甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)2023-2024學年高一下學期期中考試物理試卷（解析版）

高級中學名校試卷PAGE2024學年甘肅省蘭州市教育局第四片區(qū)高一（下）期中物理試卷一、單選題：本題共7小題，每小題4分，共28分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。1.關于曲線運動，下列說法正確的是（）A.曲線運動一定是變速運動B.曲線運動不可能是勻變速運動C.做曲線運動的物體速度大小一定不變D.做曲線運動的物體可能沒有加速度〖答案〗A〖解析〗A．曲線運動過程中，速度的方向始終在變，所以一定是變速運動，故A正確；B．物體做平拋運動，只受重力，加速度恒定，屬于勻變速曲線運動，故B錯誤；C．做勻速圓周運動的物體，速度的大小不變，是速度大小不變的曲線運動，但當物體做平拋運動時，速度的大小不斷變化，故C錯誤；D．做曲線運動的物體，速度的方向一直在變化，是變速運動，一定有加速度，故D錯誤。故選A。2.從高處水平拋出的物體在各個時刻的速度、加速度方向如圖所示，其中正確的是（）A. B.C D.〖答案〗C〖解析〗在曲線運動中，速度的方向為曲線上該點的切線方向，物體在飛行過程中只受重力，方向豎直向下，所以加速度的方向豎直向下，故C正確，ABD錯誤。故選C。3.一質量為1kg的物體（可視為質點）在豎直平面內運動，它在豎直方向的速度—時間圖像和水平方向的位移—時間圖像分別如圖甲、乙所示。則下列說法正確的是（）A.物體的運動軌跡是一條曲線B.物體所受合力的大小為1NC.時刻，物體的速度大小為2m/sD.在內物體的位移大小為6m〖答案〗AB〖解析〗A．根據(jù)圖像可知，物體在豎直方向做勻加速直線運動，在水平方向做勻速直線運動，可知，可知，物體做勻變速曲線運動，物體的運動軌跡是一條曲線，A正確；B．速度—時間圖像的斜率表示加速度，則有則物體所受合力的大小B正確；C．位移—時間圖像的斜率表示速度，物體水平方向的分速度為時刻，物體速度大小C錯誤；D．在內物體豎直方向的分位移為在內物體水平方向的分位移為則在內物體的位移大小為D錯誤。故選AB。4.一根不可伸長的繩子跨過定滑輪分別與物體A和物體B連接，A穿在豎直的光滑桿上，物體A沿桿向下運動時物體B被豎直拉起，如圖甲所示。當物體A的速度大小為時，繩與豎直桿的夾角為60°，則此時物體B向上運動的速度大小為（）A. B. C. D.〖答案〗A〖解析〗根據(jù)運動的分解可知故選A。5.若河水的流速大小與水到河岸的距離有關，河中心水的流速最大，河岸邊緣處水的流速最小．現(xiàn)假設河的寬度為120m，河中心水的流速大小為4m/s，船在靜水中的速度大小為3m/s，要使船以最短時間渡河，則()A.船渡河的最短時間是24sB.在行駛過程中，船頭始終與河岸垂直C.船在河水中航行的軌跡是一條直線D.船在河水中的最大速度為5m/s〖答案〗BD〖解析〗AB．當靜水速的方向與河岸垂直時，渡河時間最短，則有s=40s故A錯誤，B正確；C．船在垂直河岸方向做勻速直線運動，在沿河岸方向，由于水流速在變，做變速運動，兩合運動的軌跡是曲線，故C錯誤；D．根據(jù)運動的合成，可知船在河水中的最大速度為m/s=5m/s故D正確。故選BD。6.“套圈游戲”深受大家的喜愛，游戲者要站到區(qū)域線外將圓圈水平拋出，落地時套中的物體即為“勝利品”。某同學在一次“套圈”游戲中，從P點以某一速度水平拋出的圓圈落到了物體左邊，如圖。為了套中該物體，該同學做了如下調整，則下列方式中一定套不中的是（忽略空氣阻力）（）A.從P點正上方以原速度水平拋出 B.從P點正前方以原速度水平拋出C.從P點增大速度水平拋出 D.從P點正下方減小速度水平拋出〖答案〗D〖解析〗A．設圓圈平拋運動下落的高度為h，水平位移為x，初速度為，則有解得下落時間為水平位移為圓圈落到了物體左邊，說明圓圈的水平位移偏小，若從P點正上方以原速度水平拋出，h增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故A不符合題意；B．若P點正前方以原速度水平拋出，則水平位移不變，落地點右移，可能套住物體，故B不符合題意；C．若P點位置不變，增大速度水平拋出，增大，由上式知，水平位移增大，可能套住物體，故C不符合題意；D．若P點正下方，減小速度水平拋出，h和都減小，由上式知，水平位移減小，圓圈還落到物體左邊，故D符合題意。故選D。7.關于質點做勻速圓周運動的下列說法中正確的是（）A由知a與r成反比B.由知a與r成正比C.由知ω與r成正比D.由ω=2πn知角速度與轉速n成正比〖答案〗D〖解析〗A．由知，在v一定時，a與r成反比，故A錯誤；B．由知，在一定時，a與r成正比，故B錯誤；C．由知，在v一定時，ω與r成反比，故C錯誤；D．由ω=2πn知，角速度與轉速n成正比，故D正確。故選D。二、多選題：本題共3小題，每小題6分，共18分。在每小題給出的四個選項中，有多項是符合題目要求的。全部選對的得6分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。8.如圖所示，下列有關生活中圓周運動實例分析，其中說法不正確是（）A.甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，速度不能超過B.乙圖中，“水流星”勻速轉動過程中，在最低處水對桶底的壓力最大C.丙圖中，火車轉彎超過規(guī)定速度行駛時，內軌對內輪緣會有擠壓作用D.丁圖中，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的A、B位置先后分別做勻速圓周運動，則在A、B兩位置小球向心加速度相等〖答案〗AC〖解析〗A．甲圖中，汽車通過凹形橋的最低點時，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得汽車通過凹形橋的最低點時，速度可以超過，此時有，故A錯誤，滿足題意要求；B．乙圖中，“水流星”勻速轉動過程中，設圓心為，最高點為，最低點為，水桶所處位置為，水桶從運動到的過程中，設與的夾角為（）。對桶中的水受力分析，沿半徑方向，由牛頓第二定律得從點運動到點的過程中，逐漸減小，則桶對水的支持力逐漸增大，由牛頓第三定律可知水對桶的壓力逐漸增大，所以在最低處水對桶底的壓力最大，故B正確，不滿足題意要求；C．丙圖中，火車按規(guī)定速度轉彎時，由重力和支持力的合力提供向心力，超過規(guī)定速度行駛時，重力和支持力的合力不夠提供向心力，所以外軌對輪緣產生向內側的擠壓作用，故C錯誤，滿足題意要求；D．丁圖中，設圓錐的頂角為。同一小球在光滑而固定的圓錐筒內的、位置先后分別做勻速圓周運動，由重力和支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得解得則在、兩位置小球向心加速度相等，故D正確，不滿足題意要求。故選AC。9.如圖所示，在斜面頂端先后水平拋出同一小球，第一次小球落到斜面中點，第二次小球落到斜面底端，從拋出到落至斜面上（忽略空氣阻力）（）A兩次小球運動時間之比B.兩次小球運動時間之比C.兩次小球拋出時初速度之比D.兩次小球拋出時初速度之比〖答案〗BC〖解析〗AB．平拋運動在豎直方向上做自由落體運動，根據(jù)解得因為兩次小球下降的高度之比為1:2，則運動時間之比為故A錯誤，B正確；CD．小球水平位移之比為1:2，由可得水平初速度之比為故C正確，D錯誤。故選BC。10.如圖所示為摩擦傳動裝置，B輪轉動時帶動A輪跟著轉動，已知轉動過程中輪緣間無打滑現(xiàn)象，下述說法中正確的是（）A.A、B兩輪轉動方向相同B.A、B兩輪轉動方向相反C.A、B轉動的角速度之比為1:3D.A、B輪緣上點的線速度之比為3:1〖答案〗BC〖解析〗AB．A、B兩輪轉動方向相反，選項A錯誤，B正確；CD．A、B輪同緣轉動，則緣上點的線速度相等，根據(jù)v=ωr可知，A、B輪緣的半徑之比為3:1，則轉動的角速度之比為1:3，選項C正確，D錯誤。故選BC。三、實驗題：本題共2小題7空，共14分。把〖答案〗填在答題卡的橫線上或按題目要求作答。11.兩個同學根據(jù)不同的實驗條件，進行了“探究平拋運動規(guī)律”的實驗。（1）甲同學采用如圖甲所示的裝置。用小錘打擊彈性金屬片。金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地；讓A、B球恢復初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，即改變A球被彈出時的速度，實驗可觀察到的現(xiàn)象應是______。上述現(xiàn)象說明平拋運動的豎直分運動是______。（2）乙同學采用如圖乙所示的裝置。兩個相同的弧形軌道M、N，分別用于發(fā)射小鐵球P、Q，其中N的末端與可看作光滑的水平板相切，兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D、調節(jié)電磁鐵C、D的高度。使AC＝BD從而保證小鐵球P、Q在軌道出口處的水平初速度相等，現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，實驗可觀察到的現(xiàn)象應是______，僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，上述現(xiàn)象說明平拋運動的水平分運動是______?！即鸢浮剑?）兩球同時落地自由落體運動（1）兩球相碰勻速運動〖解析〗（1）金屬片把A球沿水平方向彈出，同時B球被松開，自由下落，觀察到兩球同時落地；讓A、B球恢復初始狀態(tài)，用較大的力敲擊彈性金屬片，即改變A球被彈出時的速度，實驗可觀察到的現(xiàn)象應是：兩球同時落地。小球B做自由落體運動，小球A做平拋運動，同時落地的現(xiàn)象說明：平拋運動在豎直方向上是自由落體運動。（2）將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵C、D上，然后切斷電源，使兩小鐵球能以相同的初速度同時分別從軌道M、N的下端射出，實驗可觀察到的現(xiàn)象應是：兩球相碰。僅僅改變弧形軌道M的高度，重復上述實驗，仍能觀察到相同的現(xiàn)象，小球P從M軌道拋出后做平拋運動，小球Q從N軌道拋出后做勻速直線運動，兩球發(fā)生碰撞，這說明平拋運動在水平方向上是勻速運動。12.利用如圖所示裝置驗證向心加速度與線速度的關系，圓弧軌道固定在水平桌面上，末端上表面與很小的壓力傳感器表面相切，水平地面上依次鋪放好木板、白紙、復寫紙。將小球從圓折軌道某一點由靜止釋放，經軌道末端飛出，落到鋪著復寫紙和白紙的木板上，在白紙上留下點跡，小球由同一位置重復釋放幾次，記錄每次壓力傳感器的示數(shù)，改變小球在圓弧軌道上的釋放位置，重復上述實驗步驟。（當?shù)氐闹亓铀俣葹椋?）為了完成實驗，下列操作正確的是______。（填正確〖答案〗標號）A.必須選擇光滑的圓弧軌道B.固定圓弧軌道時，末端必須水平C.實驗中應選擇密度小的小球D.確定小球在白紙上的落點時，用盡可能小的圓把所有落點圈住，圓心即為平均落點（2）某次實驗時記錄的壓力傳感器示數(shù)為，并測出小球的質量為，小球的向心加速度______。（3）又測出軌道末端距地面高度、平拋的水平位移、則小球在圓弧軌道最低點的線速度______。最后測出圓弧軌道半徑，則可驗證是否在誤差允許的范圍內滿足。〖答案〗（1）BD##DB（2）（3）〖解析〗（1）A．這個實驗驗證向心加速度與線速度的關系，而線速度由平拋運動來進行測量，不用考慮圓弧軌道是否光滑，故A錯誤；B．線速度由平拋運動來進行測量的，平拋運動要求初速度為水平方向，所以固定圓弧軌道時，末端必須水平，故B正確；C．實驗過程為了減小空氣阻力的影響，應用質量大體積小的球，即選擇密度大的小球，故C錯誤；D．確定小球在白紙上的落點時，用盡可能小的圓把所有落點圈住，圓心即為平均落點，這樣可以減實驗的小偶然誤差，故D正確。故選BD。（2）根據(jù)題意，小球運動到圓弧軌道最低點，由牛頓第二定律有解得（3）根據(jù)題意可知，小球離開圓弧軌道最低點做平拋運動，豎直方向上，由可得，飛行時間為水平方向上，由可得，小球在圓弧軌道最低點的線速度為四、解答題：本題共3小題，滿分40分，解答寫出必要的文字說明、公式和重要演算步驟，只寫出最后〖答案〗的不得分。13.平拋一小球，當拋出后它的速度方向與水平方向的夾角為，落地時速度方向與水平方向成角，，求：（1）初速度的大小；（2）落地時的速度大?。唬?）拋出點離地面的高度?！即鸢浮剑?）10m/s；（2）20m/s；（3）15m。〖解析〗（1）如圖所示，將速度進行分解由可得：且初速度的大小為：（2）落地速度為：（3）落地時豎直分速度為：則有：拋出點高度為：14.如圖所示，一質量為0.1kg的小球，用40cm長的細繩拴住在豎直面內做圓周運動，（）求：（1）小球恰能通過圓周最高點時的速度多大？（2）小球以3m/s的速度通過圓周最高點時，繩對小球的拉力多大？（3）當小球在圓周最低點時，繩的拉力為10N，求此時小球的速度大??？〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）小球做圓周運動的半徑，當細線拉力為零時，有解得（2）根據(jù)牛頓第二定律得解得（3）根據(jù)牛頓第二定律得代入數(shù)據(jù)解得15.如圖所示，一個可以視為質點的小球質量為m，以某一初速度沖上光滑半圓形軌道，軌道