参考答案
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1.【答案】C
【详解】A．车在光滑的冰面上不受摩擦力的作用，即无法提供转弯的动力，故A错误；
B．石头受重力作用，向下做加速运动，故合运动为曲线运动，故B错误；
C．磁铁对小钢球由吸引力的作用，当力的方向与小钢球的运动方向不一致时，小钢球做曲线运动，故C正确；
D．力时改变物体运动状态的根本原因，意念无法产生力的作用，故D错误。
故选C。
2.【答案】B
【详解】由于垂直于河岸的位移一定，当垂直于河岸的速度最大时时间最短，因此在经过目标西南侧某位置时将炮口指向正北方发射炮弹时间最短。故B正确，A、C、D错误。
故选B。
3.【答案】A
【详解】A．座舱的线速度约为
选项A正确；
B．座舱的角速度约为
选项B错误；
C．座舱做匀速圆周运动，则所受的合力大小保持不变，方向指向圆心，不断变化，选项C错误；
D．座舱在最高点加速度向下，处于失重状态，选项D错误。
故选A。
4.【答案】A
【解析】
【详解】如图所示，将A球速度分解成沿着杆与垂直于杆两方向，同时B球速度也是分解成沿着杆与垂直于杆两方向
由于A、B两球在同一杆上，沿杆的分速度相等，则有
所以
故选A。
5.【答案】C
【详解】小球在光滑斜面上做类平抛运动，将小球的运动分解为沿初速度方向和沿斜面方向，沿初速度方向，有
沿斜面方向，有
倾角变大，小球下滑的加速度变大，下滑时间变短，所以沿初速度方向的位移变小，落点会在P点的右侧，且落地点离P点的距离在变大。ABD错误，C正确。
故选C。
6.【答案】D
【详解】CD．对座椅受力分析，如图所示
竖直方向
解得
水平方向根据牛顿第二定律
故钢绳的拉力大小为
故D正确，C错误；
A．因钢绳拉力的竖直分量等于人的重力，则即使角速度足够大，也不可以使钢绳成水平拉直，故A错误；
B．根据CD项分析知
两边可消掉m，即两个体重不同的人，摆开的夹角θ一样大，故B错误。
故选D。
7.【答案】C
【解析】
【详解】设谷粒1、谷粒2从点运动到点的时间分别为，根据运动的合成和分解，对谷粒1有
对谷粒2有
由以上各式解得
故选C
二、多选题（本大题有3个小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8.【答案】AC
【解析】
【详解】AB．将车速v沿着细钢丝方向和垂直于细钢丝的方向分解可知，在沿着细钢丝方向的速度为
所以人上升的速度为
故A正确，B错误；
CD．设连接轨道车的钢丝与水平方向的夹角为，则人的速度
人在加速上升，则演员处于超重状态，故C正确，D错误。
故选AC。
9.【答案】AD
【解析】
【详解】A、B两点角速度相等，根据
v=ωr
可知，线速度之比为1:2；根据
可知，周期之比1:1；B、C两点线速度相等，根据
v=ωr
可知，角速度之比为3:2；根据
可知，周期之比2:3；则A、B、C三点线速度之比为1:2:2；角速度之比为3:3:2；周期之比为2:2:3；根据
a=ωv
可知，三点的向心加速度之比为3:6:4；则选项AD正确，BC错误。
故选AD。
10.【答案】CD
【解析】
【详解】A．小球竖直方向做自由落体运动，水平方向先向左匀减速后向右匀加速，水平方向运动具有对称性。由
解得
水平方向的加速度为
风力大小
所以A错误；
D．当水平速度减为0，水平方向位移
所以D正确。
BC．由图所示
根据力的合成，可求得合力为
将初速度分解为垂直于合外力方向的和沿合外力方向的，当减为0时，速度有最小值
其中
解得从A到B的运动过程中小球速度最小值为
由运动学公式
其中
解得从A到B的运动过程中小球速度有最小值，所经过的时间为
所以B错误，C正确。
故选CD
三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题8分，共14分。）
11.【答案】 A r 质量和半径一定的条件下，物体做圆周运动需要的向心力与角速度的平方成正比
【详解】（1）[1]本实验采用的实验方法是控制变量法，A正确。
故选A。
（2）[2]若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，则角速度ω相同，质量m相同的两钢球分别放在不同位置的挡板处，则转动半径r不同，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与半径r的关系。
（3）[3]若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），则角速度之比为；质量相同的两钢球放在图示位置的挡板处，转动半径相同；转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露出9格，则向心力之比为；可以得出的实验结论为质量和半径一定的条件下，物体做圆周运动需要的向心力与角速度的平方成正比。
12.（1）
A．惯性大小只与物体的质量有关，无人机在飞行过程中惯性不变，故A错误；
B．无人机转弯时受到空气的作用力和重力作用，故B错误；
C．无人机加速上升时，空气对它的作用力与它对空气的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，故C错误；
D．无人机减速上升时，加速度向下，处于失重状态，故D正确。
故选D。
（2）水从出水口到着火点下降的高度为
由，解得灭火水流到达着火点的时间为
灭火水流到达着火点的水平位移大小为
水流的初速度大小为
（3）无人机可以在喷水速度不变的情况下升高高度；无人机可以高度不变的情况下加大喷水速度。
四、计算题（本题共3小题，共43分。13题12分，14题13分，15题18分。）
13.【答案】（1）0.3s；（2）
【详解】（1）小面圈竖直方向，有
解得时间
（2）设面团的水平位移为x，由题意可知,由
得
所以小面圈削离时的速度大小范围为
14.【答案】（1）；（2），方向与罐壁相切斜向下
【详解】（1）根据
解得
（2）设支持力，摩擦力，物块在竖直方向平衡，水平方向做匀速圆周运动，则
解得
方向与罐壁相切斜向下。
15.【答案】（1）m/s，m/s；（2）11N；（3）0.6m，m
【详解】（1）设绳断后球飞行时间为t，由平抛运动规律，有竖直方向
，
水平方向
球落地时的速度大小文
解得
m/s，m/s
（2）在最低点，根据牛顿第二定律有
解得
=11N
（3）设绳长为，绳断时球的速度大小为v3，绳承受的最大拉力不变，则有
绳断后球做平抛运动，竖直位移为h-，水平位移为，时间为，则有
h-=
解得
当m时x有极大值，解得
m万源中学2023-2024学年高一下学期4月期中考试
物 理 试 题
考试时间：75分钟 满分：100分。
一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合要求）
1．几个小朋友聊天，小明对他们说的话表示疑惑，请你判断谁说的话更符合物理原理 （ ）
A．聪聪说：“我妈妈开车技术特好，她使劲一踩油门就能在光滑的冰面上90度大拐弯!”
B．亮亮说：“我从空中水平扔出一块石头，可以让石头沿着直线一直飞!”
C．豆豆说：“这有什么了不起的，我能用一根磁铁让一个运动的小钢球拐弯!”
D．光光说：“我可以用我的意念控制物体走直线还是走曲线!”
2．如图所示，一艘炮舰沿河由西向东匀速直线行驶，在炮舰上水平发射炮弹射击北岸目标， 炮弹离开炮口时相对于炮舰的速度大小始终相等且与炮口方向无关，不考虑炮弹在竖直 方向上的运动及空气阻力的影响，要使炮弹从离开炮口到击中目标的时间最短，炮舰应 （ ）
A．在经过目标西南侧某位置时将炮口对准目标发射炮弹
B．在经过目标西南侧某位置时将炮口指向正北方发射炮弹
C．在经过目标正南方时将炮口指向目标的西南侧某方向发射炮弹
D．在经过目标正南方时将炮口对准目标发射炮弹
3．重庆永川“渝西之眼”摩天轮游玩项目已正式运营，该摩天轮圆盘直径约80m，在竖直面 内匀速转动一周大约需要18分钟，如图为该摩天轮简化示意图。若座舱可视为质点， 在摩天轮匀速运行时，则（ ）
A．座舱的线速度约为 B．座舱的角速度约为
C．座舱所受的合力保持不变 D．座舱在最高点处于超重状态
如图所示，一轻杆两端分别固定质量为和的两个小球A和B（均可视为质点）。 将其放在一个光滑球形容器中从位置1开始下滑，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，已知此时轻杆与水平方向成角，B球的速度大小 为，则与的关系为
A． B． C． D．
5．如图所示，足够宽的光滑斜面与水平面的夹角为。小球从O点以水平速度抛出，落 地点为P。保持的距离不变，逐渐增大夹角，将小球仍然从O点以相同 水平速度抛出。不计阻力，增大的过程中，小球落地点与P点的关系正确的是（ ）
A．落地点在P点左侧，且落地点离P点的距离在变大
B．落地点在P点左侧，且落地点离P点的距离在变小
C．落地点在P点右侧，且落地点离P点的距离在变大
D．落地点在P点右侧，且落地点离P点的距离在变小
6．有一种叫“飞椅”的游乐项目。如图所示，长为的钢绳一端系着座椅，另一端固定在 半径为的水平转盘边缘。转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动。当转盘以角速度匀速 转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为，不计钢绳的重力。以 下说法正确的是（ ）
A. 如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直
B. 质量越大的人，摆开的夹角越小
C. 钢绳的拉力大小为
D. 钢绳的拉力大小为
7．如图甲所示，我国某些农村地区人们用手抛撒谷粒进行水稻播种。某次抛出的谷粒中有 两颗的运动轨迹如图乙所示，其轨迹在同一竖直平面内，抛出点均为O，且轨迹交于P 点，抛出时谷粒1的初速度大小为，方向水平，谷粒2的初速度大小为， 方向与水平方向之间的夹角为37°，取。忽略空气阻力，重力加 速度为g，谷粒2从O点运动到P点的时间为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（本大题有3个小题，每小题5分，共15分。在每小题给出的选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）
8．影视作品中的武林高手展示轻功时都是吊威亚（钢丝）的。如图所示，轨道车通过细钢丝跨过轮轴拉着特技演员B上升，便可呈现出演员B飞檐走壁的效果。轨道车沿水平地面以速度大小向左匀速前进，某时刻连接轨道车的钢丝与水平方向的夹θ角为37°，连接特技演员B的钢丝竖直，取，则该时刻特技演员 B（ ）
A．速度大小为 B．速度大小为
C．处于超重状态 D．处于失重状态
9．如图所示，转盘甲、乙具有同一转轴，转盘丙的转轴为，用一皮带按如图的方式 将转盘乙和转盘丙连接，、、C分别为转盘甲、乙、丙边缘的点，且，。 现让转盘丙绕转轴做匀速圆周运动，皮带不打滑。则下列说法正确的是（ ）
A. 、、C的线速度大小之比为1:2:2
B. 、、C的角速度之比为2:2:3
C. 、、C的向心加速度大小之比为1:2:3
D. 、、C的周期之比2:2:3
10．2023年5月28日，中国商飞交付的全球首架C919，大型客机从上海到北京飞行成功。 为研制大型客机，研究人员进行了大量的风洞实验。如图所示，某次实验数据是这样的： 在A点以水平速度向左弹出一个质量为的小球，小球弹出后始终 受到水平向右恒定风力的作用。经过一段时间小球将到达B点，B点位于A点正下方 处，重力加速度g取。下列说法正确的是（ ）
A. 风力大小12.5N
B. 从A到B的运动过程中经过小球速度有最小值
C. 从A到B的运动过程中小球速度最小值为
D. 小球水平方向的速度为零时，距A点的水平距离
三、实验题（本题共2小题，11题6分，12题8分，共14分。）
11．向心力演示器如图所示。
（1）本实验采用的实验方法是 。
A．控制变量法 B．等效法 C．模拟法
（2）若将传动皮带套在两塔轮半径相同的圆盘上，质量相同的两钢球分别放在不同 位置的挡板处，转动手柄，可探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与 （选 填“”、“”或“”）的关系。
（3）若将皮带套在两轮塔最下面圆盘上（两圆盘半径之比为），质量相同的两钢 球放在图示位置的挡板处，转动手柄，稳定后，观察到左侧标尺露出1格，右侧标尺露 出9格，则可以得出的实验结论为： 。
12．无人机小巧灵活，可以灭火救援。假设无人机悬停在火灾点附近，水平喷出灭火水流恰 好到达着火点。某同学根据无人机灭火时的照片（照片尺寸与实际长度比例为1∶20）， 在方格纸中描绘了水的运动轨迹。已知每小格长宽均为4cm，不计空气阻力。
（1）无人机在飞行过程中，下列说法正确的是（ ）
A．无人机在飞行过程中惯性不断增大
B．无人机转弯时受到向心力和重力作用
C．无人机加速上升时，空气对它的作用力大于它对空气的作用力
D．无人机减速上升时，处于失重状态
（2）灭火水流到达着火点的时间为 s，水流的初速度大小为 m/s （g取10m/s2）
（3）若水流未到达着火点，且低于着火点高度，为了保证成功灭火，可采取什么措施？ 试说出两种 。
四、计算题（本题共3小题，共43分。13题12分，14题13分，15题18分。）
13．中国的面食文化博大精深，种类繁多，其中“刀削面”堪称天下一绝。如图所示，将小 面圈沿锅的某条半径方向水平削出时，距锅内水面的高度为，与锅沿的水平 距离为，锅的半径也为，小面圈在空中的运动可视为平抛运动，重力 加速度g取10m/s2，锅沿距水面的高度忽略不计。
（1）求小面圈从被削离到落入锅内水中的时间；
（2）为使面圈都落入锅中，求小面圈削离时的速度大小范围。
14．如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转 轴与过陶罐球心O的对称轴重合。转台以一定角速度匀速转动，一质量为m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，此时小 物块受到的摩擦力恰好为0，且它和O点的连线与之间的夹角为60°，重力加速 度为g。
（1）求转台转动的角速度；
（2）若改变转台的角速度，当时，小物块仍与罐壁相对静止，求此时小物块 受到的摩擦力的大小和方向。
15．小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小 球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好受到 所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，球飞行水平距离x＝1.2m后 落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度h＝1.2m，手与球之间的绳长l＝0.9m，重 力加速度g取10m/s2．忽略手的运动半径和空气阻力．
（1）求绳断时球的速度大小v1和球落地时的速度大小v2
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的 水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
