安徽省宣城市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析）

这是一份安徽省宣城市2023-2024学年高一上学期期中考试物理试卷（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．关于物体做曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A．物体在变力作用下不可能做直线运动
B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动
C．物体在变力作用下有可能做曲线运动
D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向可能在同一条直线上
2．一小船在静水中的速度为，它在一条河宽150m，流速为的河流中渡河，则下列说正确的是（ ）
A．小船渡河时间不少于60s
B．小船以最短时间渡河时，它沿水流方向的位移大小为150m
C．小船以最短位移渡河时，位移大小为250m
D．小船以最短位移渡河时，时间为60s
3．如图所示，距离水平地面高为h的飞机沿水平方向做匀加速直线运动，从飞机上以相对地面的速度v0依次从a、b、c水平抛出甲、乙、丙三个物体，抛出的时间间隔均为T，三个物体分别落在水平地面上的A、B、C三点，若，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．三个物体在空中运动的时间关系为
B．飞机的加速度为
C．物体乙刚离开飞机时飞机的速度为
D．三个物体在空中运动时总在一条竖直线上
4．如图所示，下列做圆周运动的物体，说法正确的是（ ）
A． 沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、支持力和向心力的作用
B． 物块在随圆盘一起做匀速圆周运动时，有向前运动的趋势，故静摩擦力方向向后
C． 汽车以相同车速过拱桥时，拱桥圆孤半径越大，汽车对桥面的压力越大
D． 火车转弯时，若角减小，可提高火车过转弯处的安全速度
5．人字梯是用于在平面上方空间（如屋顶）进行装修之类工作的一类登高工具，因其使用时，前后的梯杆及地面构成一个等腰三角形，看起来像一个“人”字，因而把它形象的称为“人”字梯。人字梯有固定人字梯和活动人字梯。其中活动人字梯是将两个梯子的顶部用活页连在一起，实现自由折叠，并且工人可以独自跨在梯顶移动一个梯子实现位置变化。如图是一种活动人字梯，由两个完全相同的梯子通过顶端的活页连接而成。现有某工人跨立在顶端在水平面上作业，某时刻需改变位置，工人让一个梯子的两脚紧贴地面以速度v滑动，另一梯子两脚不动，此时人字梯的顶角为，则此时顶部活页的速率约为（ ）

A．vB．C．D．
6．2023年1月18日，中国首都航空JD455航班在马尔代夫维拉纳国际机场平稳降落，马尔代夫政府特意安排水门礼热烈欢迎中国游客的到来。如图所示，飞机平稳降落后，左右两条水柱从两辆大型消防车同一高度斜向上射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为和，两条水柱恰好在最高点相遇，（已知，，不计空气阻力和水柱间的相互影响），则左右两条水柱射出时的速度大小的比值为（ ）
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，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
二、多选题
8．如图所示，粗糙水平地面上有一倾角为的斜面体，质量为m的光滑小球用一不可伸长的细线悬挂在天花板上，此时细线恰与斜面平行，整个系统处于静止状态。现用水平向左的拉力F拉斜面体，使斜面体缓慢向左运动，直至细线变为竖直。下列说法正确的（ ）
A．系统处于静止状态时，斜面体受到地面的摩擦力水平向右
B．系统处于静止状态时，斜面体受到地面的摩擦力大小为
C．斜面体缓慢向左运动过程中，细线的拉力先增大后减小
D．斜面体缓慢向左运动过程中，斜面体受到地面的摩擦力逐渐变小
9．小明在操场上练球，把静止的足球斜向上踢出，第一次速度方向与水平方向夹角，第二次速度方向与水平方向夹角，，两次踢出时足球的速率相等，若不计空气阻力，下列判断正确的是（ ）
A．两次踢出足球在空中运动的时间可能相同
B．两次踢出足球离地面的最大高度一定不同
C．两次踢出足球的水平射程可能相同
D．两次踢出足球后到落地前速度变化量一定不同
10．如图所示，以的速度水平抛出的小球，飞行一段时间垂直地撞在倾角 30°的斜面上，按考虑，以下结论正确的是（ ）
A．物体飞行时间是
B．物体撞击斜面时的速度大小为20m/s
C．物体飞行的水平位移为20m
D．物体下降的距离是15m
三、实验题
11．在研究平抛物体运动的实验中，右图为小球做平抛运动闪光照片的一部分，图中每一小正方格边长，g取。则

（1）小球平抛时的初速度是 m/s。
（2）闪光的频率为 次/秒。
（3）若小球质量克，则小球经过B点时重力的瞬时功率是 。
12．用实验装置研究“机械能守恒定律”的实验中，某同学用如图甲所示装置。力传感器固定在天花板上，细线一端吊着小球。
实验步骤如下：
①将小球拉至与竖直方向夹角为处静止释放；
②通过软件描绘出细绳拉力随时间变化如图乙所示；
③改变静止释放时细绳与竖直方向夹角值，重复实验，得到多组数据。
（1）从以下数据中选择误差最小的方案，来验证机械能守恒定律，至少要测量的数据还有( )
A．小球的质量 B．细绳的长度
C．小球的直径 D．乙图中点的拉力读数
（2）如图丙所示，以为横轴，以为纵轴描点绘图，已知当地的重力加速度为，当图像斜率 ；纵轴截距 时，即可说明小球的运动是机械能守恒的。（用题中所给物理量符号表示）
四、解答题
13．在某次篮球比赛中，运动员在空中一个漂亮的投篮，篮球以与水平面成的倾角准确落入篮筐，这次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，设投球点到篮筐距离为，不考虑空气阻为，取。求：
（1）投篮运动员从出手到球进篮，篮球在空中运动的时间；
（2）篮球投出后的最高点相对篮筐的竖直高度。
14．如图所示，传送带的倾角θ=37°，从A到B长度L=29m，传送带以v=10m/s的速度逆时针传动。在传送带上A端无初速度地释放一个质量m=0.5kg的黑色煤块，它与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，煤块在传送带上经过会留下黑色划痕，求：
（1）煤块刚开始的加速度大小；
（2）煤块从A到B的时间；
（3）煤块从A到B的过程中传送带上留下的划痕长度。
15．北京冬奥会上，花样滑冰双人滑运动员隋文静、韩聪组合获得金牌。如图所示，韩聪拉着隋文静在水平面内做匀速圆周运动，若此时隋文静的脚对冰面的压力恰好为0且韩聪恰好不滑动。若隋文静的质量为m1=40kg，韩聪的质量为m2=60kg，韩聪手臂伸直时与竖直方向的夹角θ=53°，隋文静身体的重心到韩聪的水平距离为l=1.2m。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8。求：
（1）冰面对韩聪的支持力的大小；
（2）隋文静做圆周运动的周期以及韩聪的冰鞋与冰面之间的动摩擦因数。
参考答案
1．C
【详解】A．物体在变力作用下也可能做直线运动，选项A错误；
B．物体在恒力作用下也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项B错误；
C．物体在变力作用下有可能做曲线运动，例如圆周运动，选项C正确；
D．做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向不可能在同一条直线上，选项D错误。
故选C。
2．C
【详解】A．当船的静水中的速度垂直河岸时渡河时间最短
故A错误；
B．船以最短时间50s渡河时沿河岸的位移
即它沿水流方向的位移大小为250m，故B错误；
C．因为水流速度大于船的静水速度，所以船不能垂直渡河，如图所示

当合速度与静水速度的方向垂直时，合速度与水流速度的夹角最大，渡河位移最小，则
则渡河的最小位移
故C正确；
D．若船以最短位移渡河时，时间为
故D错误。
故选C。
3．B
【详解】A．物体甲在空中做平抛运动，在竖直方向上有
解得
甲、乙、丙三个物体在空中用时相等，选项A错误；
B．，由Δx＝aT2可得
a＝
选项B正确；
C．物体乙刚离开飞机时，飞机的速度为v，等于a、c之间的平均速度，则
选项C错误；
D．三个物体在空中运动时，虽然水平速度相同，但飞机在加速，后抛出的物体在T时间内的水平位移大于先抛出的物体，后抛出的物体在先抛出的物体的前方，所以三个物体在空中运动时并不在一条竖直线上，选项D错误。
故选B。
4．C
【详解】A. 沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动的小球，受重力、支持力的作用，A错误；
B. 物块在随圆盘一起做匀速圆周运动时，静摩擦力提供向心力，故静摩擦力的方向指向圆心，B错误；
C. 汽车以相同车速过拱桥时，有
拱桥圆弧半径越大，汽车对桥面的压力越大，C正确；
D. 火车转弯时，有
若角减小，火车过转弯处的安全速度会降低，D错误。
故选C。
5．C
【详解】工人作业时，人梯顶端围绕着不移动的梯脚做圆周运动，梯顶的速度即为绕不动梯脚转动的线速度，又滑动梯子长度不变，则梯顶和梯脚沿梯子方向的速度相同，如图所示

即
故选C。
6．B
【详解】不计空气阻力，水柱做斜抛运动，上升到最高点可看成逆向平抛运动。由题意可知两水柱的竖直高度相同，由
可知，两水柱在竖直方向上的速度大小相等。又由
所以左右两条水柱射出时的速度大小的比值为
故B正确。
故选B。
7．C
【详解】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．AD
【详解】AB．系统处于静止状态时，小球对斜面的压力大小等于小球的重力沿垂直斜面的分力，即
则斜面体受到的摩擦力为，根据平衡可知
方向水平向右，B错误A正确；
C．斜面体缓慢向左运动过程中，小球受到斜面体的支持力，绳子的拉力和重力作用
根据力的合成可知，绳子拉力逐渐增大，支持力逐渐减小，C错误；
D． 根据A可知，静止时摩擦力

而在运动时，是滑动摩擦力，根据
因为斜面体的重力 不变，而 逐渐减小，根据牛顿第三定律，则斜面体受到的压力逐渐变小，所以斜面体受到的地面的摩擦力逐渐变小，D正确。
故选AD。
9．BCD
【详解】A．设踢出时足球的速度大小为，则两次踢出时足球的竖直分速度分别为
，
两次踢出足球在空中运动的时间分别为
，
由于
可得
故A错误；
B．两次踢出足球离地面的最大高度分别为
，
可得
故B正确；
C．两次踢出足球的水平射程分别为
若满足
则有
可得
故C正确；
D．两次踢出足球后到落地前速度变化量分别为
，
由于
可得
故D正确。
故选BCD。
10．ABD
【详解】A．小球撞在斜面上时速度与斜面垂直，则速度与竖直方向的夹角为30°，则竖直方向的速度
运动时间
故A正确；
B．物体撞击斜面时的速度大小
故B正确；
C．物体飞行的水平位移为
故C错误；
D．物体下落的竖直距离
故D正确。
故选ABD。
11． ； 10； 4W
【详解】（1）[1]根据可得
小球平抛时的初速度是
（2）[2]闪光的频率为
次/秒
（3）[3]小球经过B点时竖直速度
重力的瞬时功率是
12． AD
【详解】（1）[1]小球重心与悬点距离记为r，小球经过最低点时，绳子上的拉力与最低点速度关系为
则判断机械能守恒的表达式为
联立可得
所以验证机械能守恒定律，需要测量质量，点的拉力读数
故选AD。
（2）[2]根据
则图像斜率
[3] 纵轴截距
13．（1）1.4s；（2）2.45m
【详解】（1）由斜抛运动的对称性可知，篮球抛出时速度与水平方向也成45°斜向上，如图所示
投篮运动员从出手到球进篮的水平距离
由匀速直线运动位移公式
由竖直上抛速度公式得
又
vx=vy
联立可得
则总时间
（2）竖直方向，根据
代入数据得
14．（1）10m/s2；（2）3s；（3）5m
【详解】（1）开始阶段由牛顿第二定律得
mgsinθ+μmgcsθ=ma1
解得
a1=gsinθ+μgcsθ=10m/s2
（2）物体加速至与传送带速度相等需要的时间
发生的位移
所以物体加速到10m/s时仍未到达B点，此时摩擦力方向改变，由牛顿第二定律，有
mgsinθ-μmgcsθ=ma2
解得
a2=2m/s2
设煤块以加速度滑动到B的时间为t2，则
解得
t2=2s
总时间
t=t1+t2=3s
（3）第一阶段煤块的速度小于传送带速度，煤块相对传送带向上移动，煤块的位移为
传送带的位移为
vt1=10m
故煤块相对传送带上移5m。第二阶段煤块的速度大于传送带速度，煤块相对传送带向下移动，煤块的位移为
x2=L-x1=24m
传送带的位移为
vt2=20m
即煤块相对传送带下移4m，故传送带表面留下的划痕长度为5m。
15．（1）；（2），
【详解】（1）设韩聪对隋文静的拉力为F，以隋文静为研究对象，在竖直方向由平衡条件得
以韩聪为研究对象，在竖直方向由平衡条件得
解得
（2）以隋文静为研究对象，在水平方向由牛顿第二定律得
解得
以韩聪为研究对象，在水平方向由平衡条件得
解得