甘肃省兰州市教育局第四片区2022-2023学年高一下学期期中物理试卷（含答案）

甘肃省兰州市教育局第四片区2022-2023学年高一下学期期中物理试卷

学校：___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题

1、在一次校园足球联赛中，如图所示，比赛进行到59分钟时王同学以一记“香蕉球”破门赢得比赛。下列说法正确是(   )

A.足球在空中运动时只受重力

B.足球在空中的运动一定是匀变速运动

C.足球在空中一定是变速运动

D.研究如何踢出香蕉球时，足球可看做质点

2、如图所示的四幅图中的行为可以在绕地球做匀速圆周运动的“天宫二号”舱内完成的有(   )

A.如图甲，用台秤称量重物的质

B.如图乙，用水杯喝水

C.如图丙，用沉淀法将水与沙子分离

D.如图丁，给小球一个很小的初速度，小球能在拉力作用下在竖直面内做圆周运动

3、如图所示，乒乓球从斜面上滚下后在水平桌面上沿直线运动。在与乒乓球运动路线垂直的方向上横放一个纸筒（纸筒开口略大于乒乓球直径）。人趴在桌子边沿并鼓起嘴巴正对纸筒口，当乒乓球经过筒口时，对着乒乓球向筒口吹气，则乒乓球被吹后(   )

A.保持原运动方向继续前进 B.一定能沿吹气方向进入纸筒

C.偏离原运动方向滚向纸筒左侧 D.偏离原运动方向滚向纸筒右侧

4、一下雨天，某同学测定雨滴下落速度的大小，发现雨滴水平方向分速度为2m/s，合速度与竖直方向成37°，，则雨滴此时的速度大小(   )

A.m/s B.2m/s C.m/s D.m/s

5、如图为甲、乙两只摩托艇渡河的轨迹图，甲沿OA运动，乙沿OB运动，两摩托艇运动过程中船头均始终垂直于河岸，且在静水中航行的速度均大于水流速度，若水流速度恒定，则(   )

A.摩托艇需用此方式渡河才能使其渡河时间最短

B.甲摩托艇渡河所用时间更长

C.乙摩托艇在静水中航行的速度更大

D.无论怎样调整船头方向，两摩托艇都不能到达O点的正对岸

6、如图所示，一物体自倾角为θ的固定斜面顶端沿水平方向抛出后落在斜面上.物体与斜面接触时速度与水平方向的夹角φ满足(   )

A. B. C. D.

7、如图所示，一小球在细绳作用下在水平方向内做匀速圆周运动，小球质量为m，细绳的长度为L，细绳与竖直方向的夹角为θ，不计空气阻力作用，则下列说法正确的是(   )

A.小球共受到三个力的作用

B.小球的向心力大小为

C.小球受到的拉力大小为

D.小球做圆周运动的角速度大小

8、在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低.在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些.汽车的运动可看作半径为R的圆周运动.设内、外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L，如图所示。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力（即垂直于前进方向）等于零，则汽车转弯时的车速应等于(   )

A. B. C. D.

9、如图，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则(   )

A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同

C.a的水平速度比b的小 D.b的初速度比c的小

10、如图所示的皮带传动装置，主动轮上两轮的半径分别为和r，从动轮上轮的半径为分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则下列比例关系错误的是(   )

A.三点的加速度大小之比为

B.三点的线速度大小之比为

C.三点角速度之比为

D.三点的加速度大小之比为

二、多选题

11、质量为的物体在光滑的水平面上运动，在水平面内建立坐标系，时物体位于坐标系的原点O。物体在x轴和y轴方向的分速度、，随时间t变化的图线如图甲、乙所示。则（）

A.时，物体速度的大小为

B.时，物体速度的大小为

C.时，物体速度的方向与轴正方向的夹角为37°

D.时，物体的位置坐标为

12、草坪洒水器工作的画面如图所示，若水流离开洒水器喷口时与水平面夹角θ不变，速率均为，在不计空气的阻力和洒水器喷口离地面的高度的情况下，重力加速度为g，可以判断(   )

A.水落地前瞬间的速率为 B.水到达最高点时的速率为

C.水在空中飞行时间为 D.水落地前瞬间的速率为

13、“科技让生活更美好”，洗衣机脱水原理就来自于圆周运动知识。如图所示。在匀速转动的洗衣机脱水筒内壁上，有一件湿衣服随圆筒一起转动而未滑动，则(   )

A.加大脱水筒转动的线速度，脱水效果会更好

B.加大脱水筒转动的角速度，衣跟对筒壁的压力增大

C.水会从脱水筒甩出是因为水滴做离心运动的结果

D.衣服随脱水筒做圆周运动的向心力由衣服受到的重力提供

14、如图所示，某一玩具汽车以速度先后匀速驶过凹形路面最低点（如图甲）和拱形桥最高点（如图乙），汽车质量，其半径均为，g取，下列说法中正确的是(   )

A.图甲中汽车对路面的压力大小等于200N

B.图乙中汽车对桥面的压力大小等于100N

C.图甲中当汽车行驶的速度大小一定时，若路面的半径越大，则汽车对路面的压力越大

D.图乙中当汽车行驶的速度大小一定时，若汽车对桥面的压力始终大于0，则桥面的半径越大，汽车对桥面的压力越大

三、实验题

15、某同学设计了一个“探究平抛运动的特点”的实验.实验装置示意如图甲所示，A是一块平面木板，在其上等间隔地凿出一组平行的插槽(如图甲中、、……)，槽间距离均为d。把覆盖复写纸的白纸铺贴在硬板B上。实验时依次将B板插入A板的各插槽中，每次让小球从斜轨的同一位置由静止释放。每打完一点后，把B板插入后一槽中同时向纸面内侧平移距离d。实验得到小球在白纸上打下的若干痕迹点，用平滑曲线连接各痕迹点就可得到小球做平抛运动的轨迹。

（1）实验前应反复调节实验装置，直到斜轨__________、A板__________、插槽垂直于斜轨末端且在斜轨末端正下方.每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的__________________.

（2）每次将B板向内侧平移距离d，是为了使记录纸上每两点之间的水平距离_____________.

（3）如图乙所示，该同学在实验中记录小球做平抛运动的起点位置为O，为小球运动一段时间后的位置，根据图中所示平抛运动的部分轨迹，求出小球做平抛运动的初速度为________。

16、某同学设计了一个探究向心力F的大小与角速度ω和半径r之间关系的实验。选一根圆珠笔杆，取一根长的尼龙细线，一端系一个小钢球；另一端穿过圆珠笔杆，吊上若干质量相同的钩码，如图所示。调节尼龙细线，使小钢球距圆珠笔杆的顶口（笔尖部）的线长为。握住圆珠笔杆，并在该同学头部的上方尽量使小钢球稳定在一个水平面内做匀速圆周运动。

（1）为了让小球匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，应该保证圆珠笔杆的顶口尽量光滑，且笔尖上方的尼龙线尽可能水平，此时钩码的质量应该___________小球质量。

A.远小于 B.等于 C.远大于

（2）在满足上述条件的情况下，该同学做了如下实验：

①保持钩码个数不变，调节水平部分尼龙细线的长度为原来的4倍，此时钢球匀速圆周运动的频率应为原来的___________倍。

②保持水平部分尼龙细线的长度不变，改变钩码的个数，发现此时钢球匀速转动的频率为原来的2倍，此时钩码个数为原来的___________倍。

（3）在该实验中我们主要用到了物理学中的___________。

A.理想实验法 B.等效替代法 C.控制变量法 D.演绎法

四、计算题

17、风洞是研究空气动力学的实验设备。如图，将刚性杆水平固定在风洞内距地面高度处，杆上套一质量可沿杆滑动的小球。将小球所受的风力调节为，方向水平向左。小球以速度向右离开杆端，假设小球所受风力不变，取。求：

（1）小球在空中的运动时间；

（2）小球落地时的速度大小和方向（速度方向可用速度与水平方向夹角的三角函数表示）。

18、如图所示，位于竖直平面上的圆弧轨道光滑，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A点由静止释放，到达B点时的速度为，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：

（1）小球刚运动到B点时的加速度为多大，对轨道的压力多大；

（2）小球落地点C与B点水平距离为多少。

参考答案

1、答案：C

解析：A.足球在空中运动时除了受重力外，还受到空气的作用力，否则不可能出现“香蕉球”，故A错误；

B.重力和空气阻力的合力为变力，a发生变化，故B错误；

C.从图中足球轨迹看，足球在空中运动的速度方向在发生变化，所以一定是变速运动，故C正确；

D.研究如何踢出香蕉球时，需要研究足球不同部位所受力的情况，不能把足球看做质点，故D错误。

故选C。

2、答案：D

解析：A.重物处于完全失重状态，对台秤的压力为零，无法通过台秤测量重物的质量，选项A错误；

B.水杯中的水处于完全失重状态，不会因重力而流入嘴中，选项B错误；

C.沙子处于完全失重状态，不能通过沉淀法与水分离，选项C错误；

D.小球处于完全失重状态，给小球一个很小的初速度，小球能在拉力作用下在竖直面内做圆周运动，选项D正确。

故选D。

3、答案：D

解析：一开始乒乓球向右运动，当乒乓球受到沿纸筒方向的吹气的力后，乒乓球参与了两个方向的分运动，会偏离原运动方向滚向纸筒右侧。

故选D。

4、答案：D

解析：由题意及几何关系可得

可得

故选D。

5、答案：A

解析：A.摩托艇的船头与河岸垂直时，渡河时间最短，故A正确；

B.乙摩托艇在渡河时间内，水流位移大，故乙摩托艇渡河所用时间更长，故B错误；

C.在河宽一样的情况下，乙摩托艇渡河所用时间长，可知乙摩托艇在静水中航行的速度小，而甲摩托艇在静水中航行的速度更大，故C错误；

D.由于两摩托艇在静水中航行的速度均大于水流速度，只要往上游调整合适的航行方向就可以到达正对岸，故D错误。故选A。

6、答案：D

解析：竖直速度与水平速度之比为

竖直位移与水平位移之比为

故

故选D.

7、答案：C

解析：A.小球只受重力和绳的拉力，故A错误；

BD.小球做匀速圆周运动，向心力为

解得

故BD错误；

C.绳的拉力为

故D错误。

故选C。

8、答案：B

解析：设路面的倾角为θ，根据牛顿第二定律得

又由数学知识可知

联立解得

故选B。

9、答案：B

解析：A、根据知，平抛运动的时间由高度决定，b的高度大于a的高度，则b的时间比a的时间长，b、c的高度相同，则飞行的时间相同，故A错误，B正确。

C、a的时间短，水平位移大，根据知，a的初速度比b大，故C错误。

D、b、c的时间相等，b的水平位移大于c的水平位移，则b的初速度比c的大，故D错误.

故选：B.

10、答案：D

解析：两点线速度大小相同，由可知两点的角速度与半径成反比，由可知两点的向心加速度与半径成反比，则有

两点角速度相同，由可知两点的线速度与半径成正比，由可知两点的向心加速度与半径成正比，则有

因此

故ABC正确，不符合题意，D错误，符合题意。故选D。

11、答案：AD

解析：A.由题图可知，时刻，，，所以时刻，物体的速度大小，A正确；

B.时，，，物体的速度大小

B错误；

C.时，设速度方向与x轴正方向的夹角为α，则

得，C错误；

D.时，物体的位置坐标

所以时，物体的位置坐标为（24m，16m），D正确。故选AD。

12、答案：CD

解析：AD.水水平方向的速度不变，竖直方向做竖直上抛运动，根据对称性和运动的合成可知水落地前瞬间的速率仍为，A错误，D正确；

B.将运动分解到水平方向和竖直方向，由于水平方向做匀速直线运动，可知水到达最高点时的速率为

B错误；

C.水离开洒水器喷口时的竖直分速度

因此水在空中飞行时间为

C正确。故选CD。

13、答案：ABC

解析：A.加大脱水筒转动的线速度，需要提供的向心力变大，当不足以提供向心力时，水滴就会做离心运动，脱水效果会更好，故A正确；

BD.衣服随脱水筒做圆周运动的向心力由筒壁对衣服的弹力提供，加大脱水筒转动的角速度，需要提供的向心力变大，筒壁对衣服的弹力也增大，根据牛顿第三定律，衣服对筒壁的压力就增大，故B正确，D错误；

C.水会从脱水筒甩出是因为衣服对水的力不足以提供水滴做圆周运动的向心力，水滴做离心运动的结果,故C正确。

故选ABC。

14、答案：AD

解析：AC.甲图中在最低点时，根据牛顿第二定律有

解得汽车受到的支持力大小为

故图甲中汽车对路面的压力大小等于200N，由上述表达式可知，当汽车行驶的速度大小一定时，若路面的半径越大，则汽车对路面的压力越小，A正确，C错误；

BD.乙图中在最高点时，根据牛顿第二定律有

解得汽车受到的支持力大小为

故图乙中汽车对桥面的压力大小等于0，由上述表达式可知，当汽车行驶的速度大小一定时，若汽车对桥面的压力始终大于0，则桥面的半径越大，汽车对桥面的压力越大，B错误，D正确。

故选AD。

15、答案：（1）末端水平；水平；速度相同

（2）大小相同，从而获取相等的时间

（3）2.0

解析：（1）实验前应反复调节实验装置，直到斜轨末端水平，保证小球抛出时初速度沿水平方向，做平抛运动，A板水平，以减小实验误差，每次让小球从同一位置由静止释放，是为了使小球每次做平抛运动的初速度相同。

（2）平抛运动在水平方向上的分运动为匀速直线运动，每次将B板向纸面内侧平移距离d，是为了保持小球在相邻痕迹点间的水平距离大小相同，从而获取相等的时间。

（3）由

解得

小球做平抛运动的初速度为

16、答案：（1）C

（2）0.5；4

（3）C

解析：解：(1)小球做匀速圆周运动的向心力大小近似等于悬挂钩码的重力，细绳的拉力与小球的重力的合力等于向心力，此时钩码的质量应该远大于小球的质量，尼龙绳容易处于水平，也便于小球的角速度增大，AB错误，C正确。

故选C。

(2)①由题意可知

圆周的半径r变成原来的4倍，其它条件不变，ω变成原来的0.5倍，由，解得频率f变成原来的0.5倍。

②由可知，频率变成原来的2倍，角速度ω变成原来的2倍，小球的质量和小球的圆周半径都不变，由可知，向心力变成原来的4倍，由平衡条件可得，钩码的个数变成原来的4倍。

(3)实验中主要用到了物理学中的控制变量法，ABD错误，C正确。

故选C。

17、答案：（1）0.8s；（2）；与水平方向的夹角的正切值为2

解析：（1）在竖直方向

故

（2）水平方向加速度大小

落地时水平速度

竖直速度

实际落地速度

设落地速度与水平方向的夹角为θ，故

18、答案：（1）；；（2）

解析：（1）在B点时

由牛顿第二定律

解得

由牛顿第三定律可知；小球运动到B点时对轨道的压力为.

（2）小球从B点做平抛运动

解得