内容正文:
定远育才学校2025-2026学年度第二学期4月期中检测试卷
物理试题
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向行驶,速度逐渐减小。下列四个图中能正确表示该汽车转弯时所受合力的方向是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】汽车从M点运动到N,做曲线运动,则合力应指向曲线内侧;汽车同时减速,合力与速度的方向的夹角要大于90°,所以B图符合,故ACD错误、B正确。
故选B。
2. 图为电影拍摄过程中吊威亚的情景。工作人员沿直线水平向左拉轻绳,使得工作人员匀速上升,则工作人员( )
A. 在向左加速移动 B. 在向左减速移动
C. 处于超重状态 D. 处于失重状态
【答案】B
【解析】
【详解】AB.设轻绳与水平方向的夹角为,工作人员、的速度大小分别为、,则有
随着工作人员匀速上升,变小,变大,减小,故A错误、B正确;
CD.工作人员没有竖直方向上的加速度,既不处于超重状态,也不处于失重状态,故CD错误。
故选B。
3. 如图所示的齿轮传动装置中,主动轮与从动轮的齿大小和齿间距均相同,主动轮的齿数与从动轮的齿数的比值为3,当主动轮以角速度ω逆时针转动时,从动轮的转动情况是( )
A. 顺时针转动,周期为 B. 逆时针转动,周期为
C. 顺时针转动,周期为 D. 逆时针转动,周期为
【答案】A
【解析】
【详解】当主动轮逆时针转动时,从动轮将顺时针转动,由于主动轮和从动轮边缘的线速度相同,齿数比等于半径比,即
根据可得,
所以从动轮的周期为
故选A。
4. 如图所示,一条宽度两岸平行的河流,河中各处水流速大小均为,小船从点保持船头与河岸始终成角匀速驶向对岸,点的正对岸是点。小船在静水中的速度大小为。(,)下列说法正确的是( )
A. 小船刚好到达正对岸的点
B. 小船到达对岸用时
C. 小船到达对岸的位置在正对岸点的上游
D. 若仅改变船头与岸的角度,小船可以在时间不变的情况下到正对岸的点
【答案】C
【解析】
【详解】A.小船沿河岸方向速度
可知该速度大于水流速度,即小船到达正对岸的点的上游位置,故A错误,C正确;
B.小船沿垂直河岸方向有
解得小船过河时间
故B错误;
D.若小船到达对岸的点要满足
即
可知变大,小船过河时间,时间变短,故D错误。
故选C。
5. 排球比赛中,某次运动员将飞来的排球从a点水平击出,球击中b点;另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出,也击中b点,且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高,且两轨迹交点恰好为排球网上端点e。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 排球a到b的时间和c到b的时间相等
B. 排球两次击出的初速度大小可能相等
C. a、e两点的水平距离与d、e两点的水平距离之比为4:1
D. 若第一次击球时,降低a点的高度同时仅改变击球的速度大小,排球也可能击中b点
【答案】B
【解析】
【详解】A.设a到b的高度差为,第一次排球从a到b做平抛运动,则有
可得
第二次排球运动的最高点d与a点等高,第二次排球从d到b做平抛运动,根据对称性可知,c到b的时间为,故A错误;
B.设a到b的水平位移为,则第一次击出的初速度大小为
设第二次击出的初速度大小为,则有,
可得
若,可得,故B正确;
C.第一次排球水平方向有
第二次排球水平方向有
可得
比较第一次排球从a到e过程和第二次排球从e到d过程,根据可逆性,把第二次排球从e到过程看成是从d到e过程的平抛运动,这两个过程竖直方向做自由落体运动,下落高度一样,运动时间也一样;则a、e两点的水平距离与d、e两点的水平距离之比为,故C错误;
D.第一次击球时,降低a点的高度同时仅改变击球的速度大小,为了保证排球过网上端点e,击球的初速度应增大;且排球到达排球网上端时的竖直分速度更小,所以排球从排球网上端到b点所在的水平面所用时间更长,且击球初速度更大,所以排球过网后通过的水平位移更大,不可能击中b点,故D错误。
故选B。
6. 摩托车正沿圆弧弯道以不变的速率行驶,则它( )
A. 受到重力、支持力和向心力的作用
B. 所受地面的作用力与重力平衡
C. 加速度不变
D. 所受的合力始终变化
【答案】D
【解析】
【详解】A.摩托车正沿圆弧弯道以不变的速率行驶,则它受到重力、支持力和静摩擦力作用,向心力只是效果力(由其他力提供),故A错误;
B.摩托车所受地面的作用力的竖直分量与重力平衡,水平分量提供所需的向心力,故B错误;
CD.摩托车做匀速圆周运动,所以加速度和合力方向时刻发生变化,即加速度和所受的合力始终变化,故C错误,D正确。
故选D。
7. 如图所示,放在圆盘上的小滑块跟随圆盘一起匀速转动(两者相对静止)。已知滑块的质量为m=1 kg,滑块到转轴的距离为r=0.4m,圆盘角速度ω=5 rad/s,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 滑块受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 滑块所受摩擦力的大小为10 N
C. 滑块做的是匀变速曲线运动
D. 圆盘对滑块的作用力大小为20 N
【答案】B
【解析】
【详解】A.滑块受重力、支持力和静摩擦力的作用,静摩擦力提供向心力,故A错误;
B.滑块所受静摩擦力的大小为,故B正确;
C.滑块的加速度方向时刻在变,滑块做的是非匀变速曲线运动,故C错误;
D.滑块所受支持力的大小为
圆盘对滑块施加的作用力大小为,故D错误。
故选B。
8. 如图所示,某同学让篮球在他的手指上绕竖直轴匀速转动,手指刚好在篮球的正下方,M、N为篮球上的两点。下列说法正确的是( )
A. M、N两点的周期不相等
B. M、N两点的角速度不相等
C. M、N两点的线速度相同
D. M点的向心加速度小于N点的向心加速度
【答案】D
【解析】
【详解】AB.M、N两点同轴转动,则周期和角速度相等,选项AB错误;
C.根据可知,N点的转动半径大于M,可知M、N两点的线速度不相同,选项C错误;
D.根据可知,M点的向心加速度小于N点的向心加速度,选项D正确。
故选D。
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 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、将网球1、2斜向上击出后,均垂直击中竖直墙上的同一点,已知位置、与墙面的水平距离之比为,忽略空气的阻力,网球可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 从击出到击中点的过程,网球1的运动时间较长
B. 从击出到击中点的过程,网球1、2的速度变化量相同
C. 网球1、2从位置、击出时的速度大小之比为
D. 网球1、2击中点时的速度大小之比为
【答案】BD
【解析】
【详解】A.将网球逆向看成做平抛运动,竖直方向有
由于高度相同,所以从击出到击中点的过程,网球1、2的运动时间相等,故A错误;
B.根据,由于从击出到击中点的过程,网球1、2的运动时间相等,所以网球1、2的速度变化量相同,故B正确;
D.网球1、2击中点时的速度等于水平分速度,水平方向有
由于从击出到击中点的过程,网球1、2的运动时间相等,所以网球1、2击中点时的速度大小之比为,故D正确;
C.网球1、2从位置、击出时的竖直分速度大小相等;则网球1、2从位置、击出时的速度大小之比为,故C错误。
故选BD。
10. 如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为,是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。点在小轮上,到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,下列说法中正确的是( )
A. A、两点的线速度之比为 B. A、两点角速度之比为
C. B、两点的角速度之比为 D. B、两点的周期之比为
【答案】AB
【解析】
【详解】A.由图可知,A、C两点属于同皮带传动,线速度相等,则A、C两点的线速度之比为1:1,故A正确;
B.B、C两点属于同轴转动,角速度之比为,A、C两点属于同皮带传动,线速度相等,根据可知,,故B正确;
CD.B、D两点属于同轴转动,则B、D两点的角速度之比与B、D两点的周期之比均为,故CD错误。
故选AB。
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 在探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中。
(1)本实验采用的实验方法是 。
A. 累积法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法
(2)甲同学在进行如图甲所示的实验,他是在研究向心力的大小Fn与____的关系。可以得到的正确结论是__________________。
(3)乙同学把两小球都换为质量相等钢球,且两小球到转轴距离相同,如图乙所示。实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为4∶9。由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。
【答案】(1)B (2) ①. 质量 ②. 做圆周运动的物体,在转动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比
(3)3∶2
【解析】
【小问1详解】
在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时,需先控制其他物理量不变,研究另外两个物理量的关系,故本实验采用的实验方法是控制变量法。
故选B。
【小问2详解】
[1][2]甲同学在进行如题图甲所示的实验,由题图甲可知,两球一个为铝球一个为钢球,质量不同,所以他是在研究向心力的大小与质量的关系,故得到的正确结果是:做圆周运动的物体在转动半径和角速度一定的情况下,向心力的大小与质量成正比。
【小问3详解】
两球所受向心力之比为4∶9,转动半径和质量相等,根据,则转动的角速度之比为2∶3,因为两变速塔轮靠皮带传动,变速塔轮边缘的线速度大小相等,根据可知,与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为3∶2。
12. 某同学用如图(a)所示的装置进行“探究平抛运动的规律”的实验。
(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列说法正确的是
A. 斜槽轨道必须光滑 B. 用折线把所有的点连接起来
C. 轴的方向根据重垂线来确定 D. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
(2)该同学因操作失误,忘记记录小球平抛运动的初始位置。他选取轨迹中任意一点为坐标原点,建立坐标系(轴沿水平方向、轴沿竖直方向),如图(b)所示。在轨迹中选取、两点,坐标纸中每个小方格的边长为,重力加速度取。则小球从位置运动到位置的时间为__________,小球平抛运动的初速度__________,小球经过图中位置时的速度__________,小球经过图中位置时的竖直方向速度__________。
【答案】(1)CD (2) ①. ②. ③. ④.
【解析】
【小问1详解】
[1]AD.为了保证小球的初速度相等,小球每次应从斜槽的同一位置由静止释放,斜槽轨道不一定需要光滑,A错误,D正确;
B.舍掉误差较大的点,应用平滑的曲线把剩余的点连接起来,B错误;
C.为保证轴竖直,轴的方向根据重垂线来确定,C正确;
故选CD。
【小问2详解】
[2]小球竖直方向有
解得
[3]则小球平抛运动初速度
[4]小球在A点竖直方向速度
小球经过点时的速度
[5]小球经过图中位置时的竖直方向速度
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,一小球(可视为质点)以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出,经的时间,小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小;
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【详解】(1)设小球击中斜面时的竖直分速度大小为,小球在空中做平抛运动,竖直方向有
因小球垂直击中斜面,由几何关系有
解得小球抛出时的初速度大小
(2)水平方向有
竖直方向有
则小球从抛出到击中斜面过程的位移大小
(3)设小球抛出点到斜面底端的高度为,由几何关系有
解得
14. 如图,一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点,飞镖抛出时与在同一竖直面内等高,且距点的距离为在飞镖以初速度垂直盘面瞄准点抛出的同时,圆盘绕经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为,若飞镖恰好击中点,求:
(1)圆盘的半径
(2)圆盘转动角速度的最小值
(3)点随圆盘转动的线速度。
【答案】(1)
(2)
(3)()
【解析】
【小问1详解】
飞镖水平方向做匀速直线运动,取、,飞行时间为=
命中时点位于圆盘最低端,竖直下落距离为,由自由落体规律得
解得==
【小问2详解】
飞镖命中点时,点需从圆盘最高端转到最低端,转过的角度为()
所以=
当时,圆盘转动角速度最小,故=
【小问3详解】
由线速度与角速度关系,代入
和
得=()
15. 如图所示,质量为的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上,一根长为的细线一端连接在滑块上,另一端连接在圆盘竖直转轴上的点,细线刚好伸直时与竖直方向的夹角,重力加速度为。现使转盘绕转轴在水平面内转动,并缓慢增大转动的角速度,滑块与转盘间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若细线恰好有拉力,求此刻的角速度大小。
(2)若滑块恰好与转盘脱离,求此刻的角速度大小。
(3)当时,细线恰好断裂,求此时小球离转盘的高度。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
根据最大静摩擦力等于向心力可得
解得
【小问2详解】
滑块恰好脱离转盘时滑块与转盘作用力为,根据牛顿第二定律则有
解得
【小问3详解】
当时滑块已脱离转盘,设细线与转轴夹角,根据牛顿第二定律则有
解得
此时小球离转盘高度
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物理试题
一、单选题:本大题共8小题,共32分。
1. 一辆汽车在水平公路上转弯,沿曲线由向行驶,速度逐渐减小。下列四个图中能正确表示该汽车转弯时所受合力的方向是( )
A. B.
C. D.
2. 图为电影拍摄过程中吊威亚的情景。工作人员沿直线水平向左拉轻绳,使得工作人员匀速上升,则工作人员( )
A. 在向左加速移动 B. 在向左减速移动
C. 处于超重状态 D. 处于失重状态
3. 如图所示的齿轮传动装置中,主动轮与从动轮的齿大小和齿间距均相同,主动轮的齿数与从动轮的齿数的比值为3,当主动轮以角速度ω逆时针转动时,从动轮的转动情况是( )
A. 顺时针转动,周期为 B. 逆时针转动,周期为
C. 顺时针转动,周期为 D. 逆时针转动,周期为
4. 如图所示,一条宽度两岸平行的河流,河中各处水流速大小均为,小船从点保持船头与河岸始终成角匀速驶向对岸,点的正对岸是点。小船在静水中的速度大小为。(,)下列说法正确的是( )
A. 小船刚好到达正对岸的点
B. 小船到达对岸用时
C. 小船到达对岸的位置在正对岸点的上游
D. 若仅改变船头与岸的角度,小船可以在时间不变的情况下到正对岸的点
5. 排球比赛中,某次运动员将飞来的排球从a点水平击出,球击中b点;另一次将飞来的排球从a点的正下方c点斜向上击出,也击中b点,且b点与c点等高。第二次排球运动的最高点d与a点等高,且两轨迹交点恰好为排球网上端点e。不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 排球a到b的时间和c到b的时间相等
B. 排球两次击出的初速度大小可能相等
C. a、e两点的水平距离与d、e两点的水平距离之比为4:1
D. 若第一次击球时,降低a点的高度同时仅改变击球的速度大小,排球也可能击中b点
6. 摩托车正沿圆弧弯道以不变的速率行驶,则它( )
A. 受到重力、支持力和向心力的作用
B. 所受地面的作用力与重力平衡
C. 加速度不变
D. 所受的合力始终变化
7. 如图所示,放在圆盘上的小滑块跟随圆盘一起匀速转动(两者相对静止)。已知滑块的质量为m=1 kg,滑块到转轴的距离为r=0.4m,圆盘角速度ω=5 rad/s,重力加速度g取,下列说法正确的是( )
A. 滑块受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用
B. 滑块所受摩擦力的大小为10 N
C. 滑块做的是匀变速曲线运动
D. 圆盘对滑块的作用力大小为20 N
8. 如图所示,某同学让篮球在他的手指上绕竖直轴匀速转动,手指刚好在篮球的正下方,M、N为篮球上的两点。下列说法正确的是( )
A. M、N两点的周期不相等
B. M、N两点的角速度不相等
C. M、N两点的线速度相同
D. M点的向心加速度小于N点的向心加速度
二、多选题:本大题共2小题,共10分。
9. 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、将网球1、2斜向上击出后,均垂直击中竖直墙上的同一点,已知位置、与墙面的水平距离之比为,忽略空气的阻力,网球可视为质点。下列说法正确的是( )
A. 从击出到击中点的过程,网球1的运动时间较长
B. 从击出到击中点的过程,网球1、2的速度变化量相同
C. 网球1、2从位置、击出时的速度大小之比为
D. 网球1、2击中点时的速度大小之比为
10. 如图所示为一皮带传动装置的示意图。右轮半径为,是它边缘上的一点。左侧是一轮轴,大轮半径为,小轮半径为。点在小轮上,到小轮中心的距离为。点和点分别位于小轮和大轮的边缘上。如果传动过程中皮带不打滑,下列说法中正确的是( )
A. A、两点的线速度之比为 B. A、两点角速度之比为
C. B、两点的角速度之比为 D. B、两点的周期之比为
三、实验题:本大题共2小题,共18分。
11. 在探究小球做圆周运动所需向心力的大小Fn与质量m、角速度ω和半径r之间的关系的实验中。
(1)本实验采用的实验方法是 。
A. 累积法 B. 控制变量法 C. 微元法 D. 放大法
(2)甲同学在进行如图甲所示的实验,他是在研究向心力的大小Fn与____的关系。可以得到的正确结论是__________________。
(3)乙同学把两小球都换为质量相等钢球,且两小球到转轴距离相同,如图乙所示。实验中观察到标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为4∶9。由圆周运动知识可以判断与皮带连接的变速塔轮相对应的半径之比为_____。
12. 某同学用如图(a)所示的装置进行“探究平抛运动的规律”的实验。
(1)为了准确地描绘出平抛运动的轨迹,下列说法正确的是
A. 斜槽轨道必须光滑 B. 用折线把所有的点连接起来
C. 轴的方向根据重垂线来确定 D. 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
(2)该同学因操作失误,忘记记录小球平抛运动的初始位置。他选取轨迹中任意一点为坐标原点,建立坐标系(轴沿水平方向、轴沿竖直方向),如图(b)所示。在轨迹中选取、两点,坐标纸中每个小方格的边长为,重力加速度取。则小球从位置运动到位置的时间为__________,小球平抛运动的初速度__________,小球经过图中位置时的速度__________,小球经过图中位置时的竖直方向速度__________。
四、计算题:本大题共3小题,共40分。
13. 如图所示,倾角的斜面固定在水平地面上,一小球(可视为质点)以一定的初速度从斜面底端正上方某处水平抛出,经的时间,小球恰好垂直击中斜面。不计空气阻力,重力加速度g取,,,求:
(1)小球抛出时的初速度大小;
(2)小球从抛出到击中斜面过程的位移大小;
(3)小球抛出点到斜面底端的高度。
14. 如图,一位同学玩飞镖游戏。圆盘最上端有一点,飞镖抛出时与在同一竖直面内等高,且距点的距离为在飞镖以初速度垂直盘面瞄准点抛出的同时,圆盘绕经过盘心点的水平轴在竖直平面内匀速转动。忽略空气阻力,重力加速度为,若飞镖恰好击中点,求:
(1)圆盘的半径
(2)圆盘转动角速度的最小值
(3)点随圆盘转动的线速度。
15. 如图所示,质量为的小滑块静止在足够大的粗糙水平转盘上,一根长为的细线一端连接在滑块上,另一端连接在圆盘竖直转轴上的点,细线刚好伸直时与竖直方向的夹角,重力加速度为。现使转盘绕转轴在水平面内转动,并缓慢增大转动的角速度,滑块与转盘间的动摩擦因数为,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
(1)若细线恰好有拉力,求此刻的角速度大小。
(2)若滑块恰好与转盘脱离,求此刻的角速度大小。
(3)当时,细线恰好断裂,求此时小球离转盘的高度。
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