满洲里远方中学2023-2024学年高一下学期5月考试
物理
一、单选题（每小题5分，共35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，轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向
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】B
【解析】
【详解】做曲线运动的物体，轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向，选项A正确；曲线运动的速度方向不断变化，即速度不断变化，则不是匀速运动，选项B错误；在曲线运动中，物体加速度方向和速度方向是不相同的，选项C正确；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，选项D正确；故选B.
2. 一轮船以一定的速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（ ）
A. 水速越大，路程越长，时间越长 B. 水速越大，路程越短，时间越短
C. 水速越大，路程和时间都不变 D. 水速越大，路程越长，时间不变
【答案】D
【解析】
【详解】运用运动分解的思想，看过河时间只分析垂直河岸的速度，当轮船以一定的速度垂直河岸向对岸开行，即垂直河岸的速度不变，虽水速越大，但过河所用的时间不变；不过由平行四边形定则知这时轮船的合速度越大，因此轮船所通过的路程越长．所以选项ABC错误，选项D正确．
3. 一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动。对小物体进行受力分析，下列说法正确的是（ ）
A. 只受重力和支持力
B. 只受重力、支持力、摩擦力
C. 只受重力、支持力、向心力
D. 只受重力、支持力、摩擦力、向心力
【答案】B
【解析】
【详解】小木块做匀速圆周运动，合力指向圆心，对木块受力分析，受重力、支持力和静摩擦力，如图所示
重力和支持力平衡，静摩擦力提供向心力，故B正确，ACD错误。
故选B。
4. 如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的；如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g取10 m/s2）（ ）
A 15 m/s B. 20 m/s C. 25 m/s D. 30 m/s
【答案】B
【解析】
【详解】汽车在拱桥的最高点时，向心力由重力和支持力的合力提供，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，根据牛顿第二定律
若支持力应为0，根据牛顿第二定律有
联立解得
故选B。
5. 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. B. tanθ C. D. 2tanθ
【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】物体做平抛运动，可以把平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动来，两个方向运动的时间相当；
由题意知道，物体垂直打在斜面上，末速度与斜面垂直，也就是说末速度与竖直方向的夹角等于斜面倾角，则有
则下落高度与水平射程之比为
故选C。
6. 一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2s。则该物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为（ ）
A. 2m/s2 B. 4πm/s2 C. 0 D. 4m/s2
【答案】B
【解析】
【详解】该物体运动过程中速度变化率的大小即向心加速度的大小，为
故选B。
7. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于
D. 这时铁轨对火车的支持力大于
【答案】C
【解析】
【详解】CD.火车在水平面内运动，所以在竖直方向上受力平衡，所以铁轨对火车的支持力FN的竖直分量与重力平衡，即FNcosθ=mg，所以，FN＝，故C正确，D错误；
AB.铁轨对火车的支持力FN的水平分量为FNsinθ=mgtanθ，火车在弯道半径为R的转弯处的速度，所以火车转弯时需要的向心力；支持力的水平分量正好等于向心力，故火车轮缘对内外轨道无挤压，故A B错误；
二、多选题（每小题6分，共18分）
8. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速圆周运动是匀速运动 B. 匀速圆周运动的速率不变
C. 任意相等时间内通过的路程相等 D. 任意相等时间内通过的位移相等
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】A．匀速圆周运动的速度方向是不断变化的，不是匀速运动，A错误；
B．匀速圆周运动的速率不变，B正确；
C．因线速度的大小不变，故任意相等时间内通过的路程相等，C正确；
D．任意相等时间内通过的位移大小相等，但是方向不相等，D错误。
故选BC。
9. 如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处.今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点q处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是
A. va=vb
B. va=vb
C. ta=tb
D. ta=tb
【答案】BD
【解析】
【详解】b球落在斜面的中点，知a、b两球下降的高度之比为2：1，根据h=gt2知，，则时间之比为，即ta=tb．因为a、b两球水平位移之比为2：1，则由x=v0t，得va=vb．故BD正确，AC错误．故选BD．
【点睛】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，分析两个小球两个方向位移的关系，从而解决此类问题．
10. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，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，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）
A. 线速度突然增大为原来的2倍
B. 角速度突然增大为原来的2倍
C. 向心加速度突然增大为原来的2倍
D. 悬线拉力突然增大为原来2倍
【答案】BC
【解析】
【详解】A．悬线与钉子碰撞前后，线的拉力始终与球运动方向垂直，不改变小球线速度大小，故小球的线速度大小不变，故A错误；
B．当半径减小时，由知半径减小为原来的倍，变大，为原来的2倍，故B正确；
C．由知向心加速度突然增大为原来的2倍，故C正确；
D．在最低点，故碰到钉子后合力变为原来的2倍，悬线拉力变大，但不是原来的2倍，故D错误。
故选BC。
三、填空题（每空4分，共16分）
11. 两个同学根据不同实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：
（1）小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________。
（2）小松同学采用如图乙所示的装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是___________。
仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。
【答案】 ①. 做平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动 ②. P球击中Q球 ③. 做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动
【解析】
【分析】
【详解】（1）[1]通过对照实验，A球做平抛运动，B球做自由落体运动。若两小球同时落地，则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动。
（2）[2] 实验可观察到的现象是P球击中Q球。
[3] 让两小球从相同的弧形轨道上相同高度滚下，从而使两小球同时滚离轨道并具有相同的速度。小球P做平抛运动，小球Q做匀速直线运动，两小球水平位移相同总会相碰，说明小球平抛运动水平方向是匀速直线运动。当同时改变两小球滚下的高度时，仍能相碰，则说明平抛运动水平方向总是匀速直线运动。
12. 如图所示，小铁球A、B完全相同，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，根据此实验探究平抛运动的特点，可得到的结论是（ ）
A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B. 平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C. 平抛运动可以分解为竖直运动和水平运动
【答案】A
【解析】
【详解】改变球A被弹出时速度，两球仍然同时落地，可知两球在竖直方向的运动完全相同，即说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动，A正确，BC错误；
故选A。
四、计算题（本题共3小题，共31分）
13. 如图所示，光滑斜面长，倾角为，一小球从斜面的顶端以的初速度水平射入，求：（g取）
（1）小球沿斜面运动到底端时的水平位移x；
（2）小球到达斜面底端时的速度大小。
【答案】（1）20m （2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）小球在斜面上沿方向做匀速直线运动，沿垂直于方向做初速度为零、加速度为a的匀加速直线运动，根据牛顿第二定律有
解得
所以
（2）小球运动到斜面底端时的速度大小用v表示，则有
故
14. 一根长为的绳子，当受到的拉力时被拉断。若在此绳的一端拴一个质量为的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。求物体运动至最低点时的角速度和线速度大小（取）。
【答案】rad/s，1.6m/s
【解析】
【详解】当物体运动到最低点时，物体受重力mg、绳子拉力FT，合力充当向心力，根据牛顿第二定律得
由牛顿第三定律可知，绳子受到的拉力和绳子拉物体的力大小相等，绳子被拉断时受到的拉力为7.84N，则
代入相关已知数据求得，绳子被拉断时物体的角速度为
物体线速度大小为
15. 如图所示，用一根长为l＝1m的细线，一端系一质量为m＝1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为FT（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，结果可用根式表示）。求：
（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？
（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？
【答案】（1）；（2）
【解析】
【分析】
【详解】（1）若要小球刚好离开锥面，则小球受到重力和细线拉力如图所示
小球做匀速圆周运动的轨迹圆在水平面上，故向心力水平，在水平方向运用牛顿第二定律及向心力公式得
解得
（2）当细线与竖直方向成60°角时，由牛顿第二定律及向心力公式有
解得满洲里远方中学2023-2024学年高一下学期5月考试
物理
一、单选题（每小题5分，共35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，轨迹上某点切线方向即为物体此时的速度方向
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. 一轮船以一定速度垂直河流向对岸行驶，当河水匀速流动时，轮船所通过的路程、过河所用的时间与水流速度的正确关系是（ ）
A. 水速越大，路程越长，时间越长 B. 水速越大，路程越短，时间越短
C. 水速越大，路程和时间都不变 D. 水速越大，路程越长，时间不变
3. 一个圆盘在水平面内匀速转动，盘面上有一个小物体随圆盘一起运动。对小物体进行受力分析，下列说法正确的是（ ）
A. 只受重力和支持力
B. 只受重力、支持力、摩擦力
C. 只受重力、支持力、向心力
D. 只受重力、支持力、摩擦力、向心力
4. 如图，当汽车通过拱桥顶点的速度为10 m/s时，车对桥顶的压力为车重的；如果要使汽车在桥面行驶至桥顶时，恰好不受桥面支持力作用，则汽车通过桥顶的速度应为（g取10 m/s2）（ ）
A. 15 m/s B. 20 m/s C. 25 m/s D. 30 m/s
5. 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. B. tanθ C. D. 2tanθ
6. 一物体以4m/s的线速度做匀速圆周运动，转动周期为2s。则该物体在运动过程的任一时刻，速度变化率的大小为（ ）
A. 2m/s2 B. 4πm/s2 C. 0 D. 4m/s2
7. 铁路在弯道处的内、外轨道高度是不同的，已知内、外轨道平面与水平面的夹角为θ，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度等于，则（ ）
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压
B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车支持力等于
D. 这时铁轨对火车的支持力大于
二、多选题（每小题6分，共18分）
8. 关于匀速圆周运动，下列说法正确的是（ ）
A. 匀速圆周运动是匀速运动 B. 匀速圆周运动的速率不变
C. 任意相等时间内通过的路程相等 D. 任意相等时间内通过的位移相等
9. 如图所示,在斜面顶端a处以速度va水平抛出一小球,经过时间ta恰好落在斜面底端P处.今在P点正上方与a等高的b处以速度vb水平抛出另一小球,经过时间tb恰好落在斜面的中点q处.若不计空气阻力,下列关系式正确的是
A. va=vb
B. va=vb
C. ta=tb
D. ta=tb
10. 如图所示，长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子C，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，小球运动到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的（ ）
A. 线速度突然增大为原来2倍
B. 角速度突然增大为原来的2倍
C. 向心加速度突然增大为原来的2倍
D. 悬线拉力突然增大为原来的2倍
三、填空题（每空4分，共16分）
11. 两个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动的特点”的实验：
（1）小明同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，使A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤击打的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明___________。
（2）小松同学采用如图乙所示装置。两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中轨道N的末端与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道末端射出的水平初速度v0相等。现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小球同时以相同的初速度v0分别从轨道M、N的末端射出。实验可观察到的现象是___________。
仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明___________。
12. 如图所示，小铁球A、B完全相同，用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小捶打击的力度，即改变球A被弹出时的速度，两球仍然同时落地，改变装置与地面间距离，重复上述实验，两球仍然同时落地，根据此实验探究平抛运动的特点，可得到的结论是（ ）
A. 平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B. 平抛运动在水平方向分运动是匀速直线运动
C. 平抛运动可以分解为竖直运动和水平运动
四、计算题（本题共3小题，共31分）
13. 如图所示，光滑斜面长，倾角为，一小球从斜面的顶端以的初速度水平射入，求：（g取）
（1）小球沿斜面运动到底端时的水平位移x；
（2）小球到达斜面底端时的速度大小。
14. 一根长为的绳子，当受到的拉力时被拉断。若在此绳的一端拴一个质量为的物体，使物体以绳子的另一端为圆心在竖直面内做圆周运动，当物体运动到最低点时绳子恰好断裂。求物体运动至最低点时的角速度和线速度大小（取）。
15. 如图所示，用一根长为l＝1m的细线，一端系一质量为m＝1kg的小球（可视为质点），另一端固定在一光滑锥体顶端，锥面与竖直方向的夹角θ＝37°，当小球在水平面内绕锥体的轴做匀速圆周运动的角速度为ω时，细线的张力为FT（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2，结果可用根式表示）。求：
（1）若要小球离开锥面，则小球的角速度ω0至少为多大？
（2）若细线与竖直方向的夹角为60°，则小球的角速度ω′为多大？
