郑州基石中学2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷
总分：100分 时间：70分钟
一、单选题(共32分)
1．(本题4分)如图所示，地球可以看作是一个球体，O点为地球球心，位于长沙的物体A和位于赤道上的物体B，都随地球自转做匀速圆周运动，则下列表述正确的是（ ）
A．物体的周期TA=TB B．物体的线速度vA>vB
C．物体的角速度ωA>ωB D．物体的角速度ωA<ωB
2．(本题4分)下列关于曲线运动的说法正确的是（ ）
A．曲线运动可以是变速运动也可以是匀速运动
B．平抛运动是匀变速运动
C．匀速圆周运动是匀速运动
D．曲线运动受到的合外力可以为零
3．(本题4分)匀速圆周运动是一种（ ）
A．匀速运动 B．匀加速运动
C．匀加速曲线运动 D．变加速曲线运动
4．(本题4分)如图所示，在M点分别以不同的速度将两个小球水平抛出，两小球分别落在水平地面上的P点、Q点。已知O点是M点在地面上的竖直投影，∶＝1∶3，且不考虑空气阻力的影响，下列说法中正确的是（ ）
A．两小球的下落时间之比为1∶3
B．两小球的下落时间之比为1∶4
C．两小球的初速度大小之比为1∶3
D．两小球的初速度大小之比为1∶4
5．(本题4分)如图所示的四幅图表示的是有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（ ）
A．如图a，汽车通过拱桥的最高点时重力提供向心力
B．图b所示是一圆锥摆，合力沿绳指向悬点
C．如图c，小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，合力指向圆心
D．如图d，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用
6．(本题4分)如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上，有一物体随圆筒一起转动而未滑动。当圆筒的转速减小以后，物体仍然随圆筒一起匀速转动而未滑动，则下列说法正确的是（ ）
A．物体所受弹力增大，摩擦力增大 B．物体所受弹力不变，摩擦力减小
C．物体所受弹力减小，摩擦力不变 D．物体所受弹力增大，摩擦力不变
7．(本题4分)如图所示，A、B两小球从相同高度同时水平抛出，经过时间t在空中相遇，若两球的抛出速度都变为原来的2倍，则两球从抛出到相遇经过的时间为（ ）
t B．
C． D．
8．(本题4分)如图所示是物体做匀变速曲线运动的轨迹的示意图，箭头表示物体在该点的速度方向。已知物体在B点的加速度方向与速度方向垂直，则下列说法正确的是（ ）
A．A点的速率大于B点的速率
B．B点的速率大于C点的速率
C．A点的加速度比B点的加速度大
D．B点的加速度比C点的加速度大
二、多选题(共24分，少选得2分，错选得0分)
9．(本题4分)如图，轻绳OA拴着质量为m的物体，在竖直平面内做半径为R的圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A．小球过最高点时，绳子拉力可以为零
B．小球过最高点时的最小速度是0
C．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反
D．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，小球过最高点时的最小速度是
10．(本题4分)质量为m的球用长为L的细绳悬于天花板的O点，并使之在水平面内做匀速圆周运动，细线与竖直线成θ角，则以下正确的是（ ）
A．摆球受重力、拉力和向心力的作用
B．摆球只受重力、拉力的作用
C．摆球做匀速圆周运动的向心力为mgtanθ
D．摆球做匀速圆周运动的向心加速度为gtanθ
11．(本题4分)如图所示，一位同学玩飞镖游戏，圆盘最上端有一P点，飞镖抛出时与P等高，且距离P点为，当飞镖以初速度垂直盘面瞄准P点抛出的同时，圆盘以经过盘心O点的水平轴在竖直平面内匀速转动，忽略空气阻力，重力加速度为，若飞镖恰好击中P点，则（ ）
A．圆盘的半径为10cm
B．圆盘转动的周期可能是0.4s
C．圆盘转动的角速度最小值为
D．若飞镖初速度增大1倍，则它将击中圆心O
12．(本题4分)如图小木块a和b，质量分别为m和2m(可视为质点)放在水平圆盘上，a与转轴的距离为l，b与转轴的距离为2l，a和b跟随圆盘以角速度ω绕OO′转动，下列说法正确的是( )
A．a、b的向心加速度aa＝2ab
B．a、b的转动周期Tb＝2Ta
C．a、b的线速度vb＝2va
D．a、b所受的静摩擦力Fb＝4Fa
13．(本题4分)如图所示，一个半径的半圆柱体放下水平地面上，一小球从圆柱体左端A点正上方的B点水平抛出（小球可视为质点），恰好从C点切线方向进入，已知O为半圆柱体圆心，与水平方向夹角为53°，重力加速度为，则（ ）
小球从B点运动到C点所用时间为
小球从B点运动到C点所用时间为
小球做平抛运动的初速度为
小球做平抛运动的初速度为
14．(本题4分)如图所示，小球A、B分别从和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和。忽略空气阻力，则（ ）
A．A和B的位移大小相等 B．A的运动时间是B的2倍
C．A的初速度是B的 D．A的末速度比B的大
三、填空题(共6分)
15．(本题6分)图中所示为一皮带传动装置，右轮的半径为r，a是它边缘上的一点。左侧是一轮轴，大轮的半径为4r，小轮的半径为2r。b点在小轮上，到小轮中心的距离为r。c点和d点分别位于小轮和大轮的边缘上。若在传动过程中，皮带不打滑。则a点、b点、c点的线速度大小之比为___________，a点、b点、c点的角速度大小之比为___________；a点、b点、c点的向心加速度之比为___________。
四、解答题(共38分)
16．(本题12分)如图所示，一长的轻杆一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量的小球。轻杆随转轴O在竖直平面内做顺时针的匀速圆周运动，角速度，重力加速度。求：
（1）小球的线速度大小及向心加速度大小；
（2）当小球位于最低点C与最高点A时，杆对小球的作用力、的大小之差。
17．(本题14分)如图所示，长度为L＝4.5m的轻绳，系一质量为的小球在竖直平面内做圆周运动，小球刚好能够经过最高点A；已知轻绳可以承受的最大张力为60N，当小球运动到最低点时，绳恰好断裂，之后小球恰好沿倾角为的斜面下滑，B点距斜面高度为H，斜面高度为，动摩擦因数为，小球可视为质点，g取10m/s2（小球在斜面上的运动视作滑动，，）。求：
（1）小球在最高点时的速度大小以及绳断裂瞬间小物块的速度大小；
（2）小球从最低点到斜面顶端的水平距离；
（3）小球到达斜面底端D点时的速度大小。
18．(本题12分)如图所示，一辆质量为1吨的汽车静止在一座半径为50m的圆弧形拱桥顶部（），求：
（1）此时汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；
（2）如果汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部，则汽车对圆弧形拱桥的压力是多大；
（3）汽车以多大速度通过拱桥的顶部时，汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零答案第1页，共2页基石中学2022-2023学年高一下学期4月期中考试物理参考答案：
1．A
【分析】本题考查对圆周运动线速度、角速度、周期的分析。
【详解】地球表面的物体随地球自转，故两物体周期和角速度都相同。赤道物体轨道半径大，线速度较大。故A正确，BCD错误。
故选A。
2．B
【详解】A．曲线运动的速度方向在随时变化，故曲线运动一定是变速运动，A错误；
B．平抛运动只受重力作用，加速度不变，所以平抛运动是匀变速运动，B正确；
C．匀速圆周运动速度方向随时在变化，所以匀速圆周运动是变速运动，C错误；
D．曲线运动速度在随时发生变化，因此一定受到不为零的合外力，D错误。
故选B。
3．D
【详解】A．匀速圆周运动是速度大小不变，方向随时改变的运动，故A错误；
BCD．匀速圆周运动的加速度大小不变，方向指向圆心，所以加速度随时在改变，故BC错误，D正确。
故选D。
4．D
【详解】AB．依题意两小球下落高度相同，根据公式
所以两小球的下落时间之比为1∶1。故AB错误；
CD．两小球的水平分位移之比为
又
解得
故C错误；D正确。
故选D。
5．C
【详解】A．汽车通过拱桥得最高点时，向心力方向向下，重力和支持力的合力提供向心力，A错误；
B．圆锥摆的合力指向圆心，B错误；
C．小球在光滑而固定的圆锥筒内做匀速圆周运动，支持力和重力的合力提供向心力，指向圆心，C正确；
D．火车速度过大时，外轨对外轮缘有挤压作用，D错误。
故选C。
6．C
【详解】物体所受弹力提供向心力，当圆筒的转速减小以后，物体所需向心力减小，则弹力减小，但在竖直方向上物体合力为零，所受摩擦力与重力大小始终相等，所以摩擦力不变。
故选C。
7．C
【详解】把平抛运动分解成水平方向上的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，根据运动的独立性和等时性可知，平抛运动的时间和水平方向上运动的时间相同。由题意可知
当速度变为2倍时
故选C。
8．A
【详解】AB．根据题意，画出物体在各点的加速度与速度方向，如图所示
由图可知，物体从点到点做减速运动，从点到点做加速运动，故B错误，A正确；
CD．根据题意可知，物体做匀变速曲线运动，加速度不变，故CD错误。
故选A。
9．AC
【详解】AB．小球在最高点，向心力由重力和轻绳拉力共同提供，有
当轻绳拉力变小时，小球速度会随之减小，当拉力为零时，小球具有最小速度为
故A正确；B错误；
CD．若将轻绳OA换成轻杆，则小球过最高点时，轻杆对小球的作用力可以与小球所受重力大小相等，方向相反，此时满足
即小球过最高点的速度取零。故C正确；D错误。
故选AC。
10．BCD
【详解】AB.摆球受重力，拉力作用，重力和拉力的合力提供向心力，A错误B正确．
CD.重力和拉力的合力提供向心力：，所以向心加速度，CD正确
11．AB
【详解】A．根据题意可知，飞镖做平抛运动，水平方向上有
解得飞行时间为
竖直方向上有
解得
故A正确；
BC．根据题意，设圆盘转动得周期为，则有
当时，周期最大为
由公式可知，此时角速度最小为
故C错误，B正确；
D．若飞镖初速度增大1倍，由A分析可知，飞行时间为
则下落高度为
即不能将击中圆心O，故D错误
故选AB。
12．CD
【详解】a、b共轴转动，角速度相同，a、b转动半径分别为l和2l，由a=rω2得：ab=2aa．故A错误．由T=，ω相同，得：Tb=Ta．故B错误．由v=rω得：vb=2va．故C正确．两个木块都由静摩擦力提供向心力，由F=ma得：Fb=4Fa．故D正确．故选CD．
13．AC
【详解】小球做平抛运动，飞行过程中恰好与半圆轨道相切于点，由几何关系知速度与水平方向的夹角为，设位移与水平方向的夹角为，则有
因为
又
解得
根据
解得
水平位移
解得
故AC正确，BD错误。
故选AC。
14．AD
【详解】A．位移为初位置到末位置的有向线段，如图所示可得
，
A和B的位移大小相等，A正确；
B．平抛运动运动的时间由高度决定，即
，
则A的运动时间是B的倍，B错误；
C．平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则
，
则A的初速度是B的，C错误；
D．小球A、B在竖直方向上的速度分别为
，
所以可得
，
即，D正确。
故选AD。
15．
【详解】[1]由于a、c两点是传送带传动的两轮子边缘上两点，则
b、c两点同轴
由
得
则a点、b点、c点的线速度大小之比为
[2]因为
得
b、c两点同轴
a点、b点、c点的角速度大小之比为
[3] 根据
所以a点、b点、c点的向心加速度之比为
16．（1），；（2）
【详解】（1）依题意，线速度为
向心加速度为
（2）根据圆周运动规律，在最高点A时有
在最低点C时有
故
17．（1）；15m/s；（2）；（3）31 m/s
【详解】（1）小球在最高点时，由
解得
在最低点B时
（2）小球从B点到C点做平抛运动，在C点时
从B到C的时间为
故其水平距离为
（3）在C点时平行于CD斜面的速度为
在斜面上，由牛顿第二定律得
得
从C到D小球做匀加速直线运动
其中
18．（1）；（2）；（3）
【详解】（1）汽车静止在弧形拱桥顶部
根据牛顿第三定律，可得汽车对圆弧形拱桥的压力是
（2）汽车以10m/s的速度经过拱桥的顶部
求得
根据牛顿第三定律，可得汽车对圆弧形拱桥的压力是；
（3）汽车对圆弧形拱桥的压力恰好为零
求得
答案第1页，共2页
