安徽省A10联盟2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题

2024-2025学年安徽省A10联盟高一（下）期中考试物理试卷 一、单选题：本大题共8小题，共32分。 1.物理学是一门以观察和实验为基础的自然学科，在以下实验中说法正确的是(    ) A. 甲图中实验装置用眼睛看A、B两球是否同时落地可研究平抛运动的水平分运动 B. 乙图中实验装置研究小球平抛运动轨迹时斜槽必须光滑 C. 丙图中实验装置研究影响向心力大小的因素采用的方法是控制变量法 D. 丁图中实验装置可研究平抛运动在竖直方向的分运动 2.近年来，中国在高超音速滑翔飞行器技术领域取得突破性进展。某型HGV采用“助推-滑翔”弹道技术，由运载火箭发射至大气层边缘后，用类似打水漂的方式以超过5马赫的速度进行无动力滑翔飞行，具有射程远、突防能力强、轨迹多变等特点，可应用于航天返回、快速全球打击等任务，展现了我国在先进飞行器领域的科技实力，其弹道轨迹如图所示。下列说法错误的是(    ) A. 导弹的速度方向沿弹道轨迹的切线方向 B. 导弹在a点所受合力的方向指向地球 C. 导弹在b点所受合力的方向沿轨迹切线方向 D. 导弹在a点附近一小段轨迹可视为匀变速曲线运动 3.如图所示，一轻杆底端栓接在地面，可绕着地面上的O点自由转动，顶端的A点靠在木箱的侧壁。现向右以速度v匀速挪走木箱，某时刻杆与水平地面夹角为，此时A点的速度大小和方向为(    ) A. ，方向垂直于OA向下 B. ，方向垂直于OA向下 C. ，方向竖直向下 D. ，方向竖直向下 4.生活中很多现象都和圆周运动有关，某同学在学习完圆周运动后对下列现象的解释中正确的是(    ) A. 甲图为飞机进行零重力飞行过程，用于创造的超低重力环境，可模拟月球或火星重力的试验环境，这里的零重力是指不受重力作用 B. 乙图为一种用于分离血浆和红细胞的离心机，离心机运转时可以使红细胞受到离心力 C. 丙图为杂技“摩托上墙”的示意图，若 a、b两辆摩托车均绕着倾斜的光滑墙壁做匀速圆周运动，则它们的角速度大小一定相等 D. 丁图中公路急转弯处采取外高内低的设计，可保证汽车以某一特定速度转弯时不受地面的横向摩擦力，当路面结冰时这一特定速度大小不会发生变化 5.如图所示，A为轻绳，B为轻弹簧，二者上端固定在同一水平杆上，与水平杆之间的夹角均为，下端均连接质量为m的D、E两个小球，两小球间通过水平轻绳C连接，处于静止状态。已知重力加速度大小为g，某时刻轻绳C突然断裂，断裂瞬间关于小球D、E的加速度、大小，下列正确的是(    ) A. B. C. D. 6.跑酷是一种高难度的极限运动，如图为一专业跑酷选手在两栋建筑物之间“穿行”，其中AO是高的竖直建筑物，OB是以A点为圆心的弧形坡，且，平台BC长为。选手从A点水平跳出，若能够落在BC平台上视为成功完成动作。不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是(    ) A. 若在A点起跳速度为，则该选手可以成功完成动作 B. 若在A点起跳速度为，则该选手可以成功完成动作 C. 若在A点起跳速度为，则该选手可以成功完成动作 D. 该选手在下落的过程中速度变化越来越快 7.游乐场中某同学正对竖直圆盘，将飞镖置于与圆盘上最高点A相同的高度水平抛出，同时圆盘开始绕盘心O匀速转动如图甲。若飞镖恰好击中A点时，飞镖的速度方向与竖直圆盘成角;圆盘停止转动，该同学在同一位置继续水平抛出第二支飞镖，恰好击中O点，与竖直圆盘成角，如图乙所示。已知圆盘直径为d，重力加速度大小为g，，不计空气阻力，则下列说法正确的是(    ) A. 圆盘转动的角速度为 B. 飞镖抛出点与圆盘之间的距离为 C. 第二支飞镖初速度是第一支飞镖初速度的两倍 D. 第二支飞镖击中圆盘后速度与竖直方向夹角的正切为 8.如图所示，甩动手腕使质量为 m的小球在轻绳的作用下在竖直平面内做圆周运动。已知手离地面高度为d，绳长可调节，绳子所能承受最大拉力为，g为重力加速度，不计空气阻力。下列说法正确的是(    ) A. 若小球在最低点的速度大小为，可适当调整绳长使小球做完整的圆周运动 B. 若在最低点绳恰好断掉，且小球恰好飞出水平距离d后落地，则此时绳长为 C. 若绳长为，且小球在最低点时绳子恰好断裂，小球飞出的水平距离为 D. 若在最低点时绳子恰好断裂，要使小球飞出后的水平距离最大，绳长应为，最大水平距离为 二、多选题：本大题共2小题，共8分。 9.一倾角为的斜面固定在水平面上，可视为质点的物块从斜面上端点沿x轴正方向射入，物块与斜面之间的动摩擦因数，关于物块在斜面上的运动轨迹，下列选项中可能正确的是(    ) A. B. C. D. 10.如图所示，水平转盘上放有A、B两物块，它们到转轴的距离分别为和，质量分别为m、2m，两物块通过轻绳连接，与转盘间的动摩擦因数均为，轻绳可以承受足够大的拉力。已知重力加速度为 g，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是(    ) A. 如图甲，，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 B. 如图乙，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 C. 如图丙，，当缓慢增加至时，A、B即将相对于圆盘滑动 D. 甲乙丙三种情况下，丙中A、B两物块最容易发生滑动 三、填空题：本大题共1小题，共4分。 11.某同学利用如图甲所示的实验装置完成平抛运动实验的数据采集： 在实验开始之前，该同学用铅垂线调节背板竖直，将一张白纸和复写纸固定在背板上。其中 N为可上下调节的倾斜挡板，M为斜槽轨道。装置安装好后，该同学每次使钢球从斜槽上          填“同一”或“不同”位置由静止滚下，上下调节挡板N，在白纸上记录钢球所经过的多个位置; 实验获得的小球运动中各点位置如图乙所示，则可推断该同学在实验过程中缺少了哪一步骤?          ; 改正操作后重新实验，该同学在白纸上描出了a、b、c、d四个点，并以a为坐标原点，测得各点坐标数据。经查阅，当地重力加速度大小为，为获得平抛初速度，该同学利用AI工具，输入实验数据并给出指令： ①用函数形式对数据进行拟合; ②作出拟合曲线图像。 输出结果如图丙所示，则该小球平抛的初速度大小为          ，该拟合曲线在a处的切线斜率为          。均保留2位有效数字 四、实验题：本大题共1小题，共9分。 12.某同学用如图所示的向心力演示器验证向心力大小与角速度之间的关系，摇动该装置手柄观察左右标尺上的红白相间条纹，即可测得左右两个槽内的小球所受向心力的比值关系。 实验准备，该同学应选择质量          填“相等”或“不等”的两个小球，分别放置于          填“A”或“B”位置和C位置; 已知该装置最下层塔轮半径比，该同学将皮带置于左右塔轮的最下层，匀速转动手柄时，观察到左边标尺露出1格，则右边标尺露出          格。 五、计算题：本大题共3小题，共30分。 13.有一种弹珠弹射装置，其结构可简化为如图所示的内壁光滑的四分之一圆弧弯管，其半径为R，处在竖直平面内。在弯管开口D处可以水平射出不同速度的质量均为m的弹珠。已知A弹珠在D点恰好对弯管没有作用力，B弹珠在D点的速度是A弹珠的两倍，C弹珠落地点到O点的距离是A弹珠落地点到O点距离的一半。不计空气阻力，重力加速度大小为 g，求： 弹珠在D点受到弯管的作用力大小; 弹珠在D点的速度大小。 14.跳台滑雪是一项具有挑战性的运动，运动员经过助滑区加速后从起跳区飞出，最终落在倾角为的着陆坡上，运动员通过控制自身动作以获得更远的着陆距离。如图甲所示，某质量为m的运动员以的速度从起跳台上边缘A点水平飞出，不考虑空气阻力的影响，重力加速度大小为g。 求运动员的飞行时间以及A点到落点间的距离; 实际的跳台滑雪运动中，起跳区是一段半径为 R的弧形滑道，若弧形滑道所对圆心角为，运动员从起跳区上边缘B点斜向上飞出的初始速度仍为，如图乙所示。求： ⅰ运动员经过B点时受到弧形滑道的支持力大小; ⅱ运动员到达离着陆坡最远点的时间是多少?运动员落点与B点的距离? 15.如图所示，长为L的轻绳与竖直方向的夹角为，其一端固定在天花板上，另一端系一质量为m的光滑小球，绳子悬点在地面处投影为O点，小球可在光滑水平地面上做匀速圆周运动，已知重力加速度为g，小球可视为质点。 若小球恰好与地面之间无相互作用，求此时小球做圆周运动的角速度 当小球角速度为时，绳子拉力以及小球对地面压力大小是多少? 小球贴着光滑地面做圆锥摆运动到轨迹最左端A点时，突然受到水平向左的恒定风力的作用，小球是否可以继续做圆锥摆运动，若可以请给出小球在A点速度满足的条件，若不行请说明理由。已知， 答案和解析 1.【答案】C  【解析】甲图中实验装置应听A、B两球是否同时落地判断平抛运动竖直分运动是否为自由落体运动，A错误; 乙图中实验装置斜槽不需要光滑， B错误; 由实验原理可知丙图中实验装置研究影响向心力大小的因素采用的方法是控制变量法，C正确; 利用丁图中的实验装置可研究平抛运动在水平方向的分运动，D错误。 2.【答案】C  【解析】导弹做曲线运动，速度方向总沿弹道轨迹切线方向，A正确;导弹在a点附近处于大气层外，a点附近一小段轨迹只受重力，可视为匀变速曲线运动， BD正确;导弹在b点受到的合力方向不可能沿轨迹切线方向，而应指向曲线凹侧，C错误。 3.【答案】A  【解析】点A绕点O转动，速度方向沿圆弧轨迹切线，即方向垂直于OA向下，将如图分解， 则有，，方向垂直于OA向下故A正确。 4.【答案】D  【解析】图甲中零重力飞行是指飞机重力完全提供向心力，处于完全失重状态， A错误; 图乙血浆和红细胞做离心运动是因为实际受到的力不足以提供所需的向心力，从而实现分离，不存在离心力，B错误; 根据等高圆锥摆角速度相等结论，可知a、b两处圆锥摆摆高不相等，角速度不等，C错误; 当支持力和重力合力提供向心力时，转弯时不受地面的横向摩擦力，此时有，即，此速度与路面是否结冰无关， D正确。 5.【答案】A  【解析】小球D在水平绳子断裂后即将在绳子拉力作用下做圆周运动，此时速度为0，所需向心力为0，因此，合力，解得， A正确、B错误; 小球E在水平绳子断裂后，由于弹簧弹力不突变，此瞬间小球所受合力水平向右，合力，解得，C、D错误。 6.【答案】B  【解析】由题知弧形坡OB的半径，选手从A点跳到平台BC上，竖直方向做自由落体运动，有，解得，选手完成动作时对应的最大起跳速度落到平台C点，最小起跳速度落到平台B点，有，，解得，，即起跳速度v满足时，均可完成动作。判断可知在A点的起跳速度为和时均不能完成动作，起跳速度为时能完成动作，AC错误、B正确; D.平抛运动下落过程中速度变化快慢不变， D错误。 7.【答案】B  【解析】飞镖从抛出到击中A点做平抛运动，有，解得，设圆盘转动的周期为T，t和T满足关系：，又，解得，A错误; 平抛运动速度方向的反向延长线过水平位移中点，有，解得，B正确; 第一支飞镖下落高度是第二支飞镖的两倍，因此所用时间，二者水平位移大小相等，因此初速度之比，C错误; 平抛运动速度方向的反向延长线是水平位移的中点，有，解得，D错误。 8.【答案】D  【解析】A.设绳长为L，根据牛顿第二定律，在最低点有，解得，当时，v取最大值为，若小球在最低点的速度大小为，绳子无论多长必定断裂，A错误; 在最低点绳突然断掉，则小球离地高度，根据自由落体运动规律有，则，水平距离，解得绳长或，BC错误; D.由可知，要使小球抛出后飞出的水平距离最大，绳长应为， 最大水平距离，D正确。 9.【答案】BC  【解析】由于，因此滑动摩擦力，对某一时刻受力分析，x方向做减速运动，y方向做加速运动，当减为零时，摩擦力和重力沿斜面的分力恰好等大反向，物体做匀速直线运动，故BC正确。 10.【答案】AC  【解析】图甲中，即将相对于圆盘滑动时，对B受力分析有，对A受力分析有，解得，A正确; 图乙中，即将相对于圆盘滑动时，对B受力分析有，对A受力分析有，解得，B错误; 图丙中B先达到最大静摩擦力后绳子开始出现拉力， A受到的摩擦力将逐渐减小为0后反向增大，直到 A的摩擦力增加为反向最大静摩擦力后，二者即将相对滑动，即，，解得，C正确; 综合以上情况，乙图中即将滑动时角速度最小，最容易发生滑动， D错误。 11.【答案】同一实验前未将斜槽末端调节水平  【解析】实验中应将小球从斜槽上同一位置由静止释放，这样小球做平抛运动的初速度才能相同。 由图乙可知小球抛出后有上升现象，说明实验前未将斜槽末端调节水平。 竖直方向位移，水平方向， 上式联立可得， 由图丙知，， 解得， 在a处切线斜率即为在a处速度与水平方向夹角正切。 12.【答案】相等；A；。  【解析】本实验探究的是向心力大小与角速度之间的关系，所以选择的小球质量应相等，小球的轨道半径相等，故小球应放 A、C位置。 最下层塔轮半径比，由皮带传动边缘速度大小相等知左右右左，由可知，F左，左边露出1格，则右边露出9格。 13.【答案】由题可知A弹珠在D点恰好对弯管没有作用力，则：，解得：，则可知B弹珠在D点的速度为：，由于，可知B弹珠在D点受到弯管的作用力向下，根据牛顿第二定律有：，解得：； 弹珠竖直方向做自由落体运动，有：，解得：，A弹珠落地点至O点的水平距离：，则C弹珠落地点至O点的水平距离：，又，则C弹珠在D点的速度大小为：  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 14.【答案】从A点飞出后，运动员水平方向位移： 竖直方向位移： 水平和竖直方向位移满足： 解得： 运动员从飞出到落到着陆坡上的位移大小： 解得： 对运动员在B点受力分析如图 根据牛顿第二定律有：  解得：  将初速度和加速度沿垂直于斜面分解，可得：，   又 解得： 由上可知运动员从B点飞出到落在斜面的时间为： 将初速度和加速度沿平行于斜面分解，可得：， 运动员沿斜面方向做初速度为、加速度为的匀加速直线运动，运动员落到斜面上的位置与 B点的距离为： 2 解得：     【解析】详细解答和解析过程见【答案】 15.【答案】小球恰好与地面之间无相互作用，根据受力分析，小球做圆周运动的向心力为： 小球做圆周运动的半径： 根据牛顿第二定律有： 解得： 当小球角速度为时，小球未脱离地面，设绳子拉力为T，受到地面支持力为， 有： 解得：， 解得： 根据牛顿第三定律知小球对地面的压力大小为： 若小球继续做圆锥摆运动，有： 解得： 由于，不受风力时小球在A点可贴着地面做圆锥摆运动 故时，小球受到风力仍可继续做圆锥摆运动  【解析】详细解答和解析过程见【答案】 第1页，共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$