甘肃省兰州市第四片区2024-2025学年高一下学期期中考试 物理（含答案）

2024-2025学年第二学期期中考试
高一年级 物理试卷
满分：100分 时间：75分钟
姓名：__________ 班级：__________ 考号：__________
注意事项：
1．在答题卡上填写好自己的姓名、班级、考号等信息
2．请将答案正确填写在答题卡上对应区域，答在试卷上不得分
一、选择题（共12道小题，共48分。第1至第8小题为单项选择题，每小题选对得4分，错选或不答得0分；第9至第12小题为多项选择题，每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分。）
1. 某小车在水平地面上沿轨道从左向右运动，速度在一直增加。如果用带箭头的线段表示小车在轨道上相应位置处所受合力，下列四幅图可能正确的是（ ）
2. 如图所示，一根长直轻杆AB在墙角沿竖直墙和水平地面滑动。当AB杆和墙的夹角为θ 时，杆的A端沿墙下滑的速度大小为v1，B端沿地面滑动的速度大小为v2 ，则v1、v2的关系是（ ）
A. v1＝v2 B. v1＝v2cos θ
C. v1＝v2tan θ D. v1＝v2sin θ
3. 某生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流从高处水平流出槽道，恰好落入步道边的水池中。现制作一个为实际尺寸的模型展示效果，模型中槽道内的水流速度应为实际的（ ）
B. C. D.
如图所示，民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道AB运动，拉弓放箭射向他左侧的固定目标。假设运动员骑马奔驰的速度为v1，运动员静止时射出的箭速度为v2，跑道到固定目标的最近距离OA＝d.若不计空气阻力的影响，要想命中目标(靶心)且射出的箭在空中飞行时间最短(不考虑箭的竖直运动)，则（ ）
A. 运动员放箭处到目标的距离为d
B. 运动员放箭处到目标的距离为d
C. 箭射到靶的最短时间为
D. 箭射到靶的最短时间为
5. 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直水平面，圆锥筒固定，小球A和小球B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则下列判断正确的是（ ）
A. A球的加速度大于B球的加速度
B. A球的线速度大于B球的线速度
C. A球的角速度等于B球角速度
D. A球的向心力等于B球的向心力
6. 圆周运动在生活中处处可见，关于下面四幅图所示情境，用圆周运动知识来描述，其中正确的是（ ）
A. 图甲表示荡秋千，人在竖直平面内做圆周运动由人受到的重力和绳子的拉力提供向心力
B. 图乙表示一列拐弯的火车，火车拐弯时速度越小，车轮对铁路路基磨损就一定越小
C. 图丙表示一座拱形桥，若有一车以一定速度安全过桥，桥受到车的压力一定小于车受到的重力
D. 图丁表示在室内自行车比赛中自行车在水平赛道上做匀速圆周运动，将运动员和自行车看做一个整体时其受四个力作用
7. 如图所示，x轴在水平地面内，y轴沿竖直方向，图中画出了从y轴上沿x轴正向抛出的三个小球a、b和c的运动轨迹，其中b和c是从同一点抛出的，不计空气阻力，则（ ）
A．a的飞行时间比b的长 B．a的初速度可能比c的小
C．b的飞行时间比c的长 D．b与c的飞行时间相同
8. 质量为m的小球用长为L的轻质细线悬挂在O点，在O点的正下方处有一光滑小钉子P，把细线沿水平方向拉直，如图所示，无初速度地释放小球，在细线碰到钉子的瞬间，若细线没有断裂，则下列说法正确的是（ ）
A．小球的线速度突然增大
B．小球的角速度突然减小
C．小球对细线的拉力突然增大
D．小球对细线的拉力保持不变
9．公路急转弯处通常是交通事故多发地带。如图，某公路急转弯处是一圆弧，当汽车行驶的速率为vC时，汽车恰好没有向公路内外两侧滑动的趋势。则在该弯道处（ ）
A．路面外侧高内侧低
B．车速只要低于vC，车辆便会向内侧滑动
C．车速虽然高于vC，但只要不超出某一最高限度，车辆便不会向外侧滑动
D．当路面结冰时,与未结冰时相比,vC的值变小
10．如图所示，细杆的一端与一小球相连，可绕过O点的水平轴自由转动，现给小球一初速度，使它做圆周运动，点a、b分别表示轨道的最低点和最高点，则杆对球的作用力可能是（ ）
A．a处为拉力，b处为拉力 B．a处为拉力，b处为推力
C．a处为推力，b处为拉力 D．a处为推力，b处为推力
11. 质点在三个恒力F1、F2、F3的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去F1，保持其它力不变，则质点（ ）
A．一定做匀变速运动 B．一定做直线运动
C．一定做非匀变速运动 D．可能做曲线运动
12. 有一物体在离水平地面高h处以初速度v0水平抛出，落地时速度为v，竖直分速度为vy，水平射程为l，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为(　　)
A. B. C. D.
二、实验探究（共2道小题，共19分）
13.（11分）
(1) 为了研究平抛物体的运动，可做下面的实验。如图甲所示，击打金属片把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A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地。如图乙所示，两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端可看做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在轨道出口处的水平初速度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P球击中Q球，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。这两个实验说明
A．甲实验只能说明平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B．乙实验只能说明平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动
C．不能说明上述规律中的任何一条
D．两个实验均能同时说明平抛运动在水平、竖直方向上分运动的性质
(2) 用丙图所示的装置研究平抛运动，下列说法正确的是
A．小球与斜槽之间有摩擦会增大实验误差
B．安装斜槽时其末端切线应水平
C．小球必须每次从斜槽上同一位置由静止开始释放
D．小球在斜槽上释放的位置离斜槽末端的高度尽可能低一些
E．将木板校准到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直平面平行
(3) 某同学用丙图所示装置研究平抛运动的规律，描绘出小球运动轨迹并建立坐标系，如图丁所示，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出。请你根据平抛运动的规律推算以下问题（g取10m/s2）：小球平抛运动的初速度大小为 m/s；小球运动到b点的速度大小为 m/s；小球抛出点的坐标x= cm,y= cm.
14.（8分）
(1) 如图甲、图乙所示，某实验小组探究影响向心力大小的因素。用细绳系一纸杯(杯中有30 mL的水)，将手举过头顶，尽量使纸杯在水平面内做圆周运动。
①下列说法中正确的是________．
A．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将不变
B．保持质量、绳长不变，增大转速，绳对手的拉力将增大
C．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将不变
D．保持质量、角速度不变，增大绳长，绳对手的拉力将增大
②如图乙，绳离杯心40 cm处打一结点A， 80 cm处打一结点B，学习小组中一位同学用手表计时，另一位同学操作。
操作一：手握绳结A，使杯在水平面内每秒运动一周，体会向心力的大小；
操作二：手握绳结B，使杯在水平面内每秒运动一周，体会向心力的大小；
操作三：手握绳结A，使杯在水平面内每秒运动二周，体会向心力的大小；
操作四：手握绳结A，再向杯中添加30 mL的水，使杯在水平面内每秒运动一周，
体会向心力的大小。
对以上操作分析如下
操作二与操作一相比较，可知：质量、角速度相同，向心力的大小与转动半径大小有关。
b. 与 相比较，可知：质量、半径相同，向心力的大小与角速度有关。
c. 操作四与操作一相比较，可知：_________相同，向心力的大小与_______有关。
(2) 用图丙所示的装置也可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关。
①本实验采用的科学方法是________．
A．控制变量法 B．累积法 C．微元法 D．放大法
②图示情景正在探究的是________．
A．向心力的大小与半径的关系 B．向心力的大小与线速度大小的关系
C．向心力的大小与角速度的关系 D．向心力的大小与物体质量的关系
③通过本实验可以得到的结论是________．
A．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
B．在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与线速度的大小成正比
C．在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
D．在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
三、解答题（共4道小题， 共33分）
15.（6分） 在救灾过程中，有时不得不出动军用直升机为被困灾民空投物资。直升机空投物资时，可以停留在空中不动，设投出的物资离开直升机后由于降落伞的作用在空中能匀速下落，无风时落地速度为5m/s. 若直升机停留在离地100m高处空投物资，由于在水平方向上受风的作用，使降落伞和物资在水平方向上以1m/s的速度做匀速运动。求：
(1)物资在空中运动的时间；
(2)物资落地时速度的大小（结果保留根式）；
(3)物资在下落过程中沿水平方向移动的位移大小。
16.（6分） 如图所示，一个人用一根长为R=1m，能承受最大拉力为74N的绳子，系着一个质量为m=1kg的小球，在竖直平面内作圆周运动。已知圆心O离地面高h=6m，运动中小球在圆周的最低点时绳子刚好被拉断，绳子的质量和空气阻力均忽略不计，取g=10m/s2．求：
（1）绳子被拉断的瞬间，小球的速度v的大小？
（2）绳断后，小球落地点与圆周的最低点间的水平距离x多大？
17.（9分） 在用高级沥青铺设的高速公路上，对汽车的设计限速是30m/s.汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面间的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。
(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)
(1)如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？
(2)如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过(车轮不离地)圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？
(3)如果弯道的路面设计为倾斜(外高内低)，转弯半径120m，要使汽车通过此弯道时不产生侧向摩擦力，则弯道路面的倾斜角度是多少？
18.（12分）跳台滑雪是一项勇敢者的运动，它需要利用山势特点建造一个特殊跳台。一运动员穿着专用滑雪板，不带雪杖，在滑雪道上获得较高速度后从A点沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在山坡上B点着陆，如图所示。已知可视为质点的运动员从A点水平飞出的速度v0＝20 m/s，山坡可看成倾角为37°的斜面，不考虑空气阻力(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)，求：
(1)运动员在空中的飞行时间t；
(2)运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s；
(3)运动员落到斜面上时的速度大小v.
2024-2025学年第二学期期中考试
高一年级物理 评分参考
一、选择题（共12道小题，共48分。第1至第8小题为单项选择题，每小题选对得4分，错选或不答得0分；第9至第12小题为多项选择题，每小题全部选对得4分，选对但不全得2分，有错选或不答得0分。）
题号 答案 题号 答案 题号 答案
1 D 5 B 9 AC
2 C 6 C 10 AB
3 B 7 D 11 AD
4 A 8 C 12 BCD
二、实验探究（共2道小题，共19分）
13. （共11分）
（1） AB (1分，不全或有错选得0分)
（2） BCE (2分，不全得1分，有错选得0分)
（3） 2 (2分) 2.5 (2分) -10 (2分) -1.25 (2分)
14.（共8分）
（1）① BD (1分)
② b. 操作三 与 操作一 相比较 (顺序可调换，每空1分，共2分)
c. 角速度、半径 相同，向心力的大小与 质量 有关 (每空1分，共2分)
（2）　① A　 (1分) ② D　 (1分) ③ C (1分)
三、解答题（共4道小题， 共33分）
15.（共6分）
如图所示，物资的实际运动可以看作是竖直方向的匀速直线运动和
水平方向的匀速直线运动的合运动．
(1)分运动与合运动具有等时性，故物资实际运动的时间与竖直方向分运动的时间相等．所以t＝＝ s＝20 s. (2分)
(2)物资落地时vy＝5 m/s，vx＝1 m/s，由平行四边形定则得
v＝＝ m/s＝ m/s. (2分)
(3)物资在下落过程中沿水平方向移动的位移大小为x＝vxt＝1×20 m＝20 m.(2分)
16.（共6分）
由题意，绳子被拉断前的瞬间，由牛顿第二定律有
(2分)
将F=74N，m=1kg，R=1m代入解得　v=8 m/s. (1分)
）绳断后，小球做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做自由落体运动，则由平抛运动的规律有:
(1分)
(1分)
代入解得水平位移x=8m (1分)
17.（共9分）　
(1)汽车在水平路面上拐弯，可视为汽车做匀速圆周运动，其向心力由汽车与路面间的静摩擦力提供，设弯道的最小半径为r，则有最大静摩擦力提供向心力，可知
(2分)
代入数据解得r=150 m。 (1分)
(2)汽车过拱桥，看作在竖直平面内做匀速圆周运动，设圆弧拱桥半径为R时汽车恰能够安全通过圆弧拱桥(车轮恰不离地)，则汽车到达桥最高点时，有：
(2分)
代入数据解得R=90 m. (1分)
(3)设弯道倾斜角度为θ，汽车通过此弯道时向心力由重力及支持力的合力提供，有:
(2分)
解得， 故弯道路面的倾斜角度θ＝37°. (1分)
18.（共12分）
(1)运动员从A点到B点做平抛运动，
水平方向的位移：x＝v0t， (1分)
竖直方向的位移：y＝gt2， (1分)
又有tan 37°＝， (1分)
代入数据解得：t＝3 s (1分)
(2)以上代入数据解得x＝60 m，y＝45 m. (2分)
运动员从飞出至落在斜面上的位移大小s＝＝75 m. (2分，公式与结果各1分)
(3)运动员落在斜面上时速度的竖直分量vy＝gt1＝10×3 m/s＝30 m/s， (2分)
运动员落到斜面上时的速度大小v＝＝10 m/s. (2分，公式与结果各1分)
(注：10m/s保留在35.00至36.06之间均可得分）