资料中包含下列文件，点击文件名可预览资料内容
还剩4页未读，
继续阅读
新疆部分名校2023-2024学年高一下学期期中联合考试物理试题（原卷版+解析版）
展开
这是一份新疆部分名校2023-2024学年高一下学期期中联合考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含新疆部分名校2023-2024学年高一下学期期中联合考试物理试题原卷版docx、新疆部分名校2023-2024学年高一下学期期中联合考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共22页， 欢迎下载使用。
1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册前两章。
第I卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 非遗传统文化“打铁花”，经过千百年不断的发展和传承，至今仍是中国受欢迎的传统艺术之一。表演“打铁花”时，将高温铁水击向高空，铁水迅速冷却形成粉碎的微细颗粒物，某表演的精彩瞬间如图所示。不计空气阻力。对铁水形成的微细颗粒物在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 所有微细颗粒物的加速度均不同
B. 所有的微细颗粒物均做匀变速运动
C. 所有的微细颗粒物在空中运动的时间均相等
D. 所有的微细颗粒物到达最高点时速度均为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．所有的微细颗粒物仅受重力作用，加速度相同，均做匀变速运动，选项A错误、B正确；
C．微细颗粒物竖直方向的初速度不同，在空中运动的时间不相等，选项C错误；
D．微细颗粒物做斜抛运动，到达最高点时的速度不为零，选项D错误。
故选B。
2. 某次晨练中，小强沿圆形跑道匀速跑步半个小时。关于这段时间内小强的速度和加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 速度和加速度都不变B. 速度和加速度都改变
C. 速度改变，加速度不变D. 速度不变，加速度改变
【答案】B
【解析】
【详解】小强做匀速圆周运动，加速度方向时刻在变，速度方向时刻在变。
故选B。
3. 体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A正确、B错误；
CD．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有
则抛出后速度大小为
可知速度大小与时间不是一次函数关系，故CD错误。
故选A。
4. 某次抗洪抢险中，需要驾船将物资运送到河对岸，已知静水中的船速大小为5m/s，河岸笔直，河的宽度为60m，河中间河水的流速大小为4m/s，靠近岸边河水的流速大小为3m/s。船渡河的最短时间为（ ）
A. 12sB. 24sC. 30sD. 40s
【答案】A
【解析】
【详解】当静水中的船速垂直河岸时，船渡河的时间最短，最短时间为
故选A。
5. 如图所示，一人（图中未画出）站在岸上，利用绳和定滑轮拉船，使船以大小为v的速度匀速靠岸。当绳AO段与水平面的夹角为30°时，绳的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则绳的速度大小为
故选B。
6. 一轻质细杆的一端可绕某点在竖直面内转动，另一端连接着一质量为m的小球。重力加速度大小为g。若当小球以大小为v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为的支持力，则当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球所受细杆的作用力是（ ）
A. 大小为支持力
B. 大小为的支持力
C. 大小为的拉力
D. 大小为的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】设小球做圆周运动的半径为r，当小球以大小为v的速度通过最高点时，有
假设当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为F的支持力，有
解得
F为负值，说明此时小球所受细杆的作用力为拉力。
故选C。
7. 如图所示，物体A的质量为m、物体B的质量为2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上，上端与B接触但不连接），对A施加一大小为F（F>6mg，其中g为重力加速度大小）、方向竖直向下的压力，将弹簧再压缩一段距离并处于平衡状态。弹簧始终在弹性限度内。现突然撤去该压力，两物体向上运动，当弹簧的弹力大小为时，A、B间的相互作用力大小为（ ）
A. B. C. mgD. 2mg
【答案】A
【解析】
【详解】对A、B整体分析，受到重力3mg和弹簧的作用力，以竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律有
对A受力分析，A受到重力mg和A、B间的弹力（设弹力大小为），根据牛顿第二定律有
联立解得
故选A。
8. 如图所示，A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上，小球C固定在大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. A、B两小球的线速度大小之比为2:1
B. B、C两小球的角速度大小之比为1:2
C. A、B两小球的周期之比为1:4
D. A、C两小球的向心力大小之比为4:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意可知，同缘传动边缘点线速度相等，故A与B的线速度的大小相同，则
故A错误；
B．B、C两小球为同轴传动，故具有相同的角速度，即
故B错误；
C．由A选项可得
根据，可得
根据，可得
故C错误；
D．B、C两小球为同轴传动，故具有相同的角速度，则
根据，则
故D正确。
故选D。
9. 一质点在多个水平恒力的作用下做匀速直线运动，现撤掉其中一恒力，且原来作用在质点上的其他力不变。下列说法正确的是（ ）
A. 质点速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
B. 质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直
C. 质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
D. 质点在单位时间内速度的变化量总是相同的
【答案】BD
【解析】
【详解】A．质点速度的方向不一定与撤掉的恒力的方向相同，选项A错误；
B．撤去一恒力后质点仍受恒力作用，若该恒力开始时与质点的速度方向垂直，则质点做匀变速曲线运动，速度方向与合力的夹角逐渐减小，即质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直，选项B正确；
C．质点撤去一恒力后受其它力的合力方向与撤掉的恒力反向，则质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相反，选项C错误；
D．撤去一恒力后质点做匀变速运动，加速度恒定，则在单位时间内速度的变化量总是相同的，选项D正确。
故选BD。
10. 研究发现，追赶类游戏对孩子的各项发育都有好处。一小朋友正在和妈妈玩“你追我赶”游戏，小朋友与妈妈沿同一平直道路运动的图像分别如图中的图线a、b所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小朋友先开始运动
B. 妈妈与小朋友从同一位置开始运动
C. 第4s末，妈妈追上小朋友
D. 妈妈与小朋友运动的速度大小之比为2∶1
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图像可知，小朋友运动2s后，妈妈开始追赶小朋友，故A正确；
B．小朋友的出发点在妈妈出发点的前方4m处，故B错误；
C．两图线在第4s末相交，说明此时妈妈追上小朋友，故C正确；
D．根据图像的斜率表示的速度，可知妈妈与小朋友运动的速度大小分别为
，
可得
故D错误。
故选AC。
11. 如图所示，固定斜面顶端A的正上方有一光滑小定滑轮，绕过滑轮的轻绳左端与小球相连，用水平力F作用在轻绳的右端，使小球从底端B点沿斜面缓慢上滑到C点。斜面对小球的支持力大小用N表示，不计一切摩擦。在该过程中（ ）
A. F逐渐增大B. F逐渐减小C. N逐渐增大D. N逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】设斜面的倾角为θ，绳子的拉力与斜面的夹角为α，则由平衡知识可知
解得
当小球从B端沿斜面缓慢上滑到C处时，α角变大，则F变大，N减小。
故选AD。
12. 如图所示，圆锥中心轴线竖直，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为，两段长度分别为L、2L的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为1∶2的小球A、B。若圆锥绕轴转动的角速度从零开始缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. A球比B球先离开锥面
B. B球比A球先离开锥面
C. 当时，OA线与的夹角比OB线与的夹角大
D. 当时，OB线与的夹角比OA线与的夹角大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设A球的质量为m，A、B两球恰好离开锥面时的角速度分别为、，有
解得
，
因为
所以B球先离开锥面，故A错误，B正确；
CD．当时，因为
所以两球均已离开锥面，设此时线、线与的夹角分别为，有
解得
所以
故C错误，D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 共52分）
二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某同学用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图乙所示，在钢柱上选取五条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到最下端的痕迹O的距离分别为、、、、。
（1）实验操作时，应该（ ）（填正确答案标号）。
A. 先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B. 先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
（2）画出痕迹D时，钢柱下落的速度大小________（用题中所给物理量的字母表示）。
（3）设各条痕迹到痕迹O的距离为h，对应钢柱的下落速度大小为v，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小g＝________（用k表示）。
【答案】（1）A （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
实验操作时，为了使软笔在钢柱表面画上痕迹条数多一些，应该先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。
故选A。
【小问2详解】
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度为
小问3详解】
钢制的圆柱下落过程中，做自由落体运动，故
则图线为一条倾斜直线，与题意相符，又该直线的斜率为k，故
解得
14. 学校物理兴趣小组去某废水处理厂参加社会实践活动，当大家经过厂里的废水排水口时，发现距较大水池一定高度的较小的水平排水管正在向外满口排放废水，如图所示。小组同学只找到一把卷尺，他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为g。
（1）要想估测排水管每秒的排污体积，同学们需利用卷尺测量管口的周长l、___________、___________三个数据。（写出测量的物理量和对应的符号）
（2）排水管每秒的排污体积的表达式为V=___________。（用题中相关物理量的符号表示）
（3）若排水管的管壁厚度不可忽略，测量准确，不考虑其他因素对测量的影响，则排水管每秒的排污体积的测量值___________。（填“偏大”或“偏小”）
【答案】（1） ①. 废水水平方向的位移大小x ②. 管口到地面的高度h
（2）
（3）偏大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]要想估测排水管每秒排污体积，需要测量管口的横截面积，以及水的流速，故需要测量管口的直径d，即测量管口的周长l，废水出管口后看做平抛运动，根据
联立可得
故还需要测量废水水平方向的位移大小，管口到地面的高度。
【小问2详解】
排水管每秒的排污体积表达式为
联立可得
【小问3详解】
若排水管的管壁厚度不可忽略，则l的测量值偏大，所以排水管每秒的排污体积的测量值偏大。
15. 如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=2kg的小球A，另一端连接质量M=12kg的重物B，小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动，取g=10m/s2。求：
(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rad/s时，重物B所受地面的支持力大小F；
(2)当重物B所受地面的支持力为零时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v。
【答案】(1)F=90N；(2)v=3m/s
【解析】
【详解】(1)以小球A为研究对象，其做圆周运动所需的向心力由绳子的拉力T1提供，有：
T1=mr
以重物B为研究对象，由其受力情况可知
T1′+F=Mg
其中
T1=T1′
解得
F=90N
(2)此时绳子的拉力大小T2等于重物B所受的重力大小，即
T2=Mg
以小球A为研究对象，有
解得
v=3m/s
16. 如图所示，用挡板将物块（视为质点）挡在粗糙的固定斜面上，斜面的倾角θ＝37°，物块距斜面底端的高度h＝2.4m，粗糙木板紧靠斜面底端停放在水平面上，斜面底端刚好与木板上表面左端在同一水平线上。现抽去挡板，让物块由静止下滑。已知物块与木板的质量相等，物块与斜面间的动摩擦因数，物块与木板上表面间的动摩擦因数，木板下表面与水平面间的动摩擦因数，物块通过斜面底端的过程中速度大小不变，取重力加速度大小，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求物块通过斜面底端时的速度大小v；
（2）要使物块不从木板右端滑落，求木板的长度L应满足的条件。
【答案】（1）4m/s；（2）L≥2m
【解析】
【详解】（1）物块A在斜面上下滑的过程，由动能定理得
解得
v=4m/s
（2）对木板因为
则木板静止，若A恰好能到达长木板的右端，则对物块
则根据
解得
l=2m
要使物块不从木板右端滑落，木板的长度应满足的条件L≥2m。
17. 某闯关节目中某个环节的示意图如图所示，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷（图中为一斜面），A点左侧是一段水平跑道，长为的轻绳一端悬挂在O点，另一端在A点，斜面的底边和高均为L。某质量为m的选手（视为质点）助跑后在A点抓住轻绳末端跳出，到达最低点（最低点在斜面底端的正上方且与斜面顶端在同一水平线上）时松手并水平飞出，一段时间后落在斜面的中点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求该选手松手时的速度大小v；
（2）求该选手松手前瞬间对轻绳拉力大小F；
（3）若选手可以调整松手时的速度大小，该选手想使自己落在斜面上时的速度最小，求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h及其落在斜面上时的最小速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设该选手松手后在空中运动的时间为t，由平抛运动得，竖直方向
水平方向
解得该选手松手时的速度大小为
（2）设该选手松手前瞬间所受轻绳的拉力大小为，由牛顿第二定律
根据牛顿第三定律有
解得该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小为
（3）设该选手松手时的速度大小为，松手后在空中运动的时间为，有
，
可得
设该选手落在斜面上时的竖直分速度大小为，有
设该选手落在斜面上时的速度大小为，有
可得
根据数学知识可知，当且仅当时，最小，解得
将代入，可得
1.本试卷分第I卷（选择题）和第II卷（非选择题）两部分，共100分。考试时间90分钟。
2.请将各题答案填写在答题卡上。
3.本试卷主要考试内容：人教版必修第一册，必修第二册前两章。
第I卷（选择题 共48分）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8小题只有一个选项正确，第9~12小题有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1. 非遗传统文化“打铁花”，经过千百年不断的发展和传承，至今仍是中国受欢迎的传统艺术之一。表演“打铁花”时，将高温铁水击向高空，铁水迅速冷却形成粉碎的微细颗粒物，某表演的精彩瞬间如图所示。不计空气阻力。对铁水形成的微细颗粒物在空中的运动，下列说法正确的是（ ）
A. 所有微细颗粒物的加速度均不同
B. 所有的微细颗粒物均做匀变速运动
C. 所有的微细颗粒物在空中运动的时间均相等
D. 所有的微细颗粒物到达最高点时速度均为零
【答案】B
【解析】
【详解】AB．所有的微细颗粒物仅受重力作用，加速度相同，均做匀变速运动，选项A错误、B正确；
C．微细颗粒物竖直方向的初速度不同，在空中运动的时间不相等，选项C错误；
D．微细颗粒物做斜抛运动，到达最高点时的速度不为零，选项D错误。
故选B。
2. 某次晨练中，小强沿圆形跑道匀速跑步半个小时。关于这段时间内小强的速度和加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 速度和加速度都不变B. 速度和加速度都改变
C. 速度改变，加速度不变D. 速度不变，加速度改变
【答案】B
【解析】
【详解】小强做匀速圆周运动，加速度方向时刻在变，速度方向时刻在变。
故选B。
3. 体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A正确、B错误；
CD．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有
则抛出后速度大小为
可知速度大小与时间不是一次函数关系，故CD错误。
故选A。
4. 某次抗洪抢险中，需要驾船将物资运送到河对岸，已知静水中的船速大小为5m/s，河岸笔直，河的宽度为60m，河中间河水的流速大小为4m/s，靠近岸边河水的流速大小为3m/s。船渡河的最短时间为（ ）
A. 12sB. 24sC. 30sD. 40s
【答案】A
【解析】
【详解】当静水中的船速垂直河岸时，船渡河的时间最短，最短时间为
故选A。
5. 如图所示，一人（图中未画出）站在岸上，利用绳和定滑轮拉船，使船以大小为v的速度匀速靠岸。当绳AO段与水平面的夹角为30°时，绳的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则绳的速度大小为
故选B。
6. 一轻质细杆的一端可绕某点在竖直面内转动，另一端连接着一质量为m的小球。重力加速度大小为g。若当小球以大小为v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为的支持力，则当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球所受细杆的作用力是（ ）
A. 大小为支持力
B. 大小为的支持力
C. 大小为的拉力
D. 大小为的拉力
【答案】C
【解析】
【详解】设小球做圆周运动的半径为r，当小球以大小为v的速度通过最高点时，有
假设当小球以大小为2v的速度通过最高点时，小球受到细杆大小为F的支持力，有
解得
F为负值，说明此时小球所受细杆的作用力为拉力。
故选C。
7. 如图所示，物体A的质量为m、物体B的质量为2m，叠放在轻质弹簧上（弹簧下端固定于地面上，上端与B接触但不连接），对A施加一大小为F（F>6mg，其中g为重力加速度大小）、方向竖直向下的压力，将弹簧再压缩一段距离并处于平衡状态。弹簧始终在弹性限度内。现突然撤去该压力，两物体向上运动，当弹簧的弹力大小为时，A、B间的相互作用力大小为（ ）
A. B. C. mgD. 2mg
【答案】A
【解析】
【详解】对A、B整体分析，受到重力3mg和弹簧的作用力，以竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律有
对A受力分析，A受到重力mg和A、B间的弹力（设弹力大小为），根据牛顿第二定律有
联立解得
故选A。
8. 如图所示，A、B两小球分别固定在大、小轮的边缘上，小球C固定在大轮半径的中点，大轮的半径是小轮半径的2倍，它们之间靠摩擦传动，接触面上不打滑。三个小球的质量相同且均视为质点。下列说法正确的是（ ）
A. A、B两小球的线速度大小之比为2:1
B. B、C两小球的角速度大小之比为1:2
C. A、B两小球的周期之比为1:4
D. A、C两小球的向心力大小之比为4:1
【答案】D
【解析】
【详解】A．由题意可知，同缘传动边缘点线速度相等，故A与B的线速度的大小相同，则
故A错误；
B．B、C两小球为同轴传动，故具有相同的角速度，即
故B错误；
C．由A选项可得
根据，可得
根据，可得
故C错误；
D．B、C两小球为同轴传动，故具有相同的角速度，则
根据，则
故D正确。
故选D。
9. 一质点在多个水平恒力的作用下做匀速直线运动，现撤掉其中一恒力，且原来作用在质点上的其他力不变。下列说法正确的是（ ）
A. 质点速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
B. 质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直
C. 质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相同
D. 质点在单位时间内速度的变化量总是相同的
【答案】BD
【解析】
【详解】A．质点速度的方向不一定与撤掉的恒力的方向相同，选项A错误；
B．撤去一恒力后质点仍受恒力作用，若该恒力开始时与质点的速度方向垂直，则质点做匀变速曲线运动，速度方向与合力的夹角逐渐减小，即质点速度的方向不可能总是与撤掉的恒力的方向垂直，选项B正确；
C．质点撤去一恒力后受其它力的合力方向与撤掉的恒力反向，则质点加速度的方向总是与撤掉的恒力的方向相反，选项C错误；
D．撤去一恒力后质点做匀变速运动，加速度恒定，则在单位时间内速度的变化量总是相同的，选项D正确。
故选BD。
10. 研究发现，追赶类游戏对孩子的各项发育都有好处。一小朋友正在和妈妈玩“你追我赶”游戏，小朋友与妈妈沿同一平直道路运动的图像分别如图中的图线a、b所示。下列说法正确的是（ ）
A. 小朋友先开始运动
B. 妈妈与小朋友从同一位置开始运动
C. 第4s末，妈妈追上小朋友
D. 妈妈与小朋友运动的速度大小之比为2∶1
【答案】AC
【解析】
【详解】A．由图像可知，小朋友运动2s后，妈妈开始追赶小朋友，故A正确；
B．小朋友的出发点在妈妈出发点的前方4m处，故B错误；
C．两图线在第4s末相交，说明此时妈妈追上小朋友，故C正确；
D．根据图像的斜率表示的速度，可知妈妈与小朋友运动的速度大小分别为
，
可得
故D错误。
故选AC。
11. 如图所示，固定斜面顶端A的正上方有一光滑小定滑轮，绕过滑轮的轻绳左端与小球相连，用水平力F作用在轻绳的右端，使小球从底端B点沿斜面缓慢上滑到C点。斜面对小球的支持力大小用N表示，不计一切摩擦。在该过程中（ ）
A. F逐渐增大B. F逐渐减小C. N逐渐增大D. N逐渐减小
【答案】AD
【解析】
【详解】设斜面的倾角为θ，绳子的拉力与斜面的夹角为α，则由平衡知识可知
解得
当小球从B端沿斜面缓慢上滑到C处时，α角变大，则F变大，N减小。
故选AD。
12. 如图所示，圆锥中心轴线竖直，锥面光滑，母线与竖直方向的夹角为，两段长度分别为L、2L的轻质细线，上端固定在上的同一点，下端系有质量之比为1∶2的小球A、B。若圆锥绕轴转动的角速度从零开始缓慢增大，重力加速度大小为g，则下列说法正确的是（ ）
A. A球比B球先离开锥面
B. B球比A球先离开锥面
C. 当时，OA线与的夹角比OB线与的夹角大
D. 当时，OB线与的夹角比OA线与的夹角大
【答案】BD
【解析】
【详解】AB．设A球的质量为m，A、B两球恰好离开锥面时的角速度分别为、，有
解得
，
因为
所以B球先离开锥面，故A错误，B正确；
CD．当时，因为
所以两球均已离开锥面，设此时线、线与的夹角分别为，有
解得
所以
故C错误，D正确。
故选BD。
第II卷（非选择题 共52分）
二、非选择题：共5小题，共52分。把答案填在答题卡中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
13. 某同学用如图甲所示的装置测定当地的重力加速度。用细线把钢制的圆柱挂在架子上，架子下部固定一个小电动机，电动机轴上装一支软笔。电动机转动时，软笔尖每转一周就在钢柱表面画上一条痕迹（时间间隔为T）。如图乙所示，在钢柱上选取五条连续的痕迹A、B、C、D、E，测得它们到最下端的痕迹O的距离分别为、、、、。
（1）实验操作时，应该（ ）（填正确答案标号）。
A. 先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落
B. 先烧断细线使钢柱自由下落，后打开电源使电动机转动
（2）画出痕迹D时，钢柱下落的速度大小________（用题中所给物理量的字母表示）。
（3）设各条痕迹到痕迹O的距离为h，对应钢柱的下落速度大小为v，画出图像，发现图线接近一条倾斜的直线，若该直线的斜率为k，则当地的重力加速度大小g＝________（用k表示）。
【答案】（1）A （2）
（3）
【解析】
【小问1详解】
实验操作时，为了使软笔在钢柱表面画上痕迹条数多一些，应该先打开电源使电动机转动，后烧断细线使钢柱自由下落。
故选A。
【小问2详解】
根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度，则画出痕迹D时，钢柱下落的速度为
小问3详解】
钢制的圆柱下落过程中，做自由落体运动，故
则图线为一条倾斜直线，与题意相符，又该直线的斜率为k，故
解得
14. 学校物理兴趣小组去某废水处理厂参加社会实践活动，当大家经过厂里的废水排水口时，发现距较大水池一定高度的较小的水平排水管正在向外满口排放废水，如图所示。小组同学只找到一把卷尺，他们想估测排水管每秒的排污体积。当地的重力加速度大小为g。
（1）要想估测排水管每秒的排污体积，同学们需利用卷尺测量管口的周长l、___________、___________三个数据。（写出测量的物理量和对应的符号）
（2）排水管每秒的排污体积的表达式为V=___________。（用题中相关物理量的符号表示）
（3）若排水管的管壁厚度不可忽略，测量准确，不考虑其他因素对测量的影响，则排水管每秒的排污体积的测量值___________。（填“偏大”或“偏小”）
【答案】（1） ①. 废水水平方向的位移大小x ②. 管口到地面的高度h
（2）
（3）偏大
【解析】
【小问1详解】
[1][2]要想估测排水管每秒排污体积，需要测量管口的横截面积，以及水的流速，故需要测量管口的直径d，即测量管口的周长l，废水出管口后看做平抛运动，根据
联立可得
故还需要测量废水水平方向的位移大小，管口到地面的高度。
【小问2详解】
排水管每秒的排污体积表达式为
联立可得
【小问3详解】
若排水管的管壁厚度不可忽略，则l的测量值偏大，所以排水管每秒的排污体积的测量值偏大。
15. 如图所示在光滑水平桌面上有一光滑小孔O，一根轻绳穿过小孔，一端连接质量m=2kg的小球A，另一端连接质量M=12kg的重物B，小球A沿半径r=0.15m的圆做匀速圆周运动，取g=10m/s2。求：
(1)当小球A做匀速圆周运动的角速度ω=10rad/s时，重物B所受地面的支持力大小F；
(2)当重物B所受地面的支持力为零时，小球A做匀速圆周运动的线速度大小v。
【答案】(1)F=90N；(2)v=3m/s
【解析】
【详解】(1)以小球A为研究对象，其做圆周运动所需的向心力由绳子的拉力T1提供，有：
T1=mr
以重物B为研究对象，由其受力情况可知
T1′+F=Mg
其中
T1=T1′
解得
F=90N
(2)此时绳子的拉力大小T2等于重物B所受的重力大小，即
T2=Mg
以小球A为研究对象，有
解得
v=3m/s
16. 如图所示，用挡板将物块（视为质点）挡在粗糙的固定斜面上，斜面的倾角θ＝37°，物块距斜面底端的高度h＝2.4m，粗糙木板紧靠斜面底端停放在水平面上，斜面底端刚好与木板上表面左端在同一水平线上。现抽去挡板，让物块由静止下滑。已知物块与木板的质量相等，物块与斜面间的动摩擦因数，物块与木板上表面间的动摩擦因数，木板下表面与水平面间的动摩擦因数，物块通过斜面底端的过程中速度大小不变，取重力加速度大小，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
（1）求物块通过斜面底端时的速度大小v；
（2）要使物块不从木板右端滑落，求木板的长度L应满足的条件。
【答案】（1）4m/s；（2）L≥2m
【解析】
【详解】（1）物块A在斜面上下滑的过程，由动能定理得
解得
v=4m/s
（2）对木板因为
则木板静止，若A恰好能到达长木板的右端，则对物块
则根据
解得
l=2m
要使物块不从木板右端滑落，木板的长度应满足的条件L≥2m。
17. 某闯关节目中某个环节的示意图如图所示，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷（图中为一斜面），A点左侧是一段水平跑道，长为的轻绳一端悬挂在O点，另一端在A点，斜面的底边和高均为L。某质量为m的选手（视为质点）助跑后在A点抓住轻绳末端跳出，到达最低点（最低点在斜面底端的正上方且与斜面顶端在同一水平线上）时松手并水平飞出，一段时间后落在斜面的中点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求该选手松手时的速度大小v；
（2）求该选手松手前瞬间对轻绳拉力大小F；
（3）若选手可以调整松手时的速度大小，该选手想使自己落在斜面上时的速度最小，求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h及其落在斜面上时的最小速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设该选手松手后在空中运动的时间为t，由平抛运动得，竖直方向
水平方向
解得该选手松手时的速度大小为
（2）设该选手松手前瞬间所受轻绳的拉力大小为，由牛顿第二定律
根据牛顿第三定律有
解得该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小为
（3）设该选手松手时的速度大小为，松手后在空中运动的时间为，有
，
可得
设该选手落在斜面上时的竖直分速度大小为，有
设该选手落在斜面上时的速度大小为，有
可得
根据数学知识可知，当且仅当时，最小，解得
将代入，可得
相关试卷
广西百所名校2023-2024学年高一下学期3月联合考试物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份广西百所名校2023-2024学年高一下学期3月联合考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含广西百所名校2023-2024学年高一下学期3月联合考试物理试题原卷版docx、广西百所名校2023-2024学年高一下学期3月联合考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共17页， 欢迎下载使用。
重庆市名校联盟期中联合考试2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（Word版附解析）： 这是一份重庆市名校联盟期中联合考试2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题（Word版附解析），文件包含重庆市名校联盟期中联合考试2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题Word版含解析docx、重庆市名校联盟期中联合考试2023-2024学年高一下学期4月期中物理试题Word版无答案docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共26页， 欢迎下载使用。
山西省忻州市名校2023-2024学年高二下学期3月联合考试物理试题（原卷版+解析版）： 这是一份山西省忻州市名校2023-2024学年高二下学期3月联合考试物理试题（原卷版+解析版），文件包含山西省忻州市名校2023-2024学年高二下学期3月联合考试物理试题原卷版docx、山西省忻州市名校2023-2024学年高二下学期3月联合考试物理试题解析版docx等2份试卷配套教学资源，其中试卷共23页， 欢迎下载使用。
