内容正文:
华安一中2025-2026学年下学期期中考高一物理试卷
一、单选题(每题4分,共16分)
1. 世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面行驶到弯道时,一旦操作不当常常会冲出跑道,则以下说法正确的是( )
A. 运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道
B. 转弯处赛车所受的重力小于地面给车的支持力
C. 运动员采取及时减速可以避免造成赛车冲出跑道
D. 在控制车速不变的情况下,应该从弯道上的内侧进行转弯
【答案】C
【解析】
【详解】A.赛车行驶到弯道时,如果速度过大,使赛车受到的静摩擦力不足以提供所需的向心力,则赛车将沿切线方向冲出跑道.,A错误;;
B.由于是在水平路面转弯,重力大小始终等于地面给车的支持力,B错误;
C.要避免赛车冲出跑道,运动员应及时减速使所需向心力不超过地面提供的最大静摩擦力,C正确;
D.在控制车速不变的情况下,根据向心力公式知应该从弯道上的外侧进行转弯,D错误。
故本题选C。
2. 水车是中国古代常见的农业灌溉工具,体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力。如图所示,A、B分别为水车内外轮缘上的点,当水车在流水的作用下匀速转动时( )
A. A点的周期小于B点的周期 B. A点的角速度小于B点的角速度
C. A点的线速度小于B点的线速度 D. A点的向心加速度等于B点的向心加速度
【答案】C
【解析】
【详解】AB.AB两点绕同一转轴转动,可知A点的周期等于B点的周期,A点的角速度等于B点的角速度,故AB错误;
C.根据v=ωr可知,A点转动半径小于B点的转动半径,可知A点的线速度小于B点的线速度,故C正确;
D.根据a=ω2r可知,A点转动半径小于B点的转动半径,可知A点的向心加速度小于B点的向心加速度,故D错误。
故选C。
3. 如图为电影拍摄过程中吊威亚的情景。工作人员A沿水平直线向左运动,他通过绳子使表演者B沿竖直方向匀速上升,绳与轻滑轮间的摩擦不计,则( )
A. 绳对A的拉力增大
B. A对地面的压力变小
C. A在向左加速移动
D. A在向左减速移动
【答案】D
【解析】
【详解】A.当B匀速上升时,B的受力平衡,绳上拉力等于B的重力,所以绳对A的拉力大小也是B的重力,保持不变,故A错误;
B.绳对A的拉力随着与水平面的夹角变小,竖直方向的分力减小,
所以支持力在增大,A对地面的压力也在增大,故B错误;
CD.根据绳的关联速度公式,有
即,由于B匀速运动且角度逐渐减小,减小,A在向左做减速运动,故C错误,D正确。
故选D。
4. 汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示,汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试,若图中汽车正在减速上坡,则汽车此时所受合力F的画法合理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AD.物体做曲线运动时,合外力及加速度指向运动轨迹凹的一侧,故AD错误;
BC.汽车做减速曲线运动,合力与速度夹角为钝角,故C正确,B错误。
故选C。
二、双项选择题(每题6分,共24分)
5. 如图所示,有关圆周运动的情景,下列说法正确的是( )
A. 图1,湿衣服在滚筒洗衣机竖直平面内脱水时做匀速圆周运动,不计水滴重力的情况下,水滴在最高点比在最低点更容易被甩出
B. 图2,“感受向心力”的活动中,保持小球转速及绳长不变,当增大小球质量时会感到拉力亦增大,从而可以得出“向心力与质量成正比”的结论
C. 图3,“水流星”表演中,碗在竖直平面内做圆周运动,在最低点的碗处于超重状态
D. 图4,汽车通过拱形桥的最高点时,速度越大,桥面对汽车的支持力越小
【答案】CD
【解析】
【详解】A.图1,不计水滴重力的情况下,水被甩出的条件是附着力小于向心力,而向心力大小与位置无关,故水滴在最高点与最低点被甩出的难易程度无差异,故A错误;
B.图2,“感受向心力”的活动中,保持小球转速及绳长不变,当增大小球质量时会感到拉力亦增大,只能说明拉力随着小球质量增大而增大,不可以得出“向心力与质量成正比”的结论,故B错误;
C.图3,“水流星”表演中,碗在竖直平面内做圆周运动,在最低点时,加速度方向向上,碗处于超重状态,故C正确;
D.图4,汽车通过拱形桥的最高点时,根据牛顿第二定律可得
可得
可知速度越大,桥面对汽车的支持力越小,故D正确。
故选CD。
6. 随着低空经济的发展,无人机的应用场景更加广泛。如图所示,大载重量无人机悬停在空中,通过绳索以拉力F竖直吊起货物,考虑空气阻力,则( )
A. 拉力F和阻力对货物所做的总功等于货物重力势能的增加量
B. 货物克服重力所做的功等于其重力势能的增加量
C. 拉力F和重力的合力对货物所做的功等于货物动能的增量
D. 拉力F和阻力对货物所做的功之和等于货物机械能的增量
【答案】BD
【解析】
【详解】AD.根据能量守恒定律可知,拉力F和阻力对货物所做的总功等于货物动能与重力势能的增加量,即等于货物机械能的增量,故A错误,D正确;
B.货物克服重力所做的功等于其重力势能的增加量,故B正确;
C.根据动能定理可知,拉力F、重力、阻力的合力对货物所做的功等于货物动能的增量,故C错误;
故选BD。
7. 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
【答案】AD
【解析】
【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。
8. 如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达一竖直墙面时,速度与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小为
B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C. 若小球初速度增大,则平抛运动的时间变短
D. 若小球初速度增大,则减小
【答案】AC
【解析】
【详解】A.小球到达竖直墙壁时,竖直分速度大小为
又
联立解得小球水平抛出时的初速度大小为,故A正确;
B.设小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为α,则有 ,故B错误;
C.由于小球到达墙壁的水平距离一定,若小球初速度增大,由可知,平抛运动的时间变短,故C正确;
D.若小球初速度增大,小球到达墙壁的时间变短,由
可知θ增大,故D错误。
故选AC。
三、填空题(每空2分,共8分)
9. 如图是一种皮带传动装置示意图,分别为两轮的圆心,A、B分别是两轮边缘上的点,C是连线的中点,大轮与小轮的半径之比为。若皮带不打滑,则A、B两点的线速度大小之比为________;B、C两点的向心加速度大小之比为________。
【答案】 ①. ②.
【解析】
【9题详解】
[1]和是皮带传动中两轮边缘上的点,在皮带不打滑的情况下线速度大小相等,则
[2]、两点是同轴转动,则角速度相等,即
根据向心加速度公式
由于大轮与小轮的半径之比为,故
即
10. 某游乐场的彩虹滑道采用七彩软垫铺设,小厦同学利用辅助轮胎从平台高处顺着滑道下滑,经历了加速、匀速和减速三个阶段。在加速阶段小厦同学的机械能______(选填“增加”“减小”或“不变”),在匀速阶段其机械能______(选填“增加”“减小”或“不变”)。
【答案】 ①. 减小 ②. 减小
【解析】
【详解】[1][2]在加速阶段小厦同学要克服阻力做功,则其机械能减小,在匀速阶段也要克服阻力做功,其机械能减小。
四、实验题(每空2分,共16分)
11. 图甲所示的向心力演示器是探究影响向心力大小因素的实验装置。装置中长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为,变速塔轮半径大小如图乙所示,其中,,。
(1)探究向心力的大小F与半径r的关系时,调整传动皮带的位置,选择半径为______和______的塔轮连接(选填“”“”“”或“”),并将两个质量相同的金属球分别放在挡板______处(选填“A”或“B”)和C处。
(2)用向心力演示器可以探究出的结论是______。
A. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在运动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与物体质量成正比
C. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
D. 在物体质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与运动半径成反比
【答案】(1) ①. 或 ②. 或 ③. B (2)B
【解析】
【小问1详解】
[1][2][3]探究向心力的大小F与半径r的关系时,要保持质量和角速度不变,转动半径不同,即调整传动皮带的位置,选择半径相等的塔轮连接,即选择和的塔轮连接(或者填和),并将两个质量相同的金属球分别放在挡板B处和C处。
【小问2详解】
A.在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与角速度平方成正比,选项A错误;
B.在运动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与物体质量成正比,选项B正确;
C.在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的平方成正比,选项C错误;
D.在物体质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与运动半径成正比,选项D错误。
故选B。
12. 某小组在“研究平拋运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平拋出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明________。
A. 平拋运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹,下列说法不正确的是________(多选)。
A. 需要调节装置的底座螺丝,使背板竖直
B. 上下移动倾斜挡板N时必须等间距下移
C. 斜槽M可以不光滑,但斜槽轨道末端必须保持水平
D. 为了得到小球的运动轨迹,需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
(3)如图丙所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,取,以点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系,则该小球做平抛运动在点的速度大小________,小球抛出点的坐标为(____,____)。
【答案】(1)A (2)BD
(3) ①. 2.5 ②. ③.
【解析】
【小问1详解】
在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,说明A球竖直方向上的运动与B球相同,即平拋运动竖直方向是自由落体运动。
故选A。
【小问2详解】
A.平抛运动是在竖直平面内的运动,背板要竖直,否则小球在打到挡板前会撞到背板,故A正确;
B.上下移动倾斜挡板N时不需要等间距移动,故B错误;
C.实验需要保证小球飞出斜槽M的初速度方向为水平方向,大小一致,所以斜槽M可以不光滑,但斜槽轨道末端必须保持水平,故C正确;
D.由于打出的点存在偶然误差,有个别偏离轨迹太远的点要舍弃,其余的点尽量分布在光滑曲线的两侧,以减小误差,故D错误。
本题选不正确的,故选BD。
【小问3详解】
[1]根据题意,由图可知,和、和水平距离相等,则运动时间相等,设为,竖直方向上由逐差法有
代入数据解得
根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得,小球做平抛运动在点的竖直分速度为
水平方向上有
代入数据解得
则小球做平抛运动在点的速度为
[2][3]小球从抛出点运动的到点的时间为
则抛出点距点的水平距离为
抛出点距点的竖直距离为
根据题意,由图丙可知,点的坐标为,则抛出点坐标为。
五、解答题(10分+12分+14分)
13. 如图所示,若质量相等的A、B两物块(可视为质点)放在水平圆盘上,A与转轴的距离为r,B与转轴的距离为2r,动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,求A、B物块均与圆盘保持相对静止的最大角速度?
【答案】
【解析】
【详解】根据题意,由牛顿第二定律,对A有
解得
对B有
解得
则有>
随着圆盘绕转轴缓慢地加速,B先相对圆盘滑动,故。
14. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示,一辆质量的小汽车行驶在山区的路面的两种情况,路面可视为圆弧且圆弧半径相同,半径,其中A为路面最低点,B为路面最高点。根据胎压可计算出汽车受到的支持力,当支持力达到5.0×104 N时检测器报警。若忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)若汽车以相同的速率通过这两段路面,请判断汽车通过A、B哪点更容易爆胎(只需判断结果);
(2)汽车在A点速度达到多大时会触发报警;
(3)若汽车不脱离路面,在最高点B的速度不能超过多少。
【答案】(1)A点 (2)40m/s
(3)20m/s
【解析】
【小问1详解】
汽车通过A点更容易爆胎 。(解答时不要写出下面的判断过程。)
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第二定律得
解得
汽车通过A点更容易爆胎 。
【小问2详解】
汽车在凹形路面最底端受到重力和支持力作用,根据牛顿第二定律有
解得
【小问3详解】
若汽车在最高点B对路面没有压力时,只受到重力作用提供向心力,则有
代入数据解得
所以车速不能超过20m/s
15. 如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一圆心角为的光滑圆弧轨道AB和光滑圆形轨道CD,固定在粗糙的水平地面上,半径均为R且两轨道分别与水平面相切于B、C两点。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入圆弧轨道,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面BC运动,从C点进入光滑竖直圆轨道。已知,BC距离,,,。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)为了让物块能从C点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则B、C间的摩擦因数μ应满足什么条件?
【答案】(1)0.55m
(2)128N (3)或
【解析】
【小问1详解】
剪断细线,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入光滑圆弧轨道上,则有
解得
则台面到A点的高度为
代入数值得
水平台面的高度为
代入数值得
【小问2详解】
物块从离开水平台面到经过B点过程,根据动能定理可得
解得
物块经过B点时,根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知,物块经过B点时对圆轨道的压力大小
【小问3详解】
设物体刚好能到达C点,从B到C的过程,根据动能定理可得
解得
从B到C后刚好到达圆心等高处,根据动能定理可得
解得
恰好经过最高点D,根据牛顿第二定律
从B到C后刚好到最高点D,根据动能定理可得
联立解得
为了让物块能从C点进入圆轨道且不脱离轨道,则B、C间的摩擦因数应满足或
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华安一中2025-2026学年下学期期中考高一物理试卷
一、单选题(每题4分,共16分)
1. 世界一级方程式锦标赛中,赛车在水平路面行驶到弯道时,一旦操作不当常常会冲出跑道,则以下说法正确的是( )
A. 运动员没有及时加速才造成赛车冲出跑道
B. 转弯处赛车所受的重力小于地面给车的支持力
C. 运动员采取及时减速可以避免造成赛车冲出跑道
D. 在控制车速不变的情况下,应该从弯道上的内侧进行转弯
2. 水车是中国古代常见的农业灌溉工具,体现了中华民族高超的劳动技艺和创造力。如图所示,A、B分别为水车内外轮缘上的点,当水车在流水的作用下匀速转动时( )
A. A点的周期小于B点的周期 B. A点的角速度小于B点的角速度
C. A点的线速度小于B点的线速度 D. A点的向心加速度等于B点的向心加速度
3. 如图为电影拍摄过程中吊威亚的情景。工作人员A沿水平直线向左运动,他通过绳子使表演者B沿竖直方向匀速上升,绳与轻滑轮间的摩擦不计,则( )
A. 绳对A的拉力增大
B. A对地面的压力变小
C. A在向左加速移动
D. A在向左减速移动
4. 汽车上坡性能主要取决于发动机功率、传动系统效率、轮胎抓地力以及悬挂系统的性能。这些因素共同决定了汽车在爬坡时的表现。如图所示,汽车在圆形拱形桥上进行相关性能测试,若图中汽车正在减速上坡,则汽车此时所受合力F的画法合理的是( )
A. B.
C. D.
二、双项选择题(每题6分,共24分)
5. 如图所示,有关圆周运动的情景,下列说法正确的是( )
A. 图1,湿衣服在滚筒洗衣机竖直平面内脱水时做匀速圆周运动,不计水滴重力的情况下,水滴在最高点比在最低点更容易被甩出
B. 图2,“感受向心力”的活动中,保持小球转速及绳长不变,当增大小球质量时会感到拉力亦增大,从而可以得出“向心力与质量成正比”的结论
C. 图3,“水流星”表演中,碗在竖直平面内做圆周运动,在最低点的碗处于超重状态
D. 图4,汽车通过拱形桥的最高点时,速度越大,桥面对汽车的支持力越小
6. 随着低空经济的发展,无人机的应用场景更加广泛。如图所示,大载重量无人机悬停在空中,通过绳索以拉力F竖直吊起货物,考虑空气阻力,则( )
A. 拉力F和阻力对货物所做的总功等于货物重力势能的增加量
B. 货物克服重力所做的功等于其重力势能的增加量
C. 拉力F和重力的合力对货物所做的功等于货物动能的增量
D. 拉力F和阻力对货物所做的功之和等于货物机械能的增量
7. 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
8. 如图所示,从某高度水平抛出一小球,经过时间t到达一竖直墙面时,速度与竖直方向的夹角为,不计空气阻力,重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球水平抛出时的初速度大小为
B. 小球在t时间内的位移方向与水平方向的夹角为
C. 若小球初速度增大,则平抛运动的时间变短
D. 若小球初速度增大,则减小
三、填空题(每空2分,共8分)
9. 如图是一种皮带传动装置示意图,分别为两轮的圆心,A、B分别是两轮边缘上的点,C是连线的中点,大轮与小轮的半径之比为。若皮带不打滑,则A、B两点的线速度大小之比为________;B、C两点的向心加速度大小之比为________。
10. 某游乐场的彩虹滑道采用七彩软垫铺设,小厦同学利用辅助轮胎从平台高处顺着滑道下滑,经历了加速、匀速和减速三个阶段。在加速阶段小厦同学的机械能______(选填“增加”“减小”或“不变”),在匀速阶段其机械能______(选填“增加”“减小”或“不变”)。
四、实验题(每空2分,共16分)
11. 图甲所示的向心力演示器是探究影响向心力大小因素的实验装置。装置中长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为,变速塔轮半径大小如图乙所示,其中,,。
(1)探究向心力的大小F与半径r的关系时,调整传动皮带的位置,选择半径为______和______的塔轮连接(选填“”“”“”或“”),并将两个质量相同的金属球分别放在挡板______处(选填“A”或“B”)和C处。
(2)用向心力演示器可以探究出的结论是______。
A. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与角速度成正比
B. 在运动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与物体质量成正比
C. 在物体质量和运动半径一定的情况下,向心力的大小与线速度的大小成正比
D. 在物体质量和角速度一定的情况下,向心力的大小与运动半径成反比
12. 某小组在“研究平拋运动特点”的实验中,分别使用了图甲和图乙的实验装置。
(1)如图甲所示,小锤水平打击弹性金属片,A球水平拋出的同时B球自由下落。在不同的高度和打击力度时都发现两小球同时落地,则实验表明________。
A. 平拋运动竖直方向是自由落体运动 B. 平抛运动水平方向是匀速直线运动
(2)某同学利用如图乙所示的实验装置记录小球的运动轨迹,下列说法不正确的是________(多选)。
A. 需要调节装置的底座螺丝,使背板竖直
B. 上下移动倾斜挡板N时必须等间距下移
C. 斜槽M可以不光滑,但斜槽轨道末端必须保持水平
D. 为了得到小球的运动轨迹,需要用平滑的曲线把所有的点都连起来
(3)如图丙所示,实验小组记录了小球在运动过程中经过、、三个位置,每个正方形小格的边长为5.00cm,取,以点为坐标原点,水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系,则该小球做平抛运动在点的速度大小________,小球抛出点的坐标为(____,____)。
五、解答题(10分+12分+14分)
13. 如图所示,若质量相等的A、B两物块(可视为质点)放在水平圆盘上,A与转轴的距离为r,B与转轴的距离为2r,动摩擦因数为μ,重力加速度大小为g,求A、B物块均与圆盘保持相对静止的最大角速度?
14. 胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压,在汽车上安装胎压监测报警器,可以预防因汽车胎压异常而引发的事故。如图所示,一辆质量的小汽车行驶在山区的路面的两种情况,路面可视为圆弧且圆弧半径相同,半径,其中A为路面最低点,B为路面最高点。根据胎压可计算出汽车受到的支持力,当支持力达到5.0×104 N时检测器报警。若忽略空气阻力,重力加速度。求:
(1)若汽车以相同的速率通过这两段路面,请判断汽车通过A、B哪点更容易爆胎(只需判断结果);
(2)汽车在A点速度达到多大时会触发报警;
(3)若汽车不脱离路面,在最高点B的速度不能超过多少。
15. 如图所示,在距地面上方h的光滑水平台面上,质量为的物块左侧压缩一个轻质弹簧,弹簧与物块未拴接。物块与左侧竖直墙壁用细线拴接,使物块静止在O点。水平台面右侧有一圆心角为的光滑圆弧轨道AB和光滑圆形轨道CD,固定在粗糙的水平地面上,半径均为R且两轨道分别与水平面相切于B、C两点。现剪断细线,弹簧恢复原长后与物块脱离,脱离时物块的速度,物块离开水平台面后恰好无碰撞地从A点落入圆弧轨道,运动至B点后(在B点无能量损失)沿粗糙的水平面BC运动,从C点进入光滑竖直圆轨道。已知,BC距离,,,。
(1)求水平台面的高度h;
(2)求物块经过B点时对圆弧轨道的压力大小;
(3)为了让物块能从C点进入圆轨道且中途不脱离轨道,则B、C间的摩擦因数μ应满足什么条件?
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