精品解析：安徽省淮北市第五中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

2023-2024学年度第二学期期中考试高一物理学科试题卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动一定是变加速运动 C. 在恒力作用下，物体可能做曲线运动 D. 合运动的速度一定大于两个分运动的速度 【答案】C 【解析】 【详解】AB．曲线运动的速度一定变化，但加速度可以保持不变，比如平抛运动，所以曲线运动不一定是变加速运动，也可以是匀变速曲线运动，故AB错误， C．在恒力作用下，如果恒力与速度方向不在同一直线上，物体做曲线运动，故C正确； D．合速度与分速度遵循平行四边形定则，合运动的速度不一定大于两个分运动的速度，故D错误。 故选C。 2. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动其加速度方向一定改变 B. 一段时间内做曲线运动的物体位移可能为零 C. 若一个分运动是匀速运动，另一个是匀变速运动，合运动必为直线运动 D. 合运动的位移一定比其中的一个分位移大 【答案】B 【解析】 【详解】A．曲线运动中做平抛运动的物体总是只受重力作用，故加速度总是等于g，故A错误； B．圆周运动中其速度大小不变，方向时刻变化，当运动一周后位移为零，故B正确； C．不在同一条直线上的匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动是曲线运动，故C错误； D．合运动和分运动的位移满足矢量合成法则，合运动的位移可能大于分位移，也可能小于分位移，故D错误； 故选B。 3. 如图所示，A、B两小球在同一竖直平面从相同高度以相同速率同时水平抛出，经过时间t在空中相遇。若将A球的抛出速率变为原来的2倍（其他条件不变），再次同时抛出，则两球从抛出到相遇经过的时间为（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】 【详解】两小球均做平抛运动，下落高度相同，根据可知相遇时用时相同，两小球水平间距不变，满足 若将A球抛出速率变为原来的2倍，则 两式相比，解得 ACD错误，B正确。 故选B。 4. 如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（重力加速度为）（　　） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球所受重力和轻杆的作用力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律有 解得 故选A。 5. 在“天宫一号”的太空授课中，航天员王亚平做了一个有趣实验，如图所示，在T形支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球。设小球质量为m，细绳长度为L。王亚平用手指沿切线方向轻推小球，小球在拉力作用下做匀速圆周运动。测得小球运动的周期为T，由此可知下列结果错误的是（　　） A. 小球运动的角速度 B. 小球运动的线速度 C. 小球运动的加速度 D. 细绳中的拉力为 【答案】ABC 【解析】 【详解】A．根据角速度定义可知，小球运动的角速度为 故A符合题意； B．根据线速度与角速度的关系可知，小球运动的线速度为 故B符合题意； C．根据向心加速度的定义式可知，小球运动的加速度为 故C符合题意； D．小球做圆周运动，细绳的拉力提供向心力，有 故D不符合题意。 故选ABC。 6. 小船以的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽，如果河水流速是，则下列说法正确的是（　　） A. 小船过河需要 B. 小船到达正对岸 C. 小船到达对岸时在下游处 D. 如果水流速度超过小船速度，小船过不了河 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意，可得小船过河时间为 故A错误； B．由于船在静水中的速度方向垂直指向对岸，根据矢量叠加原理可知，该船的合速度方向不可能垂直指向对岸，即船不能垂直到达正对岸，故B错误； C．根据合运动的独立性和等时性，可求得船到达对岸时在下游 处，故C正确； D．如果水流速度超过小船速度，根据矢量叠加原理可知，小船的合速度方向也能够指向对岸（只是不能指向正对岸），该汽艇也能过河，故D错误。 故选C。 7. 如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、图中未画出分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 、、三点的向心加速度大小之比为 B. 、、三点的线速度大小之比为 C. 自行车前进的速度大小约为 D. 链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为 【答案】B 【解析】 【详解】BD．由于链轮和飞轮之间通过链条传动，所以A、B两点的线速度大小相等，又因为后轮和飞轮同轴转动，所以B、C两点的角速度大小相等。根据 可知A、B两点的角速度大小之比为 B、C两点的线速度大小之比为 综上所述可知链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为1∶2∶2，A、B、C三点的线速度大小之比为1∶1∶6，故B正确，D错误； A．根据向心加速度公式 可知A、B、C三点的向心加速度大小之比为1∶2∶12，故A错误； C．由题意可知A点的线速度大小为 根据前面分析可知C点的线速度大小为即自行车前进的速度大小约为 故C错误。 故选B。 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则（　　） A. va>vb B. va<vb C. ta>tb D. ta<tb 【答案】AD 【解析】 【详解】物体做平抛运动，根据 ，x=v0t 解得 ， 由于 hb>ha，xa>xb 可知 ta<tb， va>vb 故选AD。 9. 一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示。已知：船在静水中行驶的速度为v1 ，水流速度为 v2，河宽为d。则下列判断正确的是（　　） A. 船渡河时间为 B. 船渡河时间为 C. 船渡河过程被冲到下游的距离为 D. 船渡河过程被冲到下游的距离为 【答案】C 【解析】 【详解】AB．船渡河时间为 选项AB错误； CD．船渡河过程被冲到下游的距离为 选项C正确，D错误； 故选C。 10. 如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙，一件小衣物随着滚筒经过a、b、c、d四个位置，小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是（　　） A. 小衣物中的水滴最容易在a位置被甩出 B. 在b位置滚筒壁对小衣物的力指向滚筒圆心 C. 小衣物中的水滴最容易在c位置被甩出 D. 在d位置小衣物受到的合力指向滚筒圆心 【答案】CD 【解析】 【详解】AC．设a、b、c、d四个位置水滴与衣物之间的附着力分别为Fa、Fb、Fc、Fd，因b、d两点，重力与向心力（合力）方向的夹角既不是最大，也不是最小，附着力不会出现极值，所以只分析a、c两点即可，转动的角速度为ω，在a位置有 mg+Fa=mω2R 在c位置有 Fc−mg=mω2R 则c位置所需附着力更大，所以小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是c位置，故A错误，C正确； BD．衣服紧贴着滚筒壁做匀速圆周运动，所受合力提供向心力，指向滚筒圆心，在b位置，衣物受滚筒壁对衣物的力和重力作用，合力指向滚筒圆心，故B错误，D正确。 故选CD。 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某探究小组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，请回答以下问题： （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）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在___________处； A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断两个变速塔轮对应的角速度之比为___________； A. B. C. D. 【答案】 ①. C ②. 不同 ③. B ④. B 【解析】 【详解】（1）[1]探究向心力、质量、半径与角速度之间的关系采用的是控制变量法。 故选C。 （2）[2]探究向心力与角速度之间的关系时，要让两球质量和圆周半径相同而角速度不等，故应选择半径不同两个塔轮； [3]为保证半径相同，应将质量相同的小球分别放在挡板A与挡板C。 故选B。 （3）[4]两个小球所受的向心力的比值为1：9，根据公式 可得角速度之比为1：3。 故选B。 12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______。 （2）某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取） ①小球平抛运动的初速度为______m/s； ②小球运动到点的速度为______m/s； ③抛出点坐标______cm。 【答案】 ①. 水平 ②. 初速度相同（或保证在同一轨迹上运动） ③. 2 ④. 2.5 ⑤. 【解析】 【详解】（1）[1][2]平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要切线水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。 （2）①[3]竖直方向上，由逐差法有 解得 水平方向上有 解得 ②[4]由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，小球在点的竖直速度为 则小球运动到点的速度为 ③[5]竖直方向上，由公式可知，小球运动到点的时间为 下落的高度为 水平位移为 则抛出点横坐标为 纵坐标为 即抛出点坐标为。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 摩托车通过一座拱形桥顶部时速度为10m/s，此时车对桥面的压力只有重力的。如果摩托车通过该桥顶部对桥面的压力只有重力的，则车的速度为多大？ 【答案】 【解析】 【分析】 【详解】当车对桥面的压力只有重力的时，由牛顿第二定律及向心力公式可得 ① 当车对桥面的压力只有重力的时，由牛顿第二定律及向心力公式可得 ② 联立①②解得 14. 如图所示，水面上方高度为20 m处有一光滑轻质定滑轮，用绳系住一只船，船离岸的水平距离为20 m，岸上的人用3 m/s的恒定速度水平拉绳子，求： (1)开始时船的速度大小； (2)5 s末船的速度大小。 【答案】(1)2 m/s；(2)5 m/s 【解析】 【详解】船的速度产生了两个效果：一是滑轮与船间的绳缩短，二是绳绕滑轮顺时针转动，因此将船的速度进行分解，如图所示 (1)人拉绳的速度 v人=v船1cos θ1 即 v船1= 由数学知识可知，开始时船到滑轮的距离为 x1=m=40 m 则 cos θ1== 又v人=3 m/s，解得 v船1=2m/s (2)5 s末船到滑轮的距离(绳长) x2=x1-v人t=40 m-3×5 m=25 m 由数学知识可知，船到岸边的距离为 d=m=15 m cos θ2==0.6 故 v船2==5 m/s 15. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物块的线速度大小； （2）物块的向心加速度大小； （3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）物块做匀速圆周运动，有 解得 （2）由于 解得 （3）设物块的质量为m，则 又由于 解得 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考试高一物理学科试题卷 一、单选题：本大题共7小题，共28分。 1. 下列说法中正确的是（　　） A. 曲线运动的速度一定变化，加速度也一定变化 B. 曲线运动一定是变加速运动 C. 在恒力作用下，物体可能做曲线运动 D. 合运动的速度一定大于两个分运动的速度 2. 下列说法正确的是（　　） A. 曲线运动其加速度方向一定改变 B. 一段时间内做曲线运动的物体位移可能为零 C. 若一个分运动是匀速运动，另一个是匀变速运动，合运动必为直线运动 D. 合运动的位移一定比其中的一个分位移大 3. 如图所示，A、B两小球在同一竖直平面从相同高度以相同速率同时水平抛出，经过时间t在空中相遇。若将A球的抛出速率变为原来的2倍（其他条件不变），再次同时抛出，则两球从抛出到相遇经过的时间为（　　） A. B. C. D. 4. 如图所示，长为L的轻杆，一端固定一个质量为m的小球，另一端固定在水平转轴O上，杆随转轴O在竖直平面内匀速转动，角速度为，某时刻杆对球的作用力恰好与杆垂直，则此时杆与水平面的夹角是（重力加速度为）（　　） A. B. C. D. 5. 在“天宫一号”的太空授课中，航天员王亚平做了一个有趣实验，如图所示，在T形支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球。设小球质量为m，细绳长度为L。王亚平用手指沿切线方向轻推小球，小球在拉力作用下做匀速圆周运动。测得小球运动的周期为T，由此可知下列结果错误的是（　　） A. 小球运动的角速度 B. 小球运动的线速度 C. 小球运动的加速度 D. 细绳中的拉力为 6. 小船以的速度沿垂直于河岸的方向匀速向对岸行驶，河宽，如果河水流速是，则下列说法正确的是（　　） A. 小船过河需要 B. 小船到达正对岸 C. 小船到达对岸时在下游处 D. 如果水流速度超过小船速度，小船过不了河 7. 如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径，飞轮的半径，后轮的半径，、、图中未画出分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是（　　） A. 、、三点的向心加速度大小之比为 B. 、、三点的线速度大小之比为 C. 自行车前进的速度大小约为 D. 链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为 二、多选题：本大题共3小题，共18分。 8. 两个物体做平抛运动的轨迹如图所示，设它们抛出的初速度分别为va、vb，从抛出至碰到台上的时间分别为ta、tb，则（　　） A. va>vb B. va<vb C. ta>tb D. ta<tb 9. 一艘船的船头始终正对河岸方向行驶，如图所示。已知：船在静水中行驶的速度为v1 ，水流速度为 v2，河宽为d。则下列判断正确的是（　　） A. 船渡河时间为 B. 船渡河时间为 C. 船渡河过程被冲到下游的距离为 D. 船渡河过程被冲到下游的距离为 10. 如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，如图乙，一件小衣物随着滚筒经过a、b、c、d四个位置，小衣物中的水滴最容易被甩出的位置是（　　） A. 小衣物中的水滴最容易在a位置被甩出 B. 在b位置滚筒壁对小衣物的力指向滚筒圆心 C. 小衣物中的水滴最容易在c位置被甩出 D. 在d位置小衣物受到的合力指向滚筒圆心 三、实验题：本大题共2小题，共18分。 11. 某探究小组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，请回答以下问题： （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）探究向心力与角速度之间的关系时，应选择半径___________（填“相同”或“不同”）的两个塔轮；同时应将质量相同的小球分别放在___________处； A.挡板A与挡板B B.挡板A与挡板C C.挡板B与挡板C （3）探究向心力与角速度之间的关系时，若图中标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为，运用圆周运动知识可以判断两个变速塔轮对应的角速度之比为___________； A. B. C. D. 12. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。 （1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线______。每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛______。 （2）某同学在做平抛运动实验时得出如图乙所示的小球运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。则：（g取） ①小球平抛运动的初速度为______m/s； ②小球运动到点的速度为______m/s； ③抛出点坐标______cm。 四、计算题：本大题共3小题，共36分。 13. 摩托车通过一座拱形桥顶部时速度为10m/s，此时车对桥面的压力只有重力的。如果摩托车通过该桥顶部对桥面的压力只有重力的，则车的速度为多大？ 14. 如图所示，水面上方高度为20 m处有一光滑轻质定滑轮，用绳系住一只船，船离岸的水平距离为20 m，岸上的人用3 m/s的恒定速度水平拉绳子，求： (1)开始时船的速度大小； (2)5 s末船的速度大小。 15. 洗衣机进行脱水时的运动情形可简化为如图所示的模型，一半径的圆筒竖直放置，当圆筒绕中心轴以角速度匀速转动时，物块恰能贴着圆筒内壁做圆周运动。重力加速度g取10，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力。求： （1）物块的线速度大小； （2）物块的向心加速度大小； （3）物块与圆筒内壁的动摩擦因数。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $