2022-2023学年浙江省重点学校高一（下）期中联考物理试卷（含解析）

2022-2023学年浙江省重点学校高一（下）期中联考物理试卷
一、单选题（本大题共13小题，共39.0分）
1. 下列单位属于国际制单位的是( )
A. B. C. D.
2. 汽车以恒定的速率绕圆形广场一周用时，则汽车每行驶速度方向变化的角度是( )
A. B. C. D.
3. 关于曲线运动的说法正确的是( )
A. 做曲线运动物体所受合外力大小一定发生变化
B. 做曲线运动物体所受合外力方向一定发生变化
C. 曲线运动一定是变速运动
D. 曲线运动一定是变加速运动
4. 下列关于圆周运动的说法不正确的是( )
A. 做匀速圆周运动物体的向心力一定指向圆心
B. 做变速圆周运动物体的向心力一定指向圆心
C. 做变速圆周运动物体所受合外力一定指向圆心
D. 做匀速圆周运动物体所受合外力一定指向圆心
5. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由向行驶，速度逐渐增加。选项A、、、分别画出了汽车转弯时所受合力的四种方向，其中你认为正确的是( )
A. B.
C. D.
6. 如图所示，、两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，不计空气阻力，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的倍，若小球能落到半圆轨道上，小球能落到斜面上，则下列说法正确的是( )
A. 球不可能垂直落在半圆轨道上 B. 球一定先落在半圆轨道上
C. 两球不可能同时落在半圆轨道上和斜面上 D. 球一定先落在斜面上
7. 年月日，土耳其发生两次级地震，多地建筑被夷为平地，震感遍及亚欧非多洲，中国第一时间派出多支救援队参与救援工作。救援过程中，有救援人员利用悬停的无人机，由静止释放急救包。急救包在下落过程中受到水平风力的影响，不计空气阻力，下列说法正确的是( )
A. 风力越大，急救包下落时间越长 B. 风力越大，急救包下落时间越短
C. 急救包着地速度大小与风力大小无关 D. 急救包下落时间与风力大小无关
8. 质量为的物块放在绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上，两者保持相对静止一起做匀速圆周运动如图所示。若已知物块与圆盘之间的动摩擦因数为，重力加速度为，则下列说法正确的是( )
A. 物块受到重力、支持力、摩擦力和向心力作用
B. 物块随圆盘一起运动时受到的摩擦力大小为，方向指向圆心
C. 因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，所以物块所受力的合力为
D. 物块受到重力、支持力、摩擦力作用
9. 如图所示，某人用绳通过定滑轮沿水平方向拉小船，让小船以速度匀速向左运动，某时刻绳与水平方向夹角为，则此时人的速度与小船速度的关系为( )
A. B. C. D.
10. 如图所示是自行车传动结构的示意图，其中，，分别是小齿轮，大齿轮和后轮边缘上的点。已知，则在正常传动过程中，、的线速度大小之比为( )
A. B. C. D.
11. 某走时准确的时钟，时针、分针、秒针长度之比为，则时针、分针、秒针的角速度之比为( )
A. B. C. D.
12. 跳台滑雪是一项勇敢者的运动。现有某运动员可看成质点从跳台处以水平速度飞出，飞行一段时间后在斜坡处着陆，点为离坡道最远的位置，忽略空气阻力。下列说法正确的是( )

A. 运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向不同
B. 运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向相同
C. 轨迹和在上的投影长度之比为
D. 若减小水平飞出速度，运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将变小
13. 如图，排球场地总长，网高，运动员在后场区底边距中央网水平距离米正上方高处跳起发球，假设排球被击出时的初速度是水平且与底边垂直方向的，可以认为排球是做平抛运动，。问：击球高度满足什么条件时会出现无论球的水平初速度多大都会触网或越界？( )

A. B. C. D. 不存在以上情况
二、多选题（本大题共3小题，共9.0分）
14. 如图所示：在一倾角为的斜面顶端分别以和水平抛出质量相同的两个小球，分别落在斜面上的、位置，不计空气阻力，则小球从飞出到落到斜面上的整个过程中，下列说法正确的是( )
A. 两小球在空中飞行的时间之比为
B. 两小球在空中飞行的时间相同
C. 两小球下落的高度之比为
D. 两小球在空中飞行的位移大小之比为
15. 某幼儿园举办趣味运动会，小朋友们向放在水平地面正前方小桶中水平抛球，结果球划着一条弧线越过小桶落在了小桶的前方地面上。不计空气阻力，在起抛点和小桶水平距离不变的情况下，为了能把小球顺利抛进小桶中，他可能作出的调整为( )
A. 初速度增大，提高抛出点高度 B. 初速度大小不变，降低抛出点高度
C. 减小初速度，抛出点高度不变 D. 初速度大小不变，提高抛出点高度
16. 如图所示，内壁光滑的圆锥筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动，两个质量相同的小球和紧贴着内壁分别在图中所示的水平面内做匀速圆周运动，圆周运动的半径分别为和，下列说法正确的是( )
A. 球和球的角速度之比为
B. 球和球的线速度大小之比为
C. 球和球的周期之比为
D. 球和球对筒壁的压力大小之比为
三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）
17. 如图所示为向心力演示器，可用来“探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系”。转动手柄可使塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。塔轮自上而下有三层，每层左、右塔轮半径比分别是：、：和：。左、右塔轮通过皮带连接，皮带不打滑，可通过改变皮带所处层来改变左、右塔轮的角速度之比。实验时，将两个小球分别放在短槽处和长槽的或处，、到左、右塔轮中心的距离相等，两个小球随塔轮做匀速圆周运动，向心力大小关系可由标尺露出的等分格的格数判断。

在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是( )
A、理想实验法 、控制变量法 、等效替代法 、类比法
探究向心力与半径的关系时，应将质量相同的小球分别放在挡板和挡板_____处选填“”或“”，将传动皮带套在左、右塔轮半径比为___选填“或或”的轮盘上。
18. 如图所示为型平抛运动实验器，通过描点法可以画出平抛运动的轨迹。

以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是_____。
A. 斜槽轨道末端切线水平且必须光滑 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 每次挡板高度必须等间距下移
如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为，期中获得的几个位置如图中的所示，重力加速度，则小球平抛的初速度的大小为_____，小球运动到点时竖直方向的分速度大小为_____计算结果均保留两位有效数字；若以点为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向下为轴正方向，则抛出点的坐标为_____，_____结果均以为单位。
四、计算题（本大题共4小题，共36.0分）
19. 如图所示，一探险者正从某瀑布上游划船渡河，已知河流的宽度，此时探险者正处于河流正中央点处，该点与下游瀑布危险区的最短距离为。已知水流速度为。从此时开始计时，
若小船在静水中速度为，则船到岸的最短时间是多少？所到目的地与河流正对岸间的距离是多少？
若小船在静水中速度为，则小船以最短的距离到岸时所需时间是多少？此时船头方向与河岸上游的夹角是多少？
为了使小船能避开危险区沿直线到达对岸，小船在静水中的速度至少是多少？
20. 在某次联合军演中，一架中国无人机进行投弹，无人机以恒定速度水平飞行，在无人机到达某倾角为山坡底端正上方未知处时投出炸弹，正好垂直击中山坡上的目标，不计空气阻力，重力加速度为。求：
炸弹从投出到垂直击中山坡上目标所用时间。
炸弹击中山坡前瞬间速度的大小。
无人机飞行的高度为多少。
21. 如图所示，半径为内壁粗糙的半球形陶罐，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。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，且它和点的连线与之间的夹角为，重力加速度大小为。求：
若开始时转台静止不动，小物块从和球心等高处沿圆弧下滑，经过如图所示位置时小物块速率为，求在该点时小物块向心力的大小以及对陶罐壁的压力大小。
若转台以角速度未知匀速转动时，小物块在图示位置处随容器一起转动，且所受摩擦力恰好为，求小物块角速度。
22. 如图，半径为的水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，在的正上方有一个小球以初速度水平抛出。为圆盘边缘上一点，小球抛出时，恰与的方向平行，若小球恰好直接落在点，则小球抛出时距的高度为多少？圆盘转动的角速度大小多大？重力加速度为
答案和解析
1.【答案】
【解析】符合表示转，符合表示分，两者均不是国际制单位，符合表示弧度，符合表示秒，这两者均为国际制单位，可知属于国际制单位的是。
故选C。
2.【答案】
【解析】
【分析】
由圆周运动可求角速度，进而可得对应过程的角度。
本题考查利用数学知识解决实际问题，关键是要会用角速度定义式；其次是要知道汽车速度改变的角度等于圆周运动转过的角度。
【解答】
汽车角速度为：
故汽车每行驶，转过的角度为，
汽车速度改变的角度等于圆周运动转过的角度。
故选D。

3.【答案】
【解析】
【分析】
曲线运动的速度方向沿着曲线上该点的切线方向，时刻改变，故其一定是变速运动，一定具有加速度，合外力一定不为零，且合外力指向曲线的内侧。
本题关键要明确曲线运动的运动学特点速度一定变化，一定具有加速度和动力学特点合力与速度不在同一条直线上，且指向曲线的内侧。
【解答】
做曲线运动的物体，其受到的合外力一定不为零，但合力可以不变，例如平抛运动，故AB错误；
C.做曲线运动的物体，速度方向一定变化，故曲线运动一定是变速运动，故C正确；
D.曲线运动一定有加速度，加速度不一定变化，可以是是匀变速运动，例如平抛运动，故D错误；
故选C。
4.【答案】
【解析】
【分析】
做圆周运动的物体需要有向心力，而向心力一定指向圆心，做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，大小不变，方向始终改变。
本题主要考查了动能定理的直接应用及圆周运动向心力的概念，难度不大，属于基础题。
【解答】
向心力是根据效果命名的，是指物体做圆周运动时需要指向圆心的力，所以不管物体做匀速圆周运动还是变速圆周运动，向心力一定指向圆心，故AB正确；
做匀速圆周运动的物体，合力提供向心力，大小不变，方向一定指向圆心，而变速圆周运动，合外力一定不指向圆心，故C错误D正确。
本题选择错误的，故选C。
5.【答案】
【解析】
【分析】
物体做曲线运动合外力与速度呈锐角，物体速度增大并改变方向。
【解答】
汽车从点运动到，曲线运动，必有些力提供向心力，向心力是指向圆心的；汽车同时加速，所以沿切向方向有与速度相同的合力；向心力和切线合力与速度的方向的夹角要小于，故C正确。
故选C。

6.【答案】
【解析】
【分析】
平抛运动在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动，将圆轨道和斜面重合在一起进行分析比较，即可得出正确答案．
本题考查平抛运动比较灵活，学生容易陷入计算比较的一种错误方法当中，不能想到将半圆轨道和斜面轨道重合进行分析比较．
【解答】
将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，
交点为，初速度合适，可知小球做平抛运动落在点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上。若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上。故BCD错误。
A.若球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的倍，而在平抛运动中，某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的倍，两者相互矛盾，所以球不可能垂直落在半圆轨道上，故A正确。
故选A。
7.【答案】
【解析】救灾物资参加两个分运动，水平方向受到水平风力的影响，随空气加速运动，竖直方向由静止放救灾物资做自由落体运动，由于竖直分运动不受水平分运动的干扰，所以运动时间与风速无关，故AB错误，D正确；
C.物资落地速度由水平分速度和竖直分速度合成，水平的速度有风速决定，故风速越大，合速度越大，即着地速度越大，故C错误。
故选D。
8.【答案】
【解析】解：
、物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力的作用，向心力是以效果命名的力，不能把向心力当作一个力去进行受力分析，故A错误，D正确；
B、物体相对圆盘静止，而圆盘在水平面内绕通过中心的竖直轴匀速转动，所以物体做匀速圆周运动，竖直方向受重力和支持力平衡，水平方向受静摩擦力充当向心力，摩擦力大小一定小于或等于，方向指向圆心，故B错误；
C、因为物块和圆盘一起做匀速圆周运动，物块所受合外力的大小即向心力的大小为，故C错误。
故选：。
物体相对圆盘静止，物体做匀速圆周运动，根据离心运动的条件判断；物块随圆盘一起运动时受到重力、支持力、摩擦力的作用；静摩擦力大小一定小于或等于，方向指向圆心；物块和圆盘一起做匀速圆周运动，物块所受合外力的大小等于向心力的大小。
此题考查的是匀速圆周运动问题，知道匀速圆周运动的向心力是物体所受的合外力来提供，知道离心运动的条件。
9.【答案】
【解析】将小船某时刻的速度沿着绳和垂直于绳正交分解

由平行四边形定则可知此时人的速度 与小船速度 的关系为
故选A。
10.【答案】
【解析】、同轴转动，角速度相等，则有
根据角速度与线速度的关系有
，
根据题意有
、通过皮带传动，线速度大小相等，则有
解得
故选B。
11.【答案】
【解析】
【分析】
时针、分针和秒针都是做匀速圆周运动，根据转过的角度之间的关系可以求得角速度之比。
本题考查物体做匀速圆周运动的运动规律及匀速圆周运动各物理量间关系，考查考生的理解能力和推理能力。
【解答】
钟表的原理为：秒针转一圈为秒，分针转一圈为分，时针转一圈为小时。根据周期的定义，秒针转一圈为秒，分针转一圈为秒，时针转一圈为秒，所以秒针、分针与时针的周期之比为：：，
根据可得时针、分针与秒针的角速度之比为，故ABD错误，C正确；
故选C。

12.【答案】
【解析】根据题意可知，运动员在空中做平抛运动，加速度为重力加速度，则速度变化量为
方向竖直向下，则运动员在空中任意相等时间内速度变化量的大小相等，方向相同，故A错误，B正确；
C.根据题意，由对称性可知，运动员从 到 和从 到 的时间相等，由于由于运动员在沿斜面方向上做匀加速直线运动的初速度不为零，所以轨迹 和 在 上的投影长度之比不为 ，故C错误；
D.根据平抛运动的规律，速度偏角的正切值等于位移偏角正切值的倍，即
可知，无论水平飞出的速度为何值，只要运动员落到斜坡上时，则位移偏角都相同，所以速度偏角也都相同，即运动员落到斜坡时速度与水平方向的夹角将不变，故D错误。
故选B。
13.【答案】
【解析】
【分析】
设击球点的高度为，当较小时，击球速度过大会出界，击球速度过小又会触网，情况是球刚好擦网而过，落地时又恰压底线上。
根据平抛运动求解生活中的物理问题，本题求解的关键是找出临界条件。
【解答】
设击球点的高度为时，球刚好擦网而过，落地时又恰压底线上。
设球刚好到达网上方时，所用时间为，根据球压线和到达网上方水平位移相等，得出球从抛出到落地所用总时间为。
根据竖直方向自由落体运动得出
两式联立得出
较小时，击球速度过大会出界，击球速度过小又会触网，所以时会出现无论球的水平初速度多大都会触网或越界。
故选A。

14.【答案】
【解析】
【分析】
平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，借助斜面可知，落到斜面上时的，进而求解时间之比。
本题考查平抛运动与斜面相结合的题目，典型问题。
【解答】
根据平抛运动位移分解得出
故得出，故两小球在空中飞行时间之比等于初速度之比，为，故A正确，B错误；
C.根据竖直方向的运动得出，故下落高度之比为，故C错误；
D.位移，故两小球的位移之比，等于下落高度之比为，故D正确；
故选AD。

15.【答案】
【解析】A.设小球平抛运动的初速度为，抛出点离桶的高度为，水平位移为，则 ，解得
小球水平位移
在起抛点和小桶水平距离不变的情况下，为了能把小球顺利抛进小桶中，要减小小球运动的水平位移，如果初速度增大，提高抛出点高度，则水平位移更大，故A错误；
B.如果初速度大小不变，降低抛出点高度，则水平位移减小，故B正确；
C.如果减小初速度，抛出点高度不变，则水平位移减小，故C正确；
D.如果初速度大小不变，提高抛出点高度，则水平位移增大，故D错误。
故选BC。
16.【答案】
【解析】A.设圆锥母线与底面的夹角为，根据牛顿第二定律得
解得

球和球的角速度之比为
A错误；
B.根据牛顿第二定律得
解得

球和球的线速度大小之比为
B正确；
C.根据牛顿第二定律得
解得
球和球的周期之比为
C正确；
D.根据平衡条件得

解得

球和球对筒壁的压力大小之比为，D错误。
故选BC。
17.【答案】
【解析】探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系实验，每次只改变一个变量，控制其他变量不变，运用的是控制变量法。
故选B。
探究向心力与角速度的关系，应保证小球质量相等、圆周运动的半径相等、角速度不相等，因此质量相同的小球分别放在挡板和挡板处。
确保半径不同，将传送皮带套在两塔轮半径相同的轮盘上确保角速度相同，故传动皮带套在左、右塔轮半径比为 。
18.【答案】
【解析】为了保证小球的初速度水平且运动到斜槽末端的速度相等，每次小球应从同一高度静止释放，斜槽轨道末端要切线水平，但斜槽不一定光滑，故AB错误，C正确；
D.移动水平挡板时，不一定必须等距离下移，故D错误。
故选C。
根据题意，设闪光照相机的闪光间隔为 ，竖直方向上，由逐差法有
解得
水平方向上有
解得
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度可得，小球在 点的竖直速度为
竖直方向上有
解得
设小球从抛出点运动到 点的时间为 ，则有
解得
则抛出点到 点的水平距离为
抛出点到 点的竖直距离为
若以点为坐标原点，水平向右为轴正方向，竖直向下为 轴正方向，则抛出点的坐标为
19.【答案】，； ， ；
【解析】当船头方向垂直河岸时，则渡河时间最短，则最短时间为
所到目的地与河流正对岸间的距离
设船头与河岸的夹角为 ，如图

由图知
解得
船的合速度
渡河时间
小船避开危险区沿直线到达对岸，合速度与水流速度的夹角为，即有
则
小船在河水中运动时，当小船在静水中的速度与合速度垂直时，小船在静水中的速度最小为
20.【答案】 ； ；
【解析】由题意分析可知炸弹落到山坡时的速度方向与竖直方向夹角为
解得炸弹从投出到垂直击中山坡上目标所用时间

根据数学知识
解得炸弹击中山坡前瞬间速度的大小
炸弹击中山坡前下落的高度
又
联立解得
根据数学知识
联立解得无人机飞行的高度
21.【答案】 ， ；
【解析】由公式
解得
其中
解得
由牛顿第二定律可得对陶罐壁的压力大小为是 。
根据
又因为
解得
22.【答案】解：小球做平抛运动，则
在水平方向上：
在竖直方向上：
联立解得：
由于水平圆盘绕过圆心的竖直轴匀速转动，小球恰好直接落在点，因此在运动时间内，圆盘应转了整数圈，即
因此圆盘的角速度为
答：小球抛出时距的高度为，圆盘转动的角速度大小为。
【解析】根据平抛运动在不同方向上的运动特点得出小球的抛出高度；根据角速度的计算公式和运动的周期性完成分析。
本题主要考查了平抛运动的相关应用，要理解平抛运动在不同方向上的运动特点，同时结合圆周运动的周期性即可完成分析。
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