广西2022-2023学年高一（下）期中物理试卷（含解析）

2022-2023学年广西南宁市银海三雅学校高一（下）期中物理试卷
一、单选题（本大题共10小题，共40.0分）
1. 一质点做曲线运动，下列说法正确的是( )
A. 质点速度方向保持不变 B. 质点加速度方向一定时刻在改变
C. 质点速度方向一定与加速度方向相同 D. 质点速度方向一定沿曲线的切线方向
2. 如图所示，、、为钟表秒针上的三个点。秒针转动时( )
A. 点的线速度最大 B. 点的线速度最大
C. 点的线速度最大 D. 三个点线速度相等
3. 如图，用小锤打击弹性金属片后，、两球同时开始运动，球沿水平方向抛出，球被松开自由下落．空气阻力不计，则( )
A. 球先落地 B. 球先落地
C. A、两球同时落地 D. 质量大的先落地
4. 观音为了检验唐僧师徒四人“小船渡河”知识的掌握情况，让他们划船渡过一条宽的河，并且封印了他们的所有法力，水流速度，木船相对静水的速度，则唐僧四人渡河所需的最短时间为( )
A. B. C. D.
5. 广东省某县城一次洪水后，将一座桥的桥墩冲毁，桥面向下凹陷，成为一座罕见的“倒拱桥”。因为交通位置十分重要，桥梁上依然允许车辆通行。汽车在通过此桥的过程中，下列说法正确的是( )
A. 桥面对车的支持力提供车的向心力
B. 桥面对车的支持力大于车自身重力
C. 桥面对车的支持力小于车对桥面的压力
D. 为了避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应加快速度尽快通过
6. 如图所示，人用绳子通过定滑轮拉物体。当人以速度匀速前进时物体将做( )
A. 匀速运动 B. 加速运动 C. 匀加速运动 D. 减速运动
7. 飞镖可视为质点在空中做曲线运动从到速率逐渐增加，如图所示，有四位同学用示意图表示到的轨迹及速度方向和合力的方向，其中正确的是( )
A. B.
C. D.
8. 如图所示，为一在水平面内做匀速圆周运动的圆锥摆，关于摆球的受力情况，下列说法中正确的是( )
A. 摆球受重力、拉力和向心力的作用 B. 摆球受拉力和向心力的作用
C. 摆球受拉力和重力的作用 D. 摆球受重力和向心力的作用
9. 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，当圆筒的角速度增大以后，下列说法正确的是( )
A. 物体所受弹力增大，摩擦力也增大了 B. 物体所受弹力和摩擦力都减小了
C. 物体所受弹力不变，摩擦力也不变 D. 物体所受弹力增大，摩擦力不变
10. 以的水平初速度抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角为的斜面上，此时速度方向与斜面夹角为，如图所示，则物体在空中飞行的时间为不计空气阻力，取( )
A. B. C. D.
二、多选题（本大题共5小题，共20.0分）
11. 下列说法正确的是( )
A. 火车转弯时，外轨往往高于内轨，这样做的目的是为了减小外轨受损
B. 汽车通过凹形路面的最低点时，速度越大，对路面的压力越大
C. 宇航员在绕地球匀速圆周运动的航天器里处于失重状态，此时他的重力消失了
D. 洗衣机脱水桶甩干衣服是利用了离心力
12. 汽车通过拱形桥可视为圆周运动。如图所示，若车重为，桥对汽车的支持力为，当汽车经过最高点时( )
A. 可能等于 B. 可能大于
C. 汽车的速度越大，越大 D. 汽车的速度越大，越小
13. 修筑铁路时，弯道处的外轨高于内轨，如图所示。当火车以规定速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此速度大小为，重力加速度为，两轨所在面的倾角为，则( )
A. 该弯道的半径
B. 该弯道的半径
C. 火车行驶速度小于时，内轨将受到轮缘的挤压
D. 火车行驶速度大于时，内轨将受到轮缘的挤压
14. 如图示，轴在水平地面内，轴沿竖直方向。图中画出了从轴上沿轴正向抛出的三个小球、和的运动轨迹，其中和是从同一点抛出的。不计空气阻力，则( )
A. 的初速度比的大 B. 的初速度比的大
C. 在空中运动的时间比的长 D. 和在空中运动的时间相同
15. 如图所示，、是皮带传动的两轮，半径是的倍，上的点到轴心的距离等于半径的一半，则( )
A. ：： B. ：：
C. ：： D. ：：
三、实验题（本大题共1小题，共12.0分）
16. “研究平抛运动”的实验装置如图。实验时，每次应让小车从斜槽轨道 选填“相同”、“不同”位置静止滚下；若小球的轨迹为如图左中的，可能的原因是 选填“斜槽末端未调水平”或“斜槽存在摩擦阻力”

为保证实验的顺利进行，下列必要的操作是 。
A.斜槽必须尽可能光滑 测出小球质量 斜槽末端必须水平
某次实验后收集到的数据方格纸如图所示，已知方格纸每个方格边长为，、、分别为小球运动的三个位置。则小球平抛的初速度大小为 ，小球在点的速度大小为 。结果均保留两位有效数字
四、计算题（本大题共2小题，共28.0分）
17. 在离水平地面高的塔顶，以的初速度水平抛出一物体，求：
物体在空中飞行的时间？
物体的落地速度多大？
物体飞行的水平距离多大？取
18. 如图所示，质量的小球在长为的细绳作用下在竖直平面内做圆周运动，细绳能承受的最大拉力，转轴离地高度。试求：
若球恰好通过最高点，则最高点处的速度为多大？
在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为多大？
绳断后小球做平抛运动，如图所示，求落地水平距离。
答案和解析
1.【答案】
【解析】解：、既然是曲线运动，它的速度的方向必定是改变的，所以A错误。
B、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，合外力大小和方向不一定变化，所以加速度的方向不一定变化，如平抛运动，所以B错误。
C、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，加速度的方向是和合力的方向相同，所以质点速度方向一定与加速度方向不在一条在线上，所以C错误。
D、做曲线运动的物体，速度的方向沿曲线的切线方向，所以D正确。
故选：。
物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，速度的方向与该点曲线的切线方向相同；
由牛顿第二定律可以判断加速度的方向。
本题是对曲线运动速度方向的考查，做曲线运动的物体的速度的方向是沿着曲线的切线方向的。
2.【答案】
【解析】
【分析】
题为基本公式的应用，一定要搞清楚、、三点同位于秒针上，它们具有相等的角速度。
同轴转动，角速度相同，根据分析即可。
【解答】
三个点在同一秒针上绕同一圆心转动时，角速度相同，根据可知点的线速度最大，故A正确，BCD错误。

3.【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，根据平抛运动的规律判断两球落地时间先后顺序．
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，知道分运动与合运动具有等时性．
【解答】
解：用小锤打击弹性金属片后，球做平抛运动，球做自由落体运动，因为平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，所以、两球同时落地．故C正确，、、D错误．
故选：．
4.【答案】
【解析】根据题意可知，当船头正对河岸时，渡河所需的时间最短，则所需的最短时间为
故选D。
5.【答案】
【解析】A.桥面对车的支持力和重力的合力提供车的向心力，A错误；
C.桥面对车的支持力与车对桥面的压力是相助作用力，大小相等，C错误；
根据
则
桥面对车的支持力大于车自身重力，避免桥面因受到的压力过大而发生危险，该车应减速通过，D错误B正确。
故选B。
6.【答案】
【解析】解：如图，把沿着绳方向和垂直于绳方向分解，由图可知，当物体向左运动时，夹角逐渐增大，则减小，不变，得增大，物体做加速运动，
故选：．
物体的运动可分解为沿绳方向和垂直于绳的方向两个运动，沿绳方向的运动是物体的一个分速度．
此题涉及运动的合成与分解，是一个典型的题目，找到合运动与分运动，物体实际发生的运动为合运动，对其进行分解，求出分速度的表达式．
7.【答案】
【解析】A.由图示可知，合力方向与速度方向夹角大于度，物体做减速运动，故A错误；
B.由图示可知，速度方向与合力方向相同，物体做直线运动，不做曲线运动，故B错误；
C.由图示可知，物体运动轨迹应在合力与速度的方向夹角之中且弯向合力的方向，故C错误；
D.由图示可知，合力方向与速度方向夹角小于度，物体做加速曲线运动，故D正确。
故选D。
8.【答案】
【解析】
【分析】
小球在水平面内做匀速圆周运动，靠合力提供向心力，即摆球受重力和拉力两个力作用。
向心力是效果力，匀速圆周运动中由合外力提供，是合力，与分力是等效替代关系，不是重复受力
【解答】
小球在水平面内做匀速圆周运动，对小球受力分析，如下图。小球受重力、和绳子的拉力，由于它们的合力总是指向圆心并使得小球在水平面内做圆周运动，重力和拉力的合力提供向心力，故C正确，、、D错误。
故选C。

9.【答案】
【解析】解：物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，物体受重力、竖直向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，如图
竖直方向，重力与静摩擦力平衡，即
与物体的角速度无关，当圆筒的角速度增大时，摩擦力不变；
支持力指向圆心，提供向心力，即
当圆筒的角速度增大时，所需要的向心力变大，则物体所受弹力增大；故D正确，ABC错误。
故选：。
本题中物体做匀速圆周运动，合力指向圆心，对物体受力分析，受重力、向上的静摩擦力、指向圆心的支持力，合力等于支持力，提供向心力。
本题考查圆周运动的受力分析，注意静摩擦力与重力平衡，由支持力提供向心力。
10.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了有条件的平抛运动，解决本题的关键是明确速度方向与水平方向的夹角，要掌握平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，根据竖直方向上的分速度求出运动的时间。
小球撞在倾角为的斜面上，速度方向与斜面夹角为，有几何关系可知，速度与水平方向的夹角为，将该速度进行分解，根据水平方向上的速度求出竖直方向上的分速度，根据竖直方向上做自由落体运动求出物体飞行的时间。
【解答】
解：小球打在倾角为的斜面上，速度方向与斜面夹角为，由几何关系可知，速度与水平方向的夹角为，
将该速度分解，则有：，
则：，
所以：，故B正确，ACD错误。
故选B。

11.【答案】
【解析】A.火车转弯处通常是外轨高于内轨，让重力与支持力的合力提供向心力，减小对外轨的径向挤压，减小磨损，A正确；
B.汽车通过凹形桥的最低点时有
解得
速度越大，对桥面的压力越大，B正确；
C.宇航员在绕地球匀速圆周运动的航天器里处于失重状态，重力提供向心力，没有消失，C错误；
D.洗衣机的脱水桶是利用离心运动把湿衣服甩干的，并不存在离心力，D错误。
故选AB。
12.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查汽车过拱桥，即竖直面内圆周运动最高点情况，准确受力分析，理解合力提供向心力这一表达式是解题关键，注意不变量与变量的关系即可判断，为基础题。
由图判断为竖直面内圆周运动问题，根据合力提供向心力，有，注意表达式中不变量与变量的关系即可判断。
【解答】
A.汽车经过最高点时，速度为零，等于 ，故A正确；
B.汽车经过最高点时，速度不为零，即汽车做圆周运动，竖直方向，合力提供向心力，故重力与支持力不相等，根据有，，即故B错误；
由得，，所以，汽车速度越大，越小，故C错误，D正确。
故选AD。

13.【答案】
【解析】当火车以规定速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，恰好由重力及支持力的合力作为向心力，由牛顿第二定律可得
解得该弯道的半径为
A正确，B错误；
C.火车行驶速度小于 时，大于所需向心力，有做近心运动的趋势，内轨将受到轮缘的挤压，火车行驶速度大于 时，小于所需向心力，有做离心运动的趋势，外轨将受到轮缘的挤压，C正确，D错误。
故选AC。
14.【答案】
【解析】
【分析】
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，知道运动的时间由高度决定，初速度和时间共同决定水平位移
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，根据高度比较运动的时间，结合水平位移和时间比较初速度。
【解答】
、下降的高度大于下降的高度，根据知，的飞行时间小于的飞行时间，根据知，的水平位移大，则的水平速度比的大，故A正确，C错误；
、、下降的高度相同，则飞行的时间相同，的水平位移大于的水平位移，可知的初速度大于的初速度，故BD正确。
15.【答案】
【解析】解：、两点属于共轴转动，所以角速度相等，根据，可知它们的线速度之比为：；故A错误；
B、两点的线速度相等，的半径是的半径的倍，根据，知：：；故B正确；
D、根据，可知：：：：；故C错误，D正确。
故选：。
靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度；根据判断线速度与角速度的关系；再根据向心加速度的表达式判断向心加速度的关系。
解决本题的关键知道靠传送带传动轮子边缘上的点具有相同的线速度，共轴转动的点具有相同的角速度．掌握线速度与角速度的关系，以及线速度、角速度与向心加速度的关系．
16.【答案】 相同 斜槽末端未调水平
【解析】为了保证小球做平抛运动的初速度相同，每次应让小车从斜槽轨道相同位置静止释放。
由图中 轨迹可知，小球做斜抛运动，可能的原因是斜槽末端未调水平。
为了保证小球做平抛运动的初速度相同，每次应让小车从斜槽轨道相同位置静止释放，斜槽可以不光滑，故A错误；
B.研究平抛运动实验不需要测量小球质量，故B错误；
C.为了保证小球做平抛运动，斜槽末端必须水平，故C正确。
故选C。
根据题意，设小球在两点间的运动时间为 ，竖直方向上，由逐差法有
解得
设小球平抛的初速度大小为 ，水平方向上有
解得
竖直方向上，由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，小球在点的竖直分速度为
则小球在点的速度为
17.【答案】解：根据得，物体平抛运动的时间．
落地时竖直方向速度，
则落地时速度大小
物体落地点与抛出点的水平距离．
答：物体在空中飞行的时间位；
物体的落地速度为；
物体飞行的水平距离为．
【解析】根据高度求出平抛运动的时间，根据求出落地时竖直方向速度，再根据矢量合成原则求解落地速度，结合初速度和时间求出物体落地点和抛出点的水平距离．
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，抓住等时性，结合运动学公式灵活求解．
18.【答案】解：若恰好通过最高点，根据牛顿第二定律得：
代入数据解得小球在最高点处的速度为：
运动至最低点处有：
若细绳此时恰好被拉断，则
代入数据解得：
绳断后，小球做平抛运动，在竖直方向上，由运动学公式得：
水平方向上做匀速直线运动，有：
代入数据解得小球落地水平距离为：
答：若球恰好通过最高点，则最高点处的速度为；
在某次运动中在最低点细绳恰好被拉断，则此时的速度为；
绳断后小球做平抛运动，落地水平距离为。
【解析】当小球恰好通过最高点时，重力提供向心力，根据向心力公式即可求解；
在最低点细绳恰好被拉断时，绳子的拉力达到最大值，对小球在最低点进行受力分析，由向心力公式即可求解；
细绳断后，小球做平抛运动，根据平抛运动基本公式即可求解。
本题考查了向心力公式、平抛运动基本公式的应用，要求同学们能正确分析小球的受力情况，难度适中。
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