内容正文:
九江市田家炳实验中学2025-2026学年度下学期期中考试
高一年级物理试卷
满分:100分 考试时长:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度时刻在变化
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 受变力作用的物体一定做曲线运动
2. 如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一蜡块。蜡块以3cm/s的速度沿玻璃管竖直匀速上升的同时,玻璃管以4cm/s的速度水平匀速移动,则蜡块的速度大小为( )
A. 5cm/s B. 6cm/s C. 7cm/s D. 8cm/s
3. 圆周运动是生活中常见的一种运动,如图所示,八音盒上的舞者随着音乐随底部的圆盘一起做匀速圆周运动,关于做匀速圆周运动的舞者,下列说法中正确的是( )
A. 舞者受到的向心力是恒力 B. 舞者运动的线速度保持不变
C. 舞者运动的角速度保持不变 D. 舞者的运动是匀变速曲线运动
4. 将一个物体以速度v水平抛出,当物体的竖直速度与水平速度的大小相等时,物体下落的高度为(忽略空气阻力)(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
5. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示,同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动,若不考虑车轮受到的侧向摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 车在a平面运动的速率较小 B. 车在a平面运动的周期较大
C. 车在b平面运动的角速度较小 D. 车在b平面受到的支持力较大
6. 公园里有一蘑菇喷泉,如图所示,喷泉喷水口离水面的高度为h,喷水口沿径向向外以速度v水平喷出水,喷水口的半径大小不计,忽略所有的阻力,重力加速度为g。则水落到水面形成的圆的面积约为( )
A. B.
C. D.
7. 2025年6月25日,四川省消防救援总队开展了2025年度防汛抗洪实战演练。如图所示,某次演练中,河岸的宽度为,水流速度大小恒为,虚线与河岸的夹角为,两次渡河中,小船的船头均沿着虚线指向河的上游,第一次实际航程由指向,第二次实际航程由指向,已知与河岸垂直,与河岸的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 船第一次渡河的时间为
B. 船第二次渡河的实际速度大小为
C. 第一次与第二次渡河中,船在静水中的速度之比为
D. 船第二次渡河的时间为
8. 下列哪些现象是为了防止产生离心运动( )
A. 铁路转弯处轨道的内轨低于外轨 B. 转速很高的砂轮半径做得不能太大
C. 水平公路上行驶的汽车转弯时需要限速 D. 借助离心机从血液中分离出血浆和红细胞
9. 木卫一和木卫二是木星的两颗卫星,两颗卫星绕木星运动的轨道可视为圆轨道,已知木卫一的质量为、轨道半径为,木卫二的质量为、轨道半径为,木星的质量为、半径为、自转周期为9.8h。则下列说法中正确的是( )
A. 木卫一的环绕周期比木卫二的大 B. 木卫一的环绕速度比木卫二的大
C. 木卫一的向心加速度比木卫二的小 D. 木卫一受到木星的引力比木卫二的大
10. 如图,轻绳OA拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球过最高点时的最小速度是0
B. 小球过最高点时,绳子拉力为零时,小球的速度是
C. 若将轻绳OA换成轻杆,若小球过最高点时速度为0,则轻杆对小球的作用力与小球所受重力大小相等,方向相反
D. 若将轻绳OA换成轻杆,若小球过最高点时的速度大于时,则轻杆对小球的作用力是竖直向上的支持力
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F与小球质量m、角速度和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8。根据标尺8.上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(1)若要研究向心力F与半径r的关系,需将两个质量相同的小球分别放置在______(选填“A、B”“A、C”或“B、C”)处,将传动皮带套在半径______(选填“相同”或“不同”)的左右两个塔轮上。
(2)若将相同质量的两小球分别放在挡板A和挡板C处,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2:1的塔轮上,匀速转动手柄,当左边标尺露出4个等分格时,右边标尺露出______个等分格,说明做匀速圆周运动的物体,在质量和运动半径一定时,向心力与______成正比。
12. 某兴趣小组利用智能手机验证向心加速度与角速度、半径的关系。如图甲所示,用双股细绳将手机竖直悬挂,手机平面与水平面平行,用手搓动细绳带动手机旋转。利用手机内置传感器得到角速度和向心加速度。图乙为某次实验中利用手机软件绘制的图像。
(1)仅由图乙中的图像可以得到的结论是:半径一定时,增大转动的角速度,向心加速度______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)半径一定时,为了研究向心加速度和角速度的定量关系,利用软件生成了图丙所示的图像,则横坐标应为______(选填“”或“”);
(3)下列哪种操作,可能对图丙中直线的斜率产生较大影响( )
A. 增大手机的转速 B. 更换不同大小的手机
C. 改变手机转动的总时间 D. 改变细绳的长度
三、计算题(本题共3小题,共40分,计算题需写清计算步骤或分析思路,只写答案不给分)
13. 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,一辆质量为1000kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面,路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同,半径,当汽车的支持力达到时,检测器会报警。重力加速度g取。
(1)汽车在A点速度大小多少时恰好会触发报警;
(2)求出汽车要想不脱离路面,在最高点B点时的最大速度的大小。
14. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示,跳台的斜坡与水平面的夹角,滑雪运动员从A点沿水平方向飞出,经过落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)A点与B点的竖直距离;
(2)运动员离开A点时的速度大小;
(3)运动员落到斜坡时,速度方向与水平方向夹角的正切值。
15. 如图所示,竖直平面内,倾斜轨道和半圆轨道在最低点B平滑衔接,一小球在倾斜轨道的A点由静止释放,运动到B点后立即进入到半圆轨道继续运动到最高点C,然后离开半圆轨道第一次碰到倾斜轨道的D点(图中未标出)。已知倾斜轨道的倾角,AB两点竖直高度,半圆轨道的半径,小球质量,小球在B点所受半圆轨道的弹力大小比小球在C点所受半圆轨道的弹力大小要大30N,不计任何摩擦阻力和空气阻力,,,试求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)小球运动到C点时,对轨道的压力;
(3)小球从C点运动到D点的时间t。(计算结果保留两位有效数字)
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九江市田家炳实验中学2025-2026学年度下学期期中考试
高一年级物理试卷
满分:100分 考试时长:75分钟
第Ⅰ卷(选择题)
一、选择题:本题共10小题,共46分。在每小题给出的四个选项中,第1-7题只有一项符合题目要求,每小题4分,第8-10题有多项符合题目要求,每小题6分。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
1. 关于曲线运动,下列说法正确的是( )
A. 曲线运动一定是变速运动
B. 曲线运动的加速度时刻在变化
C. 速度变化的运动一定是曲线运动
D. 受变力作用的物体一定做曲线运动
【答案】A
【解析】
【详解】A.曲线运动中速度方向时刻变化,则速度必然变化,因此曲线运动一定是变速运动,故A正确;
B.曲线运动的加速度不一定时刻变化,例如平抛运动中加速度(重力加速度)恒定,故B错误;
C.速度变化的运动不一定是曲线运动,比如有变速直线运动,故C错误;
D.受变力作用的物体不一定做曲线运动,例如变力方向始终与速度方向共线时,物体做直线运动,故D错误。
故选A。
2. 如图所示,在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水,水中放一蜡块。蜡块以3cm/s的速度沿玻璃管竖直匀速上升的同时,玻璃管以4cm/s的速度水平匀速移动,则蜡块的速度大小为( )
A. 5cm/s B. 6cm/s C. 7cm/s D. 8cm/s
【答案】A
【解析】
【详解】蜡块的速度
故选A。
3. 圆周运动是生活中常见的一种运动,如图所示,八音盒上的舞者随着音乐随底部的圆盘一起做匀速圆周运动,关于做匀速圆周运动的舞者,下列说法中正确的是( )
A. 舞者受到的向心力是恒力 B. 舞者运动的线速度保持不变
C. 舞者运动的角速度保持不变 D. 舞者的运动是匀变速曲线运动
【答案】C
【解析】
【详解】A.舞者受到的向心力,大小不变,方向始终指向圆心,时刻在改变,因此舞者受到的向心力不是恒力,A错误;
B.舞者随底部的圆盘一起做匀速圆周运动,因此线速度大小不变,方向时刻在改变,B错误;
C.舞者随底部的圆盘一起做匀速圆周运动,可知角速度保持不变,C正确;
D.舞者随底部的圆盘一起做匀速圆周运动,加速度大小不变,方向始终指向圆心,时刻在改变,因此是变加速曲线运动,不是匀变速曲线运动,D错误。
故选C。
4. 将一个物体以速度v水平抛出,当物体的竖直速度与水平速度的大小相等时,物体下落的高度为(忽略空气阻力)(重力加速度为g)( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】当物体竖直速度与水平速度的大小相等时,速度偏向角的为
所以在空中运动的时间为
物体下落的高度为
故选B。
【点睛】平抛运动可以拆解为水平方向上的匀速和竖直方向上的自由落体运动来处理。
5. “飞车走壁”是一种传统的杂技艺术,演员骑车在倾角很大的锥形桶面上做圆周运动而不掉下来。其简化模型如图所示,同一位演员骑同一辆车沿着桶内壁分别在水平面a和b上做匀速圆周运动,若不考虑车轮受到的侧向摩擦力,下列说法正确的是( )
A. 车在a平面运动的速率较小 B. 车在a平面运动的周期较大
C. 车在b平面运动的角速度较小 D. 车在b平面受到的支持力较大
【答案】B
【解析】
【详解】D.对小车受力分析,只受到重力与平面的支持力,小车在竖直方向上受力平衡,有
如图所示
由于桶面的倾角相同,所以平面对车的支持力大小相等,故D错误;
A.小车在水平方向上有
a与b的向心加速度大小相同,根据向心加速度公式
由于
所以,故A错误;
B.根据公式
由于
所以,故B正确;
C.根据公式
由于
所以,故C错误。
故选B。
6. 公园里有一蘑菇喷泉,如图所示,喷泉喷水口离水面的高度为h,喷水口沿径向向外以速度v水平喷出水,喷水口的半径大小不计,忽略所有的阻力,重力加速度为g。则水落到水面形成的圆的面积约为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】水喷出后做平抛运动,下落时间为
喷出的水落地时离喷水口的水平距离为
故水落到水面形成的圆的面积为
故选B。
7. 2025年6月25日,四川省消防救援总队开展了2025年度防汛抗洪实战演练。如图所示,某次演练中,河岸的宽度为,水流速度大小恒为,虚线与河岸的夹角为,两次渡河中,小船的船头均沿着虚线指向河的上游,第一次实际航程由指向,第二次实际航程由指向,已知与河岸垂直,与河岸的夹角为,下列说法正确的是( )
A. 船第一次渡河的时间为
B. 船第二次渡河的实际速度大小为
C. 第一次与第二次渡河中,船在静水中的速度之比为
D. 船第二次渡河的时间为
【答案】B
【解析】
【详解】第一次渡河,速度合成示意图如图所示
第二次渡河,速度合成示意图如图所示
A.船第一次渡河的合速度,渡河时间
,故A错误;
B.船第二次渡河的实际速度大小,,得
,故B正确;
C.第一次渡河中船在静水中的速度
第二次渡河中船在静水中的速度,
得
第一次与第二次渡河中,船在静水中的速度之比为
故C错误;
D.船第二次渡河的时间为,故D错误。
故选B。
8. 下列哪些现象是为了防止产生离心运动( )
A. 铁路转弯处轨道的内轨低于外轨 B. 转速很高的砂轮半径做得不能太大
C. 水平公路上行驶的汽车转弯时需要限速 D. 借助离心机从血液中分离出血浆和红细胞
【答案】ABC
【解析】
【详解】A.铁路转弯处轨道的内轨低于外轨,可利于重力和支持力的合力提供向心力,防止火车产生离心运动挤压外轨,故A正确;
B.转速很高的砂轮,则角速度很大,根据,如果砂轮半径做得太大,则所需的向心力会很大,容易出现砂轮承受不了巨大的力而断裂,所以转速很高的砂轮半径做得不能太大,故B正确;
C.水平公路上行驶的汽车转弯时,根据可知汽车速度越快所需的向心力就越大,所以汽车转弯时要限制速度,来减小汽车所需的向心力,防止离心运动,故C正确;
D.借助离心机从血液中分离出血浆和红细胞,是利于离心现象,故D错误。
故选ABC。
9. 木卫一和木卫二是木星的两颗卫星,两颗卫星绕木星运动的轨道可视为圆轨道,已知木卫一的质量为、轨道半径为,木卫二的质量为、轨道半径为,木星的质量为、半径为、自转周期为9.8h。则下列说法中正确的是( )
A. 木卫一的环绕周期比木卫二的大 B. 木卫一的环绕速度比木卫二的大
C. 木卫一的向心加速度比木卫二的小 D. 木卫一受到木星的引力比木卫二的大
【答案】BD
【解析】
【详解】A.根据万有引力提供向心力
可得
木卫一的轨道半径小于木卫二的轨道半径,则木卫一的环绕周期比木卫二的小,故A错误;
B.根据万有引力提供向心力
可得
木卫一的轨道半径小于木卫二的轨道半径,则木卫一的环绕速度比木卫二的大,故B正确;
C.根据牛顿第二定律
可得
木卫一的轨道半径小于木卫二的轨道半径,则木卫一的向心加速度比木卫二的大,故C错误;
D.根据万有引力公式代入数据可知木卫一受到木星的引力比木卫二的大,故D正确。
故选BD。
10. 如图,轻绳OA拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,已知重力加速度为g。下列说法正确的是( )
A. 小球过最高点时的最小速度是0
B. 小球过最高点时,绳子拉力为零时,小球的速度是
C. 若将轻绳OA换成轻杆,若小球过最高点时速度为0,则轻杆对小球的作用力与小球所受重力大小相等,方向相反
D. 若将轻绳OA换成轻杆,若小球过最高点时的速度大于时,则轻杆对小球的作用力是竖直向上的支持力
【答案】BC
【解析】
【详解】AB.小球在最高点,向心力由重力和轻绳拉力共同提供,则有
当轻绳拉力变小时,小球速度会随之减小,当拉力为零时,小球具有最小速度为
故A错误,B正确;
C.若将轻绳OA换成轻杆,则小球过最高点时,轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等,方向相反,此时满足
即小球过最高点的速度为零,故C正确;D错误。
D.根据上述分析可知,若将轻绳OA换成轻杆,当小球在最高点只受重力时,则有
解得
当小球过最高点的速度时,则有
解得
此时杆对小球的力为竖直向下的拉力,故D错误。
故选BC。
第Ⅱ卷(非选择题)
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11. 某同学利用如图所示的向心力演示器“探究小球做匀速圆周运动向心力F与小球质量m、角速度和运动半径r之间的关系”。匀速转动手柄1,可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动,槽内的小球也随之做匀速圆周运动。使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力,通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降,从而露出标尺8。根据标尺8.上露出的红白相间等分标记,可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
(1)若要研究向心力F与半径r的关系,需将两个质量相同的小球分别放置在______(选填“A、B”“A、C”或“B、C”)处,将传动皮带套在半径______(选填“相同”或“不同”)的左右两个塔轮上。
(2)若将相同质量的两小球分别放在挡板A和挡板C处,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2:1的塔轮上,匀速转动手柄,当左边标尺露出4个等分格时,右边标尺露出______个等分格,说明做匀速圆周运动的物体,在质量和运动半径一定时,向心力与______成正比。
【答案】(1) ①. B、C ②. 相同
(2) ①. 16 ②. 角速度的平方
【解析】
【小问1详解】
[1][2]要研究向心力F与半径r的关系,需要保证两个小球的质量和角速度大小相等,转动半径不同,所以需将两个质量相同的小球分别放置在B、C处,为了使转动的角速度相等,将传动皮带套在半径相同的左右两个塔轮上。
【小问2详解】
[1][2]将相同质量的两小球分别放在挡板A和挡板C处,将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2:1的塔轮上,根据可知左右塔轮的角速度之比为,根据
可知左右小球向心力之比为,当左边标尺露出4个等分格时,右边标尺露出16个等分格,说明做匀速圆周运动的物体,在质量和运动半径一定时,向心力与角速度的平方成正比。
12. 某兴趣小组利用智能手机验证向心加速度与角速度、半径的关系。如图甲所示,用双股细绳将手机竖直悬挂,手机平面与水平面平行,用手搓动细绳带动手机旋转。利用手机内置传感器得到角速度和向心加速度。图乙为某次实验中利用手机软件绘制的图像。
(1)仅由图乙中的图像可以得到的结论是:半径一定时,增大转动的角速度,向心加速度______(选填“增大”“减小”或“不变”);
(2)半径一定时,为了研究向心加速度和角速度的定量关系,利用软件生成了图丙所示的图像,则横坐标应为______(选填“”或“”);
(3)下列哪种操作,可能对图丙中直线的斜率产生较大影响( )
A. 增大手机的转速 B. 更换不同大小的手机
C. 改变手机转动的总时间 D. 改变细绳的长度
【答案】(1)增大 (2) (3)B
【解析】
【小问1详解】
由图乙可知,半径一定时,增大转动的角速度,向心加速度增大。
【小问2详解】
由向心力表达式
可得
则半径一定时,图丙所示的图线为过原点的直线,则横坐标应为。
【小问3详解】
根据
可知,图像斜率为手机的尺寸,则更换不同大小的手机可对图丙中直线的斜率产生较大影响,故ACD错误;B正确。
故选B。
三、计算题(本题共3小题,共40分,计算题需写清计算步骤或分析思路,只写答案不给分)
13. 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,一辆质量为1000kg的小汽车行驶在山区的波浪形路面,路面可视为圆弧且左右圆弧半径相同,半径,当汽车的支持力达到时,检测器会报警。重力加速度g取。
(1)汽车在A点速度大小多少时恰好会触发报警;
(2)求出汽车要想不脱离路面,在最高点B点时的最大速度的大小。
【答案】(1)
(2)
【解析】
【小问1详解】
汽车在A点,根据牛顿第二定律有
解得
【小问2详解】
汽车要想不脱离路面,在最高点B时的速度达到最大时有
解得
14. 滑雪是冬奥会的比赛项目之一。如图所示,跳台的斜坡与水平面的夹角,滑雪运动员从A点沿水平方向飞出,经过落到斜坡上的B点。不计空气阻力,重力加速度g取。求:
(1)A点与B点的竖直距离;
(2)运动员离开A点时的速度大小;
(3)运动员落到斜坡时,速度方向与水平方向夹角的正切值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
滑雪运动员从A点到B点做平抛运动,竖直方向有
【小问2详解】
根据几何关系可知,A点与B点的距离为
根据几何关系可知,A点到B点的水平位移大小为
又
解得运动员离开A点时的速度大小为
【小问3详解】
所有的运动员从A点水平飞出后,落到斜坡上时的速度方向与水平方向的夹角为,根据平抛运动规律有
代入数据可得
15. 如图所示,竖直平面内,倾斜轨道和半圆轨道在最低点B平滑衔接,一小球在倾斜轨道的A点由静止释放,运动到B点后立即进入到半圆轨道继续运动到最高点C,然后离开半圆轨道第一次碰到倾斜轨道的D点(图中未标出)。已知倾斜轨道的倾角,AB两点竖直高度,半圆轨道的半径,小球质量,小球在B点所受半圆轨道的弹力大小比小球在C点所受半圆轨道的弹力大小要大30N,不计任何摩擦阻力和空气阻力,,,试求:
(1)小球运动到B点时的速度大小;
(2)小球运动到C点时,对轨道的压力;
(3)小球从C点运动到D点的时间t。(计算结果保留两位有效数字)
【答案】(1)
(2),竖直向上
(3)
【解析】
【小问1详解】
小球从A到B的过程中,根据运动学公式
根据牛顿第二定律
联立解得
【小问2详解】
小球运动到B点时,根据牛顿第二定律得
解得
依题意有
则
方向竖直向上。
【小问3详解】
小球从C到D做平抛运动,则有,
由几何关系有
联立解得,(舍去)
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