北京市通州區(qū)2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期期中物理試卷（解析版）

高級中學(xué)名校試卷PAGEPAGE1通州區(qū)2023—2024學(xué)年第二學(xué)期高一年級期中質(zhì)量檢測物理試卷1.本試卷共兩部分，共8頁。滿分為100分，考試時間為90分鐘。2.試題〖答案〗一律填涂在答題卡上，在試卷上作答無效。3.在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。4.考試結(jié)束，請將答題卡交回。一、單項選擇題(本題共20小題。在每小題給出的四個選項中，只有一個選項是最符合題意的。每題3分,共60分)請閱讀下述文字，完成第1題、第2題、第3題、第4題、第5題。圖中所示在一端封閉的光滑細玻璃管中注滿清水，將玻璃管緊靠在豎直墻壁上，水中放一個由蠟塊做成的小圓柱體R。R從圖中坐標原點位置以速度勻速上浮的同時，玻璃管沿x軸正方向以cm/s做勻速直線運動，10s后蠟塊到達玻璃管頂端。1.玻璃管長約（）A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm2.蠟塊相對于墻壁做（）A.勻速直線運動 B.勻加速直線運動C.勻變速曲線運動 D.不規(guī)則曲線運動3.下列說法正確的是（）A.蠟塊的速度與水平方向夾角等于45°B.蠟塊的速度與水平方向夾角大于45°C.蠟塊的速度大小是5cm/sD.蠟塊的速度大小是7cm/s4.蠟塊移動的距離是（）A.30cm B.40cm C.50cm D.70cm5.要讓蠟塊相對于墻壁豎直向上運動，下列操作可行的是（）A.適當(dāng)增加玻璃管水平運動的速度B.適當(dāng)減小玻璃管水平運動的速度C.把玻璃管向右傾斜一定角度后開始實驗D.把玻璃管向左傾斜一定角度后開始實驗〖答案〗1.B2.A3.C4.C5.D〖解析〗【1題詳析】蠟塊到達玻璃管頂端的時間取決于豎直方向上的運動，則故選B?！?題詳析】蠟塊相對于墻壁在y軸方向上是勻速直線運動，在x軸方向上也是勻速直線運動，故合運動也是勻速直線運動，故選A?！?題詳析】AB．設(shè)蠟塊的速度與水平方向夾角為，則則蠟塊的速度與水平方向夾角小于45°，故AB錯誤；CD．蠟塊的合速度為故C正確、D錯誤；故選C。【4題詳析】蠟塊的合速度為蠟塊移動的距離是故選C。【5題詳析】A．適當(dāng)增加玻璃管水平運動速度，蠟塊依然有水平方向的分速度，不能相對于墻壁豎直向上運動，故A錯誤；B．適當(dāng)減小玻璃管水平運動的速度，蠟塊依然有水平方向的分速度，不能相對于墻壁豎直向上運動，故B錯誤；C．把玻璃管向右傾斜一定角度后開始實驗，蠟塊依然有水平向右方向的分速度，不能相對于墻壁豎直向上運動，故C錯誤；D．把玻璃管向左傾斜一定角度后開始實驗，蠟塊水平方向上的分速度可能為0，可以讓蠟塊相對于墻壁豎直向上運動，故D正確。故選D。某場地自行車比賽圓形賽道的路面與水平面的夾角為37°，A、B、C三個運動員騎自行車在各自賽道上做勻速圓周運動，如圖所示。已知運動員和自行車的總質(zhì)量均為100kg，三個運動員的騎行半徑其中A運動員的自行車恰好不受場地摩擦力作用，A、B兩運動員保持相對靜止。不考慮空氣阻力，g取6.A運動員騎行過程中，不發(fā)生變化的物理量是（）A.線速度 B.周期 C.向心加速度 D.向心力7.下列關(guān)于A、B兩運動員說法正確的是（）A.兩人線速度大小相等 B.兩人角速度相等 C.兩人向心加速度大小相等 D.兩人所受的向心力大小相等8.A運動員做勻速圓周運動的向心力大小為（）A.550N B.600N C.750N D.800N9.關(guān)于B運動員自行車所受的摩擦力作用，說法正確的是（）A.受到沿傾斜路面指向外側(cè)的摩擦力作用B.受到沿傾斜路面指向內(nèi)側(cè)的摩擦力作用C.不受摩擦力作用D.以上三種情況都有可能10.C運動員成功從內(nèi)道超越B運動員，下列說法正確是（）A.C運動員的線速度一定大于B運動員的線速度B.C運動員的角速度可能小于B運動員的角速度C.C運動員的向心加速度一定大于B運動員的向心加速度D.C運動員的自行車可能受到沿傾斜路面指向外側(cè)的摩擦力作用〖答案〗6.B7.B8.C9.A10.D〖解析〗【6題詳析】A運動員騎行過程中，不發(fā)生變化的物理量是周期，而線速度、向心加速度和向心力都是大小不變，方向不斷變化。故選B。【7題詳析】A、B兩運動員保持相對靜止，可知兩人角速度相等，根據(jù)v=ωr兩人運動半徑不等，則兩人線速度大小不相等；根據(jù)a=ω2r可知兩人向心加速度大小不相等；根據(jù)F=ma可知兩人所受的向心力大小不相等。故選B。【8題詳析】A運動員做勻速圓周運動的向心力大小為故選C。【9題詳析】因A運動員的自行車恰好不受場地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圓周運動的向心力，而路面對B的支持力和重力的合力與A相等，但是B的運動半徑小于A，需要的向心力比A小，則B有做向心運動的趨勢，則路面給B的摩擦力沿路面向外。故選A?！?0題詳析】ABC．C運動員成功從內(nèi)道超越B運動員，C運動員的角速度一定大于B運動員的角速度，根據(jù)v=ωr因C的運動半徑小于B，則C運動員的線速度不一定大于B運動員的線速度；根據(jù)a=ω2r可知，C運動員的向心加速度不一定大于B運動員的向心加速度，選項ABC錯誤；D．因A運動員的自行車恰好不受場地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圓周運動的向心力，而路面對C的支持力和重力的合力與A相等，但是C的運動半徑小于A，需要的向心力可能比A小，則C可能有做向心運動的趨勢，則C運動員的自行車可能受到沿傾斜路面指向外側(cè)的摩擦力作用，選項D正確。故選D。圖所示細繩的一端固定于O點，另一端系一個小球，在O點的正下方釘一個釘子A，小球從某位置靜止釋放后在豎直面內(nèi)運動，M是小球運動過程中經(jīng)過的位置，P為小球運動的最低點。O點連接有力傳感器，可以測量細繩上產(chǎn)生的拉力大小，g取10m/s2，忽略細繩質(zhì)量和小球大小，不計空氣阻力。11.小球從M運動到P的過程中，關(guān)于細繩對小球的拉力大小變化說法正確的是（）A保持不變 B.逐漸變小 C.逐漸變大 D.與小球質(zhì)量有關(guān)12.小球在M點所受合力F的方向可能是（）A. B.C. D.13.多次釋放小球到達P點（細繩與釘子碰撞之前）得到傳感器讀數(shù)與小球速度平方關(guān)系如圖所示，則小球質(zhì)量為（）A0.1kg B.0.2kg C.0.01kg D.0.02kg14.細繩長度為（）A.0.4m B.0.8m C.1m D.2m15.小球從M點運動到P點細繩與釘子發(fā)生碰撞，碰到釘子的瞬間（細繩保持完好）（）A.小球線速度突然增大 B.小球角速度保持不變 C.小球向心加速度突然減小 D.細繩拉力突然增大〖答案〗11.C12.B13.D14.C15.D〖解析〗【11題詳析】小球受力分析如圖所示小球受到的拉力為小球從M運動到P的過程中夾角減小，增大，得拉力逐漸變大，故選C；【12題詳析】小球做變速圓周運動，具有沿繩方向指向圓心的加速度和切向加速度，故合加速度可能沿水平方向，即所受合力F的方向可能沿水平方向，故選B?！?3題詳析】小球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律得得由圖知縱軸截距為重力，得解得故選D。【14題詳析】小球在最低點時根據(jù)牛頓第二定律得由傳感器讀數(shù)與小球速度平方關(guān)系圖的斜率可知解得故選C?！?5題詳析】ABC．小球從M點運動到P點細繩與釘子發(fā)生碰撞，碰到釘子的瞬間速度大小不變，由知細繩長度變小，角速度變大；由知細繩長度變小，向心加速度變大；故ABC錯誤；D．由知細繩長度變小，細繩拉力突然增大，故D正確。故選D。如圖是某學(xué)生小組制作的可以模擬炮彈發(fā)射的玩具。炮口與地面持平，調(diào)整炮口使炮彈落地時速度與水平方向夾角為45°。炮彈落地點到發(fā)射點距離20m，g取10m/s2，不計空氣阻力。16.關(guān)于炮彈在水平方向和豎直方向的分運動，下列說法正確的是（）A.水平方向是勻速直線運動，豎直方向是自由落體運動B.水平方向勻速直線運動，豎直方向是勻變速直線運動C.水平方向是勻變速直線運動，豎直方向是勻變速直線運動D.水平方向是勻變速直線運動，豎直方向是勻速直線運動17.炮彈從拋出到落地過程中豎直方向分速度v，隨時間t的變化關(guān)系正確的是（）A. B.C. D.18.炮彈在空中飛行的時間是（）A.0.5s B.1s C.2s D.3s19.炮彈到達最高點時的速度大小是（）A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s20.炮彈落地點較預(yù)定位置偏右了一些，為使炮彈落在預(yù)定位置，可以采取的操作是（）A.保持炮口發(fā)射角度不變，適當(dāng)減小初速度B.保持炮口發(fā)射角度不變，適當(dāng)增大初速度C.保持初速度不變，發(fā)射位置水平向右移動一段距離D.保持初速度不變，墊高玩具使發(fā)射位置豎直向上移動一段距離〖答案〗16.B17.A18.C19.B20.A〖解析〗【16題詳析】炮彈在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做豎直上拋運動。故選B。【17題詳析】由于炮彈在豎直方向做豎直上拋運動，則故選A?！?8題詳析】水平方向有解得炮彈在空中飛行的時間為故選C?！?9題詳析】炮彈到達最高點時的速度大小為故選B?！?0題詳析】炮彈落地點較預(yù)定位置偏右了一些，為使炮彈落在預(yù)定位置，即x偏大，可以通過保持炮口發(fā)射角度不變，適當(dāng)減小初速度。故選A。二、填空題(本題共2道題，共10分)21.某學(xué)生小組做探究平拋運動特點的實驗。（1）該小組同學(xué)用圖所示裝置做探究實驗。實驗中用小錘擊打彈性金屬片后，A球沿水平方向拋出，B球自由下落。分別改變小球距地面的高度和小錘打擊力度重復(fù)上述實驗，發(fā)現(xiàn)兩球每次都是同時落地。該實驗表明平拋運動豎直分運動是__________運動(選填“勻速直線”或“自由落體”)。（2）該學(xué)生小組用圖所示裝置研究平拋運動水平分運動的特點，其中重錘線的作用是__________________。（3）在白紙上建立直角坐標系時，坐標原點應(yīng)選。A.軌道槽口末端端點B.小球處于軌道槽口末端時球心的位置C.小球處于軌道槽口末端時球的上端D.小球處于軌道槽口末端時球的下端（4）探究平拋運動水平分運動的特點的實驗操作中，下列說法正確的是。A.每次使小球從斜槽上同一位置由靜止釋放B.斜槽軌道必須光滑C.斜槽軌道的末端必須保持水平D.擋板高度必須等間距變化〖答案〗（1）自由落體（2）觀察并調(diào)節(jié)硬板使之處于豎直平面內(nèi)（3）B（4）AC〖解析〗【小問1詳析】由于兩球同時運動，A球做平拋運動，B球自由落體運動，由于兩球同時落地，因此說明A、B在豎直方向運動規(guī)律是相同的，即平拋運動在豎直方向的分運動是自由落體運動?！拘?詳析】為了使硬板與小球運動軌跡在同一豎直平面內(nèi)，需要用重錘線來觀察并調(diào)節(jié)硬板使之處于豎直平面內(nèi)?！拘?詳析】由于小球有一定的大小，所以在白紙上建立直角坐標系時，坐標原點應(yīng)選小球處于軌道槽口末端時球心的位置。故選B?！拘?詳析】AB．為了保證小球初速度相同，讓小球多次從斜槽的同一點由靜止釋放，斜槽不一定需要光滑，故A正確，B錯誤；C．為了保證初速度水平，應(yīng)使斜槽末端的切線水平，故C正確；D．擋板只要能記錄下小球下落在不同高度時的不同位置即可，不需要等間距變化，故D錯誤。故選AC。22.圖所示為向心力演示儀，某學(xué)生小組通過操作該儀器探究向心力大小的表達式。長槽的A、B處和短槽的C處到各自轉(zhuǎn)軸中心距離之比為1：2：1，變速塔輪自上而下有三種組合方式，如圖9所示，左右每層半徑之比由上至下分別為1：1、2:1和3:1。（1）某次實驗傳動皮帶位于第二層。則此時長、短槽轉(zhuǎn)動的角速度之比為___________。（2）該學(xué)生小組要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)把傳動皮帶套在第________層(選填“一”“二”或“三”)變速塔輪上，將質(zhì)量________(選填“相同”或“不同”)的兩個小球分別放置在________、________(選填“A”“B”或“C”)擋板處。〖答案〗（1）1∶2（2）一相同BC〖解析〗【小問1詳析】由于傳動裝置中，其邊緣的線速度相等，設(shè)左邊塔輪的線速度、角速度為、，半徑為，右邊塔輪的線速度、角速度為、，半徑為，則有根據(jù)線速度與角速度的關(guān)系可知解得【小問2詳析】要探究向心力大小與半徑的關(guān)系，兩球除了圓周運動的半徑不同，質(zhì)量及角速度必須相等，而傳動裝置中，邊緣的線速度相等，因此兩邊塔輪的半徑應(yīng)相等，故傳動皮帶套在第一層變速塔輪上；根據(jù)控制變量法可知，兩球的圓周運動的半徑應(yīng)是不同的，故應(yīng)放在B、C擋板處。三、計算及論述題(本題共4小題。第23題5分、第24題7分、第25題9分、第26題9分，共30分)。23.圖所示質(zhì)量為的汽車在水平公路上行駛，輪胎與路面間的最大靜摩擦力為汽車經(jīng)過半徑為60m的彎路時（1）計算說明車速達到72km/h會不會發(fā)生側(cè)滑；（2）根據(jù)（1）中的計算結(jié)果，就如何避免車輛在彎路發(fā)生側(cè)滑提出兩條合理建議?！即鸢浮剑?）會發(fā)生側(cè)滑；（2）減小轉(zhuǎn)彎速度、增大輪胎與地面的最大靜摩擦力、道路設(shè)計時增大轉(zhuǎn)彎半徑、車輛減重〖解析〗（1）假設(shè)汽車以72km/h的速度轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑，則此時汽車所需向心力大小可見汽車以72km/h的速度轉(zhuǎn)彎時會發(fā)生側(cè)滑。（2）根據(jù)（1）中的計算結(jié)果可知，若要轉(zhuǎn)彎時不發(fā)生側(cè)滑，可以減小轉(zhuǎn)彎速度、增大輪胎與地面的最大靜摩擦力、道路設(shè)計時增大轉(zhuǎn)彎半徑、車輛減重。24.跳臺滑雪是一項勇敢者的運動。圖所示運動員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺A點處沿水平方向飛出，在空中飛行一段距離后在斜坡B點處著陸。測得AB間的距離為40m，斜坡與水平方向夾角為，已知運動員及裝備的總質(zhì)量為80kg，不計空氣阻力，g取求：（1）運動員從A點飛出時的速度大??；（2）運動員從A點飛出到離坡面距離最大時所用的時間t。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）物體在空中平拋運動的高度為y=lsinθ=40×0.5m=20m則平拋的時間為平拋的水平位移為則平拋的初速度為（2）運動員在空中離坡面的距離最大時，運動員的速度方向與坡面平行，有則可得25.某學(xué)生小組設(shè)計實驗體會力對物體運動的影響。將質(zhì)量為m的小球以初速度v