江西省南昌市新建区南昌新民外语学校2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

新民学校2024—2025学年度第二学期期中考试 高一物理试卷 时间：75分钟 分值：100分 一、单选题（共28分） 1．（本题4分）某同学在练习投篮，篮球在空中的运动轨迹如图中虚线所示，篮球所受合力F的示意图可能正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   2．（本题4分）关于做匀速圆周运动的物体所受的向心力，下列说法中正确的是（　） A．物体除其他的力外还要受到一个向心力的作用 B．物体所受的合外力提供向心力 C．向心力是一个恒力 D．向心力是根据性质命名的一种力 3．（本题4分）在跨越河流表演中，一人骑车以25m/s的速度水平冲出平台，恰好跨越长的河流落在河对岸平台上，已知河流宽度25m，不计空气阻力，取，则两平台的高度差h为（　　） A．0.5m B．5m C．10m D．20m 4．（本题4分）下列有关生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（　　） A．图甲中，附着在脱水桶内壁上随筒一起转动的衣服受到的摩擦力随角速度增大而增大 B．图乙为汽车通过拱桥最高点时的情形，汽车受到的支持力大于重力 C．图丙为水平圆盘转动时的示意图，物体离转盘中心越近，越容易做离心运动 D．在空间站用细绳系住小瓶做成“人工离心机”可成功将瓶中混合的水和食用油分离，其中a、c部分是食用油 5．（本题4分）如图所示，火星和地球都在围绕着太阳旋转，其运行轨道是椭圆。根据开普勒行星运动定律可知（　　） A．太阳位于地球运行轨道的中心 B．地球靠近太阳的过程中，运行速率减小 C．火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 D．火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大 6．（本题4分）如图，半径为R的细圆管轨道竖直放置，管内壁光滑，管内有一个质量为m的小球做完整的圆周运动，圆管内径远小于轨道半径，小球直径略小于圆管内径。α、c连线竖直，b、d连线水平，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．若小球能在圆管轨道内做完整圆周运动，在最高点a的速度最小值为 B．经过水平点b时，小球可能对管壁无弹力 C．经过最低点c时，小球一定处于超重状态 D．经过水平点d时，小球会受到内管壁的弹力 7．（本题4分）如图所示为水平转台的俯视图，转台上放有两个小物块A、B，A物块的质量为m，B物块的质量为2m，两物块到圆心的距离满足rB=2rA，A、B间用沿直径方向的细线相连，A、B与转台之间的动摩擦因数均为μ，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。当转台以不同的角速度ω匀速转动时，两物块均未滑动，A与转台间的摩擦力fA与ω2的关系图像是（　　） A． B． C． D． 二、多选题（共18分） 8．（本题6分）如图所示，河的宽度为d，水速恒定，甲、乙两船以大小相同的速度（相对静水）同时开始渡河。出发时两船相距2d，甲、乙船头与河岸的夹角均为，且乙船恰好能直达正对岸的A点。下列说法正确的是（    ） A．甲船正好也在A点靠岸 B．甲船在A点的左侧靠岸 C．甲、乙两船可能在未到达对岸前相遇 D．甲、乙两船到达对岸的时间相等 9．（本题6分）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．图a中汽车通过凹形桥的最低点时处于超重状态 B．图b两个小球处于同一水平高度上，则两个小球的角速度相同 C．图c中脱水桶的脱水原理是水滴受到的离心力大于它所受到的向心力从而被甩出 D．图d中火车转弯超过规定速度行驶时会挤压内轨 10．（本题6分）水平面上固定一半球形的玻璃器皿，器皿的轴呈竖直状态，在距离轴心不同距离的位置，有两个质量相同的光滑小球在器皿内壁的水平面内做匀速圆周运动。则关于各个物理量的关系，下列说法正确的是（　　） A．a、b两球对玻璃器皿内壁的压力大小相同 B．a、b两球做匀速圆周运动的加速度大小相同 C．a球做匀速圆周运动的线速度较大 D．a球做匀速圆周运动的角速度较大 三、实验题（共18分） 11．（本题10分）在“探究平抛运动的特点”的实验中。 （1）某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时B球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是 。 （2）该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（　　）。 A．斜槽轨道末端切线必须水平 B．斜槽轨道必须光滑 C．将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D．小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放 （3）另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为L，重力加速度为g，则钢球平抛的初速度大小为 。 （4）一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。小球做平抛运动的初速度大小v0= m/s；小球做平抛运动的初始位置坐标为 。 12．（本题8分）在探究小球做匀速圆周运动所受向心力大小F与小球质量m、角速度和半径r之间关系实验中： （1）小明同学用如图甲所示装置进行实验，转动手柄，使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨道半径之比为，在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，分别放在C挡板处与 （选填“A”或“B”）挡板处，同时选择半径 （选填“相同”或“不同”）的两个塔轮进行实验。 （2）小强同学用如图乙所示的装置进行实验。一滑块套在水平杆上，力传感器套于竖直杆上并通过一细绳连接滑块，用来测量细线拉力F的大小。滑块随水平杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，滑块上固定一遮光片，其宽度为d，光电门可记录遮光片通过的时间。已知滑块做圆周运动的半径为r、水平杆光滑。根据以上表述，回答以下问题： ①某次转动过程中，遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度 （用题中所给物理量符号表示）； ②以F为纵坐标，以为横坐标，在坐标纸中描出数据点作出一条倾斜的直线，若图像的斜率为k，则滑块的质量为 。（用k、r、d表示） 四、解答题（共36分） 13．（本题10分）2023年7月2日上午8点30分，2023年四川省“百舟竞渡龙舟赛”眉山青神会场活动在唤鱼公园青神湖正式开赛。若一艘参赛龙舟（可视为质点）要渡过一条两岸平行的河流，龙舟在静水中的速度大小v1=5m/s，龙舟渡河的最短时间T=40s。 （1）求河的宽度。 （2）若龙舟在静水中的速度大小v2=4m/s，河水的流速大小v3=5m/s，河的宽度不变，求龙舟渡河的最短距离。 14．（本题12分）图为在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆。已知摆球的质量为m，摆长为L，摆线与竖直方向的夹角为，重力加速度为g。求： （1）摆球做圆周运动的向心加速度大小a； （2）摆球做圆周运动的线速度大小。 15．（本题14分）某人在离地面1.4m的高度，将质量0.4kg的小球以v0=10m/s的速度斜向上抛出，小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为，不计空气阻力，g=10，求 （1）小球从抛出点上升的最大高度； （2）小球在空中运动的时间； （3）小球落地点与抛出点的水平距离。    参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A B B D C C D AD AB CD 1．A 【难度】0.94 【知识点】物体运动轨迹、速度、受力的相互判断 【详解】篮球做曲线运动，所受合力指向运动轨迹的凹侧。 故选A。 2．B 【难度】0.85 【知识点】判断哪些力提供向心力、有关向心力的简单计算 【详解】A．物体做匀速圆周运动需要一个指向圆心的合外力，并不是还要受到一个向心力作用。故A错误； B．物体做匀速圆周运动需要向心力，所以物体的合外力正好提供向心力，让物体做匀速圆周运动。故B正确； C．物体做匀速圆周运动需要向心力，它始终指向圆心，因此方向不断改变，向心力不是恒力。故C错误； D．向心力是指向圆心的合外力，并不是物体所受到的，不是性质力，而根据效果命名的。故D错误。 故选B。 3．B 【难度】0.85 【知识点】平抛运动的概念 【详解】车做平抛运动，设运动时间为，竖直方向 水平方向 其中 、 解得 故选B。 4．D 【难度】0.65 【知识点】水平转盘上的物体、拱桥和凹桥模型、离心运动的应用和防止 【详解】A．图甲中衣服附着在脱水桶内壁上随桶一起转动，竖直方向由平衡得可知，摩擦力大小不变，故A错误； B．图乙中汽车通过拱形桥的最高点时，加速度竖直向下，根据牛顿第二定律可知 即汽车受到的支持力小于重力，故B错误； C．图丙中水平圆盘转动时，圆盘对物体的摩擦力提供其做圆周运动的向心力，即 可知离圆盘中心越远，物体的摩擦力越大，越容易达到最大静摩擦力，越容易做离心运动，故C错误； D．图丙中水的密度大，单位体积水的质量大，瓶子中的油和水做匀速圆周运动的角速度相同，根据 可知水做圆周运动所需要的向心力大，当合力不足以提供向心力时，水先做离心运动，所以油和水分离后，油在水的内侧，故a、c部分是食用油，故D正确。 故选D。 5．C 【难度】0.65 【知识点】开普勒第三定律、开普勒第二定律、开普勒第一定律 【详解】A．根据开普勒第一定律可知，地球绕太阳运行的轨道是椭圆，太阳位于椭圆的焦点处，故A错误； B．地球绕太阳运行的过程中，近日点速度最大，远日点速度最小，所以地球靠近太阳的过程中，运行速率增加，故B错误； C．根据开普勒第三定律可知，火星绕太阳运行的半长轴大于地球绕太阳运行的半长轴，可知火星绕太阳运行一周的时间比地球的长，故C正确； D．根据开普勒第二定律可知，火星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积相等，故D错误。 故选C。 6．C 【难度】0.65 【知识点】杆球类模型及其临界条件 【详解】A．小球在最高点受到支持力与重力相等时，小球的速度为零，即在最高点a的速度最小值为零，A错误； BD．经过水平点b和d时，重力与向心力垂直，则小球受到外管壁的弹力提供向心力，BD错误； C．经过最低点c时，小球向心加速度竖直向上，处于超重状态，C正确。 故选C。 7．D 【难度】0.65 【知识点】水平转盘上的物体、通过牛顿第二定律求解向心力 【详解】当转动的角速度很小的时候，细线上没有拉力，对于A物块有 对于B物块有 当B物块的摩擦力达到最大静摩擦时，细线上开始有拉力，此时有 则A的摩擦力大小为 此后绳子有拉力，对于A物块有 对于B物块有 联立以上的两个式子可知 可知后半段图像斜率较大。 故选D。 8．AD 【难度】0.85 【知识点】船速小于水速时最短过河位移问题 【详解】ABC．由于乙船在A点靠岸，则速度分解如图 渡河时间 甲船沿河流方向的合速度为 甲船沿河岸方向位移 即甲船恰好在A点上岸，A正确，BC错误； D．由于甲、乙两船在静水中速度相等，且都以船头与河岸夹角为45°角的方式渡河，分解到垂直河岸方向的分速度相等，因此渡河时间相等，D正确。 故选AD。 9．AB 【难度】0.65 【知识点】离心运动的应用和防止、火车和飞机倾斜转弯模型、拱桥和凹桥模型、圆锥摆问题 【详解】A．当汽车通过最低点时，需要向上的向心力，则有 则处于超重状态，故A正确； B．设绳与竖直方向上的夹角为，小球竖直高度为h，由牛顿第二定律有 得 两物体高度一致，则它们角速度大小相等，故B正确； C．物体所受合外力不足以提供向心力才会做离心运动，故C错误； D．超速时重力与支持力的合力不足以提供向心力，会挤压外轨产生向内的力，故D错误。 故选AB。 10．CD 【难度】0.65 【知识点】通过牛顿第二定律求解向心力、圆锥摆问题 【详解】小球在半球形容器内做匀速圆周运动，圆心在水平面内，受到自身重力mg和内壁的弹力N，合力方向指向半球形的球心。受力如图 有几何关系可知 设球体半径为 R，则圆周运动的半径为 根据牛顿第二定律有 解得，， 小球a的弹力和竖直方向夹角大，所以a对内壁的压力大； a球做匀速圆周运动的线速度、加速度和角速度都较大。 故选CD。 11．(1)平抛运动竖直方向上为自由落体运动 (2)AD (3) (4) 【难度】0.85 【知识点】研究物体平抛运动实验的步骤和数据处理 【详解】（1）该实验中，A球做平抛运动，而B球做自由落体运动，当两球在同一高度处同时运动，得到的结果是两球同时落地，且改变高度仍然得到相同的结果，则说明平抛运动竖直方向上为自由落体运动。 （2）A．为了让小球在斜槽末端获得水平方向的速度以保证小球做平抛运动，则斜槽末端必须水平，故A正确； BD．该实验中只要保证小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放，则可保证小球每次做平抛运动的初速度相同，不需要斜槽轨道必须光滑，故B错误，D正确； C．由于平抛运动的轨迹为抛物线，因此应该用平滑的曲线将坐标是上确定的点连接起来，故C错误。 故选AD。 （3）平抛运动水平方向做匀速直线运动，而竖直方向做自由落体运动，根据图丙中可得，在水平方向有 在竖直方向由逐差法 联立解得 （4）[1]由图可知A、B两点间的水平位移等于B、C两点间的水平位移，则A、B两点间的时间间隔等于B、C两点间的时间间隔，在竖直方向上根据逐差公式有 解得A、B两点间的时间间隔为 则小球做平抛运动的初速度大小为 [2]B点的竖直分速度为 则抛出点到B点的竖直高度为 则抛出点到A点的竖直距离为 竖直方向，根据自由落体运动规律有 解得，抛出点到A点的时间为 则抛出点到A点的水平距离为 故小球做平抛运动的初始位置坐标为。 12．(1) B 相同 (2) 【难度】0.65 【知识点】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系 【详解】（1）[1][2]在探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应保持小球的质量和转动的角速度相等，即选择半径相同的两个塔轮进行实验，让小球做圆周运动的半径不同，即分别放在C挡板处与B挡板处。 （2）[1]遮光片经过光电门时，滑块的速度为 由公式可得，角速度为 [2]由向心力公式有 则有 解得 13．(1)200m (2)250m 【难度】0.85 【知识点】过河时间最短问题、船速小于水速时最短过河位移问题 【详解】（1）当船头垂直河岸过河时，渡河时间最短，则河宽为 （2）由题知，船速小于水速，设龙舟以最短距离渡河时合速度与河岸夹角为，则 则渡河的最短距离 14．（1）；（2） 【难度】0.65 【知识点】圆锥摆问题 【详解】（1）对做匀速圆周运动的小球受力分析，如图所示 由牛顿第二定律有 可得向心加速度大小为 （2）由匀速圆周运动的规律，有 又 则线速度大小为 15．（1）；（2）；（3） 【难度】0.65 【知识点】斜抛运动 【详解】（1）小球做斜抛运动，小球从抛出点上升的最大高度为 （2）小球从抛出点上升的最大高度所用的时间为 小球从最高点到落地的过程，有 解得 小球在空中运动的时间为 （3）小球落地点与抛出点的水平距离为 2 1 学科网（北京）股份有限公司 $$