甘肃省张掖中学2022-2023学年高一下学期3月学情诊断物理试卷(含答案)

这是一份甘肃省张掖中学2022-2023学年高一下学期3月学情诊断物理试卷(含答案)，共15页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．物体只受到一恒力的运动轨迹如图所示，则该物体在A点的受力可能是( )
A.B.C.D.
2．关于曲线运动，下列说法中正确的是( )
A.做曲线运动的物体速度大小一定变化
B.做曲线运动的物体所受力的合力一定变化
C.做曲线运动的物体相等时间内速度变化量可能相同
D.做曲线运动的物体某时刻合力与速度可能共线
3．在匀速圆周运动中，不变的物理量是( )
A.线速度B.向心加速度C.合外力D.角速度
4．做匀减速直线运动的物体经4s停止，若在第1s内的位移是14m，则最后1s内的位移是( )
B.2mC.1mD.0
5．如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为θ时，下列说法正确的是( )
A.此过程中物体A在匀速上升
B.此时物体A的速度大小为
C.此时物体A的速度大小为
D.绳子对物体A的拉力小于物体A的重力
6．如图所示，从地面上同一位置抛出两小球，分别落在地面上的点，两球运动的最大高度相同。若空气阻力不计，则( )
A.B的加速度比A的小B.B的飞行时间比A的长
C.B在最高点的速度比A大D.B落地时的速度大小与A相同
7．如图所示，用完全相同的轻弹簧A、B、C将两个相同的小球连接并悬挂，小球处于静止状态，弹簧A与竖直方向的夹角为30°，弹簧C水平，则弹簧A、C的伸长量之比为( )
A.B.C.1:2D.2:1
8．如图甲所示的“彩虹滑道”是一种较为受欢迎的新型娱乐项目，游客在滑道上某段的运动可简化如图乙所示.游客（视为质点）以水平速度从A点滑出，然后落在倾角的斜面上的B点.不计空气阻力，重力加速度g取，下列说法正确的是( )
A.游客在空中运动的时间为0.3s
B.A、B两点的水平距离为
C.游客在B点的速度大小为
D.游客从A运动到B过程中的速度偏转角为60°
9．如图所示，小船以大小为v(船在静水中的速度)、方向与上游河岸成θ的速度从O处过河，经过一段时间，正好到达正对岸的处。现要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸处，在水流速度不变的情况下，可采取的方法是( )
A.θ角不变且v增大B.θ角减小且v增大
C.θ角增大且v减小D.θ角增大且v增大
二、多选题
10．如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方有一钉子C，O、C的距离为，把悬线另一端的小球A拉到跟悬点在同一水平面处无初速度释放，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的( )
A.线速度突然增大为原来的2倍B.加速度突然增大为原来的2倍
C.向心力突然增大为原来的2倍D.绳子的拉力突然增大为原来的2倍
11．如图所示，两轮绕轴转动，A和C两轮用皮带传动（皮带不打滑），三轮的半径之比，为三轮边缘上的点，则正确的是( )
A.线速度B.周期
C.角速度D.向心加速度
12．随着交通的发展，越来越多的人喜欢乘坐高铁出行。某次旅行中，列车以恒定速率通过一段水平圆弧形弯道过程中，游客发现，车厢顶部悬挂玩具小熊的细线稳定后与车厢侧壁平行，已知此弯道路面的倾角为θ，不计空气阻力，重力加速度为g，则下列判断正确的是( )
A.列车转弯过程中的向心加速度为
B.此时水杯与桌面间无摩擦力
C.放在桌面上水杯内的水面与桌面平行
D.细线对小熊的拉力等于小熊的重力
三、实验题
13．（1）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端____。为了每次平抛运动的初速度相同，应该每次让小球从____位置由____释放，斜槽____（选填“必须”或“不一定”）光滑。
（2）图乙是正确实验取得数据，O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度______（g取）。
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为______；A点到B点的时间______s；B点的速度为______。（g取）
四、计算题
14．如图所示，有一辆质量为800kg的小汽车驶上圆弧半径为40m的波浪形路面。
（1）汽车到达凹形路面段最低点A时速度为10m/s，路面对汽车的支持力是多大？
（2）汽车到达凸形路面段最高点B时速度为10m/s，路面对汽车的支持力是多大？
（2）汽车以多大速度经过最高点B时，汽车恰好对路面没有压力？
15．如图所示，在距水平地面高的光滑平台边缘O点，将质量可视为质点的物块，以的速度水平抛出，不计空气阻力，取重力加速度。
（1）求物块从抛出到落地所用的时间；
（2）求物块抛出点O到落地点A之间的水平距离；
（3）求物块落到A点时的速度的大小。
16．一小轿车从高为10m、倾角为37°的斜坡顶端从静止开始向下行驶，当小轿车到达底端时进入一水平面，在斜坡底端115m的地方有一池塘，发动机在斜坡上产生的牵引力为，在水平地面上调节油门后，发动机产生的牵引力为，小轿车的质量为2t，小轿车与斜坡及水平地面间的动摩擦因数均为0.5(g取).求：
（1）小轿车行驶至斜坡底端时的速度；
（2）为使小轿车在水平地面上行驶而不掉入池塘，在水平地面上加速的时间不能超过多少？(轿车在行驶过程中不采用刹车装置)
17．如图所示，半径为的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台静止不转动时，将一质量为、可视为质点的小物块放入陶罐内，小物块恰能静止于陶罐内壁的A点，且A点与陶罐球心O的连线与对称轴成角。重力加速度，，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。则：
（1）物块与陶罐内壁之间的动摩擦因数为多少？
（2）当物块在A点随陶罐一起转动的角速度为多大时，物块与陶罐间恰好无摩擦力？
（3）若转台转动的角速度为，物块仍在陶罐中的A点随陶罐一起转动，则陶罐给物块的弹力和摩擦力大小为多少？
参考答案
1．答案：D
解析：从物体运动轨迹可以看出，在初始速度方向上，物体的分速度逐渐减小，垂直于初始速度向下的方向上，物体的分速度逐渐增大。
A.在恒力的作用下，物体将向右上方运动，故A错误。
BC.在恒力或的作用下，物体将做类平抛运动，与物体运动轨迹不符，故BC错误。
D.在恒力的作用下，沿物体初始速度方向的分力将使物体在此方向上的分速度减小，垂直于物体初速度方向的分力将使物体在此方向上的分速度增大，符合轨迹形状，故D正确。
故选D。
2．答案：C
解析：A.做曲线运动的物体速度大小不一定变化，如匀速圆周运动，故A错误；
B.做曲线运动的物体所受的合力不一定变化，如平抛运动，故B错误；
C.做曲线运动的物体若受到的合外力为恒力，则加速度恒定，相等时间内速度变化量相同，故C正确；
D.做曲线运动的物体受到的合力与速度总是分居在轨迹的两侧，不可能共线，故D错误。
故选C。
3．答案：D
解析：在匀速圆周运动中，线速度方向、向心加速度方向与合外力方向不断变化，但角速度不变，故不变的物理量是角速度。
故选D。
4．答案：B
解析：物体做匀减速直线运动，采用逆向思维，将物体的运动看成沿相反方向的做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：在相等时间内的位移之比等于1:3:5:7，由题意可知，在第1s内的位移是14m，最后1s的位移为2m。
故选B。
5．答案：B
解析：BC.根据绳的牵连速度规律可知，小车沿绳方向的分速度即为物体A上升速度，则有
B正确，C错误；
A.根据上述，由于小车以速度v匀速向右运动，v一定，θ减小，可知增大，即此过程中物体A在加速上升，A错误；
D.根据上述，物体A在加速上升，则加速度方向向上，所受外力的合力方向向上，即绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，D错误。
故选B。
6．答案：C
解析：A.斜抛运动中的球都只受重力，由牛顿第二定律
知，它们的加速度均为g，故A错误；
B.斜抛运动可分解为水平方向的直线运动和竖直方向
的匀变速直线运动，由于两球运动的最大高度相同，故它们上升时间和下落时间均相等，故B错误；
C.在最高点时，小球的竖直分速度为零，只有水平分速度，由水平位移
且
知B的水平分速度大于A的水平分速度，则B在最高点的速度比A在最高点的大，故C正确；
D.由于高度相同，则由
知：球落地的竖直分速度相同，故落地的速度由
可得B球大于A球，故D错误。
故选C。
7．答案：D
解析：将两小球看做一个整体分析，可知整体受到重力、轻弹簧A、C的拉力共3个力的作用而处于平衡状态，将轻弹簧A的拉力沿竖直方向和水平方向分解可知水平方向上满足，故，据题意可知三个弹簧的劲度系数相同，由胡克定律可知弹簧A、C的伸长量之比为2:1，故D项正确，ABC三项错误.
8．答案：C
解析：D.A到B过程中，位移偏转角为30°，由平抛运动推论得速度偏转角的正切值
游客从A运动到B过程中的速度偏转角小于60°。D错误；
AB.由平抛运动推论有
又
解得
A、B错误；
C.游客在B点的速度大小
解得
C正确。
故选C。
9．答案：D
解析：由题意可知，航线恰好垂直于河岸，要使小船在更短的时间内过河并且也正好到达正对岸处，则合速度增大，方向始终垂直河岸。小船在静水中的速度增大，与上游河岸的夹角θ增大，如图所示
故选D。
10．答案：BC
解析：A.碰钉子前后线速度大小不突变，故A错误；
BC.线速度v不突变，r由L突变为，则由向心力公式
向心力突变到原来的2倍。由向心加速度公式
可知加速度突变为原来2倍，故BC正确；
D.由最低点受力分析
mg是定值，故F不是原来的2倍，故D错误。
故选BC。
11．答案：AD
解析：A.根据三轮的半径关系，可得
由于两个轮子是同轴传动，角速度相等，则有
根据公式，可得的线速度之比为
有相同大小的线速度，则有
故A正确；
BC.由于两个轮子是同轴传动，角速度相等，则有
有相同大小的线速度，根据公式，可得的角速度之比为
故有
根据
可得
故BC错误；
D.根据
可知
故D正确。
故选AD。
12．答案：BC
解析：A.由于小熊相对列车静止，运动状态相同，对小熊进行受力分析，根据牛顿第二定律可知
可得加速度
因此列车的加速度为，A错误；
B.对小熊，绳子拉力和重力的合力提供向心力；对水杯，支持力的方向与绳子拉力的方向相同，因此支持力和重力的合力提供向心力，水杯不受摩擦力的作用，B正确；
C.假设水面上有一小微元，受到水的支持力和重力的合力提供向心力为，而支持力与水面垂直，因此水面与桌面平行，C正确；
D.对小熊进行受力分析可知
解得
D错误。
故选BC。
13．答案：（1）切线水平；同一；静止；不一定（2）1.6（3）1.5；0.1；2.5
解析：（1）实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线水平。为了每次平抛运动的初速度相同，应该每次让小球从同一位置由静止释放，斜槽不一定光滑。
（2）分析图乙，O点为抛出点，取坐标点：，，在竖直方向上则有
水平方向上则有
代入数据解得小球平抛初速度
（3）分析图丙，由图可知，小球由A到B和由B到C在水平方向位移相等，均为3L，则运动时间T相等，在竖直方向，由图示可知，由匀变速直线运动的推论可得
初速度
根据匀变速直线运动中，一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知，在B点竖直分速度
14．答案：（1）（2）（3）
解析：（1）根据牛顿第二定律可知，在A点
代入数据可得
（2）根据牛顿第二定律可知，在B点
代入数据可得
（3）若在B点恰好对路面没压力，则满足
解得
15．答案：（1）0.40s（2）1.2m（3）5m/s
解析：（1）根据物体做平抛运动的时间
（2）物块抛出点O到落地点A之间的水平距离
（3）物块竖直方向的速度，所以抛出后t时刻物块的速度
16．答案：（1）10m/s（2）5s
解析：（1）小轿车在斜坡上行驶时，由牛顿第二定律得
代入数据得
由
得行驶至斜坡底端时的速度
（2）在水平地面上加速时，由牛顿第二定律得
代入数据得
关闭油门后减速
代入数据得
关闭油门时轿车的速度为
得
即在水平地面上加速的时间不能超过5s.
17．答案：（1）0.75（2）5rad/s（3）26.8N，2.4N
解析：（1）物块恰处于平衡状态，受力分析得
，
又
得
（2）当物块所受摩擦力为零时，重力与支持力的合力提供向心力
又
得
（3）若转台转动的角速度为，可知摩擦力沿切线向下，有
，
得，