山西省大同市2022-2023学年高一物理下学期期中双新质量监测试题（Word版附答案）

大同市高一年级“双新”质量监测

物理试题

（考试时间75分钟，满分100分）

注意事项：

1．答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在条形码区域内。

2．全部答案在答题卡上完成，答在本试题上无效。

3．回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案用0.5mm的黑色笔迹签字笔写在答题卡上。

4．考试结束后，将本试题和答题卡一并交回。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求。

1．物体做圆周运动时有关其物理量的描述，以下说法正确的是（    ）

A．物体的线速度越大，其向心加速度一定越大

B．物体的角速度越大，其向心加速度一定越大

C．物体的速度为0时刻，其加速度一定为0

D．物体的速度为0时刻，其向心加速度一定为0

2．如图为一自行车，当人脚蹬自行车在水平地面上无滑动前进时，以下说法正确的是（    ）

A．小齿轮、大齿轮、后轮三者的角速度相等

B．小齿轮和大齿轮二者角速度相等

C．后轮受到地面向后的静摩擦力

D．前轮受到地面向后的静摩擦力

3．诗词“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”，指的是在地球赤道上的人随地球一昼夜运行路程大约为8万里，假设地球为半径的球体，山西省太原市位于北纬37°，则太原市市民随地球自转的速度大约为（，）（    ）

A． B． C． D．

4．如图所示，固定的光滑斜面其倾角为30°，斜面顶端固定一小定滑轮，两个小物块P和Q用细线绕过定滑轮相连，细线平行于斜面，P、Q的质量分别为3m和m，在手的作用下保持静止。现在松手释放该系统，则细线的拉力为（    ）

A． B． C． D．

5．如图所示为走时准确的钟表，钟表现在指示的时间是1点整，从现在开始直至时针和分针第2次完全重合在一起时，钟表指示的时间最接近（    ）

A．2点05分 B．2点08分 C．2点09分 D．2点11分

6．如图所示，水平面上O点有一个向上的竖直细管，细管的上方安装有喷头，喷头能一边匀速旋转一边喷水，当喷口距地面高度为h、喷水管出水的速度为v、喷头旋转的角速度为时，它喷出的水流在地面形成以O为圆心、半径为r的圆周，以下说法正确的是（    ）

A．若h变为原来的2倍，其他条件不变，则半径r变为原来的2倍

B．若变为原来的2倍且v变为原来的2倍，其他条件不变，则喷头旋转一周喷水总量变为原来的2倍

C．若h、、v均变为原来的2倍，则喷头旋转一周使得水流形成圆周的单位长度获得的水量变为原来的倍

D．若减为原来的一半且v变为原来的2倍，则喷头旋转一周使得水流形成圆周的单位长度获得的水量变为原来的倍

7．如图所示，相互垂直的水平粗糙细杆和竖直细杆组成框架，框架可以绕竖直杆转动，竖直杆上固定一个小定滑轮，质量均为m的两个小球穿在水平横杆上并通过细线绕过定滑轮相连。当框架分别以和匀速转动时，细绳始终保持伸直状态且两球均相对于水平横杆保持相对静止，若，则与以匀速转动时相比，以匀速转动时（    ）

A．两球所受的摩擦力一定增大 B．水平横杆对小球的弹力大小可能不变

C．细绳的拉力一定增大 D．细绳的拉力可能减小

二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错得0分。

8．如图所示，细绳一端固定在O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从一定高度摆下，细绳与钉子相碰前后瞬间小球的线速度分别为和，角速度分别为和，向心加速度分别为和，则以下说法正确的是（    ）

A．  B．

C．  D．钉子的位置离O点越远，细绳越容易断裂

9．在水平地面上方以的初速度将一小球平抛出去，在小球落地前最后内其竖直位移大小为，不计空气阻力，，以下说法正确的是（    ）

A．小球落地前瞬间速度大小为

B．小球落地点与平抛点间的水平距离为

C．小球落地前瞬间速度方向与水平方向夹角，

D．整个过程中的位移大小为

10．如图甲所示，一小滑块从倾角为37°斜面底端冲上斜面，到达斜面A点时开始计时，同时将该点作为位移起点，时间和位移大小分别用t和x表示，作出其上升过程的图像，如图乙所示，斜面足够长（，，g取，以下说法正确的是（    ）

A．小滑块和斜面的动摩擦因数为0.45

B．小滑块返回经过A点时的速度为

C．小滑块能达到的最高点距A点的距离为

D．小滑块从最高点返回A点所用时间为

三、非选择题：共54分。

11．（6分）如图所示，某同学想用此装置验证向心力表达式，把滑块套在水平杆上，细线一端系住滑块，另一端系在竖直杆上，细线上连有力的传感器，滑块上接有速度传感器。实验时匀速转动横杆，同时读出力传感器示数F和速度传感器示数v，要验证向心力公式（用速度来表示）表达式，本实验还需要测出的物理量有________和________；保持绳子长度不变，改变转速测出多组F和v，如果要验证向心力的表达式中F与v的关系，还可以借助用图像法来猜想表达式，如果纵坐标采用F，则横坐标应采用________（选填“v”“”或“”）。

12．（9分）某小组用图甲所示实验装置来描绘钢球平抛的轨迹，M是斜槽，N是水平放置的可以上下调节的倾斜挡板N，实验前先将一张白纸和复写纸固定在装置的背板上并保持背板竖直。

（1）调整斜槽M使斜槽末端________。

（2）使钢球从斜槽某一位置滚下，本实验中需要记录该位置，目的是，钢球落到挡板后挤压挡板，在白纸上留下痕迹。通过多次实验，在白纸上记录钢球所经过的多个位置。

（3）做完实验后一同学没有得到钢球平抛初始位置，他画出的轨迹图的坐标原点不是平抛初始位置，如图乙所示，他测出了轨迹中两点的坐标，，若已知重力加速度为g，则平抛的初速度________（用题目给出的符号表示）

（4）假设本次实验操作均正确，采取下列措施能减小实验误差的是________。

A．采用更光滑的斜槽

B．释放钢球时初速度可以不为0

C．画图时使得各点均匀分布在曲线两侧

13．（10分）如图所示，小物块以的初速度从光滑斜面底端冲上斜面并从斜面顶端离开斜面，斜面倾角为30°，斜面长，已知重力加速度为。求：

（1）小物块离开斜面时速度大小；

（2）小物块从开始运动到达到最高点的时间。

14．（13分）如图所示是水流星表演示意图，A、B是完全相同的水杯，两水杯绕对称中心O点做圆周运动，水杯里面盛有等质量的水，水的质量均为m（可视为质点），重力加速度为g。（不计空气阻力）

（1）若A杯在最高点时，A杯杯底受到的弹力大小为，求此时B杯杯底受到的弹力。

（2）若O点距地面高度为h，水杯运动半径r（），加快转速使得A在最高点时A杯杯底受到的弹力大小变为，此时O点上下的细绳同时断裂，求最后地面上A杯落点和B杯落点之间的距离。

15．（16分）如图所示为某冒险滑雪运动员运动的示意图，冒险员站在运动雪橇上从A点受到恒力作用从静止开始加速，到达B点后撤去恒力，从C点水平冲出，恰好从D点切入飞进半径为R的圆形光滑轨道。已知人的质量为，运动雪橇的质量为，恒力，水平面与雪橇间动摩擦因数为0.1，，，OD与竖直线夹角为37°，圆形轨道半径，，人和雪橇在运动中可以视为质点。（不计空气阻力）求：

（1）运动员达到C点时的速度；

（2）C、D两点间竖直距离；

（3）运动员和雪橇在D点受到的弹力大小。

大同市高一年级“双新”质量监测

物理试题参考答案

1．D  根据向心加速度表达式，可知向心加速度除了与线速度、角速度有关，还与其运动半径有关，所以A、B错误；物体的速度为0时刻，其加速度不一定为0，C错误；物体的速度为0时刻，根据公式，其向心加速度一定为0，D正确。

2．D  小齿轮和大齿轮二者边缘的线速度相等，由于二者半径不一样，所以二者角速度不相等，所以A、B错误；后轮受到地面向前的静摩擦力，C错误；前轮相对于地面有向前的运动趋势，所以前轮受到地面向后的静摩擦力，D正确。

3．C  太原市市民随地球自转的线速度，C正确。

4．D  P沿斜面向下的分力为，整个系统沿绳子的合外力为，则系统的加速度为，对Q由牛顿第二定律得，得，所以D正确。

5．D  当二者第二次完全重合时，分针比时针多走了，可得，将，代入得分钟，所以D正确。

6．C  喷水做平抛运动，则，下落时间，半径。当h变为原来的2倍，则半径变为原来的倍，A错误；若变为原来的2倍且v变为原来的2倍，喷头旋转一周的时间变为原来的一半，v变为原来的2倍，则出水量不变，B错误；因为变为原来的2倍且v变为原来的2倍，则喷头旋转一周出水量不变，又因为h变为原来的2倍且速度变为原来的2倍，则半径变为倍，所以单位长度获得水量为原来的倍，C正确；若减为原来的一半且v变为原来的2倍，则喷头旋转一周的出水量变为原来的4倍，半径变为原来的2倍，则圆周上单位长度获得水量变为原来的2倍，D错误。

7．B  有一种情况是随着增大，细绳拉力增大，细绳与水平横杆所夹角度不变，当细绳拉力向上的分力等于小球重力时，小球与横杆无挤压，小球所受摩擦力变为0，摩擦力由大变小，所以A错误；如图所示，假设转速较小，两球所需向心力均由横杆对小球的静摩擦力提供，绳子只是刚好伸直但没有拉力，小球由增大到，提供向心力的仍然是横杆静摩擦力，绳子拉力一直保持为0，所以C错误；若绳子有拉力后，若由增大到，向心力一定增大，静摩擦力是固定的，所以绳子拉力一定增大不可能减小，所以D错误；有一种可能的情况是，角速度较小时细绳拉力较小，水平细杆对小球的弹力向上，当角速度增大时，细绳对小球拉力变大，水平细杆对小球的弹力向下，且二者大小相等，所以B正确。

8．AD  细绳碰钉子瞬间无外力做功，小球机械能不变，即小球的线速度不变，A正确；碰钉子后，圆周运动的半径变小，所以角速度变大，B错误；因为线速度不变，半径减小，所以向心加速度变大，C错误；钉子越靠近小球，半径越小，同样的线速度，所需的向心力就越大，即绳子拉力越大，所以D正确。

9．AD  小球落地前最后内竖直位移大小为，在这段时间内的平均速度为，也等于该段时间的时间中点的瞬时速度，所以从开始到该时间段的时间中点的时间为，小球总的运动时间为，所以小球落地前竖直方向的速度为，小球落地前瞬间速度大小为，A正确；小球平抛点与落地点间的水平距离为，B错误；小球落地前瞬间速度与水平方向夹角的正切值，C错误；整个过程的位移为竖直位移与水平位移之矢量合，大小为，D正确。

10．AB  由图像可知图像斜率为4.8，写出上升过程的位移时间关系式，两边除以时间t得，综上得出上升过程的加速度，得，A正确；由此求出下滑时加速度，上升经过A点时的速度为，从A点上升到最高点过程，从最高点返回A点，联立上述两式子得，得，B正确；A点到最高点的距离，C错误；从最高点返回A点所用时间，D错误。

11．滑块质量  细线长度（运动半径）  （每空2分）

向心力公式为，所以还需要测出滑块质量m和运动半径r。借助图像法来猜想表达式应作出的图像为。

12．（1）水平（2分）  （2）使得钢球每次平抛的初速度相同（2分）  （3）（3分）  （4）C（2分）

斜槽末端保持水平才能使得小球做平抛运动；每次都从同一位置释放，使得小球平抛的初速度相同从而使它们的轨迹相同；只要从同一位置释放，小球就会获得相同的平抛初速度，不是越光滑越好。

13．（1）已知物体初速度

物体的加速度，方向沿斜面向下　　1分

从底端到顶端过程，设小物块离开斜面时速度为v，则

　　2分

代入数据得　　2分

（2）物体在斜面上运动时间　　1分

离开斜面后物体做斜抛运动，竖直分速度　　2分

物体从斜面顶端到达到最高点时间　　1分

总时间　　1分

14．（1）在最高点，对A杯里的水由牛顿第二定律得　　2分

在最低点，对B杯里的水由牛顿第二定律得　　2分

联立以上两式得出，B杯杯底受到的弹力方向向下　　2分

（2）在A到达最高点时由牛顿第二定律得，得　　2分

细绳断裂后B杯的速度和A杯等大反向　　1分

A杯断裂后做平抛运动的时间　　1分

B杯断裂后做平抛运动的时间　　1分

A、B在水平地面上相距　　2分

15．（1）人和雪橇在AB阶段的加速度　　2分

从A到B点：，得　　1分

人和雪橇在BC阶段的加速度　　1分

从B到C点：，得　　1分

（2）从D点切入飞进圆形轨道，所以在D点速度与水平线夹角为37°，作出速度三角形，水平速度为，得在D点的竖直向下的速度为　　2分

从C到D经历时间　　1分

所以C、D间的竖直距离　　2分

（3）在D点作速度三角形得物体的合速度　　2分

在D点受力分析如图所示，分解重力到沿半径方向和垂直于半径方向

沿半径方向有　　2分

得　　2分