湖南省长沙市2024-2025学年高一下学期期中物理检测试卷（含答案）

这是一份湖南省长沙市2024-2025学年高一下学期期中物理检测试卷（含答案），共11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。
1.关于曲线运动的有关描述，下列说法正确的是( )
A. 如果物体受到的合力是恒力，则物体一定做直线运动
B. 做曲线运动的物体所受的合外力可以为零
C. 物体做曲线运动时受到的合外力方向指向曲线内侧
D. 做匀速圆周运动的物体的速度大小和加速度大小均不变，所以也叫匀变速运动
2.关于匀速圆周运动的说法中正确的是( )
A. 匀速圆周运动是匀速运动B. 匀速圆周运动是变速运动
C. 匀速圆周运动的质点处于速度不变的状态D. 匀速圆周运动的质点处于平衡状态
3.火车以8m/s的速度在水平轨道上行驶，此时雨点沿竖直方向下落，速度大小为6m/s。则火车中的乘客看到雨点的运动速度v的大小为(如图所示)( )
A. 6m/s
B. 8m/s
C. 10m/s
D. 14m/s
4.一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐减小，图中画出汽车转弯时所受合力F的方向正确的是( )
A. B.
C. D.
5.如图所示，小物块A与水平圆盘保持相对静止，随圆盘一起在水平面内做匀速圆周运动。关于小物块A的受力情况，下列说法正确的是( )
A. 受重力、支持力B. 受重力、支持力和摩擦力
C. 受重力、支持力、摩擦力和向心力D. 受到的合外力为零
6.如图所示，做匀速圆周运动的物体，由A点经B点运动到C点，所用时间为t，AC为圆的直径，圆的半径为R，则物体的线速度大小是( )
A. πRt
B. 2πRt
C. 2Rt
D. Rt
7.一质量为m的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为13g(g为重力加速度)。则人所受到的合力大小为( )
A. 13mgB. 2mgC. MgD. 43mg
8.如图所示，物块A、B在同一竖直平面内由轻绳跨过定滑轮连接，当物块B在外力作用下沿直线匀速向左运动，当轻绳与水平夹角为θ时，假设物块B的速度大小为v，此时物块A的速度大小为( )
A. vB. vcsθC. vsinθD. vcsθ
二、多选题：本大题共4小题，共20分。
9.下列说法正确的是( )
A. 物体做匀速圆周运动时，它所受的合力一定指向圆心
B. 加速度方向不变的运动一定是直线运动
C. 在研究向心力的大小与质量、角速度、半径之间的关系时，应采用控制变量法
D. 匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动一定是曲线运动
10.如图为足球在空中运动，依次经过a、b、c三点的轨迹示意图，其中a、c点等高，b点为最高点，则足球( )
A. 在b点时仅受重力作用
B. 在b点的速度不为0
C. 从a→b和b→c的时间之比等于12：5
D. 在a点的加速度大于c点的加速度
11.修正带是一种常见的学习用具，是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为如图所示的模型。A、B是转动的两个齿轮边缘的两点，C是大齿轮上的一点，若A、B、C的轨迹半径之比为2：3：2，则下列说法正确的是( )
A. A、B的线速度大小之比为2：3B. A、B的角速度大小之比为3：2
C. A、C的周期之比为3：2D. A、C的向心加速度大小之比为9：4
12.如图所示为固定的半圆形竖直轨道，AB为水平直径，O为圆心，同时从A点水平抛出甲、乙两个小球，初速度分别为v1、v2，落在轨道上的C、D两点，OC、OD连线与竖直方向的夹角均为30°，忽略空气阻力，两小球均可视为质点。则( )
A. 甲、乙两球不会同时落到轨道上
B. v1：v2=1：3
C. 乙球与甲球的速度变化量相同
D. 乙球在D点速度的反向延长线一定过O点
三、实验题：本大题共2小题，共18分。
13.“探究向心力大小的表达式”的实验装置如图所示，小球放在挡板A、B或C处做圆周运动的轨道半径之比为1：2：1。塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1、2：1和3：1。

(1)在某次实验中，周老师把两个质量相等的钢球放在A、C位置，传动皮带调至第三层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与______的关系。
A.质量m B.角速度ω C.半径r D.线速度v
(2)若传动皮带套在塔轮第二层，两个质量相等的钢球放在B、C位置，则匀速塔轮转动时，钢球所受向心力大小之比为______。
(3)在实验时逐渐加大手柄转速，左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值______。
A.变大 B.变小 C.不变 D.无法确定
14.某同学探究平抛运动的特点。

(1)用如图1所示装置探究平抛运动的特点。用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向飞出，同时B球被松开并自由下落，比较两球的落地时间。多次改变A、B两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，由此可知平抛运动竖直方向分运动为______。
(2)用如图2所示装置研究平抛运动水平分运动的特点。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直硬板上。A球沿斜槽轨道PQ滑下后从斜槽末端Q飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，A球会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，依次重复上述操作，白纸上将留下一系列痕迹点。下列操作中，必要的是______(填字母序号)。
A.通过调节使斜槽末段保持水平
B.每次需要从不同位置静止释放A球
C.通过调节使硬板保持竖直
D.尽可能减小A球与斜槽之间的摩擦
(3)在“探究平抛运动的特点”的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹小方格的边长L=1.6cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图3中的a、b、c、d所示，小球抛出的初速度为______(结果取两位有效数字，g取10m/s2)。
四、计算题：本大题共3小题，共30分。
15.从地面上方某点将一小球以v0=6m/s的初速度沿水平方向抛出，经过时间t=0.8s落地。不计空气阻力，取g=10m/s2。求：
(1)小球落地点与抛出点的水平距离x；
(2)小球落地时速度的大小。
16.如图为某城市的绿岛，一辆汽车匀速率环岛行驶，行驶的轨迹为半径为50m的圆弧，5s内行驶了60m的路程，π取3.14，汽车看作质点，求：
(1)该汽车环岛行驶的线速度大小；
(2)该汽车做圆周运动的周期(结果保留三位有效数字)；
(3)该汽车做圆周运动的向心加速度大小。
17.如图所示，质量为60kg的跳台滑雪运动员经过一段半径为40m的圆弧加速滑行后从O点水平飞出(O点正好在圆弧对应圆心的正下方)，经3.0s落到斜坡上的A点已知O点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角θ=37°，不计空气阻力(取sin37°=0.60，cs37°=0.80；g取10m/s2求
(1)A点与O点的高度差ℎ和AO距离L；
(2)运动员刚要离开0点时的速度大小及对O点的压力。
(3)运动员落到A点时速度的大小和方向。
答案和解析
1.【正确答案】C
A、物体所受合力为恒力时可以做直线运动，也可以做曲线运动，只有当合力的方向与速度方向在同一直线上时物体才做直线运动，故A错误；
B、曲线运动加速度不为零，所受合力一定不为零，故B错误；
C、物体做曲线运动时所受合力方向指向曲线内侧，故C正确；
D、匀速圆周运动速度和加速度大小不变，但方向变化，是非匀变速运动，匀变速运动指的是加速度大小和方向都不变的运动，故D错误。
故选：C。
2.【正确答案】B
物体沿着圆周运动，在任意相等时间内通过的弧长相等的运动叫做匀速圆周运动；
A、匀速圆周运动是曲线运动，速度方向是切线方向，时刻改变，故线速度是变化的，所以是变速运动，故A错误，C错误，B正确；
D、匀速圆周运动的线速度是变化的，一定具有向心加速度，合力一定不为零，故不是平衡状态，故D错误；
故选：B。
3.【正确答案】C
根据速度的合成，其速度大小为
v= 82+62m/s=10m/s，故C正确，ABD错误；
故选：C。
4.【正确答案】D
汽车从M点运动到N，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时减速，所以沿切向方向有与速度相反的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要大于90°，所以选项ABC错误，选项D正确．
故选：D．
5.【正确答案】B
小物块在竖直方向上受重力和支持力，小物块在水平面内做匀速圆周运动，一定受到摩擦力，摩擦力提供向心力，小物块受到合力不为零。向心力是效果力，受力分析时不能将其加入，故ACD错误，B正确。
故选：B。
6.【正确答案】A
物体在t时间内走过的弧长为半个圆周，则s=πR，所以物体的线速度大小：v=st=πRt，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7.【正确答案】A
对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律：F=ma；可得F=13mg；故A正确，BCD错误。
故选：A。
8.【正确答案】B
根据运动的合成与分解，将B的速度沿绳、垂直绳两个方向正交分解，B沿绳方向的分速度与A的速度大小相等，则有
vA=vcsθ，故B正确，ACD错误；
故选：B。
9.【正确答案】AC
A、根据题意可知，物体做匀速圆周运动时，它所受的合力提供所需向心力，方向一定指向圆心，故A正确；
B、根据题意可知，平抛运动加速度的方向不变，但其为曲线运动，故B错误；
C、根据题意可知，在研究向心力的大小与质量、角速度、半径之间的关系时，应采用控制变量法，故C正确；
D、根据题意可知，匀速直线运动和匀变速直线运动的合运动不一定是曲线运动，若二者共线，则合运动为直线运动，故D错误。
故选：AC。
10.【正确答案】BD
A、如果足球运动过程只受重力作用，足球做斜上抛运动，根据对称性，从a到b与b到c的水平位移是相等的，由图示运动轨迹可知，足球的运动轨迹不对称，说明足球在运动过程中受到重力与空气阻力作用，在b点时除了受重力作用外还受阻力作用，故A错误；
B、足球在b点竖直方向速度为0，水平速度不为0，则足球的速度不为0，故B正确；
C、若水平方向做匀速直线运动，从a→b和b→c的水平位移之比为12：5，则从a→b和b→c的时间之比运动时间之比等于12：5，因运动中受阻力作用，则水平方向不是匀速运动，则从a→b和b→c的时间之比不等于12：5，故C错误；
D、在a点时受竖直向下的重力和斜向下的阻力，加速度大于g；在c点受竖直向下的重力和斜向上的阻力，则加速度小于g，故在a点的加速度大于c点的加速度，故D正确。
故选：BD。
11.【正确答案】BD
A.修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，边缘点的线速度大小相等，即A、B的线速度大小之比为1：1，故A错误；
B.A、B的线速度相等，根据线速度与角速度的关系有
ω=vr
可得A、B的角速度大小之比为3：2，故B正确；
C.B、C共轴，角速度相等，根据T=2πω可知，B、C的周期相等，对A、B根据角速度与周期的公式有
T=2πω
可知A、C的周期之比为2：3，故C错误；
D.根据向心加速度的公式
a=r4π2T2
可知A、C的向心加速度大小之比为9：4，故D正确。
故选：BD。
12.【正确答案】BC
AB.由图可知，OC、OD连线与竖直方向的夹角均为30°，则两个小球下落的高度相等，根据ℎ=12gt2可知，甲、乙两球下落到轨道的时间t相等，两小球同时水平抛出，所以两小球一定同时落到轨道上，且甲球水平位移x1=R−Rsin30°=R−12R=12R=v1t，乙球的水平位移x2=R+Rsin30°=R+12R=32R=v2t，则v1：v2=1：3，故A错误，B正确；
C.两个物体下落到轨道的时间相等，加速度都为g，根据速度变化量公式Δv=g⋅Δt，两球速度变化量相同，故C正确；
D.根据平抛运动规律，某点速度方向的反向延长线必过水平位移的中点，如果D点的反向延长线过O点，则D的水平位移必须等于2R，而x2=32R，所以D点的反向延长线一定不会过O点，故D错误。
故选：BC。
13.【正确答案】B； 2：1； C
(1)根据控制变量法可知，传动皮带调至第三层塔轮，二者的角速度不同，小球的半径和质量相同，故探究向心力的大小与角速度的关系。
故B正确，ACD错误；
故选：B。
(2)传动皮带套在塔轮第二层，根据v=ωr可知两球的角速度之比为ωB：ωC=1：2
圆周运动的半径之比为rB：rC=2：1
根据Fn=mω2r
可知向心力之比为2：1
(3)加大手柄转速，左右两塔轮转动的角速度之比不变，半径、及小球的质量不变，故向心力的大小之比不变，即左右标尺露出的红色、白色等分标记长度的比值不变。
故C正确ABD错误；
故选：C。
故(1)B；(2)2：1；(3)C
14.【正确答案】自由落体运动； AC； 0.80m/s
(1)多次改变AB两球释放的高度和小锤敲击弹性金属片的力度，发现每一次实验时都只会听到一下小球落地的声响，表明两球下落高度相同时，下落的时间也相同，由此能够说明A球竖直方向分运动为自由落体运动。
(2)A.为了确保小球飞出的初速度方向水平，实验中需要通过调节使斜槽末段保持水平。故A正确；
B.由于实验需要确保小球飞出的初速度大小一定，则实验时每次需要从同一位置静止释放A球，故B错误；
C.小球平抛运动的轨迹位于竖直平面，为了减小误差，准确作出小球运动的轨迹，实验时，需要通过调节使硬板保持竖直，故C正确；
D.实验时每次小球均从斜槽同一高度静止释放，小球飞出的初速度大小相同，斜槽的摩擦对实验没有影响，故D错误。
故选：AC。
(3)由轨迹图可知，水平方向为匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，根据2L=v0T，Δy=L=gT2
解得v0=0.8m/s，T=0.04s
故(1)自由落体运动；(2)AC；(3)0.80m/s
15.【正确答案】小球落地点与抛出点的水平距离x为4.8m；
小球落地时速度v的大小为10m/s
(1)平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，则小球落地点与抛出点的水平距离为x=v0t=6×0.8m=4.8m
(2)小球落地时的竖直分速度为vy=gt=10×0.8m/s=8m/s
小球落地时速度的大小为v= v02+vy2= 62+82m/s=10m/s
答：(1)小球落地点与抛出点的水平距离x为4.8m；
(2)小球落地时速度v的大小为10m/s。
16.【正确答案】该汽车环岛行驶的线速度大小为12m/s；
该汽车做圆周运动的周期为26.2s；
该汽车做圆周运动的向心加速度大小为2.88m/s2
(1)线速度大小
v=st
解得
v=12m/s
(2)做圆周运动的周期
T=2πRv
解得
T=26.2s
(3)做圆周运动的向心加速度大小
a=v2R
解得
a=2.88m/s2
答：(1)该汽车环岛行驶的线速度大小为12m/s；
(2)该汽车做圆周运动的周期为26.2s；
(3)该汽车做圆周运动的向心加速度大小为2.88m/s2。
17.【正确答案】(1)当落到A位置时，ℎ=12gt2=12×10×32m=45m，根据几何关系可知，L=ℎsinθ=450.6m=75m。
(2)平抛运动的水平位移x=Lcsθ=75×0.8m=60m，刚离开O点的速度v0=xt=603m/s=20m/s。
在O点时，根据向心力公式可知，N−mg=mv2R，代入数据解得N=1200N。
根据牛顿第三定律可知，运动员对O点的压力大小为1200N，方向竖直向下。
(3)运动员运动到A点的竖直速度vy=gt=10×3m/s=30m/s。
A点速度vA= v02+vy2=10 13m/s。
设速度与水平方向的夹角为α，则tanα=vyv0=1.5。
答：(1)A点与O点的高度差ℎ为45m，AO距离L为75m。
(2)运动员刚要离开0点时的速度大小为20m/s，对O点的压力为1200N。
(3)运动员落到A点时速度的大小为10 13m/s，与水平方向夹角为α，其中tanα=1.5。