 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水所用的时间越长 D. 若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度越大，落到堤坝上时速度方向与堤坝的夹角越小 【答案】B 【解析】 【详解】A．若鱼饵颗粒恰好落在B点，则竖直方向有 解得 水平方向有 解得 可知若平抛初速度，则鱼饵颗粒会落入水中，故A错误； BC．若鱼饵颗粒能落入水中，则下落高度一定，由 可知从抛出到落水所用的时间一定，落水时速度方向与水平面的夹角满足 可知平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小，故B正确，C错误； D．若鱼饵颗粒不能落入水中，落到斜面上时，位移与水平方向的夹角一定为，根据平抛运动推论有 可知一定，由几何关系可知落到堤坝上时速度方向与堤坝的夹角不变，故D错误。 故选B。 二、多选题（每题至少有两个正确选项，每题6分，选对一个得3分，选错不得分；共18分） 8. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C. 做曲线运动的物体速度一定发生变化 D. 做圆周运动的物体合外力一定等于向心力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．做平抛运动的物体，加速度恒定，是匀变速曲线运动。故A正确； B．做匀速圆周运动物体，加速度大小不变，方向指向圆心时刻改变，是非匀变速曲线运动。故B错误； C．做曲线运动的物体速度方向时刻改变，所以速度一定发生变化。故C正确； D．做匀速圆周运动物体合外力一定等于向心力。故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. P、Q受地球引力大小相等 B. P、Q做圆周运动的向心力大小相等 C. P、Q做圆周运动的角速度大小相等 D. P受地球引力大于Q所受地球引力 【答案】AC 【解析】 【详解】计算均匀球体与质点间的万有引力时，r为球心到质点的距离，因为P、Q到地球球心的距离相同，根据 F＝ 得P、Q受地球引力大小相等，P、Q随地球自转，角速度相同，但轨道半径不同，根据 Fn＝mRω2 得P、Q做圆周运动的向心力大小不同，A、C正确，B、D错误。 故选AC。 10. 如图甲所示，长为R的轻杆一端固定一个小球，小球在竖直平面内绕轻杆的另一端O做圆周运动，小球到达最高点时受到杆的弹力F与速度平方v2的关系如图乙所示，则（　　） A. 小球到达最高点的速度不可能为0 B. 当地的重力加速度大小为 C. v2＜b时，小球受到的弹力方向竖直向下 D. v2=c时，小球受到的弹力方向竖直向下 【答案】BD 【解析】 【详解】A．因杆既能提供支持力，又能提供拉力，则杆球模型的最高点临界条件是，则有 即小球到达最高点的最小速度为0，故A错误； BC．由图像可知，在时，以较小速度通过最高点，杆提供支持力，由牛顿第二定律有 可得 随着通过最高点速度增大，杆的支持力为正值（规定向上为正）逐渐减小，而当时，有 即 解得 故B正确，C错误； D．由以上分析可知，在时，以较大速度通过最高点，杆提供拉力，由牛顿第二定律有 可得 拉力为负值表示方向向下，大小随着速度增大而增大， 则小球受到的弹力方向一定竖直向下，故D正确。 故选BD。 主观题 三、实验题（每空2分，共12分） 11. （1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是________（填选项前的字母）。 A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B.使用密度大、体积小的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D.使斜槽末端切线保持水平 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验时，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点建立的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s，小球做平抛运动的抛出点的坐标是________。（g取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字） 【答案】 ①. BCD##CDB##DBC##BDC##CBD##DCB ②. 1.0 ③. （－10cm，－5cm） 【解析】 【详解】（1）[1] A．钢球与斜槽间的摩擦对实验无影响，只要到达斜槽末端的速度相等即可，选项A错误； B．使用密度大、体积小的钢球可减小相对的阻力，从而减小误差，选项B正确； C．实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下，以保证初速度相同，选项C正确； D．使斜槽末端切线保持水平，以保证抛出时的初速度水平，选项D正确； 故选BCD。 （2）[2][3]由于物体在竖直方向做自由落体运动，故在竖直方向有 由图可知 将，带入解得 T=0.1s 物体在水平方向做匀速直线运动故 将x=10cm=0.1m带入解得 因竖直方向两段相等时间的位移比为，则根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，抛出点到原点的竖直位移为5cm；水平位移是10cm，则抛出点的坐标是（-10cm，-5cm）。 12. 如图所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为1：2：3，④⑤⑥半径之比为3：2：1.现通过控制变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中 的方法； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A”、“B”或“C”中的两个）； （3）当质量和角速度一定时，探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在___________塔轮上（选填①②③④⑤⑥中的两个）； 【答案】（1）C （2）AC （3）①④ 【解析】 【小问1详解】 研究向心力的大小F与质量m的关系时，必须保证角速度和半径r是相同的；研究向心力的大小F与角速度的关系时，必须保证角速度和半径r是相同的；同样在研究向心力的大小F与半径r的关系时，必须保证角速度和质量m是相同的，所以在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中的控制变量法，故C正确，ABD错误。 故选C。 【小问2详解】 需要控制两小球做圆周运动的半径相同，故应选择到转轴距离都为R的AC两处。 【小问3详解】 两个变速塔轮靠皮带传动，即皮带套在的塔轮上线速度相同，若控制角速度相同，则两塔轮的半径相同，故应将皮带套在①④塔轮上。 三、解答题（13题10分，14题13分，15题19分，共42分） 13. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计速度是108km/h，汽车在这种水平路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的，试求： （1）如果汽车在这种高速路的水平路面弯道上转弯，其弯道的最小半径是多少？ （2）如果弯道的路面设计为倾斜，弯道半径为360m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度的正切值是多少？ 【答案】（1）150m；（2）0.25 【解析】 【详解】（1）汽车在水平路面上转弯时，可视为匀速圆周运动，其向心力由汽车与路面间的静摩擦力提供，当静摩擦力达到最大值时，对应的半径最小，由牛顿第二定律可得 其中 代入数据解得 故弯道的最小半径为150m。 （2）设弯道倾斜角度为θ，汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供，由牛顿第二定律可得 代入数据解得 故弯道路面倾斜角度的正切值为0.25。 14. 有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，求： （1）m对M的万有引力大小； （2）现从M中挖去半径为的球体，（两球心和质点在同一直线上，且两球表面相切）如图所示，则剩余部分对m的万有引力大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）由万有引力定律球体与质点之间的万有引力 （2）完整球体的质量 挖去的小球质量 被挖掉的小球与质点之间的万有引力 故剩下部分对质点的万有引力 15. 小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，球飞行水平距离x＝1.2m后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度h＝1.2m，手与球之间的绳长l＝0.9m，重力加速度g取10m/s2．忽略手的运动半径和空气阻力． （1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 （2）问绳能承受的最大拉力多大？ （3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 【答案】（1）m/s，m/s；（2）11N；（3）0.6m，m 【解析】 【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向 ， 水平方向 球落地时的速度大小文 解得 m/s，m/s （2）在最低点，根据牛顿第二定律有 解得 =11N （3）设绳长为，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，则有 绳断后球做平抛运动，竖直位移为h-，水平位移为，时间为，则有 h-= 解得 当m时x有极大值，解得 m 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 阳泉一中2023-2024学年第二学期高一年级期中考试试题 物理 考试时长： 75 分钟 总分： 100 分 客观题 一、单选题（每题仅有一个正确选项，每题4分，共28分） 1. 如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B，这时它所受的力突然反向,大小不变,在此力作用下，物体以后的运动情况中，可能的是 ( ) A. 沿曲线Ba运动 B. 沿曲线Bb运动 C 沿曲线Bc运动 D. 沿曲线由B返回A 2. 如图所示，女排运动员将排球斜向上拍出，若忽略空气阻力，则关于排球在空中的运动，下列说法正确的是（　　） A. 速度方向一定变化 B. 加速度大小一定变化 C. 排球运动到最高点时的速度为0 D. 速度方向与加速度方向相同 3. 如图所示，某同学将一枚飞镖水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方，若该同学仅仅减小投掷飞镖的速度，则飞镖从离手到击中靶盘的过程中（　　） A. 空中飞行时间不变 B. 空中飞行时间变长 C. 击中位置可能上移 D. 不可能击中靶心 4. 如图所示，八大行星沿椭圆轨道绕太阳公转，下列说法中正确的是（ ） A. 土星比地球的公转周期小 B. 火星绕太阳运行过程中，速率不变 C. 太阳处在八大行星的椭圆轨道的一个公共焦点上 D. 地球和土星分别与太阳的连线在相同时间内扫过的面积相等 5. 船从河岸A点沿直线AB到达对岸B点，AB和河岸的夹角为，假设河水速度保持不变且，已知A点和B点的距离为，船在静水中的速度大小为，则船从河岸A点沿直线AB到达对岸B点所用时间为（　　） A. 3s B. C. D. 4s 6. 如图所示，在水平地面上做匀速直线运动的汽车，通过定滑轮用绳子吊起一个物体。若汽车和被吊物体在同一时刻的速度分别为和，则下列说法中正确的是（　　） A. 物体做匀速运动，且 B. 物体做加速运动，且 C. 物体做加速运动，且 D. 物体做减速运动，且 7. 如图所示，饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度往鱼池中抛掷鱼饵颗粒．堤坝截面倾角为，坝顶离水面的高度为，取，不计空气阻力（，），下列说法正确的是（ ） A. 若平抛初速度，则鱼饵颗粒会落在堤坝上 B. 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小 C. 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度越大，从抛出到落水所用时间越长 D. 若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度越大，落到堤坝上时速度方向与堤坝的夹角越小 二、多选题（每题至少有两个正确选项，每题6分，选对一个得3分，选错不得分；共18分） 8. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 平抛运动是匀变速曲线运动 B. 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 C. 做曲线运动物体速度一定发生变化 D. 做圆周运动的物体合外力一定等于向心力 9. 如图所示，P、Q是质量均为m的两个质点，分别置于地球表面的不同纬度上，如果把地球看成一个均匀球体，P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. P、Q受地球引力大小相等 B. P、Q做圆周运动的向心力大小相等 C. P、Q做圆周运动的角速度大小相等 D. P受地球引力大于Q所受地球引力 10. 如图甲所示，长为R的轻杆一端固定一个小球，小球在竖直平面内绕轻杆的另一端O做圆周运动，小球到达最高点时受到杆的弹力F与速度平方v2的关系如图乙所示，则（　　） A. 小球到达最高点的速度不可能为0 B. 当地的重力加速度大小为 C. v2＜b时，小球受到的弹力方向竖直向下 D. v2=c时，小球受到的弹力方向竖直向下 主观题 三、实验题（每空2分，共12分） 11. （1）研究平抛运动，下面做法可以减小实验误差的是________（填选项前的字母）。 A．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦 B.使用密度大、体积小的钢球 C.实验时，让小球每次都从同一位置由静止开始滚下 D.使斜槽末端切线保持水平 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验时，忘记记下小球做平抛运动的起点位置O，A为小球运动一段时间后的位置，以A为坐标原点建立的坐标系如图所示，由图可求出小球做平抛运动的初速度为______m/s，小球做平抛运动的抛出点的坐标是________。（g取10m/s2，计算结果均保留两位有效数字） 12. 如图所示，向心力演示仪的挡板A、C到转轴距离为R，挡板B到转轴距离为2R，塔轮①④半径相同，①②③半径之比为1：2：3，④⑤⑥半径之比为3：2：1.现通过控制变量法，用该装置探究向心力大小与角速度、运动半径，质量的关系。 （1）在研究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系时主要用到了物理学中 的方法； A. 理想实验法 B. 等效替代法 C. 控制变量法 D. 演绎法 （2）当质量和运动半径一定时，探究向心力的大小与角速度的关系，将传动皮带套在②④塔轮上，应将质量相同的小球分别放在挡板___________处（选填“A”、“B”或“C”中的两个）； （3）当质量和角速度一定时，探究向心力的大小与运动半径之间的关系，应将皮带套在___________塔轮上（选填①②③④⑤⑥中的两个）； 三、解答题（13题10分，14题13分，15题19分，共42分） 13. 在用高级沥青铺设高速公路上，汽车的设计速度是108km/h，汽车在这种水平路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的，试求： （1）如果汽车在这种高速路的水平路面弯道上转弯，其弯道的最小半径是多少？ （2）如果弯道的路面设计为倾斜，弯道半径为360m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度的正切值是多少？ 14. 有一质量为M、半径为R、密度均匀的球体，在距离球心O为2R的地方有一质量为m的质点，求： （1）m对M的万有引力大小； （2）现从M中挖去半径为的球体，（两球心和质点在同一直线上，且两球表面相切）如图所示，则剩余部分对m的万有引力大小。 15. 小华站在水平地面上，手握不可伸长轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，球飞行水平距离x＝1.2m后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度h＝1.2m，手与球之间的绳长l＝0.9m，重力加速度g取10m/s2．忽略手的运动半径和空气阻力． （1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2 （2）问绳能承受的最大拉力多大？ （3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？ 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$