陕西省西安市莲湖区2022-2023学年高一（下）期中物理试卷（含答案）

陕西省西安市莲湖区2022-2023学年高）期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单选题（本大题共7小题，共28.0分）1．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．曲线运动的速率一定发生变化B．平抛运动是变加速曲线运动C．圆周运动的加速度大小一定不变D．两个分运动都是直线运动，其合运动可能是曲线运动2．足球运动员踢出香蕉球(弧线球)，足球在加速过程中射门，足球所受的合力方向和速度方向的关系可能正确的是（）A． B．C． D．3．驾驶证考试中有一项内容为“S线路行驶”，如图所示，汽车在水平路面上先左转后进入右转弯道，若在右转弯过程中，汽车的速度逐渐增大，且整个行驶过程中未打滑，则下列说法正确的是（）A．汽车受到向左的向心力作用B．汽车受到的摩擦力方向始终与其运动方向相反C．汽车的惯性随着速度的增大而增大D．汽车转弯时所需的向心力由摩擦力提供4．有一根长度为0.5m的轻杆OA，A端拴有一质量为0.5kg的小球(视为质点)，小球以O点为圆心，在竖直平面内做圆周运动，如图所示。若小球通过最高点时的速度大小为A．9N B．5N C．4N D．1N5．如图所示，有一种游乐项目，游客进入一个大型圆筒状容器后，紧靠竖直筒壁站立。当圆筒开始转动后，转速逐渐增大，游客会感到自己被紧紧地压在筒壁上；当转速增大到一定数值时，游客对底板恰好无压力，已知游客与筒壁间的动摩擦因数为μ，转动半径为r，重力加速度大小为g，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，此时游客的向心加速度大小为（）A．μg B．μgr C．gμ D．6．小明同学的质量为m(视为质点)，他在荡秋千时，A和B分别为其运动过程中的最低点和最高点，如图所示。两根秋千绳均长为L，小明运动到A位置时的速度大小为v，重力加速度大小为gA．在B位置时，小明所受的合力为零B．在A位置时，小明处于失重状态C．在A位置时，每根秋千绳的拉力大小为mD．在A位置时，每根秋千绳的拉力大小为m7．如图所示，可视为质点的小球位于半圆柱体左端点A正上方的P点，以大小为v0的初速度水平抛出，其运动轨迹恰好与半圆柱体相切于B点。过B点的半圆柱体半径与水平方向的夹角为45∘，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则PA．v022g B．22−12g二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）8．清明节时，为了悼念逝去的亲人，某人在两岸平直的河中放了一盏河灯，河灯随着河水自西向东匀速漂向下游，如图所示，当河灯运动到O点时，突然吹来一阵与河岸垂直的风，则在有风的时间内，河灯运动的轨迹可能为（）A．轨迹1 B．轨迹2 C．轨迹3 D．轨迹49．小明网购了一本明代版的《天工开物》，该书记录了我们祖先的劳动智慧，书中的牛力齿轮翻车图如图所示。A、B、C三齿轮的半径依次减小，牛拉动齿轮翻车后，下列说法正确的是（）A．齿轮A边沿质点与齿轮B边沿质点的线速度大小相等B．齿轮B边沿质点与齿轮C边沿质点的线速度大小相等C．齿轮A与齿轮B的角速度大小相等D．齿轮B与齿轮C的角速度大小相等10．周日，一同学和父母一起自驾外出游玩，途中某段路面由两个半径相同的圆弧相切组成，该同学乘坐的汽车(视为质点)以不变的速率通过这段路面，在通过凸形路面最高点B时，汽车对路面的压力大小为其所受重力的34。已知汽车及车上人的总质量为m，圆弧路面的半径为R，重力加速度大小为gA．汽车的速率为gRB．汽车的速率为gRC．汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为5mgD．汽车通过凹形路面最低点A时，对路面的压力大小为7mg三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）11．如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球(视为质点)，将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。（1）当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为。（2）在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为(用m、n、t、R及相关的常量表示)。（3）在第(2)问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以t2为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是(填“L2—R”或“12．在“探究平抛运动的特点”的实验中，可以描绘平抛运动的轨迹，该实验的实验装置如图所示。（1）做该实验时，下列器材中必需的测量仪器是____。A．秒表 B．刻度尺 C．天平（2）让小球多次从(填“同一”或“不同”)位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。取下白纸，以斜槽末端O点为原点，以过O点的水平线、竖直线分别为x轴、y轴建立坐标系，以平滑曲线描出平抛轨迹。（3）在探究平抛运动的特点时，下列说法正确的是____。A．必须使斜槽末端切线水平B．应使用密度小、体积大的小球C．不需要使木板平面与小球下落的竖直平面平行（4）正确安装实验器材后，在斜槽末端安装一个速度计，直接测得小球离开斜槽末端的速度大小为v0，小球从斜槽末端到落到某点时的水平位移大小为x，竖直位移大小为y，则当地的重力加速度大小g=四、计算题（本大题共3小题，共40.0分）13．某人从距水平地面高度h=1.8m处水平向右抛出一小球(可视为质点)，小球落到地面上瞬间速度大小v=10m/（1）小球在空中运动的时间t；（2）小球落地点与抛出点间的水平距离x。14．每年4月初，随着副热带高压北进，夏季风给华南地区带来一场又一场降雨，进入前汛期。如图所示，某地防汛演练中，战士驾驶小船救人，河岸是平直的，河的宽度d=800m，小船在静水中的速度大小v1=8m/s，河水的流速大小v2=5m/s。小船从A点出发，到上游河对岸的B点救人，A、B连线与河岸的夹角为53∘，取sin5315．如图所示，一个可视为质点、质量m=1kg的木块从P点以某初速度在水平面上向右运动。木块运动到M点后水平抛出，恰好沿A点的切线方向进入粗糙圆弧轨道AB，做匀速圆周运动至B点。已知木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.25，圆弧轨道的半径R=0.5m，半径OA与竖直半径OB间的夹角θ=53∘，木块到达B点时的速度大小vB=5m/s，P、（1）木块在B点时圆弧轨道对其的支持力大小FN（2）M、A两点间的水平距离x；（3）木块从P点运动到B点的时间t。(结果保留两位有效数字)

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A．物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，A不符合题意；B．平抛运动的加速度是重力加速度不变，做匀变速曲线运动，B不符合题意；C．做匀速圆周运动时，加速度大小不变，方向变化，C不符合题意；D．若两个分运动都是直线运动，则合运动有可能是曲线运动，如平抛运动，D符合题意。故答案为：D。

【分析】物体做曲线运动其速率不一定变化，其速度的方向一定发生改变；平抛运动是匀变速曲线运动；只有匀速圆周运动其加速度的大小保持不变。2．【答案】B【解析】【解答】根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线的内侧，且足球做加速运动，则合力方向与速度方向夹角小于90°。

故选B。

3．【答案】D【解析】【解答】AD．汽车向右转弯过程中，受到向右的静摩擦力，且静摩擦力提供汽车做圆周运动的向心力，向心力是效果力，由物体的合力或其中某个分力提供，故A错误，D正确；

B．汽车向右转弯过程中，受到向右的静摩擦力提供汽车做圆周运动的向心力，故B错误；

C．惯性只与物体的质量有关，与物体的速度无关，故C错误。

故选D。

【分析】汽车向右转弯过程中，受到向右的静摩擦力，且静摩擦力提供汽车做圆周运动的向心力，向心力是效果力，惯性只与物体的质量有关，与物体的速度无关。4．【答案】D【解析】【解答】取向下为正方向，在最高点对小球受力分析且由牛顿第二定律可得mg+F=mv2L，则F=mv5．【答案】C【解析】【解答】由题意可知，游客重力与游客与筒壁间的最大静摩擦力平衡，即mg=f，游客与筒壁间的弹力提供向心力有FN=man，联立得mg=μFN=μm6．【答案】C【解析】【解答】A．对小明在B位置受力分析可知，沿绳方向的合力为零，重力沿圆弧切线方向的分力不为零，则小明在此处所受合力不为零，故A错误；

B．小明在A位置，向上的弹力与重力的合力提供向心力，则此处小明具有向上的加速度，所以小明处于超重状态，故B错误；

CD．小明在A位置，由牛顿第二定律有2T-mg=mv2L，解得T=mg+mv2L2=mgL+m7．【答案】B【解析】【解答】将小球在B点的速度沿水平方向与竖直方向分解，竖直方向速度vy=v0，小球运动时间为t=v0g，小球竖直方向的位移为y=12gt2=12gv02g28．【答案】A,C【解析】【解答】当风力向北时，河灯所受合力向北，根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线内侧，则河灯可能沿轨迹1运动，当风力向南时，河灯所受合力向南，根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线内侧且河灯水流方向做匀速直线运动，即达到河岸时速度不可能垂直河岸，则河灯可能沿轨迹3运动.

故选AC。

【分析】根据做曲线运动的物体所受合力指向曲线内侧且沿水流方向做匀速直线运动即可判断。9．【答案】A,D【解析】【解答】AC．由图可知，A、B齿轮是靠齿轮传动，则齿轮A、B边缘质点线速度大小相等，由v=ωr可知，由于A、B齿轮的动半径不相等，则A、B齿轮的角速度大小不相等，故A正确，C错误；

BD．齿轮B、C为同轴转动，则齿轮B、C的角速度大小相等，由v=ωr可知，由于齿轮B、C半径不等，则齿轮B、C边缘质点线速度大小不相等，故B错误，D正确；

故选AD。

【分析】根据靠齿轮传动两轮边缘线速度大小相等，同轴转动两轮的角速度大小相等，再根据v=ωr分析角速度与线速度大小关系。10．【答案】B,C【解析】【解答】AB．在B点对汽车由牛顿第二定律有mg-34mg=mv2R，解得v=gR4=gR2，故A错误，B正确；

11．【答案】（1）mgR（2）4（3）L【解析】【解答】（1）设细线与竖直方向夹角为α，对小球受力分析且水平方向由牛顿第二定律得mgtanα=Fn，由几何关系得tanα=RL2-R2，联立解得Fn=mgtanα=mgRL2-R2；

（2）小球运动周期为T=tn12．【答案】（1）B（2）同一（3）A（4）2y【解析】【解答】（1）在“探究平抛运动的特点”的实验中不需要测量小球的质量，则不需要天平，也不需要测量时间，则不需要秒表，但需要测量水平方向与竖直方向位移，则需要刻度尺。

故选B；

（2）为了研究小球平抛运动的轨迹相同，则让小球多次从“同一”位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。

（3）A．为了使小球离开斜槽后具有水平方向的速度，则必须使斜槽末端切线水平，故A正确；

B．为了减小空气阻力影响，应使用密度大，体积小的小球，故B错误；

C．实验过程中应使木板平面与小球下落的竖直平面平行，如果小球与木板接触，则对小球的运动轨迹产生影响，故C错误。

故选A；

（4）小球水平方向做匀速直线运动，则有x=v0t，竖直方向做自由落体运动，则有y=12gt2，联立解得y=12g13．【答案】（1）解：小球在空中做平抛运动，则有h=解得t=0.（2）解：vv解得vx=解得x=4.【解析】【分析】（1）由平抛运动时间取决于高度即h=12gt214．【答案】解：由几何关系可知，A、B两点间沿水流方向的距离x设小船从A点运动到另一河岸的C点所用的时间为t1d=xxt=解得t=【解析】【分析】由几何关系得出A、B两点间沿水流方向的距离，再根据小船运动的位移关系列方程求解。15．【答案】（1）解：对木块受力分析有FN解得FN（2）解：由题意知木块在A点的速度大