廣東省梅州市四校2022-2023學(xué)年高一下學(xué)期4月期中考試物理試題（解析版）

PAGE2023學(xué)年第二學(xué)期高一級“四?！甭?lián)考物理試題命題人：黃宇波審題人：劉新忠一、單項選擇題：本題共8小題，每小題3分，共24分。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項符合題目要求，選對的得3分，有選錯或不答得0分。1.下列關(guān)于曲線運動的說法正確的是（）A.曲線運動的合外力方向與速度方向可能在同一條直線上B.物體做平拋運動時，相同時間內(nèi)速度變化量方向不同C.兩個互成角度的勻變速直線運動的合運動一定是勻變速直線運動D.圓周運動的向心加速度只改變線速度的方向，不改變線速度的大小【答案】D【解析】【詳解】A．曲線運動的合外力方向與速度方向一定不在同一條直線上，故A錯誤；B．物體做平拋運動時，加速度為重力加速度，則相同時間內(nèi)速度變化量的方向相同，均豎直向下，故B錯誤；C．兩個互成角度的勻變速直線運動，如果合初速度方向與合加速度方向不在同一直線上，則合運動為勻變速曲線運動，故C錯誤；D．圓周運動的向心加速度方向總是與速度方向垂直，只改變線速度的方向，不改變線速度的大小，故D正確。故選D。2.曲水流觴，是我國古代漢族民間的一種傳統(tǒng)習(xí)俗，后來發(fā)展成為文人墨客詩酒唱酬的一種雅事。大家坐在河渠兩旁，在上流放置觴（木質(zhì)酒杯），觴順流而下，停在誰的面前，誰就取杯飲酒。如圖所示的觴隨著流速恒定的河水自西向東飄向下游時，突然吹來一陣風(fēng)速不變的北風(fēng)，則（）A.觴可能沿著運動軌跡1垂直靠岸B.觴可能沿著運動軌跡4垂直靠岸C.在河水中觴的加速度方向與速度方向的夾角一直減小，但不可能同向D.觴的加速度方向時刻改變【答案】C【解析】【詳解】若沒有風(fēng)吹，則觴隨著河水自西向東飄向下游，現(xiàn)有北風(fēng)吹來，根據(jù)圖中風(fēng)向，結(jié)合運動合成，可知觴可能沿著運動軌跡3運動，但不可能沿著運動軌跡4垂直靠岸，因為觴具有自西向東的水流速度；由于風(fēng)速不變，則觴的加速度方向不變，觴在河水中觴的加速度方向與速度方向的夾角一直減小，但不可能同向。故選C。3.在做甩手動作的物理原理研究課題研究中，采用手機的加速度傳感器測定手的向心加速度。某次一高一同學(xué)先用刻度尺測量手臂長（如圖所示），然后伸直手臂，以肩為軸從水平位置加速自然下擺，當(dāng)手臂擺到豎直方向時，手握住的手機顯示手的向心加速度大小約為，下列說法正確的是（）A.可估算手臂擺到豎直位置時手的線速度大小約為2m/sB.手臂擺到豎直位置時手機處于失重狀態(tài)C.自然下擺過程中手機所受合力始終沿手臂方向D.由可知手掌與手肘的向心加速度之比約為【答案】A【解析】【詳解】A．由圖可知，手機轉(zhuǎn)動的半徑約為，根據(jù)公式可得手臂擺到豎直位置時手機的向心加速度大小約為故A正確；B．手臂擺到豎直位置時，手機的加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．自然下擺過程中，手機做變速圓周運動，所受合力不是始終沿手臂方向，故C錯誤；D．由公式可知手掌與手肘的向心加速度之比約為，故D錯誤。故選A。4.某同學(xué)在同一臺階邊緣將一足球水平踢出兩次，軌跡如圖中虛線所示，忽略空氣阻力，從踢出至落地瞬間的過程，下列關(guān)于足球的說法正確的是（）A.兩次落地時速度方向相同 B.兩次在空中的運動時間相等C.第二次的初速度小于第一次的初速度 D.第二次在空中運動的時間大于第一次的時間【答案】B【解析】【詳解】BD．豎直方向由足球兩次在空中下落高度相同，則兩次在空中的運動時間相等，故B正確，D錯誤；C．水平方向由第二次的水平位移大于第一次的水平位移，又下落時間相等，則第二次的初速度大于第一次的初速度，故C錯誤；A．設(shè)落地時速度方向與水平方向的夾角為，則有由于兩次下落時間相等，兩次的水平速度不相等，則兩次落地時速度方向不相同，故A錯誤。故選B。5.自行車大齒輪、小齒輪、后輪的半徑不-樣，其中小齒輪與后輪共軸，大齒輪和小齒輪被不可伸長的鏈條相連，它們的邊緣有三個點、、，如圖所示，下列說法正確的是（）A.、兩點線速度大小不等B.、兩點周期不同C.點的角速度比點的角速度小D.點的線速度比點的大【答案】C【解析】【詳解】AC．AB兩點是鏈條傳動，線速度大小相等，由可知，A點的半徑大，所以A點的角速度比B點的角速度小，故A錯誤，C正確；BD．B、C兩點是同軸轉(zhuǎn)動，角速度、周期相等，由可知，B點的半徑小，所以B點的線速度比C點的小，故BD故錯誤。故選C。6.“十月里來秋風(fēng)涼，中央紅軍遠(yuǎn)征忙；星夜渡過于都河，古陂新田打勝仗?！边@是在于都縣長征第一渡口紀(jì)念碑上鐫刻的一首詩，描述的是當(dāng)年紅軍夜渡于都河開始長征的情景。假設(shè)于都河寬，水流速度大小恒定且處處相等，紅軍渡河時船頭垂直河岸，船在靜水中的速度為，于正對岸下游處靠岸。則（）A.紅軍夜渡于都河的時間為B.于都河水流速度大小為C.若河水流速變快，則過河時間會變短D.無論如何改變船頭朝向，紅軍都不可能到達正對岸【答案】B【解析】【詳解】A．紅軍渡河時船頭垂直河岸，紅軍夜渡于都河的時間為最短時間A錯誤；B．于都河水流速度大小為B正確；C．若河水流速變快，則垂直于河岸方向的分運動不影響，故過河時間會不變，C錯誤；D．船速大于水速，當(dāng)船頭朝向上游一定的角度，使船相對于河岸的速度垂直于河岸，則紅軍可能到達正對岸，D錯誤。故選B。7.如圖所示，小黑同學(xué)手拿物理課本伸出手臂，以自己身體為軸旋轉(zhuǎn)。他想知道身體至少要以多大角速度旋轉(zhuǎn)，放置在水平課本上的小磁塊才能做離心運動，則他不需要測量的物理量是（）A.小磁鐵的質(zhì)量 B.小磁鐵與課本間的動摩擦因數(shù)C.當(dāng)?shù)刂亓铀俣?D.轉(zhuǎn)動半徑【答案】A【解析】【詳解】以小磁鐵為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得可得可知需要測量小磁鐵與課本間的動摩擦因數(shù)、當(dāng)?shù)刂亓铀俣群娃D(zhuǎn)動半徑；不需要測量小磁鐵的質(zhì)量。故選A。8.新冠疫情居家期間，某人為鍛煉身體設(shè)計了如圖所示的裝置，在水平地面上豎直固定直桿A和B．將重物套在桿A上，在桿B的頂端固定一輕滑輪，繩子的一端連接重物，跨過定滑輪后另一端系在腰上。開始時，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左運動，當(dāng)繩子與桿A的夾角時重物的速度為v，加速度為a，規(guī)定向上為重物速度、加速度正方向。下列說法正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】【分析】【詳解】AB．重物沿桿A向上運動，沿繩子方向的分速度等于v0，即所以當(dāng)時故AB錯誤；CD．重物沿桿A向上運動，繩子與桿A的夾角θ增大，由可知重物運動的速度增大，所以重物做加速運動，，故C正確，D錯誤。故選C。二、多項選擇題：本題共4小題，每小題5分，共20分。在每小題給出的四個選項中，有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。9.如圖所示，下列關(guān)于生活中圓周運動的實例分析，說法正確的是（）A.圖1汽車通過凹形橋的最低點時，汽車處于超重狀態(tài)B.圖2“水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底的壓力C.圖3鐵路轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，目的是利用輪緣與外軌的側(cè)壓力助火車轉(zhuǎn)彎D.圖4脫水桶脫水時，轉(zhuǎn)速越大，衣服受到的摩擦力也越大【答案】AB【解析】【詳解】A．圖1汽車通過凹形橋的最低點時，汽車的加速度方向向上，汽車處于超重狀態(tài)，故A正確；B．圖2“水流星”勻速轉(zhuǎn)動過程中，在最高點處，根據(jù)牛頓第二定律可得可得在最低點處，根據(jù)牛頓第二定律可得可得聯(lián)立可得根據(jù)牛頓第三定律可知，在最高點處水對碗底壓力小于其在最低處水對碗底的壓力，故B正確；C．圖3鐵路轉(zhuǎn)彎處，通常要求外軌比內(nèi)軌高，當(dāng)火車按規(guī)定速度轉(zhuǎn)彎時，由重力和支持力的合力完全提供向心力，從而減輕輪緣對軌道的擠壓，故C錯誤；D．圖4脫水桶脫水時，桶壁對衣物的摩擦力等于衣物的重力，不會隨著轉(zhuǎn)速的增大而增大，故D錯誤。故選AB。10.2022年元宵晚會，航天員王亞平在距離地面約的中國載人空間站“天宮”上，如飛天仙女般漂浮著，用古箏彈奏中國傳統(tǒng)音樂《茉莉花》傳回晚會現(xiàn)場，有網(wǎng)友說“這是真正的天宮奏仙樂”。以下說法正確的是（）A.王亞平能漂浮著彈奏樂曲是由于沒有受到重力B.王亞平彈奏古箏時處于完全失重狀態(tài)C.王亞平仍受到重力作用，但她所受的重力等于所需的向心力D.在北京和廣東坐著觀看晚會的同學(xué)隨地球運轉(zhuǎn)的線速度大小相等【答案】BC【解析】【詳解】ABC．做勻速圓周運動的空間站中的人和物體，所受重力全部提供其做圓周運動的向心力，處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤，B、C正確；D．在北京和廣東坐著觀看晚會的同學(xué)隨地球一起轉(zhuǎn)動時他們的周期相同，角速度相同，但半徑不同，故線速度大小不同，故D錯誤。故選BC。11.如圖，2022北京冬奧會上，滑雪運動員從A點靜止滑下，到達B點后以水平飛出，落到足夠長的斜坡滑道C點，已知O點在B點正下方，，不計全程的摩擦力和空氣阻力，若運動員從更高處由靜止開始滑下，到達B點后以水平飛出，則運動員（）A.落到斜面瞬間的速度大小可能不變 B.落到斜面瞬間的速度方向一定發(fā)生變化C.一定落到斜坡滑道D點下方 D.在空中運動的時間一定小于原來的兩倍【答案】BCD【解析】【詳解】C．若運動員從更高處由靜止開始滑下，到達B點后以水平飛出，如圖所示若第二次運動員仍落到與C點等高的水平面，則運動時間t不變，由可知水平位移為原來2倍，即落到D點正上方的點，故運動員一定落到斜坡滑道D點下方，故C正確；A．從B點水平飛出到落至斜面過程，由動能定理可得第二次下落的高度較大，則第二次下落過程的動能增加量較大，且第二次的初動能較大，所以第二次落到斜面時的速度一定較大，故A錯誤；B．如圖為兩次落到斜面上時的位移方向由圖可知，兩次的位移偏角關(guān)系為設(shè)落到斜面上時速度與水平面的夾角分別為、，由速度偏角公式可得又有可得故有即落到斜面瞬間的速度方向不同，故B正確；D．如圖所示設(shè)第二次落到斜面的位置為E點，連接BE與第一次軌跡交于F點，設(shè)BE與水平方向的夾角為，第一次從B到F所用時間為，第二次從B到E所用時間為，則有，可得而第一次從B到F所用時間小于B到C所用時間，則第二次在空中運動的時間一定小于原來的兩倍，故D正確。故選BCD。12.排球比賽中運動員從某一高度將排球擊出，擊出排球瞬間開始計時，排球在空中飛行的速率v隨時間t的變化關(guān)系如圖所示，圖中相關(guān)坐標(biāo)值均為已知，若時刻排球恰好落到對方的場地上，排球可視為質(zhì)點，運動過程中受到的阻力不計，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A.擊球點到落地點間的水平距離為B.擊球點到落地點間的水平距離為C.排球運動過程中離地的最大高度為D.排球運動過程中離地最大高度為【答案】BC【解析】【詳解】AB．由圖可知，運動員從某一高度將排球擊出，阻力不計球速度變小，時刻排球處于最高點，速度方向水平，擊球點到落地點間的水平距離為故A錯誤，B正確；CD．排球落地的豎直方向分速度為由速度位移公式可得排球運動過程中離地的最大高度為故C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題（每空2分，共16分）13.某學(xué)習(xí)小組用圖甲和圖乙所示的裝置“探究平拋運動的特點”。（1）下列實驗操作合理的有______。A．用圖甲裝置研究平拋物體的豎直分運動時，應(yīng)只用眼睛看A、B兩球是否同時落地B．圖乙裝置中的背板必須處于豎直面內(nèi)，固定時可用重垂線檢查其是否豎直C．若將小球放在圖乙裝置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持靜止，則說明斜槽末端水平D．用圖乙裝置多次實驗以獲得鋼球做平拋運動的一條軌跡時，不需要每次從斜槽上同一位置由靜止釋放鋼球（2）該小組利用圖乙裝置，記錄了鋼球運動中所經(jīng)過的A、B、C三個位置，如圖丙所示。圖中每格的邊長為L，重力加速度為g。①鋼球從A運動到B和從B運動到C的時間______（選填“相等”或“不相等”）；②鋼球從A運動到B的時間為______（用L、g表示）；③鋼球做平拋運動的初速度為______（用L、g表示）。（3）實驗得到平拋小球的運動軌跡，在軌跡上取一些點，以平拋起點O為坐標(biāo)原點，測量它們的水平坐標(biāo)x和豎直坐標(biāo)y，圖中圖像能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是______。【答案】①.BC##CB②.相等③.④.⑤.c【解析】【詳解】（1）[1]A．用圖甲裝置研究平拋物體的豎直分運動時，要用眼睛觀察并用耳朵聽A、B兩球是否同時落地，故A錯誤；B．圖乙裝置中的背板必須處于豎直面內(nèi)，這樣才能精確確定小球運動中所經(jīng)過的位置，固定時可用重垂線檢查其是否豎直，故B正確；C．斜槽末端必須水平，檢驗方法是將小球放在斜槽末端水平部分任一位置，看小球是否靜止不動，故C正確；D．若從不同位置釋放鋼球，鋼球平拋的初速度不同，則軌跡不同，故D錯誤。選BC。（2）①[2]由圖丙知，A與B、B與C之間的水平距離均為2L，而平拋運動在水平方向的分運動是勻速直線運動，則鋼球從A到B和從B到C的時間相等。②[3]在豎直方向上，鋼球做自由落體運動，根據(jù)可得鋼球從A運動到B的時間為③[4]鋼球做平拋運動的初速度（3）[5]根據(jù)，可得圖中圖像能說明平拋小球運動軌跡為拋物線的是c。14.某興趣小組用如圖甲所示的裝置與傳感器結(jié)合，探究向心力大小的影響因素。實驗時用手撥動旋臂使它做圓周運動，力傳感器和光電門固定在實驗器材上，測量角速度和向心力。（1）電腦通過光電門測量擋光桿通過光電門的時間，并由擋光桿的寬度d、擋光桿通過光電門的時間，可得擋光桿轉(zhuǎn)動的線速度______；若擋光桿做圓周運動的半徑為r，可得砝碼做圓周運動的角速度______。（2）圖乙中①、②兩條曲線為相同半徑、不同質(zhì)量下向心力與角速度的關(guān)系圖線，由圖可知，曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量______（選填“大于”或“小于”）曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。【答案】①.②.③.小于【解析】【詳解】（1）[1]擋光桿轉(zhuǎn)動的線速度為[2]由因砝碼與擋光桿的角速度相同，故砝碼做圓周運動的角速度為（2）[3]由牛頓第二定律可得若保持角速度和轉(zhuǎn)動半徑相同，可知質(zhì)量大的物體需要的向心力大，所以曲線①對應(yīng)的砝碼質(zhì)量小于曲線②對應(yīng)的砝碼質(zhì)量。四、計算題（3小題，共40分）15.如圖所示，小球A質(zhì)量為m，固定在長為的輕細(xì)直桿一端，并隨桿一起繞桿的另一端O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動。當(dāng)小球經(jīng)過最高點時，桿對球的彈力大小為，求這時小球的瞬時速度大小。【答案】若F向上，；若F向下，【解析】【詳解】桿在最高點處，球的重力與桿的彈力的合力提供球的向心力。若F向上，根據(jù)牛頓第二定律得解得若F向下，根據(jù)牛頓第二定律得解得16.如圖所示，一個質(zhì)量為的滑板運動員，以的初速度從某一高臺的點水平飛出，恰好從圓軌道的點的切線方向進入圓?。ú挥嬁諝庾枇ΓM入圓弧時無機械能損失），最終滑板運動員剛好到達圓軌道的最高點D。已知圓弧的半徑，，g取，求：（1）A距C點的高度和滑板運動員在D點的