精品解析：广东省茂名市化州市2023-2024学年高一下学期期中物理试题

2023-2024学年度第二学期期中学科素养测评 高中一年级物理试卷 本试卷共6页，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的市（县、区）、学校、姓名、班级、座位号和准考证号填写在答题卡上，并填涂8位准考证号（考号）。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 如图，某同学在空旷的地面扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上 B. 飞镖处于平衡状态 C. 飞镖加速度方向，在曲线每点的切线方向上 D. 飞镖速度的大小不变，速度方向时刻发生变化 2. 如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（　　） A. 角速度相等 B. 向心加速度相同 C. 相同时间内通过的路程相等 D. 线速度相同 3. 下列现象中，不能用离心现象解释的有（　　） A. 洗衣机脱水时把衣服上的水脱干 B. 田径比赛项目中的链球运动员把链球投掷出去 C. 用旋转雨伞的方法来甩干雨伞的水滴 D. 抖掉衣服表面的灰尘 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向圆心 D 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 5. 若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，在下列各图中，能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图像的是（　　） A. B. C. D. 6. 如图所示，在光滑杆上穿着两个小球，其质量关系是，用细线把两小球连起来，当盘架匀速转动时两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴的距离之比为（  ） A B. C. D. 7. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A拉力等于物体A的重力 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 一小船在静水中的速度为4m/s，它在一条河宽为160m，水流速度为3m/s的河流中渡河，则该小船（　　） A. 不能到达河的上游 B. 渡河的时间不能少于40s C. 以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m D. 以最短位移渡河时，位移大小为160m 9. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（　　） A. 路面外侧高内侧低 B. 车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值不变 10. 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（　　） A. 卫星距地面的高度为 B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C. 卫星运行时受到的向心力大小为 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 三、填空题（本题共2小题，共14分，把正确答案填在横线上） 11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。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，回答以下问题： （1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。 12. 利用如图甲所示的实验装置来探究平抛体运动的特点。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有___________。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。 （3）图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1=5.0cm，y2=45.0cm，A、B两点水平间距△x=40.0cm若C点的竖直坐标y3=60.0cm，则小球在C点的速度vC=___________m/s。（g取10m/s2） 四、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 我们常常在公园和古村落中见到拱形桥，如图甲所示。若一质量为的汽车，以的速度经过半径为的拱形桥最高点，如图乙所示，取。求 （1）汽车对桥的压力大小； （2）为保证汽车安全经过桥顶，汽车经过桥顶的最大速度是多大？ 14. 如图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求: (1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s. (2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ. (3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力. 15. 近年化州高楼建设效率很高，这与塔吊的高效运行密切相关。如图甲所示，塔吊臂上有一可沿水平方向运动的小车A，小车吊着质量m=10kg的物体B以v0=10m/s的速度水平向右匀速运动。经过某一位置（以该位置为坐标原点O）时，钢索拉力突然变为F=150N，并保持竖直恒定，水平方向受力情况不变，物体B的轨迹如图乙曲线所示。其中x轴、y轴分别水平和竖直，P为轨迹上一点，直线OP与x轴成α=37°角，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求： （1）物体B从O到P所经历的时间以及P点的坐标； （2）质点经过P点时的速度。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2023-2024学年度第二学期期中学科素养测评 高中一年级物理试卷 本试卷共6页，满分100分。考试用时75分钟。 注意事项： 1.答卷前，考生务必将自己的市（县、区）、学校、姓名、班级、座位号和准考证号填写在答题卡上，并填涂8位准考证号（考号）。 2.作答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔在答题卡上将对应题目选项的答案信息点涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。答案不能答在试卷上。 3.非选择题必须用黑色字迹的钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内相应位置上；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新答案；不准使用铅笔和涂改液。不按以上要求作答无效。 4.考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分.在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。） 1. 如图，某同学在空旷的地面扔飞镖，曲线为飞镖飞行的轨迹。关于飞镖在空中飞行的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 飞镖的加速度方向跟它的速度方向不在同一直线上 B. 飞镖处于平衡状态 C. 飞镖加速度方向，在曲线每点的切线方向上 D. 飞镖速度的大小不变，速度方向时刻发生变化 【答案】A 【解析】 【详解】A．飞镖做曲线运动，根据曲线运动条件，加速度方向跟速度方向不在同一直线上，故A正确； B．忽略空气阻力飞镖所受合外力等于重力，不处于平衡状态，故B错误； C．忽略空气阻力飞镖只受重力，故根据牛顿第二定律可知，飞镖的加速度方向为重力加速度，竖直向下，故C错误； D．飞镖抛出后做曲线运动，速度方向不断改变，忽略空气阻力，飞镖做平抛运动，水平速度不变，竖直速度一直增大，合速度逐渐增大，即速度大小变化，故D错误。 故选A。 2. 如图所示的皮带传动装置中，皮带与轮之间不打滑，两轮半径分别为R和r，且，A、B分别为两轮边缘上的点，则皮带轮运动过程中，关于A、B两点下列说法正确的是（　　） A. 角速度相等 B. 向心加速度相同 C. 相同时间内通过的路程相等 D. 线速度相同 【答案】C 【解析】 【详解】CD．由于A、B两点属于同缘传送，皮带与轮之间不打滑，因此线速度大小相等，但方向不同，所以在相同时间内通过的路程也相等，故C正确，D错误； A．根据可知，A、B两点线速度大小相等，但半径不同，所以角速度不相等，故A错误； B．根据可知，A、B两点线速度大小相等，但半径不同，所以向心加速度不相等，故B错误。 故选C。 3. 下列现象中，不能用离心现象解释有（　　） A. 洗衣机脱水时把衣服上的水脱干 B. 田径比赛项目中的链球运动员把链球投掷出去 C. 用旋转雨伞的方法来甩干雨伞的水滴 D. 抖掉衣服表面的灰尘 【答案】D 【解析】 【详解】A．洗衣机脱水时，当水滴与衣物之间的作用力不足以通过水滴圆周运动的向心力时，水滴将做离心运动，从而把衣服上的水脱干，能够用离心现象解释，故A错误； B．田径比赛项目中的链球运动员把链球投掷出去，链球原来做的是圆周运动，当松手之后，由于失去了人的作用链球做离心运动，能够用离心现象解释，故B错误； C．通过旋转雨伞来甩干伞上的雨滴，当转动时雨滴所需要的向心力增加，当雨伞对雨的吸附力不足以提供雨滴圆周运动所需向心力时，雨滴做离心运动，能够用离心现象解释，故C错误； D．把衣服抖动几下，能把粘在衣服上的尘土抖掉。这是因为抖动衣服时，尘土由于惯性，还保持原来的静止状态，所以尘土和衣服就分离开了，不能够用离心现象解释，故D正确。 故选D。 4. 如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（　　） A. 如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力 B. 图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点 C. 如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向圆心 D. 如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 【答案】C 【解析】 【详解】A．汽车通过拱桥得最高点时，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，A错误； B．圆锥摆的合力指向圆心，B错误； C．小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，指向圆心，C正确； D．火车速度过大时，外轨对外轮缘有挤压作用，D错误。 故选C。 5. 若以抛出点为起点，取初速度方向为水平位移的正方向，在下列各图中，能正确描述做平抛运动的物体的水平位移x的图像的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【详解】做平抛运动的物体的水平位移为 则水平位移x的图像为一次函数。 故选C。 6. 如图所示，在光滑杆上穿着两个小球，其质量关系是，用细线把两小球连起来，当盘架匀速转动时两小球刚好能与杆保持无相对滑动，此时两小球到转轴距离之比为（  ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】两小球所受绳子的拉力提供向心力，所以向心力相等，角速度又相等，则有 解得 故选D。 7. 如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦与绳子质量，当绳子与水平面夹角为时，下面说法正确的是（ ） A. 物体A的速度大小为 B. 物体A的速度大小为 C. 物体A减速上升 D. 绳子对物体A的拉力等于物体A的重力 【答案】B 【解析】 【详解】AB．将小车的速度沿绳和垂直绳方向分解，则物体A的速度与小车的速度沿绳方向的分速度大小相等，即 故A错误，B正确； CD．小车向右匀速运动，v不变，减小，增大，所以增大，物体A加速上升，加速度向上，合外力向上，绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，故C、D错误。 故选B。 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求.全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8. 一小船在静水中的速度为4m/s，它在一条河宽为160m，水流速度为3m/s的河流中渡河，则该小船（　　） A. 不能到达河的上游 B. 渡河的时间不能少于40s C. 以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为200m D. 以最短位移渡河时，位移大小为160m 【答案】BD 【解析】 【详解】A.因为船在静水中的速度大于河水的流速，小船可以到达河的上游，故A错误； B.当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短 故B正确； C.船以最短时间40s渡河时沿水流方向的位移 故C错误； D.因为船在静水中的速度大于河水的流速，小船可以垂直河岸正达对岸．所以最短位移为160m，故D正确。 故选BD。 9. 公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为v0时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（　　） A. 路面外侧高内侧低 B. 车速只要低于v0，车辆便会向内侧滑动 C. 车速虽然高于v0，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动 D. 当路面结冰时，与未结冰时相比，v0的值不变 【答案】ACD 【解析】 【详解】A．汽车刚好没有向两侧滑动的趋势，说明汽车做圆周运动的向心力恰好由重力和路面的支持力的合力提供，且合力指向弯道内侧，所以路面外侧高、内侧低，故A正确； BC．当车速大于v0时，重力和支持力的合力将不足以提供向心力，若此时车速不超出某一最高限度，使得汽车受到重力、支持力和指向内侧摩擦力满足可以提供向心力时，车辆便不会向外侧滑动；同理，当车速低于v0时，使得汽车受到重力、支持力和指向外侧的摩擦力满足可以提供向心力时，车辆便不会向内侧滑动；故B错误，C正确； D．设弯道圆弧半径为R，路面倾角为θ，根据力的合成与分解和牛顿第二定律有 解得 由上式可知，的值与路面是否结冰无关，故D正确。 故选ACD。 10. 已知地球质量为M，半径为R，自转周期为T，地球同步卫星质量为m，引力常量为G，有关同步卫星，下列表述正确的是（　　） A. 卫星距地面的高度为 B. 卫星的运行速度小于第一宇宙速度 C. 卫星运行时受到的向心力大小为 D. 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】A．万有引力提供向心力 其中r＝R＋h，解得 故A错误； B．第一宇宙速度为最大的运行速度，故该卫星运行速度小于第一宇宙速度，故B正确； C．卫星运行时受到的向心力大小为 故C错误； D．地表重力加速度为 卫星运行的向心加速度小于地球表面的重力加速度，故D正确； 故选：BD。 三、填空题（本题共2小题，共14分，把正确答案填在横线上） 11. 用如图所示的向心力演示器探究向心力大小的表达式。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，回答以下问题： （1）在该实验中，主要利用了________来探究向心力与质量、半径、角速度之间的关系。 A．理想实验法 B．微元法 C．控制变量法 D．等效替代法 （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量________(选填“相同”或“不同”)的小球，分别放在挡板C与________(选填“挡板A”或“挡板B”)处。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，将小球分别放在挡板B和挡板C处，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1∶2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。 【答案】 ①. C ②. 相同 ③. 挡板B ④. 2∶1 【解析】 【详解】（1）[2]在该实验中，主要利用了控制变量法来探究向心力与质量、半径、角速度之间关系。 （2）[2]根据 F＝mω2r 探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量相同的小球。 [3]为了使角速度相等，要选择半径相同的两个塔轮，为了使圆周运动的半径不相等，两个小球分别放在挡板C与挡板B处。 （3）[4]设轨迹半径为r，塔轮半径为R，根据向心力公式 Fn＝mω2r 角速度与线速度的关系 v＝ωR 解得 左、右两边塔轮的半径之比为 12. 利用如图甲所示的实验装置来探究平抛体运动的特点。 （1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有___________。 A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B．每次小球释放的初始位置可以任意选择 C．每次小球应从同一高度由静止释放 D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接 （2）实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y，图乙中y-x2图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是___________。 （3）图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，O为平抛的起点，在轨迹上任取三点A、B、C，测得A、B两点竖直坐标y1=5.0cm，y2=45.0cm，A、B两点水平间距△x=40.0cm若C点的竖直坐标y3=60.0cm，则小球在C点的速度vC=___________m/s。（g取10m/s2） 【答案】 ①. AC ②. C ③. 4.0 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故A正确; BC．为保证小球多次运动是同一条轨迹，每次小球的释放点都应该相同，B错误、C正确; D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，D错误. (2)[2]平抛运动的水平位移与竖直位移分别满足的关系是 联立可得 可知y-x2图象是直线时，说明小球运动轨迹是抛物线.故选C (3)[3]根据平抛运动的处理方法，竖直方向做自由.落体运动，水平方向做匀速直线运动, 所以 水平方向的速度，即平抛运动的初速度为 代入数据联立解得 若C点的竖直坐标y3=60.0cm，则小球在C点的速度，根据公式可得 带入数据求得 所以C点的速度为 四、计算题（本题共3小题，共40分） 13. 我们常常在公园和古村落中见到拱形桥，如图甲所示。若一质量为的汽车，以的速度经过半径为的拱形桥最高点，如图乙所示，取。求 （1）汽车对桥的压力大小； （2）为保证汽车安全经过桥顶，汽车经过桥顶的最大速度是多大？ 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）汽车过拱形桥最高点时 代入数据解得 由牛顿第三定律得，汽车对桥的压力大小 （2）为保证汽车安全经过桥顶，汽车经过桥顶的最大速度时 代入数据解得 14. 如图所示摩托车做腾跃特技表演，沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台，接着以4m/s水平速度离开平台，落至地面时，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为2m，人和车的总质量为200kg，特技表演的全过程中，空气阻力不计.(计算中取g=10m/s2.求: (1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离s. (2)从平台飞出到达A点时速度大小及圆弧对应圆心角θ. (3)若已知人和车运动到圆弧轨道最低点O速度为6m/s,求此时人和车对轨道的压力. 【答案】(1)1.6m (2)m/s，90° (3)5600N 【解析】 【详解】(1)车做是平抛运动，很据平抛运动的规律可得： 竖直方向上： 水平方向上： 可得： . (2)摩托车落至A点时其竖直方向的分速度： 到达A点时速度： 设摩托车落地时速度方向与水平方向的夹角为，则： 即，所以： (3)对摩托车受力分析可以知道，摩托车受到的指向圆心方向的合力作为圆周运动的向心力，所以有：    当时，计算得出. 由牛顿第三定律可以知道人和车在最低点O时对轨道的压力为5600 N. 答：(1)从平台飞出到A点，人和车运动的水平距离. (2)从平台飞出到达A点时速度，圆弧对应圆心角. (3)当最低点O速度为6m/s，人和车对轨道的压力5600 N. 15. 近年化州高楼建设效率很高，这与塔吊的高效运行密切相关。如图甲所示，塔吊臂上有一可沿水平方向运动的小车A，小车吊着质量m=10kg的物体B以v0=10m/s的速度水平向右匀速运动。经过某一位置（以该位置为坐标原点O）时，钢索拉力突然变为F=150N，并保持竖直恒定，水平方向受力情况不变，物体B的轨迹如图乙曲线所示。其中x轴、y轴分别水平和竖直，P为轨迹上一点，直线OP与x轴成α=37°角，（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2），求： （1）物体B从O到P所经历的时间以及P点的坐标； （2）质点经过P点时的速度。 【答案】（1）3s，（30m，22.5m）；（2），速度方向与水平方向夹角的正切值为 【解析】 【详解】（1）根据牛顿第二定律有 物体做类平抛运动，则有 ， 根据物体运动轨迹图像有 解得 ，， 即P点的坐标为（10m，7.5m）。 （2）质点经过P点时 合速度为 令速度与水平方向夹角为，则有 解得 ， 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$