河北省唐山市滦南县第一中学2022-2023学年高一上学期期末阶段测试物理（解析版）.docx

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滦南一中2022—2023学年度高一第一学期阶段测试物理试卷本试卷分为第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，满分100分，考试时间75分钟。请根据规定时间，按时提交试题答案。一、单项选择题（本题共10小题，每小题4分，共40分。在下列各题的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的）。1.做曲线运动的物体，在运动过程中，一定变化的物理量是（　　）A.速率B.速度C.合力D.加速度【答案】B【解析】【详解】A．物体做曲线运动时，如匀速圆周运动，线速度大小不变，即速率不变，故A错误；B．物体做曲线运动时，速度方向一定变化，所以速度一定在变化，故B正确；CD．物体做曲线运动时，如平抛运动，合力为重力，加速度是重力加速度，合力和加速度都不变，故CD错误。故选B。2.如图所示，在研究平抛运动时，小球A沿轨道滑下，离开轨道末端（末端水平）时撞开轻质接触式开关S，被电磁铁吸住的小球B同时自由下落。改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两球总是同时落地．该实验现象说明了A球在离开轨道后（　　）A.水平方向分运动是匀速直线运动B.水平方向的分运动是匀加速直线运动C.竖直方向的分运动是自由落体运动D.竖直方向的分运动是匀速直线运动【答案】C第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【分析】【详解】球A与球B同时释放，同时落地，时间相同；A球做平抛运动，B球做自由落体运动；将球A的运动沿水平方向和竖直方向正交分解，两个分运动同时发生，具有等时性，因而A球的竖直分运动与B球时间相等，改变整个装置的高度做同样的实验，发现位于同一高度的A、B两个小球总是同时落地，说明在任意时刻在两球同一高度，即A球的竖直分运动与B球完全相同，说明了平抛运动的竖直分运动是自由落体运动。故选C。3.关于质点的匀速圆周运动，下列说法中正确的是(　　)A.由a＝可知，a与r成反比B.由a＝ω2r可知，a与r成正比C.由v＝ωr可知，ω与r成反比D.由ω＝2πn可知，ω与n成正比【答案】D【解析】【详解】比较两个物理量之间的关系，应在其它条件不变的情况下；A．该选项在速度相等的情况下才成立，选项A错误；B．该选项在角速度一定时才成立，选项B错误；C．该选项在线速度一定时才成立，选项C错误；D．由ω＝2πn可知，ω与n成正比，选项D正确。故选D。4.如图所示，两轮压紧，通过摩擦转动（无打滑），已知大轮半径是小轮半径的2倍，E为大轮半径的中点，C、D分别是大轮和小轮边缘上的点，则E、C、D三点向心加速度大小关系正确的是（　　）A.B.第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 C.D.【答案】C【解析】【详解】根据转盘传动特点可知vC=vD，ωE=ωC由图知半径关系为rC=2rE，rD=rE向心加速度公式为a=ω2r联立可解得vD：vE=2：1，anC：anE=2：1，anC：anD=1：2所以故选C。5.如图所示，在同一竖直平面内，小球a、b从高度不同的两点分别以初速度va和vb沿水平方向抛出，且ha>hb，经时间ta和tb后落到与两抛出点水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列关系式正确的是（　　）A.ta>tbva＜vbB.ta>tbva>vbC.ta＜tbva＜vbD.ta＜tbva>vb【答案】A【解析】【详解】两个小球都做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由解得第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 因为ha＞hb所以ta＞tb水平位移相等，根据x=v0t可知va＜vb故A正确，BCD错误。6.如图所示，一玻璃管中注满清水，水中放一软木塞（软木塞的直径略小于玻璃管的直径，轻重大小适宜，使它在水中能匀速上浮）。将玻璃管的开口端用胶塞塞紧（图甲）。现将玻璃管倒置（图乙），在软木塞上升的同时，将玻璃管水平向右加速移动，观察软木塞的运动，将会看到它斜向右上方运动，经过一段时间，玻璃管移至图丁所示位置，软木塞恰好运动到玻璃管的顶端，在下图的四个图像中，能正确反映软木塞运动轨迹的是（　　）A.B.C.D.【答案】C【解析】【详解】根据题意可知，软木塞在竖直方向上做匀速直线运动，则软木塞在竖直方向上相等时间内移动的距离相等，软木塞在水平方向上做加速运动，则软木塞在水平方向上，相等时间内移动的距离越来越大。故选C。7.第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 汽车甲和汽车乙质量相等，以相等的速率沿同一水平弯道做匀速圆周运动，甲车在乙车的外侧，两车沿半径方向受到的摩擦力分别为和以下说法正确的是（　　）A.f甲小于f乙B.f甲等于f乙C.f甲大于f乙D.f甲和f乙大小均与汽车速度无关【答案】A【解析】【详解】由于摩擦力提供汽车做匀速圆周运动的向心力，则有可知在速率一定的情况下，半径越大，向心力越小，即故选A。8.一种玩具的结构如图所示，竖直放置的光滑铁环的半径为R=20cm，环上有一穿孔的小球m，仅能沿环做无摩擦的滑动，如果圆环绕着过环心的竖直轴以10rad/s的角速度旋转（取g=10m/s2），则相对环静止时小球与环心O的连线与O1O2的夹角θ是（　　）A.60°B.45°C.30°D.75°【答案】A【解析】【详解】小球转动的半径为Rsinθ，小球所受的合力垂直指向转轴，根据平行四边形定则和牛顿第二定律：F合＝mgtanθ＝mRsinθω2，解得：θ=60°，故C正确，ABD错误．9.一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示，小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为（　　）第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 A.B.tanθC.D.2tanθ【答案】C【解析】分析】【详解】物体做平抛运动，可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来，两个方向运动的时间相当；由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有则下落高度与水平射程之比为故选C。10.一河宽60m，船在静水中的速度为4m/s，水流速度为3m/s，则（）A.过河的最短时间为15s，此时的位移是75mB.过河的最短时间为12s，此时的位移是60mC.过河的最小位移是75m，所用时间是15sD.过河的最小位移是60m，所用时间是12s【答案】A【解析】【详解】AB．当静水速的方向与河岸方向垂直时，渡河时间最短沿水流方向上的位移第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 x=v水t=3×15m=45m此时船的位移故A正确，B错误；CD．静水速大于水流速，当静水速和水流速的合速度方向与河岸垂直时，将沿合速度方向运动，渡河位移最短，为60m．渡河的时间故CD错误。故选A。二、多项选择题（本题共4小题，每小题5分，共20分。在下列各题的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求，选对但不全者得2分，错选或不选得0分）11.下列实例属于超重现象的是（　　）A.汽车驶过拱形桥顶端B.荡秋千的小孩通过最低点C.跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D.火箭点火后加速升空【答案】BD【解析】【详解】A．汽车驶过拱形桥顶端时，向心加速度向下，汽车处于失重状态，故A错误；B．荡秋千的小孩通过最低点，向心加速度向上，小孩处于超重状态，故B正确；C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动，加速度为重力加速度，竖直向下，处于失重状态，故C错误；D．火箭点火后加速升空，加速度向上，处于超重状态，故D正确。故选BD。12.如图所示，用细线悬吊着一个质量为的小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直方向夹角为，线长为，下列说法中正确的是（　　）A.小球受重力、拉力、向心力B.小球受重力、拉力第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 C.小球的向心力大小为D.小球的向心力大小为【答案】BC【解析】【详解】AB．对小球进行受力分析可知，小球受重力和拉力的作用，二者的合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，故A错误，B正确；C．合力提供小球做匀速圆周运动的向心力，则有因此向心力大小为故C正确，D错误。故选BC。13.如图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法正确的是（　　）A.小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力B.小球在最高点时绳子的拉力有可能为零C.若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为零D.小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力【答案】BD【解析】【详解】A．由公式知，只有速度第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 时，小球在圆周最高点时所受的向心力为重力，A错误；B．速度时，小球在圆周最高点时绳子的拉力为零，B正确；C．若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率C错误；D．由公式知小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球的重力，D正确；故选BD。【名师点睛】在最高点和最低点，重力和绳子拉力的合力提供向心力，都指向圆心。根据向心力公式，可求出最高点的最小速度；可知最低点的拉力大于重力。14.物体以速度水平抛出，当其竖直分位移与水平分位移大小相等时，下列说法中正确的是（　　）A.竖直分速度与水平分速度大小相等B.瞬时速度大小为C.运动时间为D.运动位移的大小为【答案】BCD【解析】【详解】C．物体做平抛运动，水平方向有竖直方向有根据题意可知解得第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 故C正确；A．竖直方向上，根据可得，竖直分速度为故A错误；B．物体在水平方向做匀速直线运动，物体的瞬时速度大小为故B正确；D．根据C分析可知，物体在水平方向的位移等于竖直方向位移为则运动位移的大小故D正确。故选BCD。三、填空题（每空2分，共16分）15.如图所示，水平面上有一物体，小车通过定滑轮用绳子拉它，使它沿水平路面运动，在图示位置时，若小车的速度，则物体的瞬时速度______m/s。【答案】6【解析】【详解】[1]根据题意，由图可知，小车和物体沿绳子方向速度的大小相等，则有第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 解得16.沿水平方向抛出的物体，在抛出后第2s内的位移大小取10，则此物体的水平初速度______m/s，抛出后第2s末的速度大小=______m/s（结果保留1位小数），方向与水平方向夹角为______度。【答案】①.20②.28.3③.45【解析】【详解】[1]在竖直方向，由自由落体运动规律有，抛出后第2s内的竖直位移大小为则抛出后第2s内的水平位移大小为则此物体的水平初速度为[2][3]抛出后第2s末的竖直速度大小为则抛出后第2s末的速度大小为速度偏角的正切值为则此时速度方向与水平方向夹角为45度。17.长、质量可忽略的杆，其下端固定于O点，上端连有质量的小球，它绕O点在竖直平面内做圆周运动。当通过最高点时，如图所示，求下列情况中，杆受到的力（计算出大小，并说明是拉力还是压力）。（g取10）第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 （1）当时，大小______N，是______力：（2）当时，大小______N，是______力。【答案】①.16②.压③.44④.拉【解析】【详解】对小球受力分析，假设杆子对小球的作用力方向竖直向上大小为F（1）[1][2]根据牛顿第二定律解得故杆子对小球作用力方向向上，是支持力。由牛顿第三定律得杆受到的力大小为，方向向下，为压力。（2）[3][4]根据牛顿第二定律解得负号表示力F的方向与题目假设的方向相反，大小为44N。杆子对小球的作用力方向向下，是拉力。由牛顿第三定律得，杆受到的力大小为44N，方向向上，为拉力。四、计算题（本题共24分，答案只输入数字结果，不要写单位。）18.水平转盘上放一小木块，当转速为60r/min时，木块离轴8cm，并恰好与转盘间无相对滑动；当转速增加到120r/min时，木块应放在离轴________cm处才能刚好与转盘保持相对静止。【答案】2第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 【解析】【详解】[1]木块刚好保持与转盘相对静止时，它们间的最大静摩擦力充当其随转盘做匀速圆周运动的向心力，则fm=mω12r1=mω22r2其中ω1=2πn1ω2=2πn2联立得19.如图所示，半径为的圆盘边缘有质点A随圆盘做匀速圆周运动，当它运动到如图位置a处时，在圆盘中心O点正上方处，有一小球B沿Oa方向以某一初速度水平抛出，结果恰好在a点与质点A相碰，则：（结果保留两位有效数字）（1）B球抛出时的水平初速度多大？（2）质点A运动的线速度最小值为多大？【答案】（1）0.50m/s；（2）3.1m/s【解析】【详解】（1）依题意，小球B做平抛运动，在a点与质点A相遇，有联立两式，代入相关数据求得B小球运动的时间及抛出时的水平初速度为（2）当质点A从a点开始刚好运动一周与小球B相遇时，质点A的线速度最小，此时有第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 可得20.如图所示，小球质量用两根长均为的细绳拴住并系在竖直杆上的A、B两点，已知，当竖直杆转动带动小球在水平面内绕杆以的角速度匀速转动时，取，求上、下两根绳上的张力分别为多少牛顿。（结果保留整数，不要写单位）【答案】25，15【解析】【详解】当上绳绷紧，下绳恰好伸直但无张力时，上绳与竖直方向夹角满足故小球受力如图所示据牛顿第二定律可得第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 解得由于，故两绳均绷紧，设上、下绳的张力分别为T1、T2，水平方向据牛顿第二定律可得竖直方向据平衡条件可得联立解得，第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司 第16页/共16页学科网（北京）股份有限公司