天水市一中2023-2024学年高一期末考试
《物理》试卷
时长：100分钟 总分：100分
一、单选题（每题4分，共24分）
1．下列关于曲线运动的说法中，不正确的是( )
A．做曲线运动的物体，轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向
B．曲线运动可以是匀速运动
C．在曲线运动中，物体的加速度方向和速度方向是不相同的
D．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
【答案】选B
2．下列关于质点做匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
A．由a＝知a与r成反比
B．由a＝ω2r知a与r成正比
C．由ω＝知ω与r成反比
D．由ω＝2πn知ω与转速n成正比
【答案】选D
3．关于运动的合成，下列说法正确的是( )
A．合运动的时间等于分运动的时间之和
B．合运动的时间大于任意一个分运动的时间
C．合运动的时间小于任意一个分运动的时间
D．合运动和分运动是同时进行的
【答案】选D
4．如图所示，质量为m的小球固定在轻质细杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，R是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是( )
A.mg的拉力 B.mg的压力
C.mg的拉力 D.mg的压力
【答案】选A
5.如图所示，在距河面高度h＝20 m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v＝3 m/s拉绳，使小船靠岸，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，那么( )
A．5 s时绳与水面的夹角为60°
B．5 s时小船前进了15 m
C．5 s时小船的速率为4 m/s
D．5 s时小船到岸边的距离为15 m
【答案】选D
6．一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A．tan θ B．2tan θ
C. D.
【解析】选D
二、多选题（每题5分，共20分）
7. 如图所示，用细线悬吊于O点的小球在竖直平面内来回摆动，若摆线突然从悬点脱落，则小球以后的运动可能是( )
A．自由落体运动 B．平抛运动
C．斜上抛运动 D．匀减速直线运动
【解析】选ABC 当小球运动到最高点A或C时，速度为零，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做自由落体运动，选项A正确；当小球运动到最低点B时，速度方向水平，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做平抛运动，选项B正确；小球从B→A或从B→C运动的过程中，速度方向斜向上，若此时摆线突然从悬点脱落，则小球将做斜上抛运动，选项C正确；不可能出现小球做匀减速直线运动的情况，选项D错误。
8. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱( )
A．运动周期为
B．线速度的大小为ωR
C．受摩天轮作用力的大小始终为mg
D．所受合力的大小始终为mω2R
【解析】选BD 由角速度的定义ω＝，可知T＝，选项A错误；由圆周运动的线速度与角速度的关系可知，v＝ωR，故B正确；由于座舱在竖直面内做匀速圆周运动，所以座舱所受的合力为向心力F＝mω2R，选项D正确；座舱在最高点时所受摩天轮的作用力N＝mg－mω2R，座舱在最低点时所受摩天轮的作用力，N′＝mg＋mω2R，所以选项C错误。
9．如图所示，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知Oc＝Oa，则下列说法中正确的是( )
A．a、b两点线速度相同
B．a、b、c三点的角速度相同
C．c点的线速度大小是a点线速度大小的一半
D．a、b、c三点的运动周期相同
【解析】选BCD 同轴转动的不同点角速度相同，B正确；根据T＝知，a、b、c三点的运动周期相同，D正确；根据v＝ωr可知c点的线速度大小是a点线速度大小的一半，C正确；a、b两点线速度的大小相等，方向不同，A错误。
10．如图所示，倾角为30°和45°的两斜面下端紧靠在—起，固定在水平面上；斜面所在竖直平面内，将两个小球a和b，从左侧斜面上的A点以不同的初速度向右平抛，下落相同高度，a落到左侧的斜面上，b恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则( )
A．a、b运动的初速度之比为∶2
B．a、b运动的水平位移之比为1∶3
C．a、b击中斜面时的速率之比为∶4
D．若减小初速度，a球落到斜面时速度方向改变
【答案】选AC
三、填空（每空3分，共15分）
11．在“探究平抛运动的特点”实验中，
（1）图1是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。
A．球心 B．球的上端 C．球的下端
[多选]在此实验中，下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．记录的点应适当多一些
C．用光滑曲线把所有的点连接起来
D．y轴的方向根据重锤线确定
（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________。
A．释放小球时初速度不为0 B．释放小球的初始位置不同 C．斜槽末端切线不水平
【答案】(1)B BD (2)C
12.该同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5 cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g＝10 m/s2，那么：
（1）照相机拍摄时每________s曝光一次；
（2）小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s。
【答案】(1)0.1 (2)1.5
【解析】(1)由Δy＝gT2，Δy＝2L＝0.1 m
可得T＝0.1 s。
(2)由Δx＝v0T，Δx＝3L＝0.15 m
可得v0＝1.5 m/s。
三、计算题（41分）
13．(13分)质量m＝1 000 kg的汽车通过圆弧形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R＝10 m．(重力加速度g取10 m/s2)试求：
(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度大小；
(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度大小．
【解析】 (1)汽车在最高点的受力如图所示：
有mg－FN＝m
当FN＝mg时，汽车速度
v＝＝ m/s＝5 m/s.
(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时，有mg＝m解得v＝＝ m/s＝10 m/s.
14．(13分)如图所示，一个小球从高h＝10 m处以水平速度v0＝10 m/s抛出，撞在倾角θ＝45°的斜面上的P点，已知AC＝5 m，g取10 m/s2。
求：
(1)P、C之间的距离；
(2)小球撞击P点时速度的大小和方向。
【解析】 (1)A、C之间的距离s＝5 m，设P、C之间的距离为L。
根据平抛运动规律有
s＋Lcos 45°＝v0t
h－Lsin 45°＝gt2
联立解得L＝5 m，t＝1 s。
(2)小球撞击P点时的水平速度v0＝10 m/s
竖直速度vy＝gt＝10 m/s
所以小球撞击P点时速度的大小v＝10 m/s
设小球的速度方向与水平方向的夹角为α，则tan α＝＝1，α＝45°，
即方向垂直于斜面向下。
15.（15分）一个人用一根长1 m，只能承受35 N拉力的绳子，拴着一个质量为1 kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地面高为6 m，如图所示。(g取10 m/s2)
(1)小球做圆周运动到最低点的速度v达到多少时方能使小球到达最低点时绳子拉断？
(2)此时绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？
【解析】(1)设小球经过最低点的速度为v时，绳子刚好被拉断
则由牛顿第二定律得：T－mg＝m
解得：v＝＝ m/s＝5 m/s。
(2)小球脱离绳子的束缚后，将做平抛运动，其竖直方向为自由落体运动，即h－R＝gt2，
则飞行时间为t＝＝ s＝1 s
所以，小球的水平位移为：x＝vt＝5×1 m＝5 m。天水市一中2023-2024学年高一期末考试
《物理》试卷
时长：100分钟 总分：100分
一、单选题（每题4分，共24分）
1．下列关于曲线运动的说法中，不正确的是( )
A．做曲线运动的物体，轨迹上某点的切线方向即为物体在该位置的速度方向
B．曲线运动可以是匀速运动
C．在曲线运动中，物体的加速度方向和速度方向是不相同的
D．当物体所受合力的方向与它的速度方向不在同一直线上时，物体做曲线运动
2．下列关于质点做匀速圆周运动的说法中，正确的是( )
A．由a＝知a与r成反比
B．由a＝ω2r知a与r成正比
C．由ω＝知ω与r成反比
D．由ω＝2πn知ω与转速n成正比
3．关于运动的合成，下列说法正确的是( )
A．合运动的时间等于分运动的时间之和
B．合运动的时间大于任意一个分运动的时间
C．合运动的时间小于任意一个分运动的时间
D．合运动和分运动是同时进行的
4．如图所示，质量为m的小球固定在轻质细杆的一端，在竖直面内绕杆的另一端做圆周运动，当小球运动到最高点时，瞬时速度v＝，R是球心到O点的距离，则球对杆的作用力是( )
A.mg的拉力 B.mg的压力
C.mg的拉力 D.mg的压力
5.如图所示，在距河面高度h＝20 m的岸上有人用长绳拴住一条小船，开始时绳与水面的夹角为30°。人以恒定的速率v＝3 m/s拉绳，使小船靠岸，sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，那么( )
A．5 s时绳与水面的夹角为60°
B．5 s时小船前进了15 m
C．5 s时小船的速率为4 m/s
D．5 s时小船到岸边的距离为15 m
6．一水平抛出的小球落到一倾角为θ的斜面上时，其速度方向与斜面垂直，运动轨迹如图中虚线所示。小球在竖直方向下落的距离与在水平方向通过的距离之比为( )
A．tan θ B．2tan θ
C. D.
二、多选题（每题5分，共20分）
7. 如图所示，用细线悬吊于O点的小球在竖直平面内来回摆动，若摆线突然从悬点脱落，则小球以后的运动可能是( )
A．自由落体运动 B．平抛运动
C．斜上抛运动 D．匀减速直线运动
8. 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动。座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为ω，重力加速度为g，则座舱( )
A．运动周期为
B．线速度的大小为ωR
C．受摩天轮作用力的大小始终为mg
D．所受合力的大小始终为mω2R
9．如图所示，圆盘绕过圆心且垂直于盘面的轴匀速转动，其上有a、b、c三点，已知Oc＝Oa，则下列说法中正确的是( )
A．a、b两点线速度相同
B．a、b、c三点的角速度相同
C．c点的线速度大小是a点线速度大小的一半
D．a、b、c三点的运动周期相同
10．如图所示，倾角为30°和45°的两斜面下端紧靠在—起，固定在水平面上；斜面所在竖直平面内，将两个小球a和b，从左侧斜面上的A点以不同的初速度向右平抛，下落相同高度，a落到左侧的斜面上，b恰好垂直击中右侧斜面，忽略空气阻力，则( )
A．a、b运动的初速度之比为∶2
B．a、b运动的水平位移之比为1∶3
C．a、b击中斜面时的速率之比为∶4
D．若减小初速度，a球落到斜面时速度方向改变
三、填空（每空3分，共15分）
11．在“探究平抛运动的特点”实验中，
（1）图1是用横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端点时的________。
A．球心 B．球的上端 C．球的下端
[多选]在此实验中，下列说法正确的是________。
A．斜槽轨道必须光滑
B．记录的点应适当多一些
C．用光滑曲线把所有的点连接起来
D．y轴的方向根据重锤线确定
（2）图2是利用图1装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片，由照片可判断实验操作错误的是________。
A．释放小球时初速度不为0 B．释放小球的初始位置不同 C．斜槽末端切线不水平
12.该同学采用频闪照相机拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，图中背景方格的边长为L＝5 cm，A、B、C是摄下的三个小球位置，如果取g＝10 m/s2，那么：
（1）照相机拍摄时每________s曝光一次；
（2）小球做平抛运动的初速度的大小为________m/s。
三、计算题（41分）
13．(13分)质量m＝1 000 kg的汽车通过圆弧形拱形桥时的速率恒定，拱形桥的半径R＝10 m．(重力加速度g取10 m/s2)试求：
(1)汽车在最高点对拱形桥的压力为车重的一半时汽车的速度大小；
(2)汽车在最高点对拱形桥的压力为零时汽车的速度大小．
14．(13分)如图所示，一个小球从高h＝10 m处以水平速度v0＝10 m/s抛出，撞在倾角θ＝45°的斜面上的P点，已知AC＝5 m，g取10 m/s2。
求：
(1)P、C之间的距离；
(2)小球撞击P点时速度的大小和方向。
15.（15分）一个人用一根长1 m，只能承受35 N拉力的绳子，拴着一个质量为1 kg的小球，在竖直面内做圆周运动，已知转轴O离地面高为6 m，如图所示。(g取10 m/s2)
(1)小球做圆周运动到最低点的速度v达到多少时方能使小球到达最低点时绳子拉断？
(2)此时绳断后，小球落地点与抛出点的水平距离多大？
