安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题（含答案）
文档属性
| 名称 | 安徽省阜阳市临泉田家炳实验中学2024-2025学年高一下学期4月期中物理试题（含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 168.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-04-23 12:46:30 | ||
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文档简介
2024-2025 学年第二学期高一年级期中教学质量检测
物理试卷
(75分钟 100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.在2022年11月珠海航展上,我国战机“歼-20”再次闪亮登场。如图所示,在表演中,战机水平向右匀速飞行,在运动过程中经过边界竖直的MN区域时,战机受到的合力变为竖直向上,则战机通过MN区域的轨迹可能是
2.如图所示,将六根符合胡克定律的相同橡皮筋和六个质量均为m的小球连接成正六边形后,放在光滑水平桌面上,橡皮筋的原长均为L0、劲度系数均为k。现在使这个系统绕通过正六边形中心的竖直轴以角速度ω匀速转动,橡皮绳始终处于弹性限度内。则在系统稳定后,橡皮筋的长度为
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,一个半径是R的圆盘绕竖直轴匀速转动,盘面离地高度为h,当转动的角速度达到某值时,位于圆盘边缘的物块A(可看成质点)刚好从圆盘上飞离,且物块从飞出圆盘到落地的水平位移为L,不计空气阻力,假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与圆盘间的动摩擦因数为
A. B. C. D.
4.如图甲所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,轻质细绳一端固定在斜面上的O点,另一端连接一小球,使小球在斜面上以O为圆心做完整的圆周运动,小球运动到最高点时受到绳的拉力大小为F,速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.小球的质量为
B.轻绳的长度为
C.当F等于小球重力时,小球的加速度大小为g
D.当F等于小球重力时,v=
5.如图所示,小球a从水平地面的A点由静止开始以加速度a0=水平向右做匀加速直线运动,同时小球b从B点以与水平方向成45°角的初速度斜向左上方抛出,经过时间t,小球b落地时恰好与小球a相遇。已知B点离地面的高度为d,两小球的水平距离也为d,重力加速度为g,空气阻力不计,则小球b的初速度大小为
A. B. C. D.
6.如图所示,同一竖直平面内有倾角为45°的斜面BC和倾角为53°的斜面AC,A、B两点等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出,两球恰好在C点相碰(不计空气阻力)。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,下列说法正确的是
A.初速度v1、v2大小之比为4∶3
B.若仅增大v1,则两球不再相碰
C.若v2大小变为原来的,则乙球恰能落在斜面BC的中点D
D.若仅水平抛出甲球且v1大小变为原来的倍,则甲球可垂直击中斜面BC
7.将一物块放在粗糙的水平台上,一轻质细线绕过固定光滑小环,一端与物块相连,另一端吊着一个小球,连接物块部分的细线平行于水平台,小球与小环间的距离为L,重力加速度为g。如图甲所示,让小球在竖直平面内摆动,小球经过最低点的速度v1=时,物块恰好不滑动;如图乙所示,若让小球在水平面内做匀速圆周运动,为使物块恰好不滑动,小球在水平面内做匀速圆周运动的速度大小为
A. B.
C. D.
8.前置式滚筒洗衣机如图所示,滚筒绕水平轴转动,既可以洗涤、漂洗,也可以脱水(滚筒上有小孔)。现研究其脱水过程,当湿衣服(滚筒内只有一件衣服)贴着滚筒壁在竖直面内做逆时针方向的匀速圆周运动时,下列分析正确的是
A.当衣服运动到最高点时,水最容易脱离衣服
B.当衣服运动到最左侧位置时,衣服受到向下的摩擦力
C.当衣服运动到最低点时,滚筒对衣服的支持力小于衣服重力
D.当衣服运动到最低点时,洗衣机对地面的压力大于其重力
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。
9.如图所示,三个物体的质量分别为m1、m2、m3,且m1=m2=m3=m,带有滑轮的物体m3放在光滑的水平面上,滑轮和所有接触处的摩擦及绳的质量均不计,为使三个物体无相对运动,已知重力加速度为g,则
A.应加如图所示的大小为mg的水平推力
B.三个物体的加速度大小均为g
C.m1与m2之间细绳上的弹力为0
D.m2与m3之间的弹力大小为mg
10.天花板下固定的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P,两端分别连接质量为m1和m2(m1≠m2)的小球A、B。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动,且在任意时刻两球均在同一水平面内,则下列说法中正确的是
A.球A、B运动的角速度相等
B.两球的向心加速度大小相等
C.连接球A、B的摆线与竖直方向夹角的余弦值之比为m2∶m1
D.球A、B到P的距离之比等于m2∶m1
三、实验探究题:本题共2小题,共18分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。
11.(8分)某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证向心力公式。给待测物体A一个初速度,使它在水平桌面上做匀速圆周运动,细线与桌面小孔O之间的摩擦力、物体与桌面间的摩擦力均可以忽略。已知物体A、B的质量相同,重力加速度为g,兴趣小组拥有的测量工具为刻度尺、秒表和天平。
(1)实验时需要测量的物理量有物体A在水平桌面上转n圈的时间t,还需测量 (写出描述物理量的文字和符号)。
(2)在验证向心力公式时,只需验证g= 。(用题中所给的字母表示)
12.(10分)用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上,钢质小球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,小球落在挡板上时,会在白纸上挤压出一个痕迹点,在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是 。
A.每次小球释放的初始位置可以任意选择
B.斜槽表面必须光滑
C.安装斜槽轨道时,使其末端保持水平
D.小球也可选择相同体积的木质球
(2)如图乙所示,根据痕迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取A、B两点,OA与AB的竖直间距相等且均为y,测得OA与AB的水平间距分别是x1和x2;重复上述步骤,测得多组数据,计算发现始终满足= (保留两位有效数字),由此可初步得出结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
(3)某实验小组上下移动坐标纸,分别从不同位置静止释放小球1、2,发现两球轨迹相交于一点,如图丙所示,两球交点距抛出点的高度差分别为h1、h2,水平位移为x0,通过理论推导发现,要使两球在交点处的速率相等,则h1、h2和x0须满足的关系式为= 。(结果用h1和h2表示)
四、计算题:本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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。
13.(10分)一质量m=1 kg的物块(可视为质点)在xOy平面上做曲线运动,图甲为物块在x轴方向上的v-t图像,图乙为物块在y轴方向上的位移-时间图像,已知物块在第1 s内的位移大小为 m,求:
(1)t=1 s时,物块的速度大小。
(2)物块在t=0时的速度大小。
14.(12分)如图所示,水平转盘上放有一质量m=1.2 kg的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳水平伸直,长度r=0.5 m,物体与转盘间的最大静摩擦力是物体对转盘压力的,转盘的角速度由零逐渐增大,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度。
(2)当角速度ω=5 rad/s时,绳子对物体拉力的大小。
15.(18分)2022年2月,北京举办了第24届冬季奥运会,成为全球首座“双奥之城”。某运动员在滑雪大跳台中心比赛过程的简化图如图所示。运动员由助滑道滑下冲上圆弧跳台,在跳台顶端O点以速度v0斜向上飞出,其速度方向与水平方向夹角θ=60°,落地点为着陆坡上的P点。已知速度v0垂直于OP,运动员在空中运动过程中,距离OP的最远点为M,不计空气阻力,运动员可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)M点到OP的距离。
(2)运动员在P点落地时的速度大小。
(3)起跳点O与P点间的距离。
参考答案
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B D A C B D BD AD
11.
【答案】(1)物体A在水平桌面上做匀速圆周运动的半径r (4分)
(2)()2r (4分)
12.
【解析】(1)为了保证小球每次抛出的初速度相同,小球每次必须在同一位置静止释放,A项错误;由于小球每次均从同一位置静止释放,小球每次克服摩擦力做功相同,因此斜槽的摩擦对实验没有影响,斜槽表面不需要一定光滑,B项错误;为了保证小球抛出后做平抛运动,安装斜槽轨道时要使其末端保持水平,C项正确;由于钢球的重力远大于同体积木质球的重力,则空气阻力对木质球的相对影响比对钢球的相对影响大得多,因此实验时小球不可选择相同体积的木质球,D项错误。
(2)设OA与AB所用时间分别为t1、t2,则有=,由x=v0t,解得=+1=2.4。
(3)设小球经过小球1的初速度为v01,对于小球1有h1=g,x0=v01t1,可得v01=x0,小球1在交点处的竖直分速度vy1=,则小球1在交点处的速度v1==;同理,小球2在交点处的速度v2=。为了使两球在交点处的速率相等,则有v1=v2,整理得=4h1h2。
【答案】(1)C (2分)
(2)2.4 (4分)
(3)4h1h2 (4分)
13.(10分)
解:(1)由题图可知,物块在x轴方向做匀减速直线运动,在y轴方向做匀速直线运动
t=1 s时,物块在y轴方向的速度vy==4 m/s (1分)
由题图可知,t=1 s时,物块在x轴方向的速度vx1=3m/s (1分)
所以t=1 s时,物块的合速度大小v1==5 m/s。 (2分)
(2)物块在第1 s内在y轴方向发生的位移y=vyt=4 m (1分)
物块在第1 s内的位移大小为 m,则物块在x轴方向发生的位移x=5 m (1分)
又因为x=t (1分)
解得vx0=7 m/s (1分)
物块在t=0时的速度v0== m/s。 (2分)
14.(12分)
解:(1)当绳子拉力为零时,恰好由最大静摩擦力提供向心力且转速达到最大,设此时转盘转动的角速度为ω0
则 kmg=mr (3分)
解得ω0=4 rad/s。 (3分)
(2)当ω=5 rad/s时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,有
F+kmg=mω2r (3分)
解得F=5.4 N。 (3分)
15.(18分)
解:(1)以OP方向为x轴、垂直于OP方向为y轴,建立直角坐标系,将重力分解
沿OP方向上有mgcos θ=max (2分)
垂直于OP方向上有mgsin θ=may (2分)
当垂直于OP方向的速度减为0时,运动员到达M点
则从O点运动到M点的时间t== (2分)
M点到OP的距离h=t==。 (2分)
(2)在P点,根据对称性可知
在垂直于OP方向有vy=v0 (2分)
沿OP方向上有vx=ax×2t= (2分)
运动员在P点落地时的速度大小vP==v0。 (2分)
(3)起跳点O与P点间的距离xOP=ax(2t)2 (2分)
解得xOP=。 (2分)
物理试卷
(75分钟 100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求。
1.在2022年11月珠海航展上,我国战机“歼-20”再次闪亮登场。如图所示,在表演中,战机水平向右匀速飞行,在运动过程中经过边界竖直的MN区域时,战机受到的合力变为竖直向上,则战机通过MN区域的轨迹可能是
2.如图所示,将六根符合胡克定律的相同橡皮筋和六个质量均为m的小球连接成正六边形后,放在光滑水平桌面上,橡皮筋的原长均为L0、劲度系数均为k。现在使这个系统绕通过正六边形中心的竖直轴以角速度ω匀速转动,橡皮绳始终处于弹性限度内。则在系统稳定后,橡皮筋的长度为
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,一个半径是R的圆盘绕竖直轴匀速转动,盘面离地高度为h,当转动的角速度达到某值时,位于圆盘边缘的物块A(可看成质点)刚好从圆盘上飞离,且物块从飞出圆盘到落地的水平位移为L,不计空气阻力,假设物块与圆盘的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则物块与圆盘间的动摩擦因数为
A. B. C. D.
4.如图甲所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,轻质细绳一端固定在斜面上的O点,另一端连接一小球,使小球在斜面上以O为圆心做完整的圆周运动,小球运动到最高点时受到绳的拉力大小为F,速度大小为v,其F-v2图像如图乙所示。已知重力加速度为g,则下列说法正确的是
A.小球的质量为
B.轻绳的长度为
C.当F等于小球重力时,小球的加速度大小为g
D.当F等于小球重力时,v=
5.如图所示,小球a从水平地面的A点由静止开始以加速度a0=水平向右做匀加速直线运动,同时小球b从B点以与水平方向成45°角的初速度斜向左上方抛出,经过时间t,小球b落地时恰好与小球a相遇。已知B点离地面的高度为d,两小球的水平距离也为d,重力加速度为g,空气阻力不计,则小球b的初速度大小为
A. B. C. D.
6.如图所示,同一竖直平面内有倾角为45°的斜面BC和倾角为53°的斜面AC,A、B两点等高。现将甲、乙小球分别从A、B两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出,两球恰好在C点相碰(不计空气阻力)。已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,下列说法正确的是
A.初速度v1、v2大小之比为4∶3
B.若仅增大v1,则两球不再相碰
C.若v2大小变为原来的,则乙球恰能落在斜面BC的中点D
D.若仅水平抛出甲球且v1大小变为原来的倍,则甲球可垂直击中斜面BC
7.将一物块放在粗糙的水平台上,一轻质细线绕过固定光滑小环,一端与物块相连,另一端吊着一个小球,连接物块部分的细线平行于水平台,小球与小环间的距离为L,重力加速度为g。如图甲所示,让小球在竖直平面内摆动,小球经过最低点的速度v1=时,物块恰好不滑动;如图乙所示,若让小球在水平面内做匀速圆周运动,为使物块恰好不滑动,小球在水平面内做匀速圆周运动的速度大小为
A. B.
C. D.
8.前置式滚筒洗衣机如图所示,滚筒绕水平轴转动,既可以洗涤、漂洗,也可以脱水(滚筒上有小孔)。现研究其脱水过程,当湿衣服(滚筒内只有一件衣服)贴着滚筒壁在竖直面内做逆时针方向的匀速圆周运动时,下列分析正确的是
A.当衣服运动到最高点时,水最容易脱离衣服
B.当衣服运动到最左侧位置时,衣服受到向下的摩擦力
C.当衣服运动到最低点时,滚筒对衣服的支持力小于衣服重力
D.当衣服运动到最低点时,洗衣机对地面的压力大于其重力
二、多项选择题:本题共2小题,每小题5分,共10分。
9.如图所示,三个物体的质量分别为m1、m2、m3,且m1=m2=m3=m,带有滑轮的物体m3放在光滑的水平面上,滑轮和所有接触处的摩擦及绳的质量均不计,为使三个物体无相对运动,已知重力加速度为g,则
A.应加如图所示的大小为mg的水平推力
B.三个物体的加速度大小均为g
C.m1与m2之间细绳上的弹力为0
D.m2与m3之间的弹力大小为mg
10.天花板下固定的轻质光滑小圆环P可绕过悬挂点的竖直轴无摩擦地旋转。一根轻绳穿过P,两端分别连接质量为m1和m2(m1≠m2)的小球A、B。设两球同时做如图所示的圆锥摆运动,且在任意时刻两球均在同一水平面内,则下列说法中正确的是
A.球A、B运动的角速度相等
B.两球的向心加速度大小相等
C.连接球A、B的摆线与竖直方向夹角的余弦值之比为m2∶m1
D.球A、B到P的距离之比等于m2∶m1
三、实验探究题:本题共2小题,共18分。将符合题意的内容填写在题目中的横线上或按题目要求作答。
11.(8分)某物理兴趣小组利用如图所示的装置验证向心力公式。给待测物体A一个初速度,使它在水平桌面上做匀速圆周运动,细线与桌面小孔O之间的摩擦力、物体与桌面间的摩擦力均可以忽略。已知物体A、B的质量相同,重力加速度为g,兴趣小组拥有的测量工具为刻度尺、秒表和天平。
(1)实验时需要测量的物理量有物体A在水平桌面上转n圈的时间t,还需测量 (写出描述物理量的文字和符号)。
(2)在验证向心力公式时,只需验证g= 。(用题中所给的字母表示)
12.(10分)用如图甲所示的装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上,钢质小球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出,落在水平挡板MN上。由于挡板靠近硬板一侧较低,小球落在挡板上时,会在白纸上挤压出一个痕迹点,在如图乙所示的白纸上建立以抛出点为坐标原点、水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
(1)以下是实验过程中的一些做法,其中合理的是 。
A.每次小球释放的初始位置可以任意选择
B.斜槽表面必须光滑
C.安装斜槽轨道时,使其末端保持水平
D.小球也可选择相同体积的木质球
(2)如图乙所示,根据痕迹描出平抛运动的轨迹。在轨迹上取A、B两点,OA与AB的竖直间距相等且均为y,测得OA与AB的水平间距分别是x1和x2;重复上述步骤,测得多组数据,计算发现始终满足= (保留两位有效数字),由此可初步得出结论:平抛运动的水平分运动是匀速直线运动。
(3)某实验小组上下移动坐标纸,分别从不同位置静止释放小球1、2,发现两球轨迹相交于一点,如图丙所示,两球交点距抛出点的高度差分别为h1、h2,水平位移为x0,通过理论推导发现,要使两球在交点处的速率相等,则h1、h2和x0须满足的关系式为= 。(结果用h1和h2表示)
四、计算题:本题共3小题,共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,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。
13.(10分)一质量m=1 kg的物块(可视为质点)在xOy平面上做曲线运动,图甲为物块在x轴方向上的v-t图像,图乙为物块在y轴方向上的位移-时间图像,已知物块在第1 s内的位移大小为 m,求:
(1)t=1 s时,物块的速度大小。
(2)物块在t=0时的速度大小。
14.(12分)如图所示,水平转盘上放有一质量m=1.2 kg的物体(可视为质点),连接物体和转轴的绳水平伸直,长度r=0.5 m,物体与转盘间的最大静摩擦力是物体对转盘压力的,转盘的角速度由零逐渐增大,重力加速度g取10 m/s2。求:
(1)绳子对物体的拉力为零时的最大角速度。
(2)当角速度ω=5 rad/s时,绳子对物体拉力的大小。
15.(18分)2022年2月,北京举办了第24届冬季奥运会,成为全球首座“双奥之城”。某运动员在滑雪大跳台中心比赛过程的简化图如图所示。运动员由助滑道滑下冲上圆弧跳台,在跳台顶端O点以速度v0斜向上飞出,其速度方向与水平方向夹角θ=60°,落地点为着陆坡上的P点。已知速度v0垂直于OP,运动员在空中运动过程中,距离OP的最远点为M,不计空气阻力,运动员可视为质点,重力加速度为g。求:
(1)M点到OP的距离。
(2)运动员在P点落地时的速度大小。
(3)起跳点O与P点间的距离。
参考答案
题序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 C A B D A C B D BD AD
11.
【答案】(1)物体A在水平桌面上做匀速圆周运动的半径r (4分)
(2)()2r (4分)
12.
【解析】(1)为了保证小球每次抛出的初速度相同,小球每次必须在同一位置静止释放,A项错误;由于小球每次均从同一位置静止释放,小球每次克服摩擦力做功相同,因此斜槽的摩擦对实验没有影响,斜槽表面不需要一定光滑,B项错误;为了保证小球抛出后做平抛运动,安装斜槽轨道时要使其末端保持水平,C项正确;由于钢球的重力远大于同体积木质球的重力,则空气阻力对木质球的相对影响比对钢球的相对影响大得多,因此实验时小球不可选择相同体积的木质球,D项错误。
(2)设OA与AB所用时间分别为t1、t2,则有=,由x=v0t,解得=+1=2.4。
(3)设小球经过小球1的初速度为v01,对于小球1有h1=g,x0=v01t1,可得v01=x0,小球1在交点处的竖直分速度vy1=,则小球1在交点处的速度v1==;同理,小球2在交点处的速度v2=。为了使两球在交点处的速率相等,则有v1=v2,整理得=4h1h2。
【答案】(1)C (2分)
(2)2.4 (4分)
(3)4h1h2 (4分)
13.(10分)
解:(1)由题图可知,物块在x轴方向做匀减速直线运动,在y轴方向做匀速直线运动
t=1 s时,物块在y轴方向的速度vy==4 m/s (1分)
由题图可知,t=1 s时,物块在x轴方向的速度vx1=3m/s (1分)
所以t=1 s时,物块的合速度大小v1==5 m/s。 (2分)
(2)物块在第1 s内在y轴方向发生的位移y=vyt=4 m (1分)
物块在第1 s内的位移大小为 m,则物块在x轴方向发生的位移x=5 m (1分)
又因为x=t (1分)
解得vx0=7 m/s (1分)
物块在t=0时的速度v0== m/s。 (2分)
14.(12分)
解:(1)当绳子拉力为零时,恰好由最大静摩擦力提供向心力且转速达到最大,设此时转盘转动的角速度为ω0
则 kmg=mr (3分)
解得ω0=4 rad/s。 (3分)
(2)当ω=5 rad/s时,ω>ω0,所以绳子的拉力F和最大静摩擦力共同提供向心力,有
F+kmg=mω2r (3分)
解得F=5.4 N。 (3分)
15.(18分)
解:(1)以OP方向为x轴、垂直于OP方向为y轴,建立直角坐标系,将重力分解
沿OP方向上有mgcos θ=max (2分)
垂直于OP方向上有mgsin θ=may (2分)
当垂直于OP方向的速度减为0时,运动员到达M点
则从O点运动到M点的时间t== (2分)
M点到OP的距离h=t==。 (2分)
(2)在P点,根据对称性可知
在垂直于OP方向有vy=v0 (2分)
沿OP方向上有vx=ax×2t= (2分)
运动员在P点落地时的速度大小vP==v0。 (2分)
(3)起跳点O与P点间的距离xOP=ax(2t)2 (2分)
解得xOP=。 (2分)
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