精品解析：安徽省阜阳市太和县昌泰高级中学2024-2025学年高一下学期期中考试物理试题

昌泰高中2024-2025第二学期期中考试高一物理 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 如图所示，运动员在某个弯道从A运动到B的实际轨迹长为60 m，A到B的直线距离为50 m，用时10 s，C点为A→B过程的某一点，下列说法正确的是（　　） A. A到B的位移为60 m B. A到B过程中运动员的瞬时速度保持6 m/s C. A到B过程中运动员的平均速度大小为5 m/s D. 运动员经过C点时速度方向由A指向C 【答案】C 【解析】 【详解】A．根据题意，A到B的位移为50 m，故A错误； B．A到B过程中运动员做变速运动，所以瞬时速度不会保持6 m/s，故B错误； C．根据平均速度的定义可知，A到B过程中运动员的平均速度大小为 故C正确； D．运动员经过C点时速度方向应该沿着运动轨迹的切线方向，故D错误。 故选C。 2. 如图所示为“行星传动示意图”．中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为R，周围四个“行星轮”的转动轴固定，其半径为R2，“齿圈”的半径为R3，其中R1＝1.5R2，A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”、“齿圈”边缘上的点，齿轮传动过程不打滑，那么（　　） A. A点与B点的角速度相同 B. A点与B点的线速度相同 C. B点与C点的转速之比为7：2 D. A点与C点的周期之比为3：5 【答案】C 【解析】 【详解】B.A、B两点在相等的时间内通过的弧长相等，故A、B两点的线速度大小相等，但方向不同，故B错误， A.由v＝rω知，线速度想等时，角速度和半径成反比，故A、B两点角速度不相同，故A错误； C.B点和C点的线速度大小相等，由v＝rω＝2πn•r知B点和C点的转速之比为： nB：nC＝rC：rB＝7：2，故C正确； D.根据，TA：TC＝rA：rC＝3：7，故D错误. 3. 如图所示是一辆自行车，三点分别为自行车轮胎和前后两齿轮外沿上的点，其中，当骑行时（车在路面上做纯滚动），下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】因BC是同缘转动，线速度相等，则由v=ωr可知 而AC同轴转动，角速度相等，则，则 由v=ωr可知 故选C。 4. 2022年2月7日，任子威为中国队夺得短道速滑男子1000米的冬奥会历史首金，某中学生助手特意发布了一篇推文，来介绍其比赛中过弯道的情景（如图所示）（　　） A. 此时运动员处于平衡状态 B. 此时运动员受到重力、支持力和向心力的作用 C. 若转弯半径相同，速率越大，运动员越容易发生侧滑 D. 若速率相同，转弯半径越大，运动员越容易发生侧滑 【答案】C 【解析】 【详解】A．运动员过弯道时在水平面内做圆周运动，有向心加速度，不是平衡状态，A错误； B．对某运动员受力分析，受重力和支持力，静摩擦力，重力与支持力二力平衡，合力即静摩擦力，充当向心力，向心力是效果力，不能与性质力同时分析，B错误； C．根据 ，知，弯道半径相同，速率越大，向心力越大，越容容易发生侧滑，C正确； D．根据 ，知，速率相同，弯道半径越小，向心力越大，越容易冲出跑道，弯道半径越大，向心力越小，越不容易发生侧滑，D错误。 故选C。 5. 关于向心力的说法正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 B. 做变速圆周运动的物体其合力总是指向圆心 C. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 D. 向心力只改变物体运动的方向 【答案】D 【解析】 【详解】A．做匀速圆周运动的物体其向心力大小不变，方向时刻改变，是变力。故A错误； B．做变速圆周运动的物体有可能在某个位置时，其合力指向圆心，但不可能总是指向圆心，只有做匀速圆周运动的物体其合力才总是指向圆心，故B错误； C．物体做圆周运动就需要有向心力，但这个向心力是由外界提供的，不是物体由于做圆周运动而产生的。故C错误； D．由于向心力的方向始终与速度方向垂直，所以向心力只改变物体速度的方向，不改变速度的大小。故D正确。 故选D。 6. 如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的b点相比（　　） A. 线速度之比为1∶4 B. 角速度之比为4∶1 C. 向心加速度之比为8∶1 D. 向心加速度之比为1∶8 【答案】D 【解析】 【详解】A．由题意知 va＝v3 v2＝vb 又轮2与轮3同轴转动，角速度相同 v2＝2v3 所以 va∶vb＝1∶2 选项A错误。 B．角速度之比为 选项B错误。 CD．设轮4的半径为r，则 即 aa∶ab＝1∶8 选项C错误，D正确。 故选D。 7. 如图是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面通常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是（　　） A. 摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B. 摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C. 摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D. 摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 【答案】B 【解析】 【详解】A．摩托车只受重力、地面支持力和地面的摩擦力作用，没有离心力，故A错误； B．摩托车正常转弯时可看作是做匀速圆周运动，所受的合力等于所需向心力，如果向外滑动，说明提供的向心力（即合力）小于需要的向心力，故B正确； CD．摩托车将在沿其线速度方向与半径向外的方向之间做曲线运动，故CD错误。 故选B。 8. 如图所示，长度均为l＝1m的两根轻绳，一端共同系住质量为m＝0.5 kg的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为l，重力加速度g取10 m/s2。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力恰好为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　） A. B. C. 15N D. 【答案】A 【解析】 【详解】小球在最高点速率为v时，两根绳的拉力恰好均为零，由牛顿第二定律得 当小球在最高点的速率为2v时，由牛顿第二定律得 解得 故选A。 二、多选题（每题5分，答案不完全得3分，有错误选项得0分） 9. 某物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 在任何时间间隔内，物体运动的平均速度都相同 B. 在任何相等的时间间隔内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等 C. 该物体的速度大小不变，因而加速度为零，故它处于平衡状态 D. 该物体的速度方向改变，因而具有加速度，故它的合力不等于零 【答案】BD 【解析】 【详解】A．物体做匀速圆周运动，在任何时间间隔内，物体运动的平均速率都相同，但是平均速度一般不同，A错误； B．匀速圆周运动的角速度相同，在任何相等的时间间隔内，有，所以连接物体和圆心的半径在相同的时间内转过的角度都相等，B正确； CD．该物体的速度大小不变，方向发生变化，所以加速度不为零（指向圆心），合力不为零，故它不处于平衡状态，C错误，D正确。 故选BD。 10. 女航天员王亚平在“神舟十号”飞船上做了大量失重状态下的精美物理实验。关于失重状态，下列说法正确的是（　　） A. 航天员仍受重力的作用 B. 航天员受力平衡 C. 航天员所受重力等于所需的向心力 D. 航天员不受重力的作用 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】AD．失重状态下航天员仍受重力的作用，选项A正确，D错误； BC．宇航员随飞船做匀速圆周运动，则受力不平衡，航天员所受重力等于所需的向心力。故B错误，C正确。 故选AC。 三、实验题（每空2分，共计18分） 11. 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图如图所示，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法正确的是___________。 A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验 （2）在该实验中应用了___________（选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的轨道半径的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边标尺上露出的红白相间的等分格数的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为___________。 【答案】（1）A （2）控制变量法 （3） 【解析】 【小问1详解】 为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，需要保证小球的转动半径和质量相同。 故选A。 【小问2详解】 探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系，需要应用控制变量法。 【小问3详解】 根据向心里表达式，由题意可知， 两小球质量相同，则 12. 在做“探究平抛运动的特点”的实验时： （1）钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的。 （2）某同学通过实验得到的轨迹如图所示，由轨迹可知，竖直距离yOA∶yAB∶yBC＝________，tOA∶tAB∶tBC＝________，这表明竖直方向是初速度为________的________运动。 （3）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y－x2图像，此平抛物体的初速度v0＝0.49 m/s，则竖直方向的加速度g＝________ m/s2。（结果保留3位有效数字） 【答案】 ①. 重垂线 ②. 1∶3∶5 ③. 1∶1∶1 ④. 零 ⑤. 匀加速直线 ⑥. 9.60 【解析】 【分析】 【详解】（1）[1]竖直方向用重垂线确定，因为小球在竖直方向所受的重力是竖直向下的。 （2）[2]由轨迹可知，竖直距离 [3]由于水平距离 则 所以 [4]在连续相等的时间内，竖直方向的位移之比为1∶3∶5…，表明竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，O点就是抛出点 [5] 在连续相等的时间内，竖直方向的位移之比为1∶3∶5…，表明竖直方向是初速度为零的匀加速直线运动，O点就是抛出点 （3）[6]竖直方向有 水平方向有 则平抛运动的轨迹方程为 则斜率 解得 ‍ 四、解答题（第13题10分，第14题14分，第15题16分） 13. 如图所示，某人距离平台右端x0=10m处起跑，以恒定的加速度向平台的右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。设平台右端与车厢底板间的竖直高度H=1.8m，与车厢底板中心的水平距离x=1.2m，取g=10m/s2，求： (1)人离开平台时的速度v0； (2)人运动的总时间t。 【答案】（1）；（2） 【解析】 【详解】(1)设人在平台上运动的时间为t1，离开平台做平抛运动的初速度为v0，平抛运动的时间为t2，由平抛运动的规律有 ， 解得 t2=0.6s，v0=2m/s (2)人在平台上做匀加速直线运动，有 解得 t1=10s 人运动的总时间为 t=t1+t2 解得 t=10.6s 14. 如图所示，直径为0.5m的地球仪匀速转动，已知地球仪上B点的线速度为，求： （1）地球仪转动的角速度的大小和周期； （2）地球仪上A点的线速度大小。 【答案】（1），；（2） 【解析】 【详解】（1）B点转动的半径为 则地球仪转动的角速度为 地球仪转动的周期为 （2）地球仪上A点的线速度大小为 15. 如图所示，是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103 kg的汽车，行驶到拱形桥顶端时，汽车运动速度为10 m/s，则此时汽车运动的向心加速度为多大？向心力为多大？汽车对桥面的压力是多少？(取g＝10 m/s2) 【答案】2.5 m/s2　2.5×103 N　7.5×103 N 【解析】 【详解】汽车的向心加速度 汽车的向心力 F＝ma＝1.0×103×2.5 N＝2.5×103 N 在桥的最高点，汽车的向心力由重力和桥的支持力的合力提供，如图所示， F＝mg－FN 则 FN＝mg－F＝1.0×103×10 N－2.5×103 N＝7.5×103 N 根据牛顿第三定律，汽车对桥的压力 F压＝FN＝7.5×103 N 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 昌泰高中2024-2025第二学期期中考试高一物理 一、单选题（每题4分，共32分） 1. 如图所示，运动员在某个弯道从A运动到B的实际轨迹长为60 m，A到B的直线距离为50 m，用时10 s，C点为A→B过程的某一点，下列说法正确的是（　　） A. A到B的位移为60 m B. A到B过程中运动员的瞬时速度保持6 m/s C. A到B过程中运动员的平均速度大小为5 m/s D. 运动员经过C点时速度方向由A指向C 2. 如图所示为“行星传动示意图”．中心“太阳轮”的转动轴固定，其半径为R，周围四个“行星轮”的转动轴固定，其半径为R2，“齿圈”的半径为R3，其中R1＝1.5R2，A、B、C分别是“太阳轮”、“行星轮”、“齿圈”边缘上的点，齿轮传动过程不打滑，那么（　　） A. A点与B点的角速度相同 B. A点与B点的线速度相同 C. B点与C点的转速之比为7：2 D. A点与C点的周期之比为3：5 3. 如图所示是一辆自行车，三点分别为自行车轮胎和前后两齿轮外沿上的点，其中，当骑行时（车在路面上做纯滚动），下列说法正确的是（　　） A. B. C. D. 4. 2022年2月7日，任子威为中国队夺得短道速滑男子1000米的冬奥会历史首金，某中学生助手特意发布了一篇推文，来介绍其比赛中过弯道的情景（如图所示）（　　） A. 此时运动员处于平衡状态 B. 此时运动员受到重力、支持力和向心力的作用 C. 若转弯半径相同，速率越大，运动员越容易发生侧滑 D. 若速率相同，转弯半径越大，运动员越容易发生侧滑 5. 关于向心力的说法正确的是（　　） A. 做匀速圆周运动的物体其向心力是不变的 B. 做变速圆周运动的物体其合力总是指向圆心 C. 物体由于做圆周运动而产生了一个向心力 D. 向心力只改变物体运动的方向 6. 如图所示为两级皮带传动装置，转动时皮带均不打滑，中间两个轮子是固定在一起的，轮1的半径和轮2的半径相同，轮3的半径和轮4的半径相同，且为轮1和轮2半径的一半，则轮1边缘的a点和轮4边缘的b点相比（　　） A. 线速度之比为1∶4 B. 角速度之比为4∶1 C. 向心加速度之比为8∶1 D. 向心加速度之比为1∶8 7. 如图是摩托车比赛转弯时的情形，转弯处路面通常是外高内低，摩托车转弯有一个最大安全速度，若超过此速度，摩托车将发生滑动。对于摩托车滑动的问题，下列论述正确的是（　　） A. 摩托车一直受到沿半径方向向外的离心力作用 B. 摩托车所受外力的合力小于所需的向心力 C. 摩托车将沿其线速度的方向沿直线滑去 D. 摩托车将沿其半径方向沿直线滑去 8. 如图所示，长度均为l＝1m的两根轻绳，一端共同系住质量为m＝0.5 kg的小球，另一端分别固定在等高的A、B两点，A、B两点间的距离也为l，重力加速度g取10 m/s2。现使小球在竖直平面内以AB为轴做圆周运动，若小球在最高点速率为v时，每根绳的拉力恰好为零，则小球在最高点速率为2v时，每根绳的拉力大小为（　　） A. B. C. 15N D. 二、多选题（每题5分，答案不完全得3分，有错误选项得0分） 9. 某物体做匀速圆周运动，下列说法中正确的是（　　） A. 在任何时间间隔内，物体运动的平均速度都相同 B. 在任何相等的时间间隔内，连接物体和圆心的半径转过的角度都相等 C. 该物体的速度大小不变，因而加速度为零，故它处于平衡状态 D. 该物体的速度方向改变，因而具有加速度，故它的合力不等于零 10. 女航天员王亚平在“神舟十号”飞船上做了大量失重状态下的精美物理实验。关于失重状态，下列说法正确的是（　　） A. 航天员仍受重力的作用 B. 航天员受力平衡 C. 航天员所受重力等于所需的向心力 D. 航天员不受重力的作用 三、实验题（每空2分，共计18分） 11. 探究向心力的大小F与质量m、角速度和半径r之间的关系的实验装置图如图所示，转动手柄1，可使变速轮塔2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动。皮带分别套在轮塔2和3上的不同圆盘上，可使两个槽内的小球6、7分别以不同的角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂8的挡板对小球的压力提供，球对挡板的反作用力，通过横臂8的杠杆作用使弹簧测力套筒9下降，从而露出标尺10，标尺10上露出的红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。那么： （1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列说法正确的是___________。 A. 在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验 B. 在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验 C. 在小球运动半径不等的情况下，用质量不同的小球做实验 D. 在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验 （2）在该实验中应用了___________（选填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小与质量m、角速度和半径r之间的关系。 （3）当用两个质量相等的小球做实验，且左边小球的轨道半径为右边小球的轨道半径的2倍时，转动时发现右边标尺上露出的红白相间的等分格数为左边标尺上露出的红白相间的等分格数的2倍，那么，左边轮塔与右边轮塔之间的角速度之比为___________。 12. 在做“探究平抛运动的特点”的实验时： （1）钢球抛出点的位置必须及时记录在白纸上，然后从这一点画水平线和竖直线作为x轴和y轴，竖直线是用________来确定的。 （2）某同学通过实验得到的轨迹如图所示，由轨迹可知，竖直距离yOA∶yAB∶yBC＝________，tOA∶tAB∶tBC＝________，这表明竖直方向是初速度为________的________运动。 （3）该同学在轨迹上选取间距较大的几个点，测出其坐标，并在直角坐标系内绘出了y－x2图像，此平抛物体的初速度v0＝0.49 m/s，则竖直方向的加速度g＝________ m/s2。（结果保留3位有效数字） 四、解答题（第13题10分，第14题14分，第15题16分） 13. 如图所示，某人距离平台右端x0=10m处起跑，以恒定的加速度向平台的右端冲去，离开平台后恰好落在地面上的小车车厢底板中心。设平台右端与车厢底板间的竖直高度H=1.8m，与车厢底板中心的水平距离x=1.2m，取g=10m/s2，求： (1)人离开平台时的速度v0； (2)人运动的总时间t。 14. 如图所示，直径为0.5m的地球仪匀速转动，已知地球仪上B点的线速度为，求： （1）地球仪转动的角速度的大小和周期； （2）地球仪上A点的线速度大小。 15. 如图所示，是一座半径为40m的圆弧形拱形桥。一质量为1.0×103 kg的汽车，行驶到拱形桥顶端时，汽车运动速度为10 m/s，则此时汽车运动的向心加速度为多大？向心力为多大？汽车对桥面的压力是多少？(取g＝10 m/s2) 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $