精品解析：新疆维吾尔自治区吐鲁番市托克逊县第二中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试卷

托克逊县第二中学2024-2025学年度第二学期 高中物理试卷 考试时间：75分钟； 考试满分：100分 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2、请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷（选择题） 一、选择题部分（第1-7为单选题，第8道-第10道为多选题每题4分，共40分，多选题选对一个得半分，选错一个得0分）。 1. 做匀速圆周运动的质点，下列物理量中发生变化的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 周期 D. 转速 【答案】A 【解析】 【详解】做匀速圆周运动的质点，角速度、周期和转速不变，线速度大小不变，方向不断变化，即线速度不断变化。 故选A。 2. 武大靖是中国著名的短道速滑运动员，为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】速度沿着轨迹的切线方向，合外力指向轨迹的凹侧，当速率增大时，合外力方向与速度方向的夹角小于。 故选D。 3. 如图所示，跳伞员着地瞬间速度大小是5m/s。把这个速度沿水平和竖直方向分解，水平分速度为3m/s，则竖直分速度为（　　） A. 0 B. 2m/s C. 4m/s D. 5m/s 【答案】C 【解析】 【详解】根据题意可得 故选C。 4. 套圈是人们喜爱的传统游戏，大人和小孩在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，圆环恰好同时套中水平地面上的玩具。若不计空气阻力，圆环和玩具均可视为质点，圆环被抛出后的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　） A. 小孩后抛出圆环，小孩抛出圆环初速度较大 B. 大人先抛出圆环，大人抛出圆环初速度较大 C. 两人同时抛出圆环，抛出圆环初速度一样大 D. 小孩先抛出圆环，大人和小孩抛出圆环初速度一样大 【答案】A 【解析】 【详解】由题意，在竖直方向，根据 得圆环落地的时间为 因为大人抛出的圆环高度比较大，则大人抛出的圆环在空中运动时间比较长，而圆环恰好同时套中水平地面上的玩具，可知大人先抛出圆环，小孩后抛出圆环。在水平方向，两圆环位移相等，根据 得抛出圆环的初速度为 由于圆环被抛出的水平位移相等，可知小孩抛出圆环的初速度较大。 故选A。 5. 洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图所示，则此时（ ） A. 衣物受到重力、弹力、向心力和摩擦力作用 B. 衣物受到重力、弹力和摩擦力的作用 C. 衣物只受弹力的作用，且由其提供向心力 D. 衣物受到重力、向心力和摩擦力的作用 【答案】B 【解析】 【详解】衣物一定受重力，且在竖直方向合力为零，所以一定受摩擦力；衣物在水平面内做圆周运动，所以还一定受到筒壁的弹力作用，弹力提供向心力。向心力是效果力，受力分析时不能将其与其他性质力并列分析。 故选B 6. 做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，则物体做匀速圆周运动时（　　） A. 线速度大小2m/s B. 角速度的大小0.5rad/s C. 周期为2πs。 D. 向心加速度大小为1m/s2 【答案】B 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，线速度为 A错误； B．角速度为 B错误； C．周期为 D．向心加速度大小为 D错误。 故选B。 7. 如下图所示为一种常见的皮带传动装置的示意图，皮带传动后无打滑现象。已知A、B是轮子边缘的点，C是大轮子上点。已知正常稳定转动时，小轮子的转速是大轮子的三倍，则A、C两质点的各物理量之比正确的是（　　） A. A、B两质点的线速度大小之比为 B. A、B两质点的加速度大小之比为 C. A、C两质点的角速度之比为 D. A、C两质点的转速之比为 【答案】BC 【解析】 【详解】AB．A、B两质点是同皮带传送，线速度大小之比1:1，根据加速度公式可知，A、B两质点的加速度大小之比为，故A错误，B正确； CD．B、C两质点是同轴转动，角速度之比为1:1，根据可知，B、C两质点的转速之比为1:1； A、B两质点是同皮带传送，根据可知A、B两质点的角速度之比为3:1，则A、C两质点的角速度和转速之比都为3:1，故C正确，D错误； 故选BC。 8. 某船在静水中的速率为3m/s，河水的流速为5m/s，要横渡宽为30m的河。下列说法正确的是（ ） A. 该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸 B. 该船渡河最小速度是4m/s C. 该船渡河的最短位移是50m D. 该船以最短的位移渡河所用时间是12s 【答案】AC 【解析】 【详解】A．因为水流速大于静水速，所以合速度不可能垂直于河岸，该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸。故A正确； B．小船渡河时，3m/s和5m/s的合速度大于2m/s，小于8m/s。故B错误； C．当船速的方向与合速度垂直时，渡河的位移最短，设此时合速度于河岸方向的夹角为，则 最小位移 故C正确； D．当船速与河岸垂直时，时间最短，最短渡河的时间 故D错误。 故选AC。 9. 如图所示，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为的斜面上，g取以下结论正确的是（ ） A. 物体的飞行时间是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体飞行的时间是2s D. 物体下降的距离是10m 【答案】AB 【解析】 【详解】AC．根据运动的合成与分解，把末速度按如图所示进行分解 由几何关系可知 根据平抛运动规律可知 联立解得 A正确，C错误； B．根据几何关系可得，物体撞击斜面时的速度大小 解得 B正确； D．物体下降的距离 D错误。 故选AB。 10. 下列关于教材中的四幅插图说法正确的是（　　） A. 甲中汽车通过凹形路面时，汽车需减速，这样可以减少对桥的压力 B. 乙中汽车在水平面内转弯时，由地面的滑动摩擦力提供转弯所需的向心力 C. 丙中在铁路转弯处的外轨比内轨高，可以减轻转弯时火车外侧轮缘与轨道的挤压 D. 丁中洗衣机脱水桶脱水的原因是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 【答案】AC 【解析】 【详解】A．甲中汽车通过凹形路面时，根据 解得 可知汽车需减速，这样可以减少对桥的压力，故A正确； B．乙中汽车在水平面内转弯时，由地面的静摩擦力提供转弯所需的向心力，故B错误； C．丙中在铁路转弯处的外轨比内轨高，火车所受弹力与水平面有一个夹角，这样一来火车转弯时所需的向心力可以由弹力的水平方向分力提供，就减轻了转弯时火车外侧轮缘与轨道的挤压，故C正确； D．丁中洗衣机脱水桶脱水的原因是水滴受到的衣服提供的附着力小于它所需的向心力，做离心运动，故D错误。 故选AC。 第II卷（非选择题） 二、实验题（共20分） 11. “探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。 （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）在（1）的基础上，该组同学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. 重垂线可以不需要与坐标纸的y轴平行 B. 通过调节使斜槽末端保持水平 C. 每次释放小球的位置可以不同 D. 每次必须由静止开始释放小球 （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0.80cm，重力加速度为g=10m/s2，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 【答案】（1）平抛运动在竖直方向的运动是自由落体运动 （2）BD （3）0.60 【解析】 【小问1详解】 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，则说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。 【小问2详解】 A．重垂线的作用是确保坐标纸在竖直方向上与重力方向一致，如果重垂线与y轴不平行，那么记录的数据将无法准确反映小球在竖直方向上的运动情况，故A错误； B．调节使斜槽末端保持水平，这是确保小球离开斜槽后做的是平抛运动的关键，因为如果斜槽末端不水平，小球将获得一个与水平方向成角度的初速度，这将影响实验结果的准确性，故B正确； C．为了确保每次实验小球都有相同的初速度，需要每次从斜槽的同一位置由静止释放小球。如果释放位置不同，小球在滑到斜槽末端时的速度也会不同，这将影响实验结果的比较，故C错误； D．每次必须由静止开始释放小球，是为了确保小球每次离开斜槽时的速度都相同，从而可以比较不同次实验的结果。如果小球不是从静止开始释放，那么它在滑到斜槽末端时的速度将受到初始速度的影响，这将使实验结果不准确，故D正确。 故选BD。 【小问3详解】 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 联立方程代入数值解得 12. 某同学用向心力演示仪探究向心力与质量、半径、角速度的关系，实验情境如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等。 （1）本实验采用的主要实验方法为______（填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）三个情境中，图______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为______。 （3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图丁所示。装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 保持滑块质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω的关系，作出F-ω2图线如图戊所示，若滑块运动半径r=0.3m，细线的质量和一切摩擦可忽略，由F-ω2图线可得滑块和角速度传感器总质量m=______kg（结果保留2位有效数字）。 【答案】（1）控制变量法 （2） ①. 乙 ②. 2：1 （3）0.30 【解析】 【小问1详解】 实验利用控制变量法来研究向心力的大小与小球质量、角速度和半径之间的关系。 【小问2详解】 [1]根据 可知，要研究向心力大小F与质量m关系，需控制小球的角速度和半径不变，由图可知，两侧采用皮带传动，所以两侧具有相等的线速度，根据皮带传动的特点可知，应该选择两个塔轮的半径相等，而且运动半径也相同，选取不同质量的小球。故乙符合题意。 [2]由图可知，两小球质量相等，做圆周运动的轨道半径相同，根据牛顿第二定律 可知 两个变速塔轮边缘的线速度相等，即 联立可得两个变速塔轮的半径之比为 【小问3详解】 根据 结合F-ω2图像可知图线的斜率为 解得 三、解答题（共40分） 13. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，，忽略空气阻力，则 （1）射出的水在空中的运动时间是多少？ （2）该水平射程是多大？ （3）落地时速度与水平方向夹角是多少？ （4）落地时的速度大小为多少？ 【答案】（1） （2） （3）落地时速度与水平方向夹角的正切值为 （4） 【解析】 【小问1详解】 根据平抛的竖直分运动为自由落体运动，有 可得运动时间 【小问2详解】 水平射程为 【小问3详解】 竖直方向分速度为 水平分速度为 设落地时速度与水平方向夹角为，有 即落地时速度与水平方向夹角的正切值为； 【小问4详解】 落地速度为 14. 长为米的细线，拴一质量为千克的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图。求摆线与竖直方向的夹角为时：（，，） （1）细线的拉力F； （2）小球运动的线速度的大小； （3）小球运动的角速度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【解析】 【详解】（1）小球在水平面内做匀速圆周运动，竖直方向根据受力平衡可得 解得细线拉力为 （2）以小球为对象，根据牛顿第二定律可得 又 联立可得小球运动的线速度大小为 （3）小球运动的角速度为 15. 如图所示一辆质量为1t的汽车静止在半径为50m的圆弧形拱桥顶部（g = 10m/s2），求： （1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大； （2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则圆弧形拱桥对汽车的支持力多大； （3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。 【答案】（1）1.0 × 104 N （2）8.0 × 103 N （3） 【解析】 小问1详解】 汽车静止在弧形拱桥顶部，由平衡条件得 由牛顿第三定律得，汽车对圆弧形拱桥的压力是1.0 × 104 N。 【小问2详解】 汽车以10 m/s的速度经过拱桥的顶部，由牛顿第二定律得 解得 故圆弧形拱桥对汽车的支持力是8.0 × 103 N。 【小问3详解】 设汽车以速度v1通过拱桥的顶部时，对圆弧形拱桥的压力恰好为零，由牛顿第二定律得 解得 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 托克逊县第二中学2024-2025学年度第二学期 高中物理试卷 考试时间：75分钟； 考试满分：100分 注意事项： 1、答题前填写好自己的姓名、班级、考号等信息。 2、请将答案正确填写在答题卡上。 第I卷（选择题） 一、选择题部分（第1-7为单选题，第8道-第10道为多选题每题4分，共40分，多选题选对一个得半分，选错一个得0分）。 1. 做匀速圆周运动的质点，下列物理量中发生变化的是（ ） A. 线速度 B. 角速度 C. 周期 D. 转速 2. 武大靖是中国著名的短道速滑运动员，为我国的滑冰运动取得了很多荣誉。下列各图能表示武大靖弯道加速的是（　　） A. B. C. D. 3. 如图所示，跳伞员着地瞬间速度大小是5m/s。把这个速度沿水平和竖直方向分解，水平分速度为3m/s，则竖直分速度为（　　） A 0 B. 2m/s C. 4m/s D. 5m/s 4. 套圈是人们喜爱的传统游戏，大人和小孩在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出相同的圆环，圆环恰好同时套中水平地面上的玩具。若不计空气阻力，圆环和玩具均可视为质点，圆环被抛出后的运动可视为平抛运动，下列说法正确的是（　　） A. 小孩后抛出圆环，小孩抛出圆环初速度较大 B. 大人先抛出圆环，大人抛出圆环初速度较大 C. 两人同时抛出圆环，抛出圆环初速度一样大 D. 小孩先抛出圆环，大人和小孩抛出圆环初速度一样大 5. 洗衣机的脱水筒在转动时有一衣物附在筒壁上，如图所示，则此时（ ） A. 衣物受到重力、弹力、向心力和摩擦力的作用 B. 衣物受到重力、弹力和摩擦力的作用 C. 衣物只受弹力的作用，且由其提供向心力 D. 衣物受到重力、向心力和摩擦力作用 6. 做匀速圆周运动的物体，10s内沿半径为20m的圆周运动100m，则物体做匀速圆周运动时（　　） A. 线速度的大小2m/s B. 角速度的大小0.5rad/s C. 周期为2πs。 D. 向心加速度大小为1m/s2 7. 如下图所示为一种常见的皮带传动装置的示意图，皮带传动后无打滑现象。已知A、B是轮子边缘的点，C是大轮子上点。已知正常稳定转动时，小轮子的转速是大轮子的三倍，则A、C两质点的各物理量之比正确的是（　　） A. A、B两质点的线速度大小之比为 B. A、B两质点的加速度大小之比为 C. A、C两质点的角速度之比为 D. A、C两质点的转速之比为 8. 某船在静水中的速率为3m/s，河水的流速为5m/s，要横渡宽为30m的河。下列说法正确的是（ ） A. 该船不可能沿垂直于河岸的航线抵达对岸 B. 该船渡河的最小速度是4m/s C. 该船渡河的最短位移是50m D. 该船以最短的位移渡河所用时间是12s 9. 如图所示，以10m/s的水平速度抛出的物体，飞行一段时间后垂直撞在倾角为的斜面上，g取以下结论正确的是（ ） A. 物体飞行时间是 B. 物体撞击斜面时的速度大小为20m/s C. 物体飞行的时间是2s D. 物体下降的距离是10m 10. 下列关于教材中的四幅插图说法正确的是（　　） A. 甲中汽车通过凹形路面时，汽车需减速，这样可以减少对桥的压力 B. 乙中汽车在水平面内转弯时，由地面的滑动摩擦力提供转弯所需的向心力 C. 丙中在铁路转弯处的外轨比内轨高，可以减轻转弯时火车外侧轮缘与轨道的挤压 D. 丁中洗衣机脱水桶脱水的原因是水滴受到的离心力大于它受到的向心力 第II卷（非选择题） 二、实验题（共20分） 11. “探究平抛运动的特点”的实验有以下几步。 （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）在（1）的基础上，该组同学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. 重垂线可以不需要与坐标纸的y轴平行 B. 通过调节使斜槽末端保持水平 C. 每次释放小球的位置可以不同 D. 每次必须由静止开始释放小球 （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0.80cm，重力加速度为g=10m/s2，则钢球平抛的初速度大小为______m/s（结果保留两位有效数字）。 12. 某同学用向心力演示仪探究向心力与质量、半径、角速度的关系，实验情境如甲、乙、丙三图所示，其中铝球、钢球大小相等。 （1）本实验采用的主要实验方法为______（填“等效替代法”或“控制变量法”）。 （2）三个情境中，图______是探究向心力大小F与质量m关系（选填“甲”、“乙”、“丙”）。在甲情境中，若两钢球所受向心力的比值为，则实验中选取两个变速塔轮的半径之比为______。 （3）某物理兴趣小组利用传感器进行探究，实验装置原理如图丁所示。装置中水平直槽能随竖直转轴一起转动，将滑块放在水平直槽上，用细线将滑块与固定的力传感器连接。当滑块随水平光滑直槽一起匀速转动时，细线的拉力提供滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过角速度传感器测得。 保持滑块质量和运动半径r不变，探究向心力F与角速度ω关系，作出F-ω2图线如图戊所示，若滑块运动半径r=0.3m，细线的质量和一切摩擦可忽略，由F-ω2图线可得滑块和角速度传感器总质量m=______kg（结果保留2位有效数字）。 三、解答题（共40分） 13. 小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为1.25m，，忽略空气阻力，则 （1）射出水在空中的运动时间是多少？ （2）该水平射程是多大？ （3）落地时速度与水平方向夹角是多少？ （4）落地时的速度大小为多少？ 14. 长为米的细线，拴一质量为千克的小球，一端固定于O点。让其在水平面内做匀速圆周运动（这种运动通常称为圆锥摆运动），如图。求摆线与竖直方向的夹角为时：（，，） （1）细线的拉力F； （2）小球运动的线速度的大小； （3）小球运动的角速度。 15. 如图所示一辆质量为1t的汽车静止在半径为50m的圆弧形拱桥顶部（g = 10m/s2），求： （1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大； （2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则圆弧形拱桥对汽车的支持力多大； （3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $