大通县第三中学2023-2024学年度第二学期期中练习卷高一物理二（教师用卷）
满分：100
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共8小题,共32分）
在动力学中，物体的运动情况一般由物体所受合力F与物体的初速度v0两个因素共同决定；曲线运动与直线运动具有不同的特点，但又具有一定的联系。做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是( )
（4分）
A.大小相等，方向相同
B.大小不等，方向不同
C.大小相等，方向不同
D.大小不等，方向相同
【正确答案】 A
【答案解析】平抛运动的加速度等于每秒内速度的改变量，平抛运动的加速度不变，所以做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是大小相等、方向相同。故A正确，BCD错误。
故选：A。
如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是（ ）
（4分）
A.小物块仅受到重力和支持力的作用
B.小物块受到重力、支持力和向心力的作用
C.小物块受到的摩擦力产生了向心加速度
D.小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧
【正确答案】 C
【答案解析】AB、以物体为研究对象，受到：重力、支持力和静摩擦力，受力如图所示，
故AB错误；
CD、物体相对圆盘静止，与圆盘一起做匀速圆周运动，所需要的向心力在水平面内指向圆心，重力G与支持力FN在竖直方向上，G与FN二力平衡，不可能提供向心力，因此物体作圆周运动的向心力由三力的合力，即静摩擦力f提供。摩擦力指向圆心，故C正确，D错误；
故选：C。
细线一端系一小球，另一端固定于悬点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，细线的运动轨迹是圆锥面，所以这个运动装置叫圆锥摆。关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是( )
（4分）
A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球A受拉力和向心力的作用
C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受重力和向心力的作用
【正确答案】 C
【答案解析】
火车转弯时，如果铁路弯道的内外轨一样高，则外轨对轮缘(如图1所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图2所示)，但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨(如图3所示)，当火车以规定的行驶速度转弯时，内外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是( )
（4分）
A.该弯道的半径
B.按规定速度行驶时，支持力小于重力
C.当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
D.当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
【正确答案】 D
【答案解析】设弯道处倾斜的角度为θ，则火车按规定的速度行驶时，根据牛顿第二定律得，解得，当火车质量改变时，规定的速度将不变，A、C两项错误；按规定速度行驶时，支持力，支持力大于重力，B项错误；当火车速率大于v时，火车将做离心运动，所以火车会挤压外轨，D项正确。
如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为( )
（4分）
A.
B.
C.
D.RB
【正确答案】 A
【答案解析】A和B用相同材料制成的靠摩擦传动，边缘线速度相同，则
ωARA=ωBRB
而RA=2RB。
所以
对于在A边缘的木块，最大静摩擦力恰为向心力，即
当在B轮上恰要滑动时，设此时半径为R
则
解得
故选：A。
以30m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角θ为30°的斜面上，此时速度方向与斜面夹角α为60°，(如图所示)，则物体在空中飞行的时间为(不计空气阻力，g取10m/s2)( )
（4分）
A.1.5s
B.
C.
D.
【正确答案】 B
【答案解析】小球打在倾角θ为30°的斜面上，速度方向与斜面夹角α为60°，有几何关系可知，速度与水平方向的夹角为30°，
将该速度分解，则有：，
则：vy=v0tan30°=gt，
所以：，故B正确，ACD错误。
故选：B。
中国首批隐形战斗机已经全面投入使用。演习时，在某一高度水平匀速飞行的战斗机离目标水平距离L时投弹(投弹瞬间相对战斗机的速度为零)，可以准确命中目标。若战斗机水平飞行高度加倍，飞行速度大小减半，要仍能命中目标，则战斗机投弹时离目标的水平距离为(不考虑空气阻力)( ) （4分）
A.
B.
C.L
D.
【正确答案】 B
【答案解析】炸弹被投下后做平抛运动，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，则：
根据得：
炸弹平抛运动的水平距离为：
则知，当轰炸机飞行的高度加倍，飞行速度减半时，炸弹的水平位移变为原来的，所以飞机投弹时离目标的水平距离应为L，故B正确。
故选：B。
如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下说法正确的是( )
（4分）
A.ωA：ωB：ωC=2：2：1
B.vA：vB：vC=3：2：2
C.aA：aB：aC=3：2：1
D.TA：TB：TC=1：2：2
【正确答案】 A
【答案解析】A、B点和C点具有相同大小的线速度，根据v=rω，知B、C两点的角速度之比等于半径之反比，所以ωB：ωC=rC：rB=2：1．而A点和B点具有相同的角速度，则得：
ωA：ωB：ωC=2：2：1．故A正确；
B、根据v=rω，知A、B的线速度之比等于半径之比，所以vA：vB：=3：1，B、C线速度相等，所以vA：vB：vC=3：1：1，故B错误；
C、根据 ，得：aA：aB：aC=vAωA：vBωB：vCωC=6：2：1．故C错误；
D、根据 得 ，因为ωA：ωB：ωC=2：2：1，故周期之比TA：TB：TC=1：1：2，故D错误。
故选：A。
二、多选题（共3小题,共15分）
长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子B，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的( )
（5分）
A.线速度突然增大
B.角速度突然减小
C.向心力突然增大
D.悬线拉力突然增大
【正确答案】 C D
【答案解析】A．碰到钉子瞬间，线速度不突变，故A错误；
B．碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据v=ωr可知角速度突然增大，故B错误；
C．碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据 可知向心力增大，故C正确；
D．根据 顿第二定律T-mg=Fn可知小球重力不变，向心力增大，悬线拉力增大，故D正确。
故选：CD。
为了增强广大学生体质，提高学生身心健康水平。青岛二中的体育节正如火如荼的展开。其中，乒乓球赛深受学生喜爱。如图所示，整个乒乓球台长为2L，某同学在乒乓球训练中，从距左侧球台边缘处，将球沿垂直于球网的方向水平击出，球恰好通过球网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是（ ）
（5分）
A.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为2：5
B.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为1：5
C.击球点的高度与球网的高度之比为
D.击球点的高度与球网的高度之比为25：21
【正确答案】 A D
【答案解析】解：乒乓球做的是平抛运动，分解为在水平方向上的匀速直线运动，和竖直方向上的自由落体运动
从击球点到球网，有L-=v0t1，
从击球点到右侧边缘，有=v0t2，
乒乓球过网时与落到台面边缘时时间之比为
竖直方向自由落体运动，根据v=gt
乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为
击球点的高度与球网的高度之比为
故AD正确，BD错误。
故选：AD。
跳台滑雪是第24届北京冬奥会的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，若运动员从跳台A处以v0=20m/s的初速度水平飞出，在平直斜坡B处着陆。若斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则( )
（5分）
A.运动员在B处时速度与水平方向夹角为74°
B.运动员在B处着陆时的速度大小是25m/s
C.运动员在空中到坡面的最大距离为9m
D.A、B间的距离为75m.
【正确答案】 C D
【答案解析】
A、斜面的夹角为37°，根据平抛运动的规律tanθ=2tanβ可知，速度偏转角的正切值等于位移偏转角正切值的2倍，不是角度的2倍，故A错误；
B、根据位移偏转角正切值 ，所以，
运动员在竖直方向上的速度为vy=gt=10×3m/s=30m/s，
所以运动员在B处着陆时的速度大小是，故B错误；
C、采用正交分解法，将该运动分解在沿斜面和垂直于斜面两个方向上，建立坐标系，则在沿斜面方向(x轴)上运动员做匀加速直线运动，垂直斜面方向上(y轴)做匀减速直线运动，有：
v0x=v0cos37°
v0y=v0sin37°，
ax=gsin37°
ay=gcos37°
设最远距离为h，则有：，
代入数据，解得：h=9m，故C正确；
D、运动员水平位移为x=v0t=20×3m=60m
竖直位移为A、B间的距离为，故D正确；
故选：CD。
三、实验题（组）（共2小题,共16分）
向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如右图所示，两个变速塔轮通过皮带连接.实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上红白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的大小.
（6分）
(1) 下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是 ；（2分）
A.探究弹簧弹力与形变量的关系
B.探究两个互成角度力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系
D.探究平抛运动的特点
【正确答案】 C
【答案解析】本实验的实验目的是探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，故C正确，ABD错误。
(2) 为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是 ；（2分）
A.应使用两个质量不等的小球
B.应使两小球离转轴的距离不同
C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上
D.以上说法都不正确
【正确答案】 B C
【答案解析】探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系时，应该保持两小球的质量相等、角速度相同、轨道半径r不同，故AD错误，BC正确。
(3) 在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，向心力演示器标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为 。（2分）
A.1：3
B.3：1
C.1：9
D.9：1
【正确答案】 B
【答案解析】由F＝mrω2可知，保持m、r不变时，向心力F与角速度ω的平方成正比，两塔轮的角速度之比为1：3；塔轮之间是皮带传动，线速度大小相等，由v＝Rω可知塔轮角速度ω与塔轮半径R成反比，所以两塔轮的半径之比为3：1。故B正确，ACD错误。
在“探究平抛运动的特点”实验中：
（10分）
(1) 下面的做法可以减小实验误差的有_____。
A．使用密度大、体积大的球
B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C．保持斜槽末端的切线水平
D．实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下（2分）
【正确答案】 CD
【答案解析】A．为了减少空气阻力对实验的影响，应用质量大，体积小的物体，即密度大的物体，故A错误；
BD．无论斜槽是否光滑，只要让小球每次都从同一高度由静止开始滚下，保证使小球水平抛出时具有相同的初速度即可，故B错误，D正确；
C．斜槽末端的切线保持水平，是为了保证小球抛出时做平抛运动，从而减小误差，故C正确；
故选：CD；
(2) 如图乙所示为小球做平抛运动的一部分位置图，图中背景方格的实际边长为8mm，如果取g=10m/s2，那么：A点____(选填“是”或“不是”)平抛运动初位置。小球从A到B的时间和从B到C的时间分别为TAB和TBC，TAB______TBC(选填“＞”、“＜”或“=”)。（4分）
【正确答案】 不是；=
【答案解析】小球做平抛运动，水平方向为匀速直线运动，由图乙可知，小球从A到B和从B到C的水平位移相等，根据x=v0t
可知，小球从A到B的时间和从B到C的时间TAB=TBC
假设A是抛出点，设小球从A到B的时间和从B到C的时间均为T，竖直方向上，根据
可得，
则应有
由图乙可知，实际上
则假设不成立，即A点不是抛出点。
(3) 小球做平抛运动的水平初速度大小是____m/s；在B点时速度大小是___m/s(结果保留到小数点后一位)。（4分）
【正确答案】 0.6；1.0
【答案解析】竖直方向上，根据逐差法有Δh=5L-3L=gT2
水平方向上有3L=v0T
又有L=8mm
解得T=0.04s，v0=0.60m/s
小球运动到B点，竖直分速度为
小球运动到B点的速度为；
四、计算题（组）（共3小题,共37分）
质量为800kg的小汽车驶过一座半径为40m的圆形拱桥，到达桥顶时的速度为10m/s,求：
（10分）
(1) 此时桥对汽车的支持力为多少；（5分）
【正确答案】 汽车到达桥顶时，竖直方向受到重力G和桥对它的支持力N的作用．汽车对桥顶的压力大小等于桥顶对汽车的支持力N，汽车过桥时做圆周运动，重力和支持力的合力提供向心力，即：G-N=；
代入数据可得：N=6000N，
【答案解析】在最高点重力和支持力的合力提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解；
(2) 如果汽车以多大的速度过桥顶时，汽车对桥的压力为零。（5分）
【正确答案】 汽车经过桥顶恰好对桥没有压力，则N=0，即汽车做圆周运动的向心力完全由其自身重力来提供，所以有：mg=m
解得：vmax=20m/s
【答案解析】汽车对桥恰好无压力，重力完全提供向心力，根据向心力公式和牛顿第二定律可列式求解．
把一个小球从离地面高度h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（11分）
(1) 小球在空中飞行的时间。（3分）
【正确答案】 竖直方向，。
【答案解析】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，根据高度求出运动的时间．
(2) 小球落地点离抛出点的水平距离。（2分）
【正确答案】 水平方向x=v0t=10m。
【答案解析】结合初速度和时间求出水平距离．
(3) 小球落地时的速度。（6分）
【正确答案】 vy=gt=10m/s，
合速度m/s，
落地时速度方向与地面的夹角α=45°。
【答案解析】根据速度时间公式求出竖直方向上的分速度，结合平行四边形定则求出小球落地时的速度大小和方向．
如图所示，已知绳长L1，水平杆长L2，小球的质量m，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置从静止开始转动，最后以某一角速度稳定转动时，绳子与竖直方向成角θ．
（16分）
(1) 试求该装置转动的角速度；（11分）
【正确答案】 小球最后做匀速圆周运动，拉力与重力的合力提供向心力，
则有：，
所以角速度：
【答案解析】球在水平面内做匀速圆周运动，由重力mg和绳的拉力F的合力提供向心力，半径r=lsinθ+L，由牛顿第二定律求解角速度．
(2) 此时绳的张力．（5分）
【正确答案】 对小球受力分析，重力与绳子的拉力，因此合力的方向在运动平面内
根据力的合成与分解，则有此时绳的拉力：
【答案解析】球在竖直方向力平衡，求解绳的拉力大小．
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第4页大通县第三中学2023-2024学年度第二学期期中练习卷高一物理一（教师用卷）
满分：100
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共8小题,共32分）
一小船在静水中的速率是5m/s，要渡过宽120m的河流，水流的速度为3m/s，下列说法正确的是( ) （4分）
A.小船渡河的最短时间是30s
B.小船渡河的最短时间是40s
C.小船渡河的最短位移是120m
D.小船渡河的最短位移是200m
【正确答案】 C
【答案解析】AB、当船速的方向与河岸垂直时，渡河时间最短为：，故AB错误；
CD、由于船速大于水速，所以小船可以到达正对岸，则最短位移为120m，故C正确；D错误；
故选：C。
质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )（4分）
A.因为v=ωr，所以线速度大小v与轨道半径r成正比
B.因为 所以角速度α与轨道半径r成反比
C.因为 ，所以线速度大小v与周期T成反比
D.因为ω=2πn，所以角速度ω与转速n成正比
【正确答案】 D
【答案解析】A、v=ωr，ω一定时，线速度v才与轨道半径r成正比，故A错误；
B、当v一定时，角速度ω才与轨道半径r成反比，故B错误；
C、当半径一定时，线速度才与周期成反比，故C错误；
D、2π为常数，所以角速度ω与转速n一定成正比，故D正确；
故选：D。
如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是( )
（4分）
A.小齿轮和后轮的角速度大小之比为16：1
B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4
C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：4
D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4：1
【正确答案】 B
【答案解析】A、小齿轮和后轮共轴，角速度相等，故A错误；
B、大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据可知，大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4，故B正确；
C、小齿轮和后轮共轴，根据v=ωr可知，小齿轮边缘和后轮边缘的线速度之比为1：16，则大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：16，故C错误；
D、大齿轮和小齿轮共线，线速度相等，根据可知，向心加速度大小之比为1：4，故D错误。
故选：B。
下列说法中正确的是( )（4分）
A.物体做曲线运动时，速度可能是均匀变化的
B.物体在恒力作用下不可能做匀变速曲线运动
C.物体做曲线运动的速度大小一定是变化的
D.物体做曲线运动时，其合力的方向有可能与速度方向相同
【正确答案】 A
【答案解析】A．物体做曲线运动，加速度可能是恒定的，速度是均匀变化的，如平抛运动，故A正确；
B．物体在恒力作用下可能做匀变速曲线运动，如平抛运动，故B错误；
C．物体做曲线运动的速度大小不一定是变化的，如匀速圆周运动，故C错误；
D．物体做曲线运动的条件是速度方向与合外力方向不在同一直线上，所以其合力的方向有不可能与速度方向相同，故D错误。
故选A。
运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该运动员滑行的速率保持不变，角速度为ω，向心加速度为a。则( )
（4分）
A.ω变小，a变小
B.ω变小，a变大
C.ω变大，a变小
D.ω变大，a变大
【正确答案】 D
【答案解析】根据线速度的公式v=ωr可知，当速率不变，半径减小时，角速度增大，而a=ωv也会随之增大，故D正确，ABC错误； 故选：D。
如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为 ，此时（ ）
（4分）
A.杆受到0.5mg的拉力
B.杆受到0.5mg的压力
C.杆受到1.5mg的拉力
D.杆受到1.5mg的压力
【正确答案】 B
【答案解析】解：以小球为研究对象，进行受力分析，受重力mg和杆的作用力N，合力提供向心力，有：，得：，负号说明小球受向上的支持力作用，由牛顿第三定律可知，杆受到小球的压力作用，大小为，所以选项B正确，ACD错误
故选：B
关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是( ) （4分）
A.在赤道上的物体线速度最大
B.在两极的物体线速度最大
C.在赤道上的物体角速度最大
D.在北京和广州的物体角速度不一样大
【正确答案】 A
【答案解析】ABC、地球上各点角速度相等，由v=ωr知转动半径越大，线速度越大，在赤道上线速度最大，两极最小，故A正确，BC错误；
D、地球上各点角速度都相等，故在北京和广州的物体角速度一样，故D错误。
故选：A。
如图所示，在光滑水平面上有两条互相平行的直线l1、l2，AB是两条直线的垂线，其中A点在直线l1上，B、C两点在直线l2上。一个物体沿直线l1以确定的速度匀速向右运动，如果物体要从A点运动到C点，图中1、2、3为其可能的路径，则可以使物体通过A点时( )
（4分）
A.获得由A指向B的任意大小的瞬时速度；物体的路径是2
B.获得由A指向B的确定大小的瞬时速度；物体的路径是2
C.持续受到平行于AB的任意大小的恒力；物体的路径可能是2
D.持续受到平行于AB的确定大小的恒力；物体的路径可能是3
【正确答案】 B
【答案解析】AB、获得由A指向B的确定瞬时速度，即两个匀速直线运动的合运动一定还是匀速直线运动，故为路径2，故A错误，B正确；
CD、持续受到平行AB的确定大小的恒力，导致合速度的方向与合加速度的方向相互垂直，轨迹偏向加速度方向，即为1．故C D错误；
故选：B。
二、多选题（共3小题,共15分）
雅安大地震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以10m/s的速度水平飞行，在距地面180m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则( ) （5分）
A.物资投出后经过6s到达地面目标
B.物资投出后经过18s到达地面目标
C.应在距地面目标水平距离60m处投出物资
D.应在距地面目标水平距离180m处投出物资
【正确答案】 A C
【答案解析】AB、根据得，，故A正确，B错误．
CD、距离目标的水平距离x=v0 t=10×6m=60m，故C正确，D错误．
故选：AC．
在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将a、b、c三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球a落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是( )
（5分）
A.小球c的初速度最大
B.小球c的飞行时间最长
C.小球a的飞行过程速度变化最慢
D.小球a的速度与水平方向的夹角最大
【正确答案】 A D
【答案解析】AB、三个小球做的都是平抛运动，从图中可以发现落在c点的小球下落的高度最小，由得：，所以小球c飞行时间最短，由x=v0t得：，知小球c的水平位移最大，飞行时间最短，则小球c的初速度最大，故A正确，B错误；
C、所有小球做的是平抛运动，加速度为g，速度变化快慢相等，故C错误；
D、设速度的偏向角为α，则，可知小球a的运动时间最长，初速度最小，则小球a的速度偏向角最大，故D正确。
故选：AD。
某质点做曲线运动时，下列说法正确的是( )（5分）
A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移的大小总是小于路程
C.在任意时刻，质点受到的合力可能为0
D.速度的方向与合力的方向可能在一条直线上
【正确答案】 A B
【答案解析】A、曲线运动的速度方向与过该点的曲线的切线方向相同，故A正确；
B、位移是指从初位置到末位置的有向线段，它是直线的距离，而路程是经过的轨迹的长度，在曲线运动中，位移的大小要小于路程的大小，故B正确；
C、曲线运动的条件是加速度与速度不共线，则一定存在合外力，故C错误。
D、物体做曲线运动的条件是合力与速度不在同一条直线上，既然是曲线运动，那么速度的方向与合外力的方向一定不在一直线上，故D错误
故选：AB。
三、实验题（组）（共2小题,共17分）
用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：
（6分）
(1) 在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω半径r之间的关系时我们主要用到的物理学中 _______的方法。（3分）
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
【正确答案】 C
【答案解析】在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，需先控制某些量不变，研究另外两个物理量的关系，该方法为控制变量法。故ABD错误；C正确。
故选：C。
(2) 若图中两个小钢球质量相等，运动的半径也相等，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：16，运用圆周运动的知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为 _______。（3分）
A.1：16
B.1：4
C.4：1
D.1：1
【正确答案】 C
【答案解析】根据
两球的向心力之比为1：16，半径和质量相等，则转动的角速度之比为1：4，因为靠皮带传动，变速轮塔的线速度大小相等，根据
v=ωr
知与皮带连接的变速轮塔对应的半径之比为4：1。
故选：C。
实验：（11分）(1) 在做“研究平抛物体的运动”实验时，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_______。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．斜槽必须尽可能光滑
C．每次必须由静止开始从同一位置释放小球
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线（3分）
【正确答案】 AC
【答案解析】
解：A、过调节使斜槽末端保持水平，是为了保证小球做平抛运动，故A正确。
B、为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放即可，线槽是否水平没有影响。故B错误；
C、为要画同一运动的轨迹，必须每次释放小球的位置相同，且由静止释放，以保证获得相同的初速度，故C正确；
D、球经过不同高度的位置记录在纸上后，取下纸，平滑的曲线把各点连接起来，故D错误。
故选：AC
故答案为：AC；
(2) 有一个同学在实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C，量得△s＝0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝0.1m，h2＝0.2m，利用这些数据，可求得物体抛出时的初速度大小为______m/s；物体经过B点的速度大小为_______m/s。（g取10m/s2）
（8分）
【正确答案】 2.0； 2.5
【答案解析】
解：从图中看出，A、B、C3个点间的水平位移均相等，是x＝△s，因此这3个点是等时间间隔点。竖直方向两段相邻位移之差是个定值，即为：△y=gT2=h2-h1=0.2m-0.1m=0.1m，
解得：＝0.1s
小球运动中水平分速度的大小为：＝2.0m/s。
小球经过B点的竖直分速度为：m/s=1.5m/s，
则经过B点的速度为：m/s＝2.5m/s。
故答案为：2.0，2.5
四、计算题（组）（共3小题,共36分）
如图，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球的速度与水平方向的夹角为，在B点小球的速度与水平方向的夹角为，空气阻力忽略不计，g=10m/s2，求：
（10分）
(1) 小球在B点的速度大小（3分）
【正确答案】 解：在B点根据运动的合成与分解可得：m/s=20m/s；
答：小球在B点的速度大小为20m/s；
【答案解析】在B点根据运动的合成与分解可得速度大小；
(2) A．B两点间水平距离XAB的值（7分）
【正确答案】 解：在A点：；在B点：
所以小球从A到B的时间
联立解得
A．B两点间水平距离XAB=v0t=10()m。
答：A．B两点间水平距离XAB的值为10()m。
【答案解析】将A、B两点的速度进行分解，求出竖直方向上的分速度，根据速度速度时间公式求出运动的时间，根据水平方向的运动规律求解位移。
如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，一条长度为L的绳(质量不计)，一端的位置固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体(物体可看质点)，物体以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。
（16分）
(1) 当 时，求绳对物体的拉力；（9分）
【正确答案】 解：当物体刚离开锥面时，设其速度为v0，则根据牛顿第二定律得：Tcosθ-mg=0
由拉力与重力的合力提供向心力，则有：，
解得。
当时，物体未离开斜面，由支持力、重力与拉力的合力提供向心力。
对球受力分析，如图所示，
则有
FT1sinθ-Ncosθ=mLsinθ ω2，
FT1cosθ+Nsinθ=mg
联立解得FT1=mg．
答：当时，求绳对物体的拉力为mg；
【答案解析】先求出物体刚要离开锥面时的角速度，此时支持力为零，根据牛顿第二定律求出该临界角速度。
(2) 当 时，求绳对物体的拉力。（7分）
【正确答案】 解：当时，物体离开斜面，由重力和拉力的合力提供向心力，
设线与竖直方向上的夹角为α，
FT2sinα=mLsinα ω2，
FT2cosα=mg
联式解得。
答：当时，求绳对物体的拉力为。
【答案解析】当角速度大于临界速度，则物体离开锥面，当角速度小于临界速度，物体还受到支持力，根据牛顿第二定律，物体在竖直方向上的合力为零，水平方向上的合力提供向心力，求出绳子的拉力。
质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，已知小球在最高点的速率为v1=2m/s，g 取10m/s2．求：（10分）
(1) 小球在最高点时所受拉力；（5分）
【正确答案】 解：在最高点，根据牛顿第二定律得， ，
解得
【答案解析】在最高点，根据竖直方向上的合力提供向心力求出拉力的大小
(2) 小球在最高点能做圆周运动的最小速度．（5分）
【正确答案】 解：根据牛顿第二定律得， ，
解得最小速度．
【答案解析】结合最高点拉力为零，根据牛顿第二定律求出最小速度．
第2页
第4页大通县第三中学2023-2024学年度第二学期
期中练习卷高一物理（一）
满分：100
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共8小题,共32分）
一小船在静水中的速率是5m/s，要渡过宽120m的河流，水流的速度为3m/s，下列说法正确的是( ) （4分）
A.小船渡河的最短时间是30s
B.小船渡河的最短时间是40s
C.小船渡河的最短位移是120m
D.小船渡河的最短位移是200m
质点做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )（4分）
A.因为v=ωr，所以线速度大小v与轨道半径r成正比
B.因为 所以角速度α与轨道半径r成反比
C.因为 ，所以线速度大小v与周期T成反比
D.因为ω=2πn，所以角速度ω与转速n成正比
如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径之比为4：1：16，在用力蹬脚踏板前进的过程中，下列说法正确的是( )
（4分）
A.小齿轮和后轮的角速度大小之比为16：1
B.大齿轮和小齿轮的角速度大小之比为1：4
C.大齿轮边缘和后轮边缘的线速度大小之比为1：4
D.大齿轮和小齿轮轮缘的向心加速度大小之比为4：1
下列说法中正确的是( )（4分）
A.物体做曲线运动时，速度可能是均匀变化的
B.物体在恒力作用下不可能做匀变速曲线运动
C.物体做曲线运动的速度大小一定是变化的
D.物体做曲线运动时，其合力的方向有可能与速度方向相同
运动员滑雪时运动轨迹如图所示，已知该运动员滑行的速率保持不变，角速度为ω，向心加速度为a。则( )
（4分）
A.ω变小，a变小
B.ω变小，a变大
C.ω变大，a变小
D.ω变大，a变大
如图所示，质量为m的小球固定在长为l的细轻杆的一端，绕细杆的另一端O在竖直平面上做圆周运动．球转到最高点A时，线速度的大小为 ，此时（ ）
（4分）
A.杆受到0.5mg的拉力
B.杆受到0.5mg的压力
C.杆受到1.5mg的拉力
D.杆受到1.5mg的压力
关于地球上的物体随地球自转的角速度、线速度的大小，下列说法正确的是( ) （4分）
A.在赤道上的物体线速度最大
B.在两极的物体线速度最大
C.在赤道上的物体角速度最大
D.在北京和广州的物体角速度不一样大
如图所示，在光滑水平面上有两条互相平行的直线l1、l2，AB是两条直线的垂线，其中A点在直线l1上，B、C两点在直线l2上。一个物体沿直线l1以确定的速度匀速向右运动，如果物体要从A点运动到C点，图中1、2、3为其可能的路径，则可以使物体通过A点时( )
（4分）
A.获得由A指向B的任意大小的瞬时速度；物体的路径是2
B.获得由A指向B的确定大小的瞬时速度；物体的路径是2
C.持续受到平行于AB的任意大小的恒力；物体的路径可能是2
D.持续受到平行于AB的确定大小的恒力；物体的路径可能是3
二、多选题（共3小题,共15分）
雅安大地震，牵动了全国人民的心．一架装载救灾物资的直升飞机，以10m/s的速度水平飞行，在距地面180m的高度处，欲将救灾物资准确投放至地面目标，若不计空气阻力，g取10m/s2，则( ) （5分）
A.物资投出后经过6s到达地面目标
B.物资投出后经过18s到达地面目标
C.应在距地面目标水平距离60m处投出物资
D.应在距地面目标水平距离180m处投出物资
在水平面上固定两个相互紧靠的三角形斜面，将a、b、c三个小球从左边斜面的顶点以不同的初速度向右水平抛出，落在斜面上时其落点如图所示，小球a落点距水平面的高度最低。下列判断正确的是( )
（5分）
A.小球c的初速度最大
B.小球c的飞行时间最长
C.小球a的飞行过程速度变化最慢
D.小球a的速度与水平方向的夹角最大
某质点做曲线运动时，下列说法正确的是( )（5分）
A.质点运动到某一点时的速度方向是该点曲线的切线方向
B.在任意时间内位移的大小总是小于路程
C.在任意时刻，质点受到的合力可能为0
D.速度的方向与合力的方向可能在一条直线上
三、实验题（组）（共2小题,共17分）
用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动，横臂的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。请回答相关问题：
（6分）
(1) 在探究向心力的大小F与质量m、角速度ω半径r之间的关系时我们主要用到的物理学中 _______的方法。（3分）
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
D.演绎法
(2) 若图中两个小钢球质量相等，运动的半径也相等，标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：16，运用圆周运动的知识可以判断与皮带连接的变速塔轮对应的半径之比为 _______。（3分）
A.1：16
B.1：4
C.4：1
D.1：1
（11分）(1) 在做“研究平抛物体的运动”实验时，为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上_______。
A．通过调节使斜槽的末端保持水平
B．斜槽必须尽可能光滑
C．每次必须由静止开始从同一位置释放小球
D．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（3分）
(2) 有一个同学在实验中，只画出了如图所示的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离△s相等的三点A、B、C，量得△s＝0.2m。又量出它们之间的竖直距离分别为h1＝0.1m，h2＝0.2m，利用这些数据，可求得物体抛出时的初速度大小为______m/s；物体经过B点的速度大小为_______m/s。（g取10m/s2）
（8分）
四、计算题（组）（共3小题,共36分）
如图，某一小球以v0=10m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球的速度与水平方向的夹角为，在B点小球的速度与水平方向的夹角为，空气阻力忽略不计，g=10m/s2，求：
（10分）
(1) 小球在B点的速度大小（3分）
(2) A．B两点间水平距离XAB的值（7分）
如图所示，一个光滑的圆锥体固定在水平桌面上，其轴线沿竖直方向，母线与轴线之间的夹角为，一条长度为L的绳(质量不计)，一端的位置固定在圆锥体的顶点O处，另一端拴着一个质量为m的小物体(物体可看质点)，物体以角速度绕圆锥体的轴线做水平匀速圆周运动。
（16分）
(1) 当 时，求绳对物体的拉力；（9分）
(2) 当 时，求绳对物体的拉力。（7分）
质量m=0.1kg的小球在细绳的拉力作用下在竖直面内做半径为r=0.2m的圆周运动，已知小球在最高点的速率为v1=2m/s，g 取10m/s2．求：（10分）
(1) 小球在最高点时所受拉力；（5分）
(2) 小球在最高点能做圆周运动的最小速度．（5分）
第2页
第4页大通县第三中学2023-2024学年度第二学期期中练习卷高一物理（二）
满分：100
班级：________ 姓名：________ 成绩：________
一、单选题（共8小题,共32分）
在动力学中，物体的运动情况一般由物体所受合力F与物体的初速度v0两个因素共同决定；曲线运动与直线运动具有不同的特点，但又具有一定的联系。做平抛运动的物体，每秒的速度增量总是( )（4分）
A.大小相等，方向相同 B.大小不等，方向不同
C.大小相等，方向不同 D.大小不等，方向相同
如图所示，在匀速转动的水平圆盘边缘处轻放一个小物块，小物块随着圆盘做匀速圆周运动，对小物块之后情况说法正确的是（ ）
（4分）
A.小物块仅受到重力和支持力的作用
B.小物块受到重力、支持力和向心力的作用
C.小物块受到的摩擦力产生了向心加速度
D.小物块受到的摩擦力一定指向圆盘外侧
细线一端系一小球，另一端固定于悬点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，细线的运动轨迹是圆锥面，所以这个运动装置叫圆锥摆。关于摆球A的受力情况，下列说法中正确的是( )
（4分）
A.摆球A受重力、拉力和向心力的作用
B.摆球A受拉力和向心力的作用
C.摆球A受拉力和重力的作用
D.摆球A受重力和向心力的作用
火车转弯时，如果铁路弯道的内外轨一样高，则外轨对轮缘(如图1所示)挤压的弹力F提供了火车转弯的向心力(如图2所示)，但是靠这种办法得到向心力，铁轨和车轮极易受损。在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨(如图3所示)，当火车以规定的行驶速度转弯时，内外轨均不会受到轮缘的侧向挤压，设此时的速度大小为v，重力加速度为g，以下说法中正确的是( )
（4分）
A.该弯道的半径
B.按规定速度行驶时，支持力小于重力
C.当火车质量改变时，规定的行驶速度也将改变
D.当火车速率大于v时，外轨将受到轮缘的挤压
如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮A和B水平放置，两轮半径RA=2RB．当主动轮A匀速转动时，在A轮边缘上放置的小木块恰能相对静止在A轮边缘上．若将小木块放在B轮上，欲使木块相对B轮也静止，则木块距B轮转轴的最大距离为( )
（4分）
A. B. C. D.RB
以30m/s的水平初速度v0抛出的物体，飞行一段时间后，打在倾角θ为30°的斜面上，此时速度方向与斜面夹角α为60°，(如图所示)，则物体在空中飞行的时间为(不计空气阻力，g取10m/s2)( )
（4分）
A.1.5s B. C. D.
中国首批隐形战斗机已经全面投入使用。演习时，在某一高度水平匀速飞行的战斗机离目标水平距离L时投弹(投弹瞬间相对战斗机的速度为零)，可以准确命中目标。若战斗机水平飞行高度加倍，飞行速度大小减半，要仍能命中目标，则战斗机投弹时离目标的水平距离为(不考虑空气阻力)( ) （4分）
A. B. C.L D.
如图所示的皮带传动装置，主动轮O1上两轮的半径分别为3r和r，从动轮O2的半径为2r，A、B、C分别为轮缘上的三点，设皮带不打滑，则以下说法正确的是( )
（4分）
A.ωA：ωB：ωC=2：2：1
B.vA：vB：vC=3：2：2
C.aA：aB：aC=3：2：1
D.TA：TB：TC=1：2：2
二、多选题（共3小题,共15分）
长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子B，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的( )
（5分）
A.线速度突然增大 B.角速度突然减小
C.向心力突然增大 D.悬线拉力突然增大
为了增强广大学生体质，提高学生身心健康水平。青岛二中的体育节正如火如荼的展开。其中，乒乓球赛深受学生喜爱。如图所示，整个乒乓球台长为2L，某同学在乒乓球训练中，从距左侧球台边缘处，将球沿垂直于球网的方向水平击出，球恰好通过球网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是（ ）
（5分）
A.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为2：5
B.乒乓球过网时与落到台面边缘时竖直方向速率之比为1：5
C.击球点的高度与球网的高度之比为
D.击球点的高度与球网的高度之比为25：21
跳台滑雪是第24届北京冬奥会的一个项目，比赛中运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。如图所示，若运动员从跳台A处以v0=20m/s的初速度水平飞出，在平直斜坡B处着陆。若斜坡的倾角为37°，不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。则( )
（5分）
A.运动员在B处时速度与水平方向夹角为74°
B.运动员在B处着陆时的速度大小是25m/s
C.运动员在空中到坡面的最大距离为9m
D.A、B间的距离为75m.
三、实验题（组）（共2小题,共16分）
向心力演示器可以探究小球做圆周运动所需向心力F的大小与质量m、角速度ω、轨道半径r之间的关系，装置如右图所示，两个变速塔轮通过皮带连接.实验时，匀速转动手柄使长槽和短槽分别随相应的变速塔轮匀速转动，槽内的金属小球就做匀速圆周运动.横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上红白相间的等分格显示出两个金属球所受向心力的大小.
（6分）
(1) 下列实验与本实验中采用的实验方法一致的是（ ）；（2分）
A.探究弹簧弹力与形变量的关系
B.探究两个互成角度力的合成规律
C.探究加速度与力、质量的关系
D.探究平抛运动的特点
(2) 为了探究金属球的向心力F的大小与轨道半径r之间的关系，下列说法正确的是（ ） ；（2分）
A.应使用两个质量不等的小球
B.应使两小球离转轴的距离不同
C.应将皮带套在两边半径相等的变速塔轮上
D.以上说法都不正确
(3) 在探究向心力的大小F与角速度ω的关系时，向心力演示器标尺上红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力之比为1：9，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为（ ）。（2分）
A.1：3 B.3：1 C.1：9 D.9：1
在“探究平抛运动的特点”实验中：
（10分）
(1) 下面的做法可以减小实验误差的有_____。
A．使用密度大、体积大的球
B．尽量减小钢球与斜槽间的摩擦
C．保持斜槽末端的切线水平
D．实验时让小球每次都从同一高度由静止开始滚下（2分）
(2) 如图乙所示为小球做平抛运动的一部分位置图，图中背景方格的实际边长为8mm，如果取g=10m/s2，那么：A点____(选填“是”或“不是”)平抛运动初位置。小球从A到B的时间和从B到C的时间分别为TAB和TBC，TAB______TBC(选填“＞”、“＜”或“=”)。（4分）
(3) 小球做平抛运动的水平初速度大小是____m/s；在B点时速度大小是___m/s(结果保留到小数点后一位)。（4分）
四、计算题（组）（共3小题,共37分）
质量为800kg的小汽车驶过一座半径为40m的圆形拱桥，到达桥顶时的速度为10m/s,求：
（10分）
(1) 此时桥对汽车的支持力为多少；（5分）
(2) 如果汽车以多大的速度过桥顶时，汽车对桥的压力为零。（5分）
把一个小球从离地面高度h=5m处，以v0=10m/s的初速度水平抛出，不计空气阻力，取g=10m/s2。求：（11分）
(1) 小球在空中飞行的时间。（3分）
(2) 小球落地点离抛出点的水平距离。（2分）
(3) 小球落地时的速度。（6分）
如图所示，已知绳长L1，水平杆长L2，小球的质量m，整个装置可绕竖直轴转动，当该装置从静止开始转动，最后以某一角速度稳定转动时，绳子与竖直方向成角θ．
（16分）
(1) 试求该装置转动的角速度；（11分）
(2) 此时绳的张力．（5分）
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