青岛第十五中学2023-2024学年高一下学期期初考试物理试题
第Ⅰ卷（共40分）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有一个选项项符合题目要求。
1. 关于曲线运动以下说法正确的是（ ）
A. 曲线运动的速度方向一定沿轨迹切线方向
B. 物体做曲线运动时合外力不能是恒定的
C. 物体做曲线运动时加速度的方向与速度方向一定在同一直线上
D. 曲线运动一定是变速运动，其加速度也一定是变化的
2. 如图所示，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ）
A B. C. D.
3. 一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成=30°角，B球的速度大小为v2，则（ ）
A. v2=v1 B. v2=2v1 C. v2=v1 D. v2=v1
4. 长为L=1.0m空心管AB沿竖直方向固定，下端管口B距离地面的高度为，小球a从距离上端管口处沿管的轴线由静止释放，同时小球b由地面以初速度沿管的轴线竖直上抛，两小球的直径均小于管的直径，不考虑空气阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（ ）
A. a、b两球在管口A上方相遇 B. a、b两球在管内相遇
C. a、b两球在管口B下方空中相遇 D. a、b两球不能在空中相遇
二、多项选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。
5. 如图所示为一网球发球机，可以将网球以不同的水平速度射出，打到竖直墙上。是竖直墙上三点，与出射点处于同一水平线上，两点分别为两次试验时击中的点，，，出射点到点的距离为，当地重力加速度为，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（ ）
A 出射速度足够大，网球可以击中点
B. 发球间隔时间足够短，两个网球在下落过程中可相遇
C. 击中A点的网球的初速度大小为
D. 网球击中B点时速度大小为
6. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（ ）
A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N
D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N
第Ⅱ卷（共60分）
三、实验题：本题共1小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
7. 某同学在研究平抛运动的实验中，在方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知方格纸上的每一个小方格边长均为L=2.5cm，g取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
(1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间_________（选填“相等”或“不相等”）。
(2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位移差，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是_________s。
(3)根据水平位移，求出小球做平抛运动的初速度v0=_________m/s。
(4)从抛出点到b点所经历的时间是_______________s。
四、计算题：本题共2小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
8. 一重力为物块悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，（，，重力加速度g取）。试求：
（1）求轻绳PB上的拉力大小；
（2）木块与斜面间的弹力和摩擦力大小。
9. 如图为苹果自动分拣装置示意图，轨道由传送带、托盘秤、分拣板和高度不同的上下平行通道①和②组成，每隔将一个苹果无初速度的放在水平传送带的左侧，传送带以的速度顺时针转动．通过自动控制电路控制，当大小不同的苹果滑上光滑的托盘秤上时，若小于设定值时，电磁铁吸引分拣板与水平通道①连接，若压力大小大于、等于设定值时，电磁铁吸引分拣板与水平通道②连接，分拣板厚度不计。已知传送带足够长，所有苹果均可视为质点且不会发生滚动，苹果与传送带间的动摩擦因数，与分拣板和通道间的动摩擦因数均为，小苹果在通道上滑行的最远距离为，大苹果在通道上滑行的最远距离为，分拣板的转轴O位于两个水平通道的中线上，重力加速度g取，苹果经过传送带、托盘秤、分拣板和上下通道的衔接点前后速率不变。已知可能用到的三角函数值：，，。
（1）求每一个苹果在传送带上运动时相对传送带滑动的距离；
（2）求传送带上相邻两个苹果间的最小距离和最大距离；
（3）若分拣板与通道相连接时的倾角为，求分拣板的长度和的大小。青岛第十五中学2023-2024学年高一下学期期初考试物理试题
第Ⅰ卷（共40分）
一、单项选择题：本题共4小题，每小题6分，共24分。每小题只有一个选项项符合题目要求。
1. 关于曲线运动以下说法正确的是（ ）
A. 曲线运动的速度方向一定沿轨迹切线方向
B. 物体做曲线运动时合外力不能是恒定
C. 物体做曲线运动时加速度的方向与速度方向一定在同一直线上
D. 曲线运动一定是变速运动，其加速度也一定是变化的
【答案】A
【解析】
【详解】A．曲线运动轨迹切线方向为速度的方向，故A正确；
B．物体做曲线运动时合外力可以是恒定的，只要力的方向与速度不在同一直线，如平抛运动，故B错误；
C．物体做曲线运动时，力与速度方向一定不在同一直线，则加速度的方向与速度方向一定不在同一直线上，故C错误；
D．曲线运动一定是变速运动，加速度可以不变，如平抛运动，故D错误。
故选A。
2. 如图所示，某河流中水流速度大小恒为v1，A处的下游C处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸的最大夹角为。为使小船从A点出发以恒定的速度安全到达对岸，小船航行时在静水中速度的最小值为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】
如图所示，设小船航行时在静水中速度为，当垂直AB 时速度最小，由三角函数关系可知
故A正确，BCD错误；
故选A。
3. 一轻杆两端分别固定质量为mA和mB的两个小球A和B（可视为质点），将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，如图所示，当轻杆到达位置2时球A与球形容器球心等高，其速度大小为v1，已知此时轻杆与水平方向成=30°角，B球的速度大小为v2，则（ ）
A. v2=v1 B. v2=2v1 C. v2=v1 D. v2=v1
【答案】C
【解析】
【详解】球A与球形容器球心等高，速度v1方向竖直向下，速度分解如图所示，有
v11=v1sin30°=v1
球B此时速度方向与杆成=60°角，因此
v21=v2cos60°=v2
沿杆方向两球速度相等，即
v21=v11
解得
v2=v1
故选C。
4. 长为L=1.0m的空心管AB沿竖直方向固定，下端管口B距离地面的高度为，小球a从距离上端管口处沿管的轴线由静止释放，同时小球b由地面以初速度沿管的轴线竖直上抛，两小球的直径均小于管的直径，不考虑空气阻力，重力加速度为，则以下说法正确的是（ ）
A. a、b两球在管口A上方相遇 B. a、b两球在管内相遇
C. a、b两球在管口B下方空中相遇 D. a、b两球不能在空中相遇
【答案】B
【解析】
详解】球下落所用时间
球上升的最大高度
球上升的时间为
当球自由下落到管口A时，球上升到管内，距离上端管口
处，此时
设球追上球下落距离，追上时有
解得
则有
所以、两球在管内相遇。
故选B正确。
二、多项选择题：本题共2小题，每小题8分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分。
5. 如图所示为一网球发球机，可以将网球以不同的水平速度射出，打到竖直墙上。是竖直墙上三点，与出射点处于同一水平线上，两点分别为两次试验时击中的点，，，出射点到点的距离为，当地重力加速度为，空气阻力忽略不计，网球可看作质点。下列说法正确的是（ ）
A. 出射速度足够大，网球可以击中点
B. 发球间隔时间足够短，两个网球在下落过程中可相遇
C. 击中A点的网球的初速度大小为
D. 网球击中B点时速度大小为
【答案】CD
【解析】
【详解】A．网球做平抛运动，不管出射速度是否足够大，竖直方向的位移不为零，所以网球不能击中O点。故A错误；
B．由图可知，两个网球的水平位移和竖直位移不可能同时相等，即使发球间隔时间足够短，也不会在下落过程中相遇。故B错误；
C．对于击中A点的网球，根据平抛运动的规律可得
解得击中A点的网球的初速度大小为
故C正确；
D．网球击中B点时，据平抛运动的规律可得
解得击中B点的网球的初速度大小为
网球击中B点时速度大小为
故D正确。
故选CD。
6. 如图为教师办公室中抽屉使用过程的简图：抽屉底部安有滚轮，当抽屉在柜中滑动时可认为不受抽屉柜的摩擦力，抽屉柜右侧装有固定挡板，当抽屉拉至最右端与挡板相碰时速度立刻变为0。现在抽屉完全未抽出，在中间位置放了一个被没收的手机，手机长度为d＝0.2m，质量m＝0.2kg，其右端离抽屉右侧的距离也为d，手机与抽屉接触面之间的动摩擦因数μ＝0.1，抽屉总长L＝0.8m，质量为M＝1kg。不计抽屉左右两侧及挡板的厚度，重力加速度。现对把手施加一个持续水平向右的恒力F，则（ ）
A. 当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
B. 当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰
C. 为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N
D. 为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N
【答案】ACD
【解析】
【详解】AB．手机的最大加速度
手机与抽屉一起加速运动的最大拉力
所以当水平恒力的大小F≤1.2N时，手机与抽屉一起加速运动，当水平恒力的大小F=0.3N时，抽屉和手机一起加速运动的加速度大小为
当抽屉拉至最右端与挡板相碰时
解得
抽屉停止运动后，手机向右滑动，则
解得手机向右滑动的位移大小为
手机恰好不与抽屉右侧发生磕碰；当水平恒力的大小F≤0.3N时，手机不与抽屉右侧发生磕碰，故A正确，B错误；
C．当时手机与抽屉相对滑动，水平恒力的大小F=1.8N时，对抽屉由牛顿第二定律得
解得
当抽屉拉至最右端与挡板相碰时
解得
手机的速度
手机位移
抽屉停止运动后手机向右滑动的位移
则
则手机恰好与抽屉右侧不磕碰，所以为使手机不与抽屉右侧发生磕碰，水平恒力的大小可满足F≥1.8N，故C正确；
D．水平恒力的大小F=2.2N时，对抽屉由牛顿第二定律得
解得
当抽屉拉至最右端与挡板相碰时
解得
手机向右运动的位移大小
则
手机恰好不与抽屉左侧发生磕碰，所以为使手机不与抽屉左侧发生磕碰，水平恒力的大小必定满足F≤2.2N，故D正确。
故选ACD。
第Ⅱ卷（共60分）
三、实验题：本题共1小题，共20分，把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。
7. 某同学在研究平抛运动的实验中，在方格纸上画出小球做平抛运动的轨迹后，又在轨迹上取出a、b、c、d四个点，如图所示（轨迹已擦去），已知方格纸上的每一个小方格边长均为L=2.5cm，g取10m/s2，请你根据小方格纸上的信息，通过分析计算完成下面几个问题：
(1)小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间_________（选填“相等”或“不相等”）。
(2)平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，根据小球从a→b、b→c、c→d的竖直方向位移差，求出小球从a→b、b→c、c→d所经历的时间是_________s。
(3)根据水平位移，求出小球做平抛运动的初速度v0=_________m/s。
(4)从抛出点到b点所经历的时间是_______________s。
【答案】 ①. 相等 ②. 0.05 ③. 1 ④. 0.075
【解析】
【详解】(1)[1] 平抛运动在水平方向做匀速直线运动，a→b，b→c，c→d水平位移相等，所需时间相等．
(2)[2]平抛运动在竖直方向上是自由落体运动，a→b，b→c竖直方向位移差
△y=aT2=gT2
(3)[3] 水平方向x=v0T，得
(4)[4] 设b点竖直方向的分速度vy，则
又由vy=gt，得
t=0.075s
四、计算题：本题共2小题，共40分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题答案中必须明确写出数值和单位。
8. 一重力为的物块悬挂在绳PA和PB的结点上。PA偏离竖直方向37°角，PB在水平方向，且连在所受重力为的木块上，木块静止于倾角为37°的斜面上，如图所示，（，，重力加速度g取）。试求：
（1）求轻绳PB上的拉力大小；
（2）木块与斜面间的弹力和摩擦力大小。
【答案】（1）6N；（2）36.4N；34.8N
【解析】
【详解】（1）分析P点受力如图甲所示
由平衡条件可得
可解得
（2）再分析B的受力情况如图乙所示
由物体的平衡条件可得
又
可求得
【点睛】确定研究对象，对其进行受力分析，根据平衡条件进行解答即可
9. 如图为苹果自动分拣装置的示意图，轨道由传送带、托盘秤、分拣板和高度不同的上下平行通道①和②组成，每隔将一个苹果无初速度的放在水平传送带的左侧，传送带以的速度顺时针转动．通过自动控制电路控制，当大小不同的苹果滑上光滑的托盘秤上时，若小于设定值时，电磁铁吸引分拣板与水平通道①连接，若压力大小大于、等于设定值时，电磁铁吸引分拣板与水平通道②连接，分拣板厚度不计。已知传送带足够长，所有苹果均可视为质点且不会发生滚动，苹果与传送带间的动摩擦因数，与分拣板和通道间的动摩擦因数均为，小苹果在通道上滑行的最远距离为，大苹果在通道上滑行的最远距离为，分拣板的转轴O位于两个水平通道的中线上，重力加速度g取，苹果经过传送带、托盘秤、分拣板和上下通道的衔接点前后速率不变。已知可能用到的三角函数值：，，。
（1）求每一个苹果在传送带上运动时相对传送带滑动的距离；
（2）求传送带上相邻两个苹果间的最小距离和最大距离；
（3）若分拣板与通道相连接时的倾角为，求分拣板的长度和的大小。
【答案】（1）0.5m；（2）0.7m，1.2m；（3），
【解析】
【详解】（1）苹果在传送带上匀加速的时间
苹果在传送带上相对传送带滑动的距离
（2）当第二个苹果刚刚放上传送带时，两个苹果间距离最小为
当第二个苹果速度与传送带速度相等时，两个苹果间距离最大为
（3）小苹果在分拣板上运动时受力分析可知
小苹果在分拣板上运动时做匀减速直线运动
小苹果在通道①上运动时做匀减速直线运动
求得
同理，大苹果分拣板上运动时受力分析可知
大苹果在分拣板上做匀加速直线运动
大苹果在通道②上做匀减速直线运动
求得
综上所述
，
