四川省宣汉县中2022-2023学年高一下学期测试二物理试题（含解析）

宣汉县中2022-2023学年高一下学期测试二物理试题
时间:90分钟 满分:100分
一 单项选择题(每题4分，7道小题，共计28分)
1. 关于曲线运动,下列说法错误的是（ ）
A.曲线运动的速度大小可能不变 B.曲线运动的速度方向可能不变
C.曲线运动一定是变速运动 D.做曲线运动的物体所受的合外力一定不为零
2. 某卡车在公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的警察在泥地中发现了一个小的金属物体,经判 断,它是相撞瞬间车顶上一个松脱的零件被抛出而陷在泥里的。为了判断卡车是否超速,需要测量 的是（ ）
A.车的长度,车的质量 B.车的高度,车的质量
C.车的长度,零件脱落点与陷落点的水平距离 D.车的高度,零件脱落点与陷落点的水平距离
3. 如图所示,从同一水平线上的不同位置,沿水平方向抛出两小球 A、B,不计空气阻力。要使两小 球在空中相遇,则必须 （ ）
A.先抛出 A 球 B.先抛出 B 球 C.同时抛出两小球 D.两小球质量相等
4. 火车以 的速率转过一段弯道, 某乘客发现放在桌面上的指南针在内速转过了约。 在此内,火车（ ）
A.运动路程为 B.加速度为零
C.角速度约为 D.转弯半径约为
5. 上海磁悬浮线路的最大转弯处半径达到 , 转弯处最小半径也达到, 一个质量为的乘客坐在以的不变速率行驶的车里, 随车驶过半径为的弯道, 下列说 法正确的是 （ ）
A.乘客受到的向心力大小约为
B.乘客受到的向心力大小约为
C.乘客受到的向心力大小约为
D.弯道半径设计得特别小可以使乘客在转弯时更舒适
6. 一船要渡过宽为 的河流。已知船开始渡河时在静水中的速 度图像如图甲所示,流水的速度图像如图乙所示, 为避免船撞击河岸, 某时刻开始减速,使船到达河对岸时垂直于河岸的速度刚好为零,已 知船减速的加速度大小为, 则（ ）
A.船的运动轨迹可能为曲线, 也可能为直线
B.末船速度的大小为
C.船最快到达对岸的位移一定大于
D.船到达对岸所用的时间可能为
7. 如图所示, 斜面 与水平方向的夹角为, 在点正上方与等高处水平抛出一小球, 其速 度垂直于斜面落到点, 则与间距之比为（ ）
A. B.
C. D.
二 多项选择题（每题4分，共3道小题，，共计12分）
8. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮三个轮子的半径不一样，它们的边缘上有三个点 A、B、C。 向心加速度随半径变化图像如图所示,可以知道（ ）
A.A、B 两点加速度关系满足甲图线 B.A、B 两点加速度关系满足乙图线
C.B、C 两点加速度关系满足甲图线 D.B、C两点加速度关系满足乙图线
9. 有 两小球的质量为的两倍。已知的速度为, 现将以不同速率沿与同一 方向抛出, 不计阻力, 图中①为的运动轨迹,则（ ）
A.若 的轨迹为① B.若 的轨迹为②
C.若 的轨迹为③ D.若 的轨迹为④
10. 如图所示, 从倾角为 的斜面顶点将一小球以初速度水平抛出, 小球落在斜面上点位置, 重力加速度为(不计空气阻力)。则下列说法正确的有（ ）
A.从 到的运动时间为
B.的长度为
C.到 点的速度
D.小球在 点时的速度分量满足
三 实验题（2道小题，共计16分）
11. 实验题（10分）
(1)在做“研究平抛运动规律”的实验时,让小球多次沿同一轨道运动, 通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求。将你认为正确的选项前面的字母填在横线上 ___________。
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次释放小球的位置必须不同
C.每次必须由静止释放小球
D.记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降
E.小球运动时不应与木板上的白纸相接触
F.将小球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
(2)作出平抛运动的轨迹后（有抛出点）,为了算出其初速度，实验中需测量的数据有___________和___________ 。其初速度的表达式为___________ 。
(3)某同学在做该实验时，没有标记小球做平抛运动的起点位置 O,图中 A 为小球运动一段时间后的位置，求出小球做平抛运动的初速度为___________ 取
A. B. C. D.
12. 实验题（6分）
如图所示, 图甲为“向心力演示器验证向心力公式”的实验示意图, 图乙为俯视图。图中 槽 分别与轮同轴固定,且轮半径相同,两轮在皮带的传动下匀速转动。
(1)两槽转动的角速度___________(选填“>”“=”或“<”)
(2)现有两质量相同的钢球，①球放在 A 槽的边缘，②球放在 B 槽的边缘，它们到各自转轴的 距离之比为 2:1。则钢球①、②的线速度之比为___________ ，受到的向心力之比为 ___________。
四 解答题（3道小题，共计44分）
13. 解答题（14分）
在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。 是一个微粒源,能持续 水平向右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为的探测屏竖直放置,离点的水平距离为, 上端与点的高度差 也为。求:
(1) 若微粒打在探测屏 的中点,求微粒在空中飞行的时间。
(2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围。
14. 解答题（12分）
一半径为 的雨伞绕柄以角速度匀速旋转, 如图所示, 伞边缘距地面高, 用出的水滴在 地面上形成一个圆,此圆半径为多少
15. 解答题（18分）
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 过陶罐球心的对称轴重合, 转台以一定角速度速旋转。一质量为的小物块落入陶罐 内, 经过一段时间后, 小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止, 它和点的连线与之间的 夹角为。已知重力加速度大小为, 小物块与陶罐之间的最大静摩擦力大小为。
(1)若小物块受到的摩擦力恰好为零, 求此时的向心加速 度大小和角速度
(2)若小物块一直相对陶罐静止,求陶罐旋转的角速度的最大值。
参考答案及解析
1. 【答案】B
【解析】A、曲线运动的速度大小可能不变,如匀速圆周运动,故A正确;
B、曲线运动的速度的方向沿着切线方向,速度的方向时刻改变,故B错误;
C、曲线运动的速度的方向沿着切线方向,速度的方向时刻改变,所以曲线运动一定是变速运动,故C正确;
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上,合外力大小一定不为零,故D正确;
2. 【答案】D
【解析】零件被抛出做平抛运动,且平抛运动的初速度等于卡车原来的速度,则,,解得:,要测量卡车原来的速度,只要测出零件平抛运动的初速度,由上知,需要测量的量是车的高度h,零件脱落点与陷落点的水平距离x,故D正确。
3. 【答案】C
【解析】两小球要在空中相遇，即下落高度相同，两小球在竖直方向上都做自由落体运动，所以运动时间相同，需要同时抛出两球，只是抛出时的速度不同，故选C。
4. 【答案】A
【解析】
5. 【答案】A
【解析】由 , 可得. 设计半径越大, 转弯时乘客所需要的向心力越小,转弯时就越舒适。
6. 【答案】C 【解析】
船沿水流方向做匀速直线运动, 船在静水中做匀 变速直线运动,所以船做匀变速曲线运动。由题图可 知, 末船在静水中速度大小为, 合速度不为。当船头指向垂直于河岸时, 时间最短, 当到达对 岸时船已到下游, 位移肯定大于。设船加速的时 间为, 减速的时间为, 加速的加速度大小为, 减速的加速度大小为, 由可得, 即渡河的最短时间为。
7. 【答案】D 【解析】设小球的初速度为 , 将其在点时的速度分 解, 则竖直分速度
设小球运动时间为 , 则水平位移
由题图可知
又知 间的竖直距离为。则 整理得
8. 【答案】AD 【解析】A、因为A轮和B轮是皮带传动,皮带传动的特点是两轮与皮带接触点的线速度的大小与皮带的线速度大小相同,故,根据向心加速度的公式所以A、B两点加速度关系满足甲图线,所以A选项是正确的,B错误
C、因为B轮和C轮共轴,故两轮角速度相同,即,根据向心加速度的公式所以B、C点两点加速度关系满足乙图线,故C错误,D正确
所以AD选项是正确的.
9. 【答案】AC 【解析】因两小球抛出后均只受重力, 故加速度相同, 若 两球初速度大小和方向均相同,则两小球的运动轨迹相 同, 即 的轨迹为 ①。因初速度方向相同,若的轨迹既不是②也不是④; 若的轨迹为③
10. 【答案】BC 【解析】、根据得, 物体在空中飞行的时间. 故错误；
、物体的水平位移,所以间的距离，故正确；
C、根据速度与时间关系, 则 点竖直方向的速度, 那么点的速度, 故正确；
、在点时的速度分量不满足, 因为点的速度与水平夹角不为, 而是位移与水平的夹角, 故错误。
11. 【答案】 (1) ACE （2）小球从原点到某 时刻的水平位移 从原点到该时刻的竖直位移(3)C
【解析】(1)使斜槽末端保持水平是为了保证小球做平抛运动。因为要画同一运动的轨迹，每次释放小球的位置必须相同,且由静止释放,以保证获得相同的初速度。记录小球经过不同高度的位置时,每次不必严格地等距离下降。实验要求小球滚下时不能碰到木板平面,避免因摩擦而改变运动轨迹。将小球经过不同高度的位置.记录在纸上后,取下纸,用平滑的曲线把各点连接起来。
(2) 测出从原点到某位置的水平位移 及竖直位移， 由, 得, 则。
(3) 根据 得, 所以。
12. 【答案】(1)(2)
【解析】(1) 因 两轮转动的角速度相同,而两槽的角速度与两轮的角速度相同, 则两槽转动的角速度相等, 即。
(2) 钢球①、②的角速度相同, 半径之比为 , 则根据可知, 线速度之比为; 根据可知, 受到的向心力之比为。
13. 【答案】（1）（2）
【解析】(1) 打在探测屏 中点的微粒: 。
(2) 打在 点的微粒:, 得。
同理, 打在 点的微粒初速度。
所以微粒初速度范围为 。
14. 【答案】
【解析】雨滴离开伞边缘后沿切线方向水平抛出，特别注意不是沿半径方向飞出，其间距关系如图所示（俯视图）
雨滴飞出的速度大小为: , 雨滴做平抛运动在竖直方向上有:,
在水平方向上有: 由几何关系知, 雨滴半径为:,
解以上几式得 : .
15. 【答案】（1）（2）
【解析】(1) 当摩擦力为零, 支持力和重力的合力提供向心力,有:
解得:
(2) 当 时, 重力和支持力的合力不够提供向心力, 当角速度最大时, 摩擦力方向沿罐壁切线向下达最大值,
设此最 大角速度为 , 由牛顿第二定律得,
联立以上三式解得:
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