内蒙古乌兰察布市衡水卓远中学2022-2023高一下学期期中测试物理试题（含解析）

衡水卓远中学2022-2023学年高一下学期期中测试
物理试题
本试卷满分100分，考试时间80分钟。
一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1．在2022年卡塔尔世界杯赛场上，梅西在一次主罚定位球时，踢出的足球划出一条完美弧线，轨迹如图所示。则足球在飞行过程中（ ）
A．只受到重力的作用
B．合外力的方向与速度方向相同
C．合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧
D．合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向
2．如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互咬合进行工作的，其原理可简化为图乙。A、B分别是两个齿轮边缘上的点，C为大齿轮轮盘上的一点，已知。以下关于A、B、C三点的线速度大小、角速度大小之间关系的说法正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．用书本去拍打苍蝇是很难成功的。在使用苍蝇拍打苍蝇的过程中，我们发现拍把较长的拍打苍蝇的效果好，其原因是（ ）
A．苍蝇拍的长把手放大了拍苍蝇的力量 B．苍蝇拍的长把手放大了拍头的转速
C．苍蝇拍的长把手放大了拍头的角速度 D．苍蝇拍的长把手放大了拍头的线速度
4．一河流两岸平直，一只鳄鱼（视为质点）身体垂直河岸匀速过河，准备到河对岸捕食猎物，若河水流速突然变大，鳄鱼仍然以原速度垂直河岸匀速过河。则（ ）
A．鳄鱼渡河的时间不变 B．鳄鱼到达河对岸的地点不变
C．鳄鱼渡河的合速度不变 D．鳄鱼通过的路程不变
5．每年元宵节当天，人们都会放飞孔明灯表达自己对新年的祝福。孔明灯在上升的某段过程中，在竖直轴方向做匀速运动，在水平轴方向做匀加速运动，则孔明灯的运动轨迹可能是下图中的（ ）
A．直线 B．曲线 C．曲线 D．曲线
6．如图所示，在直立的树上挂有一个苹果，位于地面上的玩具手枪的枪口对准苹果。某时刻苹果从树枝上脱落，可看作是自由落体，开始下落点记为O点，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，子弹运动一段时间后到达最高点Q，而苹果也下落到M点，最后子弹在N点“击中”苹果。若子弹和苹果都看成质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A．子弹到达最高点时的速度为0
B．的竖直高度等于的距离
C．子弹“击中”苹果前瞬间竖直方向的分速度大于苹果下落的速度
D．子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向上
7．如图所示，长为L的轻杆的O端用铰链固定，轻杆靠在高为d的立方体上，立方体向右运动的速度为v，某时刻杆与水平方向的夹角为，接触点为B，求此时端点A的线速度大小为（ ）
A． B． C． D．
8．在一光滑水平面内建立平面直角坐标系，一物体从时刻起，由坐标原点开始运动，其沿x轴和y轴方向运动的速度-时间图像分别如图甲、乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．内物体沿x轴做匀加速直线运动，内物体沿着y轴做匀加速直线运动
B．末物体的速度大小为
C．末物体的位置坐标为
D．内物体的位移大小为
9．如图所示，一个电影替身演员准备从一个较高建筑物的屋顶跨越到另一个较低建筑物的屋顶，两建筑物屋顶间高度差为，水平距离为，如果他以的速度沿水平方向从较高建筑物的屋顶边缘跳离，那么下列说法正确的是（ ）（重力加速度g取，）不计空气阻力）
A．他能安全跳过去 B．他不能安全跳过去
C．演员能安全跳过去的水平跳跃速度应不小于
D．演员能安全跳过去的水平跳跃速度可以小于
10．一质点做匀变速曲线运动，从a点运动到d点的轨迹如图所示。已知该质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直。则该质点从a点运动到d点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．质点的速率先增大后减小 B．质点的速率先减小后增大
C．质点经过b点时的速率比d点的大 D．质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角小于
二、非选择题：本题共5小题，共54分。
11．（6分）某实验小组利用图1所示装置测定平抛运动的初速度。把白纸和复写纸叠放一起固定在竖直木板上，在桌面上固定一个斜面，斜面的底边与桌子边缘及木板始终平行。每次改变木板和桌边之间的距离，让钢球从斜面顶端同一位置滚下，通过碰撞复写纸，在白纸上记录钢球的落点。
（1）为了正确完成实验且尽量减小误差，以下做法必要的是________；
A．实验时应保持桌面水平 B．每次应使钢球从静止开始释放
C．使斜面的底边与桌边重合 D．选择对钢球摩擦力尽可能小的斜面
（2）实验小组每次将木板向远离桌子的方向移动，在白纸上记录了钢球的4个落点，如图2所示，相邻两点之间的距离依次为、、，重力加速度g取，钢球平抛的初速度为________；
（3）图1装置中，木板上悬挂一个铅锤，其作用是________。
12．（8分）课堂上老师为了研究运动的合成与分解做了如下实验：在一端封闭、长约的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每内上升的距离都是，玻璃管向右匀加速平移，每内通过的水平位移依次是、、、。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，时蜡块位于坐标原点。
（1）为了研究蜡块的实际运动，分别研究了蜡块在x、y方向上的运动，这运用了物理学中的________；
A．理想实验法 B．控制变量法 C．等效替代法 D．极限法
（2）根据题中数据及信息，在图乙中画出蜡块的运动轨迹；
（3）玻璃管向右平移的加速度________；
（4）时蜡块的速度________（结果保留2位小数）。
13．（10分）刀削面是西北人喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图所示，保持锅沿在水平面内放置，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用一刀片飞快地削下一片片很薄的面片儿，面片初速度水平飞向锅中，假设面片飞出点到锅上沿的竖直距离为，到锅上沿最近的水平距离为，锅的直径为。已知重力加速度g取，不计空气阻力，面片可视作质点。
（1）求面片落到锅沿所在平面所用的时间：
（2）若保证削出的面片落入锅中，面片的水平初速度应满足什么条件。
14．（14分）如图所示，将伞撑开保持伞柄竖直放置，已知伞面边缘点所在圆形的半径为R，其边缘距离地面的高度为h。现将雨伞绕竖直伞柄以角速度匀速转动，其边缘上的水滴落到地面，形成一个半径较大的圆形，空气阻力忽略不计，当地重力加速度为g。请根据已知条件求下列物理量的表达式；
（1）雨滴飞行的水平位移大小；
（2）雨滴落地时的速度大小；
（3）雨滴落在地面上形成圆的周长。
15．（16分）如图所示，将小球从A点对准竖直放置的圆盘的最高点B点水平抛出，圆盘绕圆心O以的角速度匀速转动，小球运动到圆盘的边缘时速度方向正好与圆盘的边缘相切于D点，且速度大小与圆盘边缘的线速度大小相等，O、D的连线与竖直方向的夹角为，重力加速度g取，不计空气阻力。求：
（1）小球从A点运动到D点所用的时间及圆盘的半径；
（2）小球从A点运动到D点的过程中，圆盘转过的角度（用弧度表示）；
（3）A、D两点间的距离。
参考答案及解析
一、选择题
1．D 【解析】若足球在飞行过程中只受到重力的作用，则其应该做抛体运动，而不会划出一条完美弧线绕过人墙，A项错误；球做曲线运动，则合外力的方向与速度方向不相同，B项错误；做曲线运动的物体，合外力的方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向，C项错误，D项正确。
2．B 【解析】两个齿轮互相咬合，所以，由，因为，所以，A、C在同一个圆盘上，所以，由，因为，所以，故选B项。
3．D 【解析】我们会发现拍把越长，拍打苍蝇的效果越好，其原因是，要想打到苍蝇，必须要提高线速度，根据，可知人拍打时角速度一定，拍把越长，线速度越大，则苍蝇拍的长把手放大了拍头的线速度，故选D项。
4．A 【解析】分运动与合运动具有独立性，垂直河岸方向的位移不变，速度不变，则时间也不变，A项正确；由于河水流速变大，因此鳄鱼渡河的合速度变大，C项错误；河水的流速变大，鳄鱼的合速度方向更加偏向下游，到达河对岸时离正对岸更远，通过的路程变大，B、D项错误。
5．C 【解析】孔明灯在竖直方向做匀速运动，水平方向做匀加速运动，加速度沿方向，合力沿方向，由于合力指向曲线轨迹弯曲内侧，因此孔明灯的运动轨迹可能为曲线，故选C项。
6．B 【解析】子弹做斜抛运动，在最高点的竖直分速度为0，而水平分速度不为零，A项错误；某时刻苹果从O点自由下落，同时玩具子弹也从枪口P以一定初速度射出，所以运动时间相同，而苹果竖直方向初速度为零，自由落体，子弹竖直方向逆运动也是初速度为零的自由落体，所以的竖直高度等于的距离，B项正确；苹果和子弹分别位于M、Q处时，苹果的速度比子弹的竖直分速度大，而两者加速度相同且同时运动到N点，则子弹“击中”苹果前瞬间竖直方向的分速度小于苹果下落的速度，C项错误；根据可知，子弹从P运动到Q的过程中速度变化量的方向始终竖直向下，D项错误。
7．C 【解析】将立方体的速度v分解为垂直杆方向的分速度，由于轻杆上各点的角速度相等，则，其中，解得，故选C项。
8．BC 【解析】由题图知，内物体在y轴方向速度为0，只沿x轴方向做匀加速直线运动，内物体在x轴方向做匀速直线运动，在y轴方向做初速度为0的匀加速直线运动，加速度沿y轴正方向，合运动是曲线运动，A项错误；末，物体在x轴方向的速度为，在y轴方向的速度为，则合速度为，B项正确；内物体在x轴方向上的位移大小是，在y轴方向上的位移大小为，所以末物体的位置坐标为内物体的位移大小为，C项正确，D项错误。
9．BC 【解析】演员从屋顶跳出做平抛运动，竖直方向由可得演员的飞行时间为，水平方向由可得演员的水平位移为，则演员不能安全跳过去，A项错误，B项正确；演员能安全跳过的水平位移应不小于，根据公式可得水平跳跃速度，C项正确，D项错误。
10．BD 【解析】质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，根据曲线运动轨迹和合外力的关系可知，合外力指向曲线运动轨迹的内侧，合外力的方向和加速度方向相同，速度方向是轨迹上某点的切线方向，由a→c合外力与速度成钝角，速率越来越小，c→d合外力与速度成锐角，速率越来越大，即速率先减小后增大，质点经过d点时的加速度方向与速度方向的夹角小于，A项错误，B、D项正确；根据图可知，质点运动到c点时速度方向与它所受合力方向恰好互相垂直，即竖直速度为零，合外力竖直向下，质点从b→c运动的竖直位移小于质点从c→d运动的竖直位移，质点从b→c运动的时间小于质点从c→d的运动时间，则在b点的竖直速度小于d点的竖直速度，在水平方向上做匀速直线运动，根据速度的合成，即质点经过b点时的速率比d点的小，C项错误。
二、非选择题
11．（1）AB （2）2 （3）方便调整木板保持在竖直平面内
【解析】（1）实验过程中要保证钢球水平抛出，所以要保持桌面水平，A项正确；钢球抛出的初速度应相同，故每次应使钢球从同一位置静止释放，B项正确；实验只要每次钢球抛出时速度相同即可，为使初速度水平，斜面底边不应该与桌边重合，C项错误；钢球与斜面间的摩擦力大小对于每次抛出的速度无影响，D项错误。
（2）每次将木板向远离桌子的方向移动，则在白纸上记录钢球的相邻两个落点的时间间隔相等，钢球抛出后在竖直方向做自由落体运动，根据可知相邻两点的时间间隔为，钢球在水平方向上做匀速直线运动，所以钢球的初速度为。
（3）悬挂铅锺的目的是方便调整木板保持在竖直平面内。
12．（1）C （2）见解析 （3）0.04 （4）0.12
【解析】（1）类似验证力的平行四边形定则实验，本实验运用两个方向的分运动代替合运动，是等效替代法，故选C项。
（2）初速度竖直向上，合外力水平向右，根据曲线运动轨迹特点，轨迹如图。
（3）根据水平方向相等时间间隔位移差的性质。
（4）竖直方向上的分速度，将数值代入，有，解得，那么时水平分速度，则，
13．（1） （2）
【解析】（1）设面片的飞行时间为t，则由平抛运动的规律可知
解得
（2）平抛运动的水平位移
因为锅的直径为，因此欲让面片落入锅中，水平位移x应满足
则初速度的范围为
14．（1） （2） （3）
【解析】（1）根据题意可知，雨滴抛出时的速度为
竖直方向，根据
解得
雨滴飞行的水平位移大小
（2）雨滴落地时竖直方向速度
则雨滴落地时的速度
（3）雨滴落在地面上形成圆的半径为
则周长为
15．（1） （2） （3）
【解析】（1）小球从A点运动到D点，设时间为t，初速度为，圆盘半径为r，则
将小球在D点的速度分解为水平方向和竖直方向，根据几何知识有
解得
（2）根据
解得圆盘转过的角度
（3）小球从A点运动到D点，平抛运动的水平位移
解得
A、D两点间的距离
解得

内蒙古乌兰察布市衡水卓远中学2022-2023高一下学期期中测试物理试题（含解析）