2021-2022学年广西河池市八校高一（下）第一次联考物理试卷（含答案解析）

2021-2022学年广西河池市八校高一（下）第一次联考物理试卷

1.  在东京奥运会女子铅球项目中，中国名将巩立姣最后一投的个人最好成绩摘金。如图所示，铅球斜向上抛出，运动一段时间后落至A点。球运动轨迹的最高点为O，排球可视为质点。球在空中运动的过程中，下列说法正确的是(    )

A. 球在O点的速度为零 B. 球在O点的加速度为零
C. 从抛出到O点的过程加速度大于g D. 从O到A，相同时间内速度变化量相等

2.  如图所示，两个皮带轮的转轴分别是和，两皮带轮半径分别为r和2r，B轮上的C点到轴心的距离为r，转动时皮带不打滑，则轮上A、B、C三点的线速度、角速度和向心加速度的关系是(    )

A.  B.  C.  D.

3.  如图所示，甲为吊威亚表演者的照片，乙为其简化示意图。工作人员A沿直线水平向左拉轻绳，使表演者B沿竖直方向以速度v匀速上升，此时绳与水平方向的夹角为，此时A的速度大小为(    )
 

A.  B.  C.  D.

4.  如图所示，如果把钟表上的时针、分针、秒针的运动看成匀速转动，那么，从它的分针与时针第一次重合至第二次重合，中间经历的时间为(    )

A.
B. 1h
C.
D.

5.  质量为m的飞机，以速率v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，如图所示，则空气对飞机的升力大小为(    )

A.  B.  C. mg D.

6.  2月7日，我国运动员任子威、李文龙在北京冬奥会短道速滑男子1000米决赛中分获冠、亚军．运动员在短道速滑比赛中过弯道时的情景如图所示，已知过弯道时运动员速度大小恒定，蹬冰的作用力大小恒定，力的方向与身体共线，则下列关于运动员过弯道时的说法正确的是(    )
 

A. 运动员处于平衡状态 B. 冰刀与冰面间的摩擦力提供向心力
C. 运动半径越小，运动员身体倾斜度越大 D. 运动员身体可以保持向外侧倾斜状态

7.  如图所示，某同学对着竖直墙面练习投篮，第一次在A点将球斜向上抛出，球刚好能垂直打在墙上C点，第二次在B点将球斜向上抛出，球也刚好能垂直打在墙上C点，不计空气阻力，则两次抛球的比较正确的是(    )

A. 第一次抛出时速度与水平方向夹角小
B. 第一次抛出时的竖直速度大
C. 两次球打在墙上C点的速度相等
D. 第一次抛出后打在C点的速度大

8.  一条两岸笔直且宽为180m，流速为的河流，小船在静水中的最大速度为，则该小船(    )

A. 渡河的最短时间为45s
B. 最短时间渡河时，沿水流方向的位移大小240m
C. 最短位移渡河时，位移大小为300m
D. 最短位移渡河时，位移大小为240m
 

9.  新环线的建成通车，有效缓解了市内交通压力，如图所示为四环线上一个大圆弧形弯道，公路外侧路基比内侧路基高，当汽车以理论时速行驶时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则(    )

A. 当路面结冰时与未结冰时相比，的值不变
B. 只要车速低于，车辆就向内侧滑动
C. 车速高于，车辆可能向外侧滑动
D. 要使汽车在转弯过程中不打滑，车速不能大于

10.  如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一点P，飞镖抛出时与P等高，且与P点的距离为L。当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点水平抛出的同时，圆盘绕经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为g，飞镖恰好击中P点，则(    )

A. 飞镖击中P点所需的时间为 B. 圆盘的半径为
C. 圆盘转动角速度的最小值为 D. 圆盘转动的角速度可能为

11.  两个同学根据不同的实验条件，做了“探究平抛运动规律”的实验。
甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度大小，两球仍然同时落地，这说明______；

乙同学采用频闪照相法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，图中每个小方格的边长为，重力加速度g取则该小球做平抛运动的初速度大小为______，小球运动到C位置时已在空中运动了______ s。

12.  某实验小组通过如图所示的装置验证向心力的表达式，滑块套在水平杆上，随杆一起绕竖直杆做匀速圆周运动，力传感器通过一细绳连接滑块，用来测量向心力F的大小，滑块上固定一遮光片，宽度为d，与固定在铁架台上的光电门可测量滑块的角速度、旋转半径为R，每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和角速度的数据。
某次旋转过程中遮光片经过光电门时的遮光时间为，则角速度______；
以F为纵坐标，以______填“”“”或“”为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线；若所得图像的斜率为k，则滑块的质量为______用所测物理量k、d、R、表示。

13.  如图所示，一架轰炸机在高空以的速度水平匀速飞行，到达山坡B点正上方时释放一颗炸弹，恰好垂直击中山坡上的目标A，已知山坡倾角取，求：
炸弹落到A点时的速度大小；
炸弹释放点到B点的高度。

14.  如图所示，一长的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量的小球。轻杆随转轴O在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，角速度，重力加速度，求：
球运动到最低点C时，小球对杆的作用力；
球运动到水平位置B时，杆对球的作用力的大小；
球运动到最高点A时，杆对小球的作用力。

15.  第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行，如图所示为简化后的雪道示意图，运动员以一定的初速度从半径的圆弧轨道AB末端水平飞出，落在倾角为的斜坡上，已知运动员到B点时对轨道的压力是其重力的倍，重力加速度，，，不计空气阻力，求：
运动员飞出圆弧轨道时的速度大小；
运动员落到坡道上的着陆点到B点的距离；
运动员从B点抛出后经多长时间距斜坡最远。

答案和解析

1.【答案】D 

【解析】解：A、由于铅球击出时具有水平方向上的速度，并且在水平方向不受外力，故水平速度不变，所以在最高点速度不为零，故A错误；
BC、由于铅球受重力作用，故铅球在空中加速度均为g，方向竖直向下，铅球做匀变速曲线运动，其在相同时间内速度的变化量相等，故BC错误，D正确.
故选：D。
明确曲线运动的性质，知道做曲线运动的物体其速度方向沿切线方向；分析铅球的受力，根据牛顿第二定律确定加速度方向。
本题考查抛体运动的性质，要注意明确物体做抛体运动时加速度始终为重力加速度，速度方向沿各点的切线方向。
 

2.【答案】A 

【解析】解：A、A点和B点线速度大小相同，根据可知线速度之比：：：2：1，即，故A正确；
B、B点和C点具有相同的角速度，根据可知角速度之比：：：1：1，即，故B错误；
CD、根据可知向心加速度大小之比：：：2：1，即，，故CD错误。
故选：A。
A、B两点是靠传送带传动轮子边缘上的点，线速度大小相等，BC同轴转动，角速度相同，根据、求出角速度和加速度之比．
解决本题的关键知道共轴转动角速度相等，靠传送带传动轮子边缘上的点线速度大小相等，以及知道线速度、角速度、向心加速度之间的关系．
 

3.【答案】D 

【解析】解：将工作人员A的速度v沿着平行绳子和垂直绳子方向进行分解，如图所示：
则，即，故ABC错误，D正确。
故选：D。
将地面人的速度v的进行分解，根据平行四边形定则，可得到两个物体速度的关系式，即可求解．
本题为绳端物体速度分解问题，注意合速度分解为沿绳子和垂直于绳的速度。
 

4.【答案】A 

【解析】解：时针运动的周期为12h，分针的周期为1h，周期比为12：1
根据知时针和分针的角速度之比：：12
时针与分针从第一次重合到第二次重合有
则，故A正确，BCD错误
故选：A。
时针运动的周期为12h，分针的周期为1h，时针与分针从第一次重合到第二次重合有根据该关系求出所经历的时间．
解决本题的关系知道分针和时针的周期，以及知道时针与分针从第一次重合到第二次重合存在这样的关系
 

5.【答案】B 

【解析】解：飞机做匀速圆周运动靠重力和升力提供向心力，向心力的大小，
根据平行四边形定则知，升力的大小故B正确，A、C、D错误．
故选：
根据牛顿第二定律求出飞机做匀速圆周运动的向心力，根据平行四边形定则求出空气对飞机的升力作用．
解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．
 

6.【答案】C 

【解析】

【分析】
向心力是按照效果命名的力，不是性质力，做匀速圆周运动所受的合力提供向心力；同时明确地面对人的作用力包括地面的支持力和摩擦力，合力提供向心力，由此分析即可。
本题考查匀速圆周运动的向心力的概念，关键是明确向心力的来源，注意向心力是效果力，匀速圆周运动的物体合力指向圆心提供向心力。
【解答】
A、运动员过弯道时在水平面内做匀速圆周运动，合力提供向心力，不为零，不处于平衡状态，故A错误。
B、运动员过弯道时蹬冰的作用力的方向与身体共线，为斜向上，所以运动员需要的向心力由蹬冰时作用力的反作用力与重力的合力提供，故B错误。
C、设身体与竖直方向的夹角为，则有，可见在v一定的条件下，r越小，角越大，故C正确。
D、过弯道时，向心力和向心加速度方向均指向轨道内侧，故运动员身体不能向外侧倾斜，故D错误。
故选C。  

7.【答案】AD 

【解析】解：B、竖直高度相等，根据，运动时间相同，抛出的竖直速度相同，B错误；
A、根据选项B可知，再结合图像有，则，，故第一-次抛出的初速度与水平方向夹角小，A正确；
、由题知每次球刚好能垂直打在墙上C点，则打在C点的速度为，由选项A知，故 C错误，D正确。
故选：AD
利用逆向思维，将篮球运动可看成平抛运动，依据平抛运动处理规律，结合运动的合成与分解，及运动学公式，即可求解。
本题以某同学对着竖直墙面练习投篮为情境载体，考查了运动的合成与分解，解决此题的关键是要采用逆向思维，将斜抛运动变为平抛运动处理，关键是知道平抛运动水平和竖直方向的运动规律。
 

8.【答案】BD 

【解析】解：A、小船要过河时间最短，船头方向需垂直河岸方向，最短渡河时间：，故A错误；
B、以最短航程渡河时，它沿水流方向的位移大小为：，故B正确；
CD、由于船的静水速小于水流的速度，所以当合速度的方向与船速垂直时，渡河位移最短等于，故C错误，D正确。
故选：BD。
将小船的运动分解为沿河岸方向和垂直于河岸方向，当静水速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短；水流速大于静水速，合速度的方向能与河岸垂直，当合速度的方向与船速垂直时，渡河位移最短，根据几何关系求解最小位移。
解决本题的关键是知道当船在静水中的速度小于水流速度时，当合速度的方向与船速垂直时，渡河位移最短；当船在静水中的速度与河岸垂直时，渡河时间最短。
 

9.【答案】AC 

【解析】解：A、当速度为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，所以当路面结冰时，与未结冰相比，的值不变。故A正确。
BCD、当速度为时，静摩擦力为零，靠重力和支持力的合力提供向心力，车速低于v，所需的向心力减小，此时摩擦力可以指向外侧，车辆不会向内侧滑动。速度高于时，速度过大会使合力不足以提供向心力，此时车辆向外滑动。故BD错误，C正确。
故选：AC。
汽车拐弯处将路面建成外高内低，汽车拐弯靠重力、支持力、摩擦力的合力提供向心力。速率为时，靠重力和支持力的合力提供向心力，摩擦力为零。根据牛顿第二定律进行分析。
解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解，难度不大，属于基础题。
 

10.【答案】BC 

【解析】解：A、飞镖水平抛出做平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，由运动学公式，可得飞镖击中P点所需的时间为：，故A错误；
B、飞镖击中P点时，P恰好在最下方，竖直方向上，由位移-时间公式得：，解得圆盘的半径为：，故B正确；
C、飞镖击中P点，则P点转过的角度满足：…，所以角速度为：，当时，圆盘转动角速度的最小值为：，故C正确；
D、角速度关系为：，不可能为，故D错误；
故选：BC。
飞镖做平抛运动的同时，圆盘上P点做匀速圆周运动，恰好击中P点，说明A点正好在最低点被击中，则P点转动的时间，根据平抛运动水平位移可求得平抛的时间，两时间相等联立可求解。
本题关键知道恰好击中P点，说明P点正好在最低点，利用匀速圆周运动的周期性和平抛运动规律联立求解。
 

11.【答案】平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动   

【解析】解：在打击金属片时，两小球同时做平抛运动与自由落体运动，结果同时落地，则说明平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
平抛运动可看成竖直方向自由落体运动与水平方向匀速直线运动；已知；
在竖直方向，根据位移差公式有，解得
水平方向上，有，解得
小球在C点时的竖直分速度为
则小球运动到C位置时在空中运动时间为
故答案为：平抛运动在竖直方向上的分运动为自由落体运动；，
探究平抛运动的规律中，实验甲同时让A球做平抛运动，B球做自由落体运动。若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动；
由于各点的水平间距相等，则它们时间间隔也相等，因此利用在相等的时间内位移之差是恒定的，结合重力加速度可求出它们间的时间；再利用水平方向的位移结合时间可算出抛出速度。
通过实验探究出平抛运动处理的规律，并掌握了运动的合成与分解，同时运用运动学公式解题，是考查分析实验与应用规律的好题。
 

12.【答案】；；。 

【解析】解：物体转动的线速度为
由
解得
根据向心力公式可知
联立解得
故以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线
根据函数表达式可知
解得：
故答案为：；，
根据挡光片的挡光宽度及挡光片经过光电门时的遮光时间可以算出挡光片的线速度，再根据即可求解；
根据向心力公式分析，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线，根据表达式解得质量。
本题考查了探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验。这是一道创新实验题，理解实验原理是解决问题的关键。
 

13.【答案】解：根据几何关系知，炸弹击中A点瞬间的速度与竖直方向的夹角为，如图

；
所以炸弹落到A点时的速度大小
在A点：
解得平抛运动的时间
平抛的水平位移
竖直位移
AB两点的竖直高度，由几何关系得
炸弹释放点到B点的高度
答：炸弹落到A点时的速度大小为；
炸弹释放点到B点的高度。 

【解析】抓住炸弹垂直击中山坡，结合平行四边形定则求出竖直分速度，根据速度时间公式求出飞行的时间，
结合初速度和时间求出水平位移，根据位移时间公式求出竖直位移，再结合几何关系即可求出炸弹释放点到B点的高度。
解决本题的关键掌握平抛运动水平方向和竖直方向上的运动规律，知道平抛运动的一些推论，并能灵活运用。
 

14.【答案】解：最低点C时，根据牛顿第二定律有：，代入数据解得：，根据牛顿第三定律可知小球对杆的作用力；，方向竖直向下；
水平位置B时，根据牛顿第二定律有：，代入数据解得：，
最高点A时，根据牛顿第二定律有：，代入数据解得：，根据牛顿第三定律可知小球对杆的作用力；，方向竖直向上
答：球运动到最低点C时，小球对杆的作用力为30N，方向竖直向下；
球运动到水平位置B时，杆对球的作用力的大小为；
球运动到最高点A时，杆对小球的作用力为10N，方向竖直向上。 

【解析】小球在竖直平面内做匀速圆周运动，由合力提供向心力，根据牛顿第二定律与牛顿第三定律解答。
解题的关键是要明确小球做匀速圆周运动时，由合力提供向心力。
 

15.【答案】解：由那第三定律，可知运动员所受圆弧轨道的支持力为

设运动员飞出圆弧轨道时的速度大小为v，根据牛顿第二定律可得：

代入数据可得：
设运动员落到坡道上C点所用时间为t，根据平抛运动规律，可得

又

代入数据联立可得：
当运动员速度与斜面平行时距离斜面最远，即

代入数据可得：
答：运动员飞出圆弧轨道时的速度大小为；
运动员落到坡道上的着陆点到B点的距离为48m；
运动员从B点抛出后经距斜坡最远。 

【解析】首先根据牛顿第二定律分析运动员在圆弧最低点的受力与速度关系，解出速度；然后利用平抛运动规律计算运动员落到坡道上的着陆点到B点的距离；最后依据当运动员速度与斜面平行时距离斜面最远求解出时间。
本题考查平抛运动模型，涉及牛顿第二定律处理圆弧最低点问题。属于中档难度的题目，解题关键是合理运用公式。