2022-2023学年甘肃省武威市凉州区高一下学期期中物理试题 Word版含解析

2022-2023学年度第二学期期中考试试卷

高一年级物理

一、单选题（本题共8小题，每小题5分，共40分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求）。

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. 加速度 B. 质量 C. 速度 D. 合外力

【答案】C

【解析】

【详解】AD．做匀变速曲线运动的物体，加速度与合外力均不变，故AD错误；

B．质量是物体的固有属性，故做曲线运动的物体，质量不变，故B错误；

C．做曲线运动的物体，在运动过程中，速度的方向一定变化，故一定变化的物理量是速度，故C正确。

故选C

2. 第七届世界武汉军运会跳伞比赛中，运动员从直升飞机上由静止跳下后，如图所示，在下落过程中将会受到水平风力的影响，下列说法中正确的是（　　）

A. 风力越大，运动员下落时间越短 B. 风力越大，运动员水平位移越大

C风力越小，运动员着地速度越大 D. 运动员着地速度与风力无关

【答案】B

【解析】

【详解】运动员同时参与了两个分运动，竖直方向向下落和水平方向随风飘，两个分运动同时发生，相互独立；由于高度一定，则运动员下落时间一定，因而，水平风速越大，落地的合速度越大，水平位移也越大

故选B。

3. 某人在地面以大小为20m/s，方向与水平地面成30°角的速度，上抛一个物体，此物体斜向上抛到最高点所用的时间是（g取10m/s2）（　　）

A. 2 s B. 0.5 s C. 4 s D. 1 s

【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】根据斜抛运动的规律，可知物体在竖直方向上的速度为

则上升到最高点的时间为

故选D。

4. 下列说法正确的是（　　）

A. 匀速圆周运动是一种匀速运动

B. 匀速圆周运动是一种变速运动

C. 匀速圆周运动的物体受的合外力为零

D. 做匀速圆周运动的物体处于平衡状态

【答案】B

【解析】

【详解】AB．速度是矢量，在匀速圆周运动中，速度的大小保持不变，但方向一直变化，故是一种变速运动。故A错误，B正确；

CD．做匀速圆周运动的物体需要有指向圆心的合外力改变物体的运动状态。则物体受到的合外力不是零，不可能处于平衡状态。故CD错误。

故选B。

5. 质点沿半径为r的圆周做匀速圆周运动，其向心力的大小为F，当使它的半径不变，使角速度增大到原来的2倍时，其向心力的大小比原来增大15N，求原来的向心力F的大小为（　　）

A. 25N B. 10N C. 15N D. 5N

【答案】D

【解析】

【详解】根据圆周运动向心力公式有

则

解得

D正确，ABC错误。

故选D。

6. 如图所示，两轮用皮带传动，假设皮带不打滑，图中A、B、C三点所在处半径，则这三点的向心加速度、、的大小关系正确的是　　

A.  B.  C.  D.

【答案】C

【解析】

【详解】A、B两点线速度相等相等，根据，解得：，则，故A错误，C正确；A、C两点角速度大小相等，根据：，可得：，联立以上可知：故BD错误．

7. 如图所示，A，B两小球分别从距地面高度为h、3h处以速度水平抛出，均落在水平面上CD间的中点P，它们在空中运动的时间分别为。不计空气阻力，下列结论正确的是（　　）

A.  B.

C.  D.

【答案】D

【解析】

【详解】AB．竖直方向做自由落体运动，根据

得

故

选项A B错误；

CD．水平方向做匀速运动，根据

知，水平位移x相等，则

故C错误，D正确；

故选D。

8. 一个内壁光滑圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，有质量相等的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则（）

A. 球A的角速度等于球B的角速度

B. 球A的线速度大于球B的线速度

C. 球A的运动周期小于球B的运动周期

D. 球A对筒壁的压力大于球B对筒壁的压力

【答案】B

【解析】

【详解】物体受力如图：将FN沿水平和竖直方向分解得：

FNcosθ=ma…①

FNsinθ=mg…②．

ABC.由①②可得：

因A的半径大，则线速度大，角速度小，周期大，与质量无关，故B正确，AC错误．

D. 由①②可得：

两球质量相等，则两球对筒壁的压力相等，向心力相等，故D错误．

二、多选题（本题共4小题，共24分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

9. 火车轨道在转弯处外轨高于内轨，其高度差由转弯半径与火车速度确定。若在某转弯处规定行驶速度为v，则下列说法中正确的是（　　）

A. 当以速度v通过此弯路时，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力

B. 当以速度v通过此弯路时，火车重力、轨道面支持力和外轨对轮缘弹力的合力提供向心力

C. 当速度大于v时，轮缘挤压外轨

D当速度小于v时，轮缘挤压外轨

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】AB．为了保护铁轨，在某转弯处规定行驶速度为v，则当以v的速度通过此弯路时，火车车轮与轨道之间刚好无侧向挤压力，火车重力与轨道面支持力的合力提供向心力，故A正确；B错误；

CD．当速度大于v时，轮缘挤压外轨，当速度小于v时，轮缘挤压内轨，故C正确；D错误。

故选AC。

10. 以初速度v0水平抛出一物体，当它的竖直分位移与水平分位移相等时，下列说法正确的是（　　）

A. 竖直分速度与水平分速度大小相等 B. 瞬时速度的大小是

C. 运动时间为 D. 运动位移的大小是

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】AC．竖直分位移与水平分位移相等时，有

解得

故A错误；C正确；

B．平抛运动瞬时速度的大小为

故B正确；

D．根据上面选项分析可知

运动位移的大小为

故D错误。

故选BC。

11. 质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是（）

A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用

B. 摆球只受重力、拉力的作用

C. 摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ

D. 摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ

【答案】BCD

【解析】

【详解】AB.摆球受重力，拉力作用，重力和拉力的合力提供向心力，A错误B正确．

CD.重力和拉力的合力提供向心力：，所以向心加速度，CD正确

12. 一杂技演员骑摩托车沿一竖直圆形轨道做特技表演，如图所示。A、C两点分别是轨道的最低点和最高点，B、D分别为两侧的端点，若运动中速率保持不变，人与车的总质量为m，设演员在轨道内逆时针运动。下列说法正确的是（　　）

A. 人和车的向心加速度大小不变

B. 摩托车通过最低点A时，轨道受到的压力可能等于mg

C. 由D点到A点的过程中，人始终处于超重状态

D. 摩托车通过A、C两点时，轨道受到的压力完全相同

【答案】AC

【解析】

【详解】A．据题知，人和车做匀速圆周运动，速率不变，由公式知，向心加速度大小不变，故A正确；

B．摩托车通过最低点A时，重力和支持力的合力提供向心力，有

得

故轨道的支持力一定大于重力mg，根据牛顿第三定律，轨道受到的压力大于mg，故B错误；

C．由D点到A点的过程中，人的指向圆心的加速度分解到竖直方向有向上的分加速度，则处于超重状态，故C正确；

D．摩托车通过最高点C时，重力和支持力的合力提供向心力，有

得

结合牛顿第三定律知，摩托车通过A、C两点时，轨道受到的压力大小和方向均不同，故D错误。

故选AC。

三、实验题（本题每空3分，共9分）

13. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图

（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使每次小球平抛的______相同．

（2）图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为______m/s（g取）

（3）在“研究平抛运动”的实验中，安装实验装置时，斜槽末端的切线必须水平，这样做的目的是_________。

A．保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小

B．保证小球飞出时，初速度水平

C．保证小球在空中运动的时间每次都相等

D．保证小球运动的轨迹是一条抛物线

【答案】    ①. 初速度    ②. 1.6    ③. B

【解析】

【详解】（1）[1]这样做就是使小球平抛的初速度相同，保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。

（2）[2] O抛出点，在竖直方向上，根据

则下降的时间

初速度为

。

（3）[3]平抛运动的初速度一定要水平，因此安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平目的就是保证小球飞出时初速度水平。

故选B。

四、解答题（本大题共3小题，每题9分，共27分）

14. 如图所示，甲图表示某物体在x轴上分速度的vx-t图像，乙图表示该物体在y轴方向上分速度的vy-t图像，（结果保留根号）求：

（1）在t=0时刻物体的速度大小；

（2）在t=6s时刻物体的速度大小；

（3）在0~4s内物体的位移大小。

【答案】(1) 3m/s ；(2)；(3)。

【解析】

【分析】

【详解】(1) 由图看出，t=0时x轴方向分速度为vx=3m/s，y轴方向分速度为vy=0，故t=0时物体的速度为

v0=vx=3m/s

(2) 在t=6s时刻，vx=3m/s，vy=3m/s，所以物体的速度

(3) 根据v-t图象中图象与时间轴围成的面积表示位移，则知在4s的时间内，x轴方向的分位移为：

x=3×4m=12m，

所以4s内物体发生的位移为

15. 在离水平地面高45m的楼顶，以的初速度水平抛出一物体，取，求：

(1)物体在空中飞行的时间？

(2)物体飞行的水平距离多大？

(3)物体的落地速度多大？方向如何？

【答案】(1)飞行的时间是3s；(2)落地速度是，角度为。

【解析】

【详解】(1)物体做平抛运动，在竖直方向上有

得

(2)物体飞行的水平距离

(3)物体落地时竖直速度

则落地速度

设与水平方向成角，则

与水平方向所成的角度为。

16. 如图所示，一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上，一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道，当小球从轨道口B飞出后，小球落地点C距A处的距离为4R（AB为圆的直径，重力加速度为g），求：

（1）小球经过B点的速度大小；

（2）小球在B点对轨道的压力大小。

【答案】（1）2；（2）3mg

【解析】

【详解】（1）假设小球经过B点的速度大小为vB，做平抛运动的时间为t，则根据平抛运动规律有

4R=vBt

解得

（2）设小球在B点时受到轨道的压力大小为N，则根据牛顿第二定律有

解得

N=3mg

由牛顿第三定律可知小球在B点对轨道的压力大小为

F=N=3mg