内容正文:
蓟州区2025—2026学年第二学期期中练习
高一物理
一、单项选择题(每个小题只有一个选项符合题意,每小题5分,共25分)
1. 关于曲线运动下列说法正确的是( )
A. 速度的方向一定变化 B. 速度的大小一定变化
C. 加速度的方向一定变化 D. 加速度的大小一定变化
【答案】A
【解析】
【详解】A.做曲线运动的物体,其速度方向沿轨迹的切线方向,所以速度的方向一定变化,选项A正确;
B.做曲线运动的物体,其速度大小可能不变,例如匀速圆周运动,选项B错误;
CD.物体做曲线运动的条件是合力与速度不共线,一定存在加速度,但大小和方向都不一定变化,例如平抛运动,加速度为重力加速度,大小和方向都不变,选项CD错误。
故选A。
2. 做曲线运动的物体( )
A. 合外力可能为0
B. 合外力与速度的方向可能相同
C. 合外力与速度的方向可能相反
D. 合外力与速度的方向不可能在一条直线上
【答案】D
【解析】
【详解】物体做曲线运动的核心条件是:所受合外力不为零,且合外力方向与速度方向不在同一条直线上。
A.合外力为0时,物体根据牛顿第一定律将保持静止或匀速直线运动状态,不可能做曲线运动,故A错误;
B.合外力与速度方向相同时,物体做匀加速直线运动,不属于曲线运动,故B错误;
C.合外力与速度方向相反时,物体做匀减速直线运动,不属于曲线运动,故C错误;
D.若合外力与速度方向在同一条直线上,物体只能做直线运动,因此做曲线运动的物体合外力与速度方向一定不在同一直线上,故D正确。
故选D。
3. 河水各处流速相同且不变,一条小船以相对河水大小不变的速度渡河,要使小船到达正对岸,下列说法正确的是( )
A. 小船的船头指向与河水流动方向垂直
B. 小船的船头指向与河水流动方向成一个确定的钝角
C. 小船的船头指向与河水流动方向成一个确定的锐角
D. 小船的速度大小与河水速度大小可能相等
【答案】B
【解析】
【详解】ABC.要使小船到达正对岸,小船的合速度方向必须垂直河岸,即沿水流方向的合速度分量为0。设水流速度大小为,船相对河水的速度大小为,有
其中是船头与河岸上游之间的夹角,是锐角,可知船的船头指向与河水流动方向不垂直,且与河水流动方向成一个确定的钝角,故AC错误,B正确;
D.根据,
可得
可知小船的速度大小与河水速度大小不相等,故D错误。
故选B。
4. 用如图所示装置研究平抛运动,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被释放。下列说法正确的是( )
A. A球比B球落地早
B. A球比B球落地晚
C. A、B两球同时落地
D. 击打弹簧金属片的力越大,A球在空中运动的时间越长
【答案】C
【解析】
【详解】由图可知A球做平抛运动,B球做自由落体运动。平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,A球的运动时间和竖直方向分运动的运动时间相同,由可知A、B两球的高度相同,因此它们的运动时间相同,即A、B两球同时落地,而击打弹簧金属片的力改变的是平抛运动水平初速度,不会影响运动时间。
故选C。
5. 如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑。图中有A、B、C三点,A、B分别为两轮边缘上的点,三点的半径关系为,,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】AB.皮带传动中,与皮带接触的轮边缘各点的线速度大小相等,则有
同轴转动的各质点的角速度相等,则有
根据线速度与角速度的关系有,,
由于,
则有,,故AB错误;
C.A、B两点的向心加速度,
结合上述有,故C正确;
D.B、C两点的向心加速度,
结合上述有,故D错误。
故选C。
二、不定项选择题(每小题有多个选项符合题意,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选不得分,共15分)
6. 将一个小球从离地面高度为h的A点以初速度v0水平向右抛出,小球恰好落在地面上的B点,要想使小球落在C点,下列哪种做法可行( )
A. 从A点以适当小于v0的初速度水平向右抛出
B. 从A点以适当大于v0的初速度水平向右抛出
C. 从A点正上方某点以初速度v0水平向右抛出
D. 从A点正下方某点以初速度v0水平向右抛出
【答案】BC
【解析】
【详解】A.从点抛出,不变,不变
初速度小于,则,不可能落在点,A错误;
B.从点抛出,不变,不变,
初速度大于,则,可能落在点,B正确;
C.从点正上方抛出,下落高度 ,
初速度仍为,则,可能落在点,C正确;
D.从点正下方抛出,下落高度 ,
初速度仍为,则,不可能落在点,D错误。
故选 BC。
7. 一个半径为r的半球形碗放在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)从碗的右侧边缘由静止释放,小球经过碗底P点的速度大小为v,下列说法正确的是( )
A. 小球在P点的角速度为
B. 小球在P点的向心加速度为
C. 小球在P点对碗的压力等于mg
D. 小球能够经过并离开碗的左侧边缘
【答案】AB
【解析】
【详解】A.根据可知,小球在P点的角速度为,故A正确;
B.根据向心加速度与线速度的关系式可知,小球在P点的向心加速度为,故B正确;
C.对小球在P点进行受力分析,根据牛顿第二定律有
解得小球在P点受到碗的支持力为
则根据牛顿第三定律可知,小球在P点对碗的压力等于,故C错误;
D.小球在运动过程中受摩擦力的作用,机械能不断减少,所以无法到达碗的左侧边缘(即使到达也无法离开),故D错误。
故选AB。
8. 如图所示,一质量为m的小球在半径为r的竖直光滑圆轨道内做圆周运动,经过最高点的速度为v1,经过最低点的速度为v2,已知,g为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. v1可能等于
B. v2一定大于
C. v2可能小于
D. 小球在最低点和最高点对轨道的压力差为6mg
【答案】BD
【解析】
【详解】A.经过最高点时的速度最小值满足
解得
可知v1不可能等于,A错误;
BC.到达最低点时的速度最小值满足
解得
则v2一定大于,不可能小于,B正确,C错误;
D.在最高点时由
在最低点时
而
解得小球在最低点和最高点对轨道的压力差为,D正确。
故选BD。
三、填空题
9. 用如图甲所示的实验装置描绘小球做平抛运动的轨迹,通过研究轨迹得出平抛运动特点。
(1)下列说法正确的是___________
A. 在释放小球前,必须将斜槽末端调为水平
B. 每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球
C. 在白纸上得到一两个点就能画出完美的轨迹
D. 需要在斜槽末端悬挂铅锤来确定y轴方向
(2)根据其他实验方法已经知道小球竖直方向的分运动为自由落体运动。图乙是实验描绘出的平抛运动轨迹,在轨迹上取P、Q两点,已知P、Q两点的纵坐标yP、yQ满足yQ=4yP,用刻度尺测量P、Q两点的横坐标数值,可得出xP、xQ的关系为___________,由此可知,小球沿水平方向的分运动为___________。
【答案】(1)ABD (2) ①. ②. 匀速直线运动
【解析】
【小问1详解】
A.实验时要调节斜槽末端水平,目的是使小球到达斜槽末端时速度沿水平方向,使小球做平抛运动,故A正确;
B.因为要画同一运动的轨迹,必须每次释放小球的位置相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度,故B正确;
C.平抛运动的轨迹为曲线,为了画出完美轨迹,需要描出多个点,再用平滑的曲线连接,故C错误;
D.平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,为了探究竖直方向运动的特点,需要在斜槽末端悬挂铅锤来确定y轴方向,故D正确。
故选ABD。
【小问2详解】
[1][2]平抛运动竖直方向的分运动为自由落体运动,则有,
由题可知P、Q两点的纵坐标yP、yQ满足yQ=4yP,即
可得
在水平方向,
可得
用刻度尺测量P、Q两点的横坐标数值,可得出xP、xQ的关系为,由此可知,小球沿水平方向的分运动为匀速直线运动。
10. 在探究向心力大小的表达式实验中用到如图所示的向心力演示器,用控制变量法进行实验。为了探究向心力F与角速度ω的关系,应保证两个小球的质量和___________相同,若皮带传动的左轮半径大于右轮半径,则___________(填“左侧”或“右侧”)露出标尺的等分标记较多。为了探究向心力F与轨道半径r的关系,应使皮带传动的两个轮的半径___________。
【答案】 ①. 运动半径 ②. 右侧 ③. 相等
【解析】
【详解】[1] 因向心力F与小球的质量、角速度ω、运动半径之间都有关系,为了探究向心力F与角速度ω的关系,应保证两个小球的质量和运动半径相同
[2] 皮带传动时,左、右两塔轮边缘的线速度相等,左轮半径大于右轮半径即
又
故左轮角速度小于右轮的
由
则右轮上的小球需要的向心力大,即右侧露出标尺的等分标记较多
[3] 为了探究向心力F与轨道半径r的关系,应保证两个小球的质量和角速度相同
由,且左、右两塔轮边缘的线速度相等
故两轮半径相等
四、计算题
11. 将小球从A点以8m/s的速度水平抛出,经0.8s恰好垂直斜面落在斜面上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)A、B两点的竖直距离h;
(2)小球落在B点时速度v的大小;
(3)斜面的倾角θ大小。
【答案】(1)3.2m
(2)11.3m/s (3)45°
【解析】
【小问1详解】
小球竖直方向为自由落体运动,则A、B两点的竖直距离
【小问2详解】
设小球落在B点的速度大小为v,竖直方向速度为vy,则vy =gt
根据矢量的合成可得
【小问3详解】
由几何知识可知,速度与竖直方向夹角等于斜面倾角
解得θ= 45°
12. 一个内壁光滑的圆管轨道竖直固定放置,小球在管内做竖直面圆周运动,小球可视为质点,且其直径略小于管的内径。已知圆管轨道半径为R,小球质量为m,重力加速度为g。请你解答以下问题:
(1)小球经过A点时,受到向上的支持力F1不可能超过多少?
(2)如果小球在最高点A受到向下的压力为,则小球在A点的速度大小为多少?
(3)如果管能承受的压力最大为8mg,则小球经过最低点B的速度不能超过多少?
【答案】(1)mg (2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
由圆周运动公式
当时,此时支持力最大,此时
因此支持力不可能超过mg。
【小问2详解】
由圆周运动公式
解得
【小问3详解】
小球经过B点时,管达到最大承受力,由牛顿第三定律可得
由牛顿第二定律
解得
13. 如图所示,质量为m的小球在细绳作用下在水平面内做匀速圆周运动,圆心为O,此时小球离水平地面的距离为h。已知细绳长为L,细绳与竖直方向的夹角为θ,小球可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)细绳拉力F的大小;
(2)小球做圆周运动的速度v的大小;
(3)若小球在B点时细绳突然断裂,小球水平飞出后落在地面上的C点(图中未画出),C与O点的距离d为多少。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
竖直方向小球受力平衡,有
解得
【小问2详解】
由圆周运动公式
运动半径
解得
【小问3详解】
若小球在B点时细绳突然断裂,小球沿B点切线水平飞出做平抛运动,水平初速度
水平位移
竖直方向
落地点C与B的距离为
落地点C与O的距离为
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高一物理
一、单项选择题(每个小题只有一个选项符合题意,每小题5分,共25分)
1. 关于曲线运动下列说法正确的是( )
A. 速度的方向一定变化 B. 速度的大小一定变化
C. 加速度的方向一定变化 D. 加速度的大小一定变化
2. 做曲线运动的物体( )
A. 合外力可能为0
B. 合外力与速度的方向可能相同
C. 合外力与速度的方向可能相反
D. 合外力与速度的方向不可能在一条直线上
3. 河水各处流速相同且不变,一条小船以相对河水大小不变的速度渡河,要使小船到达正对岸,下列说法正确的是( )
A. 小船的船头指向与河水流动方向垂直
B. 小船的船头指向与河水流动方向成一个确定的钝角
C. 小船的船头指向与河水流动方向成一个确定的锐角
D. 小船的速度大小与河水速度大小可能相等
4. 用如图所示装置研究平抛运动,用小锤击打弹性金属片后,A球沿水平方向抛出,同时B球被释放。下列说法正确的是( )
A. A球比B球落地早
B. A球比B球落地晚
C. A、B两球同时落地
D. 击打弹簧金属片的力越大,A球在空中运动的时间越长
5. 如图所示,两轮用皮带传动,皮带不打滑。图中有A、B、C三点,A、B分别为两轮边缘上的点,三点的半径关系为,,下列判断正确的是( )
A. B.
C. D.
二、不定项选择题(每小题有多个选项符合题意,全部选对得5分,选对但不全得3分,有错选不得分,共15分)
6. 将一个小球从离地面高度为h的A点以初速度v0水平向右抛出,小球恰好落在地面上的B点,要想使小球落在C点,下列哪种做法可行( )
A. 从A点以适当小于v0的初速度水平向右抛出
B. 从A点以适当大于v0的初速度水平向右抛出
C. 从A点正上方某点以初速度v0水平向右抛出
D. 从A点正下方某点以初速度v0水平向右抛出
7. 一个半径为r的半球形碗放在水平面上,将一个质量为m的小球(可视为质点)从碗的右侧边缘由静止释放,小球经过碗底P点的速度大小为v,下列说法正确的是( )
A. 小球在P点的角速度为
B. 小球在P点的向心加速度为
C. 小球在P点对碗的压力等于mg
D. 小球能够经过并离开碗的左侧边缘
8. 如图所示,一质量为m的小球在半径为r的竖直光滑圆轨道内做圆周运动,经过最高点的速度为v1,经过最低点的速度为v2,已知,g为重力加速度。下列说法正确的是( )
A. v1可能等于
B. v2一定大于
C. v2可能小于
D. 小球在最低点和最高点对轨道的压力差为6mg
三、填空题
9. 用如图甲所示的实验装置描绘小球做平抛运动的轨迹,通过研究轨迹得出平抛运动特点。
(1)下列说法正确的是___________
A. 在释放小球前,必须将斜槽末端调为水平
B. 每次必须从斜槽上同一位置由静止释放小球
C. 在白纸上得到一两个点就能画出完美的轨迹
D. 需要在斜槽末端悬挂铅锤来确定y轴方向
(2)根据其他实验方法已经知道小球竖直方向的分运动为自由落体运动。图乙是实验描绘出的平抛运动轨迹,在轨迹上取P、Q两点,已知P、Q两点的纵坐标yP、yQ满足yQ=4yP,用刻度尺测量P、Q两点的横坐标数值,可得出xP、xQ的关系为___________,由此可知,小球沿水平方向的分运动为___________。
10. 在探究向心力大小的表达式实验中用到如图所示的向心力演示器,用控制变量法进行实验。为了探究向心力F与角速度ω的关系,应保证两个小球的质量和___________相同,若皮带传动的左轮半径大于右轮半径,则___________(填“左侧”或“右侧”)露出标尺的等分标记较多。为了探究向心力F与轨道半径r的关系,应使皮带传动的两个轮的半径___________。
四、计算题
11. 将小球从A点以8m/s的速度水平抛出,经0.8s恰好垂直斜面落在斜面上的B点,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)A、B两点的竖直距离h;
(2)小球落在B点时速度v的大小;
(3)斜面的倾角θ大小。
12. 一个内壁光滑的圆管轨道竖直固定放置,小球在管内做竖直面圆周运动,小球可视为质点,且其直径略小于管的内径。已知圆管轨道半径为R,小球质量为m,重力加速度为g。请你解答以下问题:
(1)小球经过A点时,受到向上的支持力F1不可能超过多少?
(2)如果小球在最高点A受到向下的压力为,则小球在A点的速度大小为多少?
(3)如果管能承受的压力最大为8mg,则小球经过最低点B的速度不能超过多少?
13. 如图所示,质量为m的小球在细绳作用下在水平面内做匀速圆周运动,圆心为O,此时小球离水平地面的距离为h。已知细绳长为L,细绳与竖直方向的夹角为θ,小球可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)细绳拉力F的大小;
(2)小球做圆周运动的速度v的大小;
(3)若小球在B点时细绳突然断裂,小球水平飞出后落在地面上的C点(图中未画出),C与O点的距离d为多少。
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