河北省邢台市七县多校2024-2025学年高一下学期6月期末物理试卷（解析版）

这是一份河北省邢台市七县多校2024-2025学年高一下学期6月期末物理试卷（解析版），共18页。试卷主要包含了选择题，实验题，计算题等内容，欢迎下载使用。
一、选择题（本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）
1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动
B. 物体在变力作用下一定做曲线运动
C. 做曲线运动的物体，其速度大小一定变化
D. 加速度（不为0）不变的运动可能是曲线运动
【答案】D
【解析】AB．物体做曲线运动的条件是合力方向与速度方向不在同一直线上，而不一定是恒力或变力，故AB错误；
C．做曲线运动的物体速度方向变化，但速度大小和加速度不一定变化，故C错误；
D．加速度（不为0）不变的运动可以是匀变速直线运动或匀变速曲线运动，故D正确。
故选D。
2. 一质点做曲线运动，速率逐渐减小。关于它在运动过程中经过P点时的速度v和加速度a的方向，下列各图描述准确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】曲线运动的合力指向轨迹的凹侧，所以a的方向也指向凹侧。当做曲线运动质点的速率逐渐减小时a与v之间的夹角为钝角，综上可知C正确。
故选C。
3. 景德镇传统圆器最重要的一道工序是做坯，即是依据最终的器型作出大致相应的坯体，来供后期制作印坯的时候使用。制作时将泥料放在陶车上，使其做匀速圆周运动，图中A、B、C三点到转轴的距离分别为3cm、1.5cm、6cm。已知陶车1min转过90圈，则下列说法正确的是（ ）
A. 陶车每秒转过的角度为
B. A、B、C三点的线速度之比为1：1：1
C. A、B、C三点的向心加速度之比为2：1：2
D. 陶车的转速加快时，A、B两点线速度的比值变大
【答案】A
【解析】A．由已知陶车1min转过90圈，可知陶车的转动周期为
陶车的角速度为
陶车单位时间转过的角度为
故A正确；
B．由于坯体随陶车做匀速圆周运动，则A、B、C三点的角速度相同，由公式
可知线速度与圆周运动的半径成正比，则A、B、C三点的线速度之比
故B错误；
C．由公式
可知，在角速度相同的情况下，向心加速度与圆周运动的半径成正比，则A、B、C三点的向心加速度之比
故C错误；
D．陶车的转速加快时，A、B两点的角速度仍相同，则A、B两点的线速度之比仍为
故D错误。
故选A。
4. 一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s。则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为（ ）
A. 12s，20sB. 10s，20s
C. 15s，20sD. 12s，15s
【答案】D
【解析】当船头垂直河对岸渡河时，渡河时间最短，有
因船在静水中的速度为5m/s大于河水的流速为3m/s，当船头沿上游某一方向渡河，使小船实际速度垂直河岸，此时渡河位移最小，则小船的实际速度为
最小位移渡河的时间为
故选D。
5. 如图所示，从倾角为的斜面上某点沿水平方向抛出两个小球和，已知球的初速度为球的初速度为，两小球均落在斜面上，不计空气阻力，则（ ）
A. 两小球落在斜面上时速度方向不同
B. 两小球在空中运动时间之比为
C. 两小球距离斜面的最远距离之比为
D. 两小球距离斜面的最远距离之比为
【答案】C
【解析】A．由题意可知两小球落在斜面上时，位移与水平方向的夹角为，速度方向与水平方向间的夹角为，根据平抛运动规律可以得出
故两球落到斜面上时速度方向相同，选项A错误；
B．设小球抛出点到落点距离为，根据平抛运动的规律有
得球运动的时间为
同理，球运动的时间为
则
选项B错误；
CD．小球运动过程中距离斜面的最远距离
则
选项C正确，D错误。
故选C。
6. 某同学根据打夯机原理制成了如图所示仪器，底座与支架连在一起，支架的上方有一转轴，轴上连有一根轻杆，杆的另一端固定一铁球，球转动半径为r，底座和支架的质量为M，铁球的质量为m，其余各部件的质量都忽略不计，忽略空气阻力和转轴摩擦力，重力加速度为g。使铁球在竖直平面内做圆周运动，若小球运动到最高点时，底座对地面的压力为零，则此时小球的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】铁球在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时，底座对地面压力为零，根据平衡条件可知杆的拉力为
对小球由牛领第二定律有
联立解得
故选A。
7. 如图所示，将质量为m的小球从倾角为θ=30°的光滑斜面上A点以速度v0=10m/s水平抛出（即v0∥CD），小球运动到B点，已知AB间的高度h=5m，g取10m/s2，则小球从A点运动到B点所用的时间和到达B点时的速度大小分别为（ ）
A. 1s，20m/sB. 1s，m/s
C. 2s，20m/sD. 2s，m/s
【答案】D
【解析】小球在斜面上做类平抛运动，平行于CE方向，由牛顿第二定律及位移公式分别可得
联立解得小球从A点运动到B点所用的时间为
到达B点时的速度大小为
代入数据解得
故选D。
8. 如图所示，a、b、c分别为一水龙头从地面沿三个不同的方向射出的水柱轨迹图。 已知出射时的水流速度大小相同，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A. 轨迹a中的水在空中运动的时间最长
B. 轨迹c中的水在空中运动的时间最长
C. 轨迹c中的射出的水的水平方向速度最大
D. 轨迹b中的射出的水的水平方向速度最大
【答案】AC
【解析】AB．设最高点距离地面高度为，由对称性，水在空中运动时间t，有
得
轨迹a的最高点竖直位移最大，则轨迹a中的水在空中运动的时间最长，A正确，B错误；
CD．设射出水与竖直方向所成夹角为θ，则
由轨迹图可知轨迹c中的水射出的瞬间的与竖直方向所成的夹角最大，水平速度最大，C正确，D错误。
故选AC。
9. 两端封闭的玻璃管中注满清水，将管转至图示竖直位置，质量为的物块在方向的速度一时间图像和方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A. 时，物体的初速度大小为
B. 物体所受的合外力大小为，做匀变速曲线运动
C. 末物体速度大小为
D. 内物体的位移大小为
【答案】BC
【解析】A．因，y方向做匀速运动
则初速度大小为
A错误；
B．方向做匀加速度运动，方向做匀速运动，故物体做匀变速曲线运动，x方向的加速度
B正确；
C．末速度大小为
C正确；
D．内
故位移大小为，D错误。
故选BC。
10. 如图甲所示，竖直平面内固定有一光滑的圆环，圆心为O，半径为R。小球穿过圆环，绕圆心O做圆周运动。某同学使用传感器记录下小球运动到最高点时圆环与小球间弹力F，以及在最高点的速度v，图乙为图像，重力加速度g取，则（ ）
A. 小球的质量为1.5kg
B. 固定圆环的半径R为0.3m
C. 当时，小球受到圆环弹力大小为5N，方向竖直向上
D. 当时，小球受到圆环弹力大小为17.5N，方向竖直向下
【答案】BC
【解析】A．对小球在最高点受力分析，当速度为0时
结合图像可知
kg=0.75kg
故A错误；
B．当在最高点F=0时，重力提供向心力
结合图像可知
=0.3m
故B正确；
C．当时，小球受到的弹力
故小球受到的弹力方向竖直向上，且大小等于5N，故C正确；
D．当时，小球受到的弹力
故小球受到的弹力方向竖直向下，且大小等于12.5N，故D错误。
故选BC。
二、实验题（本题共2小题，共14分）
11. 某学习小组做探究平抛运动规律的实验。
（1）在图甲中用小锤击打弹性金属片后，a球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时b球被释放，做自由落体运动，观察到两球同时落地。改变小锤击打力度，两球仍然同时落地。以上现象说明_________。（填正确答案标号）
A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B. 两小球在空中运动的时间相等
C. 两小球落地时速度相等
D. 两小球在竖直方向的加速度相等
（2）在图乙中同时断电后P，Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P，Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做_______________运动。
（3）利用频闪相机拍摄图甲中a小球运动过程，经处理后得到如图丙所示的点迹图像。方格纸每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为_________m/s；若以A点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，记小方格的长度为1，则小球的抛出点坐标为_________。（g取10m/s2）
【答案】（1）ABD （2）匀速直线 （3） 1.5 （-3，-1）
【解析】
【小问1解析】
B．因为两球同时释放，同时落地，所以两球下落的时间相等，故B正确；
AD．b球做自由落体运动，则竖直方向上a球做自由落体，两小球在竖直方向的加速度相等，故AD正确；
C．因为下落的高度相同，落地时两球竖直方向的速度相同，因为a球有初速度，所以a球落地的速度比b球的落地速度大，故C错误。
故选ABD。
【小问2解析】
在图乙中同时断电后P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向方向上做匀速直线运动。
【小问3解析】
在竖直方向上，根据
解得
T=0.1s
小球平抛运动的初速度
=1.5m/s
B点的竖直分速度
=2m/s
从抛出点到B点的时间
=0.2s
则抛出点到B点水平位移
=1.5×0.2m=0.3m=30cm=6L
抛出点到B点的竖直位移
=×10×0.22m=0.2m=20cm=4L
所以抛出点距离A点的水平距离
抛出点到A点的竖直距离
以A点为坐标原点，则抛出点坐标为（-3，-1）。
12. 某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图甲、乙、丙所示，其中球的尺寸相等，只有乙情景皮带两端塔轮的半径不相等。
（1）三个情景中_________（选填“甲”“乙”或“丙”）是探究向心力大小F与角速度的关系。
（2）在图乙情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为4∶1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为__________。
（3）另一同学运用小球竖直平面做圆周运动，经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式，实验装置如图丁所示。已知当地重力加速度为g，主要实验步骤如下：
①用天平测出小钢球质量m；
②用游标卡尺测出小钢球直径d；
③轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上，并测出悬挂点至球心的距离L，小球静止时光电门的光正好对准小钢球的球心处；
④将小钢球拉到适当的高度处释放，测出小钢球通过光电门的时间t，则此时小钢球向心力表达式可表示为F向=___________（用题中字母表示）﹔
⑤读出力传感器示数的最大值Fm，则向心力还可表示为F'向=_________（用题中字母表示）；
⑥对比F向和F'向的大小，可得出结论。
【答案】（1）乙 （2）1：2 （3）④. ⑤.
【解析】
【小问1解析】
三个情景中，根据向心力公式
可知，情景乙可用来探究向心力大小F与关系。
【小问2解析】
乙情景中所用钢球相同，根据牛顿第二定律有
两个塔轮边缘的线速度相等，有
根据已知
F1：F2=4：1
联立可得
r1：r2=1：2
【小问3解析】
④小钢球通过光电门的速度
钢球在最低点时，向心力
联立可得
⑤钢球在最低点时，根据牛顿第二定律有
三、计算题（本题共3小题，共40分。作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。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. 如图所示，把一质量为m的小球放在光滑的半球形容器中，使小球沿容器的内壁在某一水平面做匀速圆周运动。已知半球形容器的半径为R，重力加速度为g，当小球和球心连线与竖直方向所成的夹角为时，求：
（1）容器壁对小球的弹力大小；
（2）小球做匀速圆周运动的周期T。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）小球的受力如图所示
据图有
解得
（2）由小球的受力示意图知
设小球做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系有
又
联立解得
14. 如图所示，沙滩排球比赛中，球员将球在边界中点正上方沿中线水平向右击出，空气阻力忽略不计。
（1）若球刚好过网落在对方场地中间位置，求击球高度H与球网高度h之比；
（2）若已知击球高度、球网高度、半个球场的长度x，重力加速度为g，球既不出界又不触网，求其初速度大小的范围。
【答案】（1）；（2）
【解析】（1）由平抛运动规律有
排球落在对方场地中间位置，水平位移为
排球刚好过网，则
联立解得
（2）球若不出界，则
解得初速度最大值
球若不触网，则
解得初速度最小值
球既不出界又不触网，其初速度大小的范围为
15. 合成与分解是在等效的思想下解决复杂运动的一种重要方法，我们可以按照问题的实际情况进行恰当地合成与分解，将复杂运动变为简单运动来研究。如图所示，虚线与水平地面的夹角为，质量为的小球从点以大小为的初速度沿与平行的方向抛出，运动过程中小球始终受到大小、方向水平向右的风力的作用，是虚线上的点，与虚线垂直，且两点间的距离为，经过一段时间，小球运动到虚线上的点，重力加速度为，，小球可视为质点。
（1）研究小球从点运动至地面的过程，可以将小球的速度沿水平与竖直方向分解。
①求小球从点运动到最高点的时间；
②若小球离地面的高度，重力加速度取，求小球落地时的水平位移大小。
（2）研究小球从点运动到点的过程，可以将与合成一个力，据此请求出小球从点运动到点的时间。
【答案】（1）① ，② 31m （2）
【解析】
【小问1解析】
①小球在最高点时速度沿水平方向，则竖直方向的分速度为0，有
解得
②竖直方向上小球做竖直上抛运动，有
水平方向上做匀加速运动，有
其中
联立解得，
【小问2解析】
把与小球的重力合成有
由牛顿第二定律
解得
设与夹角为，则
解得
由几何关系可得与的夹角为，则与的夹角为
则小球从点到点做类平抛运动，由类平抛运动的规律有
解得