精品解析：贵州省麻江县第一中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

贵州省麻江县第一中学2023-2024学年下学期期中考试 高一物理 注意事项∶ 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答∶每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、单项选择题∶本大题共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. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 B. 做曲线运动的物体速度可能不变 C. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定为曲线运动 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 2. 如图所示，虚线是一质点从 A 到C运动的轨迹，该质点通过 B点时速度的方向是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 3. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连，已知：，，若A球在水平外力作用下向右移动的速度为3m/s时，则B球的速度为（　　） A. 1.5m/s B. 2.25m/s C. 3m/s D. 4m/s 4. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A. 两次击中墙时的速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C. 从打出到撞墙，沿1轨迹的网球在空中运动的时间长 D. 从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 5. “套圈”是我国民众喜爱的传统游戏，其发展的历史渊源流长，最早可追溯到清朝乾隆年间。某同学为了深入研究“套圈”游戏将其简化为下图模型：投掷者将圆圈从A点水平抛出，欲圈中水平地面上B点处的目标物品（可视为质点）。已知圆圈半径R=15cm，A点离地面高度为h=1.25m，O为A点在水平地面的投影点，OB点之间的距离为15R，重力加速度g取10m/s2。圆圈粗细不计，空气阻力不计，若投掷者每次均将圆圈沿OB方向抛出且不考虑圆圈落地后反弹，则下列说法中正确的是（　　） A. 每次圆圈落地时的速度方向一定相同 B. 每次圆圈从抛出到落地过程中，速度变化量不相等 C. 若能圈中目标物品，则抛出圆圈的最小速度为4.2m/s D. 若能圈中目标物品，则抛出圆圈的最大速度为4.5m/s 6. 如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，在圆盘中心O点正上方H处沿半径方向水平抛出一个小球，小球初速度沿直径方向，从上向下看圆盘沿顺时针方向转动，小球恰好击中B点，重力加速度大小为g不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球从抛出到击中B点所用的时间为 B. 小球击中B点时速度为 C. 圆盘转动的周期可能为 D. 圆盘转动角速度大小可能为 7. 如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳拉力的大小一定不相同 B. 两球运动的角速度相同 C. 小球A运动的周期大于B的周期 D. 小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度 二、多项选择题∶本大题共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. 如图所示，水平固定半球形碗的球心为O点，最低点为P点。在碗边缘处的a点向球心O以速度v1、v2水平抛出两个小球，在空中的飞行时间分别为t1、t2，小球分别落在碗内的M、P两点。已知，，，以下判断正确的是（　　） A. B. C. D. 9. 如图所示，半径为半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的两个滑块A、B（可视为质点）置于容器内随容器转动且相对容器壁静止，A、B和球心O点的连线与竖直方向的夹角分别为α、β，且α<β，下列说法正确的是（　　） A. 若A不受摩擦力，则转台的角速度 B. A、B与容器壁的静摩擦力可能同时为零 C. 若减小，A、B受到的摩擦力可能均增大 D. A受到的静摩擦力一定沿接触点容器壁的切线斜向上方 10. 细绳的一段固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，下列说法正确的是（　　） A. 小球的线速度突然变大 B. 小球的角速度突然变大 C. 细线上的拉力突然变大 D. 小球的向心加速度突然变小 三、实验题 11. 如图为探究向心力的大小与质量、角速度和运动半径之间关系的实验装置。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是________________。 A．理想实验　　B．等效替代法　　C．放大法　　D．控制变量法 （2）在探究向心力与半径的关系时，应将质量相同的钢球分别放在挡板和挡板_________________处（选填“”或“”），将传动皮带套在两塔轮半径_________________（选填“相同”或“不同”）的轮盘上。 （3）若两钢球质量和运动半径都相同，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的轮盘上，实验中匀速转动手柄时，观察到左、右标尺露出的等分格数之比约为______________。 12. 某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验 （1）关于该实验的一些做法，不合理的是___________ A. 使用密度大、体积小的球进行实验 B. 斜槽末端切线应当保持水平 C. 斜槽轨道必须光滑 D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置，取点为坐标原点，建立如图所示坐标系，点为小球运动一段时间后的位置，取。根据图像可知小球的初速度大小___________，小球在点的速度大小___________m/s。（计算结果均保留三位有效数字） （3）另一实验小组的同学在其所得的轨迹上选取间距较大的几个点，测出各点到抛出点的水平距离和竖直高度，并在直角坐标系内绘出了图像，取。根据图像可知小球的初速度大小___________。 四、计算题 13. 如图所示是场地自行车比赛的圆形赛道，路面与水平面的夹角为。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为。已知自行车和运动员的质量一共是，不考虑空气阻力，取。 （1）若使自行车不受摩擦力作用，求其速度的大小； （2）若该运动员的骑行速度是，求此时自行车所受的摩擦力。 14. 如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地，小明同学在距离墙面的水平地面上方处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，。 （1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小； （2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，求飞抛出时的初速度大小。 15. 如图所示，水平放置正方形光滑木板，边长为2L，距地面的高度为，木板正中间有一个光滑的小孔O。一根长为2L的细线穿过小孔，两端分别系着两个完全相同的小球A、B，两小球在同一竖直平面内。小球A以角速度在木板上绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B也在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，O点正好是细线的中点，已知，小球质量均为，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）细线对小球B的拉力大小； （2）小球B的角速度以及悬挂B球的细线与竖直方向的夹角的余弦值； （3）当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时，剪断细线，两小球落地点之间的距离。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 贵州省麻江县第一中学2023-2024学年下学期期中考试 高一物理 注意事项∶ 1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。 2．选择题的作答∶每小题选出答案后，用2B 铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。写在试卷。草稿纸和答题卡的非答题区域均无效。 一、单项选择题∶本大题共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. 关于曲线运动，下列说法正确的是（　　） A. 物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零 B. 做曲线运动的物体速度可能不变 C. 两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定为曲线运动 D. 曲线运动不可能是匀变速运动 【答案】A 【解析】 【详解】A．根据做曲线运动的条件合外力的方向与速度方向不在同一直线上，得物体做曲线运动时所受的合外力一定不为零，故A正确； B．做曲线运动的物体速度方向肯定发生变化，所以速度一定变化，故B错误； C．两个互成角度的匀变速直线运动的合运动可能为直线运动，可能为曲线运动，故C错误； D．曲线运动可能是匀变速运动，如平抛运动，故D错误。 故选A。 2. 如图所示，虚线是一质点从 A 到C运动的轨迹，该质点通过 B点时速度的方向是（ ） A. ① B. ② C. ③ D. ④ 【答案】D 【解析】 【详解】物体做曲线运动在某点的速度方向沿着该点的切线方向，则该质点通过 B点时速度的方向是④。 故选D。 3. 如图所示，竖直平面内放一直角杆MON，杆的水平部分粗糙，动摩擦因数，杆的竖直部分光滑。两部分各套有质量均为1kg的小球A和B，A、B球间用细绳相连，已知：，，若A球在水平外力作用下向右移动的速度为3m/s时，则B球的速度为（　　） A. 1.5m/s B. 2.25m/s C. 3m/s D. 4m/s 【答案】B 【解析】 【详解】将A球速度沿着绳和垂直于绳分解，平行分量为 其中 即 A球和B球沿着绳的分速度相等，则B球沿着绳的速度分量为 则B球的速度为 故选B。 4. 如图所示，网球运动员训练时在同一高度的前后两个不同位置，将球斜向上打出，球恰好能垂直撞在竖直墙上的同一点，不计空气阻力，则（　　） A. 两次击中墙时的速度相等 B. 沿1轨迹打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大 C. 从打出到撞墙，沿1轨迹网球在空中运动的时间长 D. 从打出到撞墙，沿2轨迹的网球在空中运动的时间长 【答案】B 【解析】 【详解】CD．把网球看成逆向的平抛运动，竖直方向根据 由于高度相同，所以从打出到撞墙，1、2两轨迹的网球在空中运动的时间相等，故CD错误； AB．水平方向根据 由于沿1轨迹网球的水平位移较大，则沿1轨迹网球的水平分速度较大，即1轨迹网球击中墙时的速度较大；根据 可知沿1轨迹网球打出时的初速度比沿2轨迹打出时的初速度大，故A错误，B正确。 故选B。 5. “套圈”是我国民众喜爱的传统游戏，其发展的历史渊源流长，最早可追溯到清朝乾隆年间。某同学为了深入研究“套圈”游戏将其简化为下图模型：投掷者将圆圈从A点水平抛出，欲圈中水平地面上B点处的目标物品（可视为质点）。已知圆圈半径R=15cm，A点离地面高度为h=1.25m，O为A点在水平地面的投影点，OB点之间的距离为15R，重力加速度g取10m/s2。圆圈粗细不计，空气阻力不计，若投掷者每次均将圆圈沿OB方向抛出且不考虑圆圈落地后反弹，则下列说法中正确的是（　　） A. 每次圆圈落地时速度方向一定相同 B. 每次圆圈从抛出到落地过程中，速度变化量不相等 C. 若能圈中目标物品，则抛出圆圈的最小速度为4.2m/s D. 若能圈中目标物品，则抛出圆圈的最大速度为4.5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】A．依题意知，每次圆圈抛出后的下落过程由 可得平抛运动的时间为 t=0.5s 每次落地时圆圈竖直方向的速度都相等，设落地时速度与水平方向的夹角为，则有 故落地时速度方向与抛出速度有关，A错误； B．速度变化量 g和t相同，B错误； CD．能圈中目标物品时，圆圈的水平位移 由可得 C正确、D错误。 故选C。 6. 如图所示，半径为R的水平圆盘绕中心O点做匀速圆周运动，在圆盘中心O点正上方H处沿半径方向水平抛出一个小球，小球初速度沿直径方向，从上向下看圆盘沿顺时针方向转动，小球恰好击中B点，重力加速度大小为g不计空气阻力，下列说法正确的是（ ） A. 小球从抛出到击中B点所用的时间为 B. 小球击中B点时的速度为 C. 圆盘转动的周期可能为 D. 圆盘转动角速度大小可能为 【答案】C 【解析】 【详解】A．小球竖直方向做自由落体运动，由 可得 故A错误； B．小球击中B点时竖直方向的速度为 因为，故B错误； C．小球平抛过程中，圆盘运动的时间为 （n=0，1，2，3…） 解得 可知，当时 故C正确； D．由可知角速度为 （n=0，1，2，3…） 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，使它们在同一水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　） A. 轻绳拉力的大小一定不相同 B. 两球运动的角速度相同 C. 小球A运动的周期大于B的周期 D. 小球A的向心加速度小于小球B的向心加速度 【答案】B 【解析】 【详解】A．设绳子与竖直方向的夹角为，绳子拉力为，竖直方向 可得 长度不同的两根轻质细绳悬挂于同一点，另一端各系一个质量不同的小球A和B，由于不清楚两个小球的质量关系，可知绳子拉力可能相等，故A错误； D．水平方向，根据 由题图可知，可知小球A的向心加速度大于小球B的向心加速度，故D错误； BC．设悬挂点与两个小球所在平面高度为，根据 由几何关系 联立可得 可知两球运动的角速度相同，根据可知两球运动的周期相同，故B正确，C错误。 故选B。 二、多项选择题∶本大题共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. 如图所示，水平固定半球形碗的球心为O点，最低点为P点。在碗边缘处的a点向球心O以速度v1、v2水平抛出两个小球，在空中的飞行时间分别为t1、t2，小球分别落在碗内的M、P两点。已知，，，以下判断正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】BD 【解析】 【详解】AB．小球落在M、P两点下落的高度分别为 ， 根据平抛运动规律，竖直方向上，可知 ， 解得 B正确，A错误； CD．小球落在M、P两点水平位移分别为 ， 根据平抛运动规律，水平方向上，可知 ， 解得 C错误，D正确。 故选BD。 9. 如图所示，半径为的半球形容器固定在水平转台上，转台绕过容器球心O的竖直轴线以角速度匀速转动。质量不同的两个滑块A、B（可视为质点）置于容器内随容器转动且相对容器壁静止，A、B和球心O点的连线与竖直方向的夹角分别为α、β，且α<β，下列说法正确的是（　　） A. 若A不受摩擦力，则转台的角速度 B. A、B与容器壁的静摩擦力可能同时为零 C. 若减小，A、B受到的摩擦力可能均增大 D. A受到的静摩擦力一定沿接触点容器壁的切线斜向上方 【答案】AC 【解析】 【详解】AB．若A不受摩擦力，设此时转台的角速度为，以A对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立解得 同理可得当B的摩擦力为零时，角速度为 由于，故A、B受到的摩擦力不可能同时为零，故A正确，B错误； D．当转台角速度时，若A只受到重力和支持力作用，可知重力和支持力的合力不足以提供所需的向心力，则A受到的静摩擦力沿接触点容器壁的切线斜向下方，故D错误； C．当转台角速度较小时，A、B受到的摩擦力均沿接触点容器壁的切线斜向上方，若减小，A、B受到的摩擦力均增大，故C正确。 故选AC。 10. 细绳的一段固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，当细绳与钉子相碰时，下列说法正确的是（　　） A. 小球的线速度突然变大 B. 小球的角速度突然变大 C. 细线上的拉力突然变大 D. 小球的向心加速度突然变小 【答案】BC 【解析】 【详解】A．小球从一定高度摆下，重力势能转化为动能，当细绳与钉子相碰瞬间，小球的线速度不变，故A错误； B．根据线速度与角速度的关系有 细绳与钉子相碰瞬间，半径减小，则角速度增大，故B正确； C．根据 解得 结合上述，细绳与钉子相碰瞬间，半径减小，则细线上的拉力突然变大，故C正确； D．根据 结合上述，细绳与钉子相碰瞬间，半径减小，则小球的向心加速度突然变大，故D错误。 故选BC。 三、实验题 11. 如图为探究向心力的大小与质量、角速度和运动半径之间关系的实验装置。 （1）在探究向心力与半径、质量、角速度关系时，用到的实验方法是________________。 A．理想实验　　B．等效替代法　　C．放大法　　D．控制变量法 （2）在探究向心力与半径的关系时，应将质量相同的钢球分别放在挡板和挡板_________________处（选填“”或“”），将传动皮带套在两塔轮半径_________________（选填“相同”或“不同”）的轮盘上。 （3）若两钢球质量和运动半径都相同，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为的轮盘上，实验中匀速转动手柄时，观察到左、右标尺露出的等分格数之比约为______________。 【答案】 ①. D ②. B ③. 相同 ④. 【解析】 【详解】（1）[1] 探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，每次改变一个变量，控制其他量不变，用到的实验方法是控制变量法。 故选D。 （2）[2] [3]探究向心力与半径的关系时，应保证小球质量相等，角速度相等，半径不同，因此质量相等的小球分别放在挡板挡板和挡板处，确保半径不同，将传动皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上确保角速度相同； （3） [4]用皮带连接的左、右塔轮线速度相同，根据 可知左、右塔轮角速度之比为，根据 可知两钢球受到向心力之比为，观察到左、右标尺露出的等分格数之比。 12. 某实验小组用图所示装置进行“研究平抛运动”实验。 （1）关于该实验的一些做法，不合理的是___________ A. 使用密度大、体积小的球进行实验 B. 斜槽末端切线应当保持水平 C. 斜槽轨道必须光滑 D. 小球运动时不应与木板上的白纸相接触 （2）某同学在做“研究平抛运动”的实验中，忘记记下小球抛出点的位置，取点为坐标原点，建立如图所示坐标系，点为小球运动一段时间后的位置，取。根据图像可知小球的初速度大小___________，小球在点的速度大小___________m/s。（计算结果均保留三位有效数字） （3）另一实验小组的同学在其所得的轨迹上选取间距较大的几个点，测出各点到抛出点的水平距离和竖直高度，并在直角坐标系内绘出了图像，取。根据图像可知小球的初速度大小___________。 【答案】（1）C （2） ①. 2.00 ②. 2.83 （3）1 【解析】 【小问1详解】 A．为了减小空气阻力的影响，应使用密度大、体积小的球进行实验，故A正确，不满足题意要求； B．为了保证小球抛出时的速度处于水平方向，斜槽末端切线应当保持水平，故B正确，不满足题意要求； C．为了保证小球每次抛出时的速度相同，每次需要从相同位置静止释放小球，但斜槽轨道不需要光滑，故C错误，满足题意要求； D．为了减小误差，小球运动时不应与木板上的白纸相接触，故D正确，不满足题意要求。 故选C。 【小问2详解】 [1]竖直方向根据 可得 水平方向根据 可得小球的初速度大小为 [2]小球在点的竖直分速度大小为 则小球在点的速度大小为 【小问3详解】 根据平抛运动规律可得， 可得 则图像的斜率为 解得小球的初速度大小 四、计算题 13. 如图所示是场地自行车比赛圆形赛道，路面与水平面的夹角为。某运动员骑自行车在该赛道上做匀速圆周运动，圆周的半径为。已知自行车和运动员的质量一共是，不考虑空气阻力，取。 （1）若使自行车不受摩擦力作用，求其速度的大小； （2）若该运动员的骑行速度是，求此时自行车所受的摩擦力。 【答案】（1）；（2）；沿斜面向下 【解析】 【详解】（1）设人和自行车的总质量为，根据牛顿第二定律可得 解得 （2）当自行车速时，设斜面对人和自行的支持力为，对人和自行车施加沿斜面向下的静摩擦力，大小为。在竖直方向上 在水平方向上 联立，解得 方向沿斜面向下。 14. 如图甲所示，竖直墙面悬挂一个直径的飞镖盘（厚度不计），盘的下边缘离地，小明同学在距离墙面的水平地面上方处将飞镖水平抛出，不计空气阻力，。 （1）若要飞镖射中飞镖盘，投掷的最小速度大小； （2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，求飞抛出时的初速度大小。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】（1）若要飞镖射中飞镖盘，当飞镖射中飞镖盘的下端时，投掷的速度最小，根据平抛运动规律，竖直方向有 解得 水平方向有 解得投掷的最小速度大小为 （2）若某次飞人靶（或人墙）时情况如图乙所示，设飞抛出时的初速度大小为，则有 右 联立解得 15. 如图所示，水平放置的正方形光滑木板，边长为2L，距地面的高度为，木板正中间有一个光滑的小孔O。一根长为2L的细线穿过小孔，两端分别系着两个完全相同的小球A、B，两小球在同一竖直平面内。小球A以角速度在木板上绕O点沿逆时针方向做匀速圆周运动时，B也在水平面内沿逆时针方向做匀速圆周运动，O点正好是细线的中点，已知，小球质量均为，不计空气阻力，重力加速度。求： （1）细线对小球B的拉力大小； （2）小球B的角速度以及悬挂B球的细线与竖直方向的夹角的余弦值； （3）当小球A、B的速度方向均平行于木板ad边时，剪断细线，两小球落地点之间的距离。 【答案】（1）12.5N；（2），；（3） 【解析】 【详解】（1）A的圆周运动半径为 设绳子拉力为T，则对A有 代人数据得细线对小球B的拉力大小为 （2）设悬挂B球的细线与竖直方向的夹角为 对B有 解得 （3）当剪断细绳后，A先匀速运动L，后做平抛运动；B做平抛运动，A做圆周运动的线速度为 B做圆周运动的线速度为 半径为 做平拋运动过程中A的水平位移为 做平拋运动过程中B的水平位移为 如图为A、B两小球在轨迹的俯视图可知（其中包含A在正方向上做的距离为L的匀速直线运动） 知A、B落地点间距 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$