安徽省滁州市定远县民中2022-2023学年下学期第二次高一物理检测试卷（含解析））

2022-2023学年下学期第二次检测试卷
高一物理
第I卷（选择题）
一、单选题（本大题共6小题，共24分）
1. 某物体在一足够大的光滑水平面上向东运动，当它受到一个向北的恒定外力作用时，物体的运动将是( )
A. 可能是匀速圆周运动
B. 曲线运动但加速度方向不变、大小不变，是匀变速曲线运动
C. 曲线运动但加速度方向和大小均改变，是非匀变速曲线运动
D. 曲线运动但加速度方向改变、大小不变，是非匀速曲线运动
2. 唐僧、悟空、沙僧和八戒师徒四人想划船渡过一条宽的河，他们在静水中划船的速度大小为，河水的流速为。对于这次划船过河，他们有各自的看法，其中正确的是( )
A. 唐僧说：我们要想到达正对岸就得船头朝着正对岸划船
B. 八戒说：今天这种情况我们是不可能到达正对岸的
C. 沙僧说：我们要想少走点路就得船头朝着正对岸划船
D. 悟空说：我们要想节省时间就得船头朝着正对岸划船
3. 某同学想要测量一斜坡的倾角，他在斜坡上的点以大小为的初速度水平抛出一个小球，小球落在斜坡上的点，测出、间的距离为，重力加速度，不计空气阻力，则斜坡的倾角为( )
A. B. C. D.
4. 如图所示，两个相对的斜面，倾角分别为和在顶点把两个小球以同样大小的初速度分别向左、向右水平抛出，小球都落在斜面上．若不计空气阻力，则、两个小球的运动时间之比为 ( )
A. B. C. D.
5. 如图甲，滚筒洗衣机脱水时，衣物紧贴着滚筒壁在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动．如图乙，一件小衣物可理想化为质点质量为，滚筒半径为，角速度大小为，重力加速度为，、分别为小衣物经过的最高位置和最低位置．下列说法正确的是( )
A. 衣物所受合力的大小始终为
B. 衣物转到位置时的脱水效果最好
C. 衣物所受滚筒的作用力大小始终为
D. 衣物在位置对滚筒壁的压力比在位置的大
6. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是
A. 如图，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态
B. 如图，两个圆锥摆的高度相同，偏角不同，它们的角速度大小相等
C. 如图，两个小球在内壁光滑的固定圆锥筒内的、位置所在高度处做匀速圆周运动，则它们的角速度大小相等
D. 火车在弯道处超过规定速度行驶时，内轨对火车轮缘会有挤压作用
二、多选题（本大题共4小题，共16分）
7. 某质点在平面上运动，时，质点位于轴上，它在方向运动的速度时间图像以及在方向运动的位移时间图像如图所示，下列说法正确的是( )
A. 质点做匀变速直线运动 B. 质点做匀变速曲线运动
C. 质点在末的速度大小为 D. 质点第内的位移大小为
11. 小卯同学喜爱打篮球，一次他将篮球从地面上方点以速度斜向上抛出，恰好垂直击中篮板上点。当他后撤到与等高的点投篮，还要求垂直击中篮板上点，不计空气阻力，他应该
A. 增大抛射角 B. 减小抛射角 C. 增大抛出速度 D. 减小抛出速度
8. 如图所示，水平转台上有一个质量为的物块，用长为的轻质细绳将物块连接在转轴上，细绳与竖直转轴的夹角，此时细绳伸直但无张力，物块与转台间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，物块随转台由静止开始缓慢加速转动，角速度为，重力加速度为，则( )
A. 当时，细绳的拉力为
B. 当时，物块与转台间的摩擦力为
C. 当时，细绳的拉力大小为
D. 当时，细绳的拉力大小为
10. 水平光滑直轨道与半径为的竖直半圆形光滑轨道相切，一小球以初速度沿直轨道向右运动，如图所示，小球进入圆形轨道后刚好能通过点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的点，则( )
A. 小球到达点的速度为
B. 小球在点将向下做自由落体运动
C. 小球在直轨道上的落点与点距离为
D. 小球从点落到点需要时间为
第II卷（非选择题）
三、实验题（本大题共2小题，共12分）
11. 图甲是“研究平抛物体运动”的实验装置图，通过描点画出平抛小球的运动轨迹。
以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有________。
A.安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B.每次小球释放的初始位置可以任意选择
C.每次小球应从同一高度由静止释放
D.为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点为坐标原点，测量它们的水平坐标和竖直坐标，图乙中的图象能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是________。
图丙是某同学根据实验画出的平抛小球的运动轨迹，为平抛的起点，在轨迹上任取两点、，测得、两点纵坐标，，、两点水平间距则平抛小球的初速度为________；若点的竖直坐标为，则小球在点的速度为______结果保留两位有效数字，取。
12. 如图所示是“向心力实验器”，当质量为的砝码随旋转臂一起在水平面内做圆周运动时，所需的向心力可通过牵引杆由力传感器测得；旋转臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力和挡光时间的数据。
用游标卡尺测得挡光杆的宽度为，某次旋转过程中挡光杆的旋转半径为，经过光电门时的挡光时间为，则角速度 。
保持挡光杆的旋转半径不变，以为纵坐标，以为横坐标，可在坐标纸中描出数据点作一条直线。作出的直线如图所示，由此可得砝码做圆周运动的半径为 结果保留位有效数字。
四、计算题（本大题共3小题，共48分）
13. 如图所示，小河宽度，小船在静水中速度为，水流速度为。小船自点开始过河。
若小船船头垂直岸边向对岸行驶，当小船达到小河中心线时水流速度变为，求过河时间以及小船达到对岸时的位置与的水平距离。
若小船以最短的位移过河求小船过河时间；
14. 如图所示，在距地面高为处，有一小球以初速度水平抛出，与此同时，在的正下方有一物块由静止开始在水平恒力的作用下同方向滑出，已知物体的质量为，，、均可看成质点，假设水平面光滑、空气阻力不计，，求：
球从抛出到落地的时间；
球从抛出到落地这段时间内的水平位移；
球落地时，、之间的距离。
15. 如图所示，倾角为的斜面体置于粗糙的水平地面上，斜面上质量为的滑块通过轻质刚性绳穿过光滑的圆环与质量为的小球可视为质点相连，轻绳与斜面平行，小球在水平面内做圆周运动，小球与圆环间轻绳与竖直方向的夹角为。斜面体和滑块始终静止，小球与圆环之间的绳长为，重力加速度为。
时，滑块所受摩擦力的大小和方向如何？此时地面对斜面体的摩擦力的大小为多少？
若改变小球的转速，当滑块恰好不受摩擦力时，小球做圆周运动的线速度大小为多少？
答案和解析
1.
【解析】某物体在一足够大的光滑水平面上向东运动，当物体受到一个向北的恒定外力作用时，力的方向与速度方向垂直，物体做曲线运动，物体受恒力作用，加速度不变包括大小和方向，所以物体做匀变速曲线运动，B正确。
2.
【解析】
【分析】解决本题的关键知道船参与了静水运动和水流运动，当静水速度与河岸垂直时，渡河时间最短。
【解答】当合速度与河岸垂直时，渡河的位移最小，此时船头偏向上游，故AC错误；
B.由于水流速小于静水速，合速度的方向可垂直于河岸，可到达正对岸，故B错误；
D.当静水速度垂直于河岸时，渡河的时间最短，为：，故D正确。故选D。
3.
【解析】
【分析】根据几何关系求出平抛运动的竖直位移和水平位移，结合位移时间公式解答。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式灵活求解。
【解答】设小球做平抛运动落到斜坡上的点用时为，由此可知在竖直方向上有：，在水平方向有：，代入数据可得：，，故C正确。故选C。
4.
【解析】
【分析】本题考查了平抛运动与斜面相结合的问题。根据自由落体运动规律可知，求两个小球的运动时间之比只需求出落到斜面上的竖直分速度之比即可，由平抛运动的推论结合斜面的几何关系可求出两个小球落在斜面上竖直分速度之比。
【解答】由平抛运动的推论可知平抛运动的速度偏转角的正切值是位移偏转角正切的倍，结合斜面的几何关系可得，为位移方向与水平方向的夹角，所以 ，根据自由落体运动规律有
，所以，则、两小球从抛出到落到斜面上的时间之比为：，故D正确。
5.
【解析】
【分析】衣物随脱水桶一起做匀速运动，故所需的向心力相同，根据受力分析即可判断。
解决本题的关键搞清向心力的来源，运用牛顿第二定律进行求解．
【解答】A.衣物随滚筒一起做匀速圆周运动，故在转动过程中的加速度大小为，合力的大小始终为，故A正确；
B.衣物做匀速圆周运动，所需的向心力相同，但在点水的重力可提供向心力，在位置衣物对水的力减去水的重力提供向心力，故在点脱水效果更好，故B错误；
在两点，根据牛顿第二定律可知，，衣物对滚筒壁的压力在位置比在位置的小，故CD错误；
6.
【解析】
【分析】分析每种模型中物体的受力情况，根据合力提供向心力求出相关的物理量，进行分析即可。此题考查圆周运动常见的模型，每一种模型都要注意受力分析找到向心力，从而根据公式判定运动情况。
【解答】A.汽车在最高点有，则，故汽车处于失重状态，故A错误；
B.如图所示是一圆锥摆，由重力和拉力的合力提供向心力，则有；，知，故偏角不同，但保持圆锥的高相同，角速度相等，故B正确；
C.如图所示，设锥角为，根据受力分析知两球的向心力，由可得，小球在位置时角速度大，故C错误；
D.火车转弯超过规定速度行驶时，圆周运动所需要的向心力增大，大于重力和支持力的合力，则外轨对外轮缘会有挤压作用，故D错误。故选：。
7.
【解析】、质点在轴方向以初速度做匀加速直线运动，而在轴负方向做匀速运动，依据运动的合成与分解，及曲线运动条件可知，若加速度与初速度不在同一直线，则质点做匀加速曲线运动，故A错误，B正确；
C、质点在末，，，由勾股定理：，故C错误；
D、质点在第内，，，代入数据解得，，合位移，故D正确；
故选：。
8.
【解析】
【分析】
本题考查了抛体运动；关键是把抛体运动分解到水平和竖直方向的匀速直线运动和竖直上抛运动，根据运动规律解决。运用正交分解解决抛体运动。
【解答】如图所示，正交分解初速度：
由竖直上抛规律可知，到最高点速度为，即，所以决定时间，改在点投篮时，因为竖直位移不变，所以竖直分速度不变，时间不变，但是水平位移变大，由可知，变大，合成之后合速度变大，与水平方向的夹角变小；
故BC正确，AD错误。
9.
【解析】、当转台的角速度比较小时，物块只受重力、支持力和摩擦力，当细绳恰好要产生拉力时：
，
解得：，由于，所以当时，细线中张力为零。故A正确；
B、随速度的增大，细绳上的拉力增大，当物块恰好要离开转台时，物块受到重力和细绳的拉力的作用，则：
解得：，由于，所以当时，物块与转台间的摩擦力不为零。故B错误；
D、当时，小球已经离开转台，细绳的拉力与重力的合力提供向心力，则：
解得：，故故C正确。
D、由于，由牛顿第二定律：，因为压力小于，所以，解得：故D错误；
故选：。
10.
【解析】解；、小球恰好通过最高点，根据重力提供向心力，有
解得
，故A正确；
B、小球离开点后做平抛运动，有
解得
故B错误，CD正确；故选：。
11.；；，
【解析】、为了保证小球的初速度水平，斜槽的末端需水平，故A正确。
B、为了使小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的同一位置由静止滚下，故B错误，C正确。
D、描绘小球的运动轨迹，用平滑曲线连接，故D错误。
故选：．
根据，得，，可知的图线为一条过原点的倾斜直线，故选。
，，，，
根据得：，
根据得：，
则小球平抛运动的初速度为：．
点的竖直分速度为：，
根据平行四边形定则知，点的速度为：．
故答案为：；；，。
12.
【解析】挡光杆通过光电门时的线速度
由解得
根据向心力公式有
将代入上式解得
可以看出以为纵坐标，为横坐标；在坐标纸中描出数据点作一条直线，该直线的斜率为，由图像可知，斜率为
解得。
故答案为：；。
13.解：船头垂直岸边，过河时间
到达中心线时间，从中心线开始到达对岸时间，
从开始到达到中心线过程中向下游水平位移，
从中心线到达对岸过程中向下游水平位移，
总位移。
若小船以最短位移过河，则小船的合速度垂直于河岸，做出速度矢量三角形
过河时间

14.解：小球抛出后做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，则有
解得；
小球在水平方向做匀速直线运动，则有；
设物体的加速度为，根据牛顿第二定律可得
解得
小球与物体的运动具有同时性，球落地时，物体走的位移大小为
故A、之间的距离为。
15.解：对小球受力分析有，解得
对滑块受力分析得重力沿斜面向下的分力为
所以，方向沿斜面向上
将滑块和斜面看成整体，由平衡条件得，
斜面体所受摩擦力大小为
当滑块恰好不受摩擦力时，绳的拉力为
设此时细绳与竖直方向的夹角为，
则，所以
小球做圆周运动，
则有，
得小球的速度为