无为一中2022-2023学年度第二学期高一第一次段考
物理试卷
满分：100分：时间：75分钟
一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 关于运动，下列说法正确的是（ ）
A. 运动的物体，一定受到力的作用
B. 只有曲线运动，才能分解为两个直线运动来研究
C. 抛体运动一定是匀变速运动
D. 匀速圆周运动是线速度和角速度都不变的运动
【答案】C
【解析】
【详解】A．物体运动不一定受到力的作用。物体不受力和受平衡力时,都保持原来的静止状态或匀速运动状态。力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因，故A错误；
B．物体做直线运动时，也能将这个运动分解为两个分运动，如竖直上抛运动可以分解成向上的匀速直线运动和向下的自由落体运动，故B错误；
C．抛体运动的物体仅受重力，加速度的大小与方向都不变，一定做匀变速运动，故故C正确；
D．匀速圆周运动是线速度的大小不变，方向时刻改变，故D错误。
故选C。
2. 关于向心加速度的下列说法正确的是（ ）
A. 向心加速度越大,物体速率变化得越快
B. 向心加速度的大小与轨道半径成反比
C. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直
D. 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
【答案】C
【解析】
【详解】向心加速度只改变速度方向,不改变速度的大小.故A错误；向心加速度由外力所提供的向心力及物体质量决定，与速率及半径无关.故B错误；向心加速度为沿半径方向的加速度，方向始终时刻改变,指向圆心,且方向垂直速度方向.故C正确；D错误；故选C
3. A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比，转过的圆心角之比，则下列说法中正确的是
A. 它们的线速度之比
B. 它们的角速度之比
C. 它们的周期之比
D. 它们的向心加速度之比
【答案】A
【解析】
【详解】A．两质点分别做匀速圆周运动，若在相等时间内它们通过的弧长之比为，根据公式公式，线速度之比为，故A正确；
B．通过的圆心角之比为，根据公式，角速度之比为3：2，故B错误；
C．根据公式，故周期之比为2：3，故C错误；
D．根据，加速度之比为，故D错误；
故选A。
4. 如图所示，套在竖直细杆上的物体由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下，沿杆以速度匀速上升经过、，经过点时绳与竖直杆的夹角为，经过点时与定滑轮的连线处于水平方向，则（ ）
A. 经过点时，B的速度等于
B. 经过点时，B的速度不为零
C. 当从至的过程中，B处于失重状态
D. 当从至的过程中，绳子的拉力始终大于B的重力
【答案】D
【解析】
【详解】AB．对于环A经过P点时，它的速度如图中标出的，
这个速度看成是A的合速度，其分速度分别是，因同一根绳上的速度大小相等，则
刚开始时B的速度为
当A环经过Q点时，细绳处于水平位置左侧绳长最短，绳速度等于零，即=0，所以B的速度=0，故AB错误；
CD．因A匀速上升时，由公式
当A上升时，夹角增大，减小，则减小，因此B向下做减速运动，由牛顿第二定律，可知B的加速度向上，B处于超重状态，绳对B的拉力大于B的重力，C错误D正确；
故选D。
5. 2022年北京冬奥会已胜利闭幕，中国队取得了金牌榜第三名的好成绩，北京冬奥会极大的激起了广大民众热爱冰雪运动的热情。题目图中是一名跳台滑雪爱好者从跳台水平起跳后落在斜面滑道上，在一次练习中，他先后分别以和的速度沿同一方向水平跳出，运动中不计空气阻力，则先后两次起跳点到落点的距离之比是（ ）
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【详解】根据平抛运动的规律可知
解得
先后分别以和的速度沿同一方向水平跳出时，起跳点到落点的距离之比是1:4。
故选D。
6. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为的小球、，它们用劲度系数为的轻质弹簧相连接，重力加速度为。现对施加一个水平向右、大小为的恒力，使、在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为，则下列说法错误的是（ ）
A. 弹簧的原长为
B. 斜面的倾角为
C. 撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为
D. 撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为0
【答案】A
【解析】
【详解】AB．对、整体分析，沿斜面方向根据平衡条件可得
解得
对小球进行受力分析，沿斜面方向由平衡条件得
解得
所以弹簧原长为
故B正确，A错误；
C．撤掉恒力的瞬间，对A进行受力分析，沿斜面方向根据牛顿第二定律可得
小球此时的加速度
故C正确；
D．撤掉恒力的瞬间，弹簧弹力不变，球所受合力不变，故球的加速度为零，故D正确。
本题选错误项，故选A。
7. 如图所示，A、B两质点以相同的水平速度v0抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B在光滑斜面上运动，落地点为P2，不计阻力，比较P1、P2在x轴方向上的远近关系是（ ）
A. P1较远 B. P2较远
C. P1、P2等远 D. A、B都有可能
【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】质点A做平抛运动，根据平抛规律得A运动时间
B质点视为在光滑斜面上的类平抛运动，其加速度为
B运动时间
A、B沿x轴方向都做水平速度相等的匀速直线运动，由于运动时间不等，所以沿x轴方向的位移大小不同，P2较远。
故选B。
8. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动且无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为：1，两圆盘和小物体、之间的动摩擦因数相同，距O点为2r，距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（ ）
A. 与滑动前的角速度之比：1
B. 与滑动前的向心加速度之比：3
C. 随转速慢慢增加，先开始滑动
D. 随转速慢慢增加，先开始滑动
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】A．甲、乙两轮子边缘上的各点线速度大小相等，有
得
：3
所以物块相对盘开始滑动前，与的角速度之比为，故A错误；
B．物块相对盘开始滑动前，根据
得与的向心加速度之比为
故B错误；
CD．当两个物体所受的的静摩擦力达到最大，对有
解得
对有
解得
根据甲乙的角速度之比为：3，当转速增加时，设先达到临界角速度，此时的角速度为
说明此时的角速度还没有达到临界值，故先开始滑动，故D正确，C错误。
故选D。
二、多项选择题（共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9. 如图所示，、两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接，另一端绕过定滑轮连接物体。已知和的质量都是，的质量是，、间的动摩擦因数是0.3，其他摩擦不计。由静止释放，下落一定高度的过程中（未落地，未撞到滑轮，取），下列说法正确的是（ ）
A. 、两物体发生相对滑动
B. 物体的加速度大小为
C. 细绳的拉力大小为
D. 物体所受摩擦力的大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】假设、相对静止，将、、看作一个整体，对整体有
隔离分析，在水平方向上，对的静摩擦力作用使其产生加速度，则
而、间的最大静摩擦力为
故假设成立，所以、相对静止，设绳子拉力为，对由牛顿第二定律得
解得
故CD正确，AB错误。
故选CD。
10. 如下图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A. 小球在圆周最高点时所受的向心力一定为重力
B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D. 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
【答案】CD
【解析】
【详解】A.在最高点若速度比较大，则有
所以向心力不一定由重力提供，故A项与题意不相符；
BC.当在最高点速度，此时F=0，重力提供向心力，此时的速度是物体做圆周运动在最高点的最小速度，故B与题意不相符，C项与题意相符；
D.在最低点有：
拉力一定大于重力，故D项与题意相符．
11. 如图所示，河宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河，出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点，则下列判断正确的是（ ）
A. 甲船正好也在A点靠岸
B. 甲船在A点左侧靠岸
C. 甲乙两船可能在未到达对岸前相遇
D. 甲乙两船到达对岸的时间相等
【答案】BD
【解析】
【分析】根据乙船恰好直达对岸A点，可知，小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，抓住分运动和合运动具有等时性，可以比较出两船到达对岸的时间以及甲船沿河岸方向上的位移。
【详解】乙船恰好直达对岸A点，根据速度的合成与分解可知
将小船的运动分解为平行于河岸和垂直于河岸两个方向，根据分运动和合运动具有等时性，知甲乙两船到达对岸的时间相等，渡河时间
甲船沿河岸方向上的位移
甲船在A点左侧靠岸，两船不会相遇，故BD正确，AC错误。
故选BD。
三、实验题（共2小题，每空3分，共21分）
12. 利用力传感器研究“加速度与合外力关系”的实验装置如图所示。
（1）关于该实验的说法，正确的是___________。
A.做实验之前不需要平衡摩擦力
B.小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多
C.应调节定滑轮的高度使细线与木板平行
D.为了实验安全，打点计时器接直流电源
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图丙所示。已知打点计时器每间隔0.02s打一个点。
①从图可知小车在C点速度___________m/s。（计算结果保留2位有效数字）
②实验中纸带的___________（选填“左”或“右”）端与小车相连接。
（3）数据在坐标系中作出了图乙所示的 图像。
①图线不过坐标原点的原因是___________。
②如果传感器的质量为0.10kg，小车质量为___________kg。（计算结果保留2位有效数字）
【答案】 ①. C ②. 0.10 ③. 左 ④. 未补偿阻力或补偿阻力不足 ⑤. 0.40
【解析】
【详解】（1）[1]A．此实验必须平衡摩擦力，故A错误；
B．由于实验中用到了力传感器，所以没必要使小车质量远大于钩码质量，故B错误；
C．实验时应调节定滑轮高度，使细线与木板平行，保证绳子的拉力等于拉动小车的合力，故C正确；
D．打点计时器必须使用交流电源，故D错误。
故选C。
（2）[2]C点的速度大小为
[3]小车做匀加速直线运动，速度越来越快，相同时间下点的间距越来越大，所以点的间距密集的地方是与小车连接的地方，即纸带的左端与小车连接。
（3）[4]由图像可知，当拉力为0.1N时，加速度还等于零，说明图线不过原点的原因是未补偿阻力或补偿阻力不足。
[5]设传感器质量为m，小车质量为M。根据牛顿第二定律有
整理有
结合题图可知。图像的斜率k为小车和传感器质量之和的倒数，有
解得
13. 在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法面出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．
某同学在描绘中抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20 cm，=20.20cm，A、B、C三点同水平距离=x=12.40cm，g取10m/s ，则物体平抛运动的初速度的计算式为______________(用字母、、x和g表示)，代入数据得其大小为________m/s.
【答案】 ①. ②. 1.24m/s
【解析】
【详解】根据h2 h1＝gT2得，，则初速度．
代入数据解得
四、计算题（共3小题，14题12分，15题12分，16题11分，共35分，解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14. 小船在宽的河中横渡，水流速度为，船在静水中的速度为。
（1）要使小船到达正对岸，应如何航行？历时多长？
（2）小船渡河的最短时间为多长？
（3）若水流速度是，船在静水中的速度是，则怎样渡河才能使船漂向下游的距离最短？最短距离是多少？
【答案】（1）船的航向与上游河岸成60°，；（2）50s；（3）船头与上游河岸的夹角53°，267m
【解析】
【详解】（1）要使小船到达正对岸，合速度v应垂直于河岸，如图甲所示，则
故
即船的航向与上游河岸成60°，渡河时间
（2）考虑一般情况，设船头与上游河岸成任意角θ，如图乙所示
船渡河的时间取决于垂直于河岸方向的分速度
v⊥＝v船sin θ
故小船渡河的时间为
当，即船头与河岸垂直时，渡河时间最短，最短时间为
（3）因为，所以船不可能垂直河岸横渡，不论航向如何，总被水流冲向下游．如图丙所示，设船头（v船）与上游河岸成θ角，合速度v与下游河岸成α角，可以看出：α角越大，船漂向下游的距离x′越短．以v水的矢尖为圆心，以v船的大小为半径画圆，当合速度v与圆相切时，α角最大
则
故船头与上游河岸的夹角
又
代入数据解得
15. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着落，测得AB间的距离是75m，斜坡与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力（，，），求：
（1）运动员在空中飞行的时间；
（2）运动员到B处的速度大小；
（3）运动员在空中离坡面的最大距离。
【答案】（1）；（2）；（3）9m
【解析】
【详解】（1）设AB长度为s，根据平抛运动规律，运动员在竖直方向上的位移大小
在竖直方向上的分运动为自由落体运动，有
运动员在空中的飞行时间为
（2）运动员在水平方向上的位移大小
在水平方向上的分运动为匀速直线运动，有
运动员在A处水平飞出的速度大小为
运动员到B处竖直速度大小为
运动员到B处的速度大小为
（3）取沿斜坡向下方向（x方向）与垂直于斜坡向上方向（y方向）分析运动员的运动，则在垂直于斜坡方向上有
当运动员垂直于斜坡方向速度为0时，运动员在空中离坡面的距离最大，则有
16. 如图所示，光滑水平面上静止放置质量M＝2kg，长L＝0.84m的长木板C，离板左端s＝0.12m处静止放置质量mA＝1 kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ＝0.4；在板右端静止放置质量mB＝1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g＝10m/s2。现在木板上加一水平向右的力F，问：
(1)当F＝9N时，小物块A的加速度为多大？
(2)若F足够大，则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少？
(3)若在A与B发生碰撞瞬间两者速度交换且此时撤去力F，A最终能滑出C，则F的最大值为多少？
【答案】(1)3m/s2；(2)0.6s；(3)13.3N
【解析】
【详解】(1)设M和mA一起向右加速，它们之间静摩擦力为f，由牛顿第二定律得
F＝(M＋mA)a
得
a＝3m/s2
f＝mAa＝3 N<μmAg＝4 N
表明加速度的结果是正确的。
(2)mA在与mB碰之前运动时间最短，必须加速度最大，则
fm＝μmAg＝mAa1
L－s＝
解得
t1＝0.6s
(3)在A与B发生碰撞时，A刚好滑至板的左端，则此种情况推力最大，设为F1，对板C，有
F1－μmAg＝MaC
L＝
解得
F1＝N≈13.3 N无为一中2022-2023学年度第二学期高一第一次段考
物理试卷
满分：100分：时间：75分钟
一、单项选择题（共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题意）
1. 关于运动，下列说法正确的是（ ）
A. 运动的物体，一定受到力的作用
B. 只有曲线运动，才能分解为两个直线运动来研究
C. 抛体运动一定是匀变速运动
D. 匀速圆周运动是线速度和角速度都不变的运动
2. 关于向心加速度的下列说法正确的是（ ）
A. 向心加速度越大,物体速率变化得越快
B. 向心加速度的大小与轨道半径成反比
C. 向心加速度的方向始终与速度方向垂直
D. 在匀速圆周运动中向心加速度是恒量
3. A、B两个质点分别做匀速圆周运动，在相等时间内通过的弧长之比，转过的圆心角之比，则下列说法中正确的是
A. 它们的线速度之比
B. 它们的角速度之比
C. 它们的周期之比
D. 它们的向心加速度之比
4. 如图所示，套在竖直细杆上的物体由跨过定滑轮且不可伸长的轻绳与B相连，在外力作用下，沿杆以速度匀速上升经过、，经过点时绳与竖直杆的夹角为，经过点时与定滑轮的连线处于水平方向，则（ ）
A. 经过点时，B的速度等于
B. 经过点时，B的速度不为零
C. 当从至的过程中，B处于失重状态
D. 当从至的过程中，绳子的拉力始终大于B的重力
5. 2022年北京冬奥会已胜利闭幕，中国队取得了金牌榜第三名的好成绩，北京冬奥会极大的激起了广大民众热爱冰雪运动的热情。题目图中是一名跳台滑雪爱好者从跳台水平起跳后落在斜面滑道上，在一次练习中，他先后分别以和的速度沿同一方向水平跳出，运动中不计空气阻力，则先后两次起跳点到落点的距离之比是（ ）
A. B. C. D.
6. 如图所示，倾角为的斜面固定在水平地面上，斜面上有两个质量均为的小球、，它们用劲度系数为的轻质弹簧相连接，重力加速度为。现对施加一个水平向右、大小为的恒力，使、在斜面上都保持静止，如果斜面和两个小球的摩擦均忽略不计，此时弹簧的长度为，则下列说法错误的是（ ）
A. 弹簧的原长为
B. 斜面的倾角为
C. 撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为
D. 撤掉恒力的瞬间，小球的加速度为0
7. 如图所示，A、B两质点以相同的水平速度v0抛出，A在竖直平面内运动，落地点为P1，B在光滑斜面上运动，落地点为P2，不计阻力，比较P1、P2在x轴方向上的远近关系是（ ）
A. P1较远 B. P2较远
C. P1、P2等远 D. A、B都有可能
8. 如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动且无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为：1，两圆盘和小物体、之间的动摩擦因数相同，距O点为2r，距点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时（ ）
A. 与滑动前的角速度之比：1
B. 与滑动前的向心加速度之比：3
C 随转速慢慢增加，先开始滑动
D. 随转速慢慢增加，先开始滑动
二、多项选择题（共3小题，每小题4分，共12分。在每小题给出的四个选项中，有多个选项正确。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分）
9. 如图所示，、两物体叠放在光滑水平桌面上，轻质细绳一端连接，另一端绕过定滑轮连接物体。已知和的质量都是，的质量是，、间的动摩擦因数是0.3，其他摩擦不计。由静止释放，下落一定高度的过程中（未落地，未撞到滑轮，取），下列说法正确的是（ ）
A. 、两物体发生相对滑动
B. 物体的加速度大小为
C. 细绳拉力大小为
D. 物体所受摩擦力大小为
10. 如下图所示，用长为L的细绳拴着质量为m的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是( )
A. 小球在圆周最高点时所受向心力一定为重力
B. 小球在最高点时绳子的拉力不可能为零
C. 若小球刚好能在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点的速率为
D. 小球过最低点时绳子的拉力一定大于小球重力
11. 如图所示，河的宽度为L，河水流速为u，甲、乙两船均以静水中的速度v同时渡河，出发时两船相距2L，甲、乙船头均与岸边成60°角，且乙船恰好能直达正对岸的A点，则下列判断正确的是（ ）
A. 甲船正好也在A点靠岸
B. 甲船在A点左侧靠岸
C. 甲乙两船可能在未到达对岸前相遇
D. 甲乙两船到达对岸的时间相等
三、实验题（共2小题，每空3分，共21分）
12. 利用力传感器研究“加速度与合外力的关系”的实验装置如图所示。
（1）关于该实验的说法，正确的是___________。
A.做实验之前不需要平衡摩擦力
B.小车的质量必须比所挂钩码的质量大得多
C.应调节定滑轮的高度使细线与木板平行
D.为了实验安全，打点计时器接直流电源
（2）从实验中挑选一条点迹清晰的纸带，每5个点取一个计数点，用刻度尺测量计数点间的距离如图丙所示。已知打点计时器每间隔0.02s打一个点。
①从图可知小车在C点的速度___________m/s。（计算结果保留2位有效数字）
②实验中纸带的___________（选填“左”或“右”）端与小车相连接。
（3）数据在坐标系中作出了图乙所示的 图像。
①图线不过坐标原点的原因是___________。
②如果传感器的质量为0.10kg，小车质量为___________kg。（计算结果保留2位有效数字）
13. 在做“研究平抛运动”的实验时，通过描点法面出小球平抛运动的轨迹，并求出平抛运动的初速度，实验装置如图甲所示．
某同学在描绘中抛运动轨迹时，得到的部分轨迹曲线如图乙所示.在曲线上取A、B、C三个点，测量得到A、B、C三点间竖直距离=10.20 cm，=20.20cm，A、B、C三点同水平距离=x=12.40cm，g取10m/s ，则物体平抛运动的初速度的计算式为______________(用字母、、x和g表示)，代入数据得其大小为________m/s.
四、计算题（共3小题，14题12分，15题12分，16题11分，共35分，解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）
14. 小船在宽的河中横渡，水流速度为，船在静水中的速度为。
（1）要使小船到达正对岸，应如何航行？历时多长？
（2）小船渡河的最短时间为多长？
（3）若水流速度是，船在静水中的速度是，则怎样渡河才能使船漂向下游的距离最短？最短距离是多少？
15. 跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，现有某运动员从跳台A处沿水平方向飞出，在斜坡B处着落，测得AB间的距离是75m，斜坡与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力（，，），求：
（1）运动员在空中飞行的时间；
（2）运动员到B处的速度大小；
（3）运动员在空中离坡面的最大距离。
16. 如图所示，光滑水平面上静止放置质量M＝2kg，长L＝0.84m的长木板C，离板左端s＝0.12m处静止放置质量mA＝1 kg的小物块A，A与C间的动摩擦因数μ＝0.4；在板右端静止放置质量mB＝1kg的小物块B，B与C间的摩擦忽略不计。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，A、B均可视为质点，g＝10m/s2。现在木板上加一水平向右的力F，问：
(1)当F＝9N时，小物块A的加速度为多大？
(2)若F足够大，则A与B碰撞之前运动的最短时间是多少？
(3)若在A与B发生碰撞瞬间两者速度交换且此时撤去力F，A最终能滑出C，则F最大值为多少？
