2023-2024学年北京市通州区高一下学期期中物理试卷（解析版）

高级中学名校试卷PAGEPAGE1通州区2023—2024学年第二学期高一年级期中质量检测物理试卷1.本试卷共两部分，共8页。满分为100分，考试时间为90分钟。2.试题〖答案〗一律填涂在答题卡上，在试卷上作答无效。3.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。4.考试结束，请将答题卡交回。一、单项选择题(本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的。每题3分,共60分)请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题、第5题。图中所示在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，将玻璃管紧靠在竖直墙壁上，水中放一个由蜡块做成的小圆柱体R。R从图中坐标原点位置以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向以cm/s做匀速直线运动，10s后蜡块到达玻璃管顶端。1.玻璃管长约（）A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm2.蜡块相对于墙壁做（）A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动 D.不规则曲线运动3.下列说法正确的是（）A.蜡块的速度与水平方向夹角等于45°B.蜡块的速度与水平方向夹角大于45°C.蜡块的速度大小是5cm/sD.蜡块的速度大小是7cm/s4.蜡块移动的距离是（）A.30cm B.40cm C.50cm D.70cm5.要让蜡块相对于墙壁竖直向上运动，下列操作可行的是（）A.适当增加玻璃管水平运动的速度B.适当减小玻璃管水平运动的速度C.把玻璃管向右倾斜一定角度后开始实验D.把玻璃管向左倾斜一定角度后开始实验〖答案〗1.B2.A3.C4.C5.D〖解析〗【1题详析】蜡块到达玻璃管顶端的时间取决于竖直方向上的运动，则故选B。【2题详析】蜡块相对于墙壁在y轴方向上是匀速直线运动，在x轴方向上也是匀速直线运动，故合运动也是匀速直线运动，故选A。【3题详析】AB．设蜡块的速度与水平方向夹角为，则则蜡块的速度与水平方向夹角小于45°，故AB错误；CD．蜡块的合速度为故C正确、D错误；故选C。【4题详析】蜡块的合速度为蜡块移动的距离是故选C。【5题详析】A．适当增加玻璃管水平运动速度，蜡块依然有水平方向的分速度，不能相对于墙壁竖直向上运动，故A错误；B．适当减小玻璃管水平运动的速度，蜡块依然有水平方向的分速度，不能相对于墙壁竖直向上运动，故B错误；C．把玻璃管向右倾斜一定角度后开始实验，蜡块依然有水平向右方向的分速度，不能相对于墙壁竖直向上运动，故C错误；D．把玻璃管向左倾斜一定角度后开始实验，蜡块水平方向上的分速度可能为0，可以让蜡块相对于墙壁竖直向上运动，故D正确。故选D。某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为37°，A、B、C三个运动员骑自行车在各自赛道上做匀速圆周运动，如图所示。已知运动员和自行车的总质量均为100kg，三个运动员的骑行半径其中A运动员的自行车恰好不受场地摩擦力作用，A、B两运动员保持相对静止。不考虑空气阻力，g取6.A运动员骑行过程中，不发生变化的物理量是（）A.线速度 B.周期 C.向心加速度 D.向心力7.下列关于A、B两运动员说法正确的是（）A.两人线速度大小相等 B.两人角速度相等 C.两人向心加速度大小相等 D.两人所受的向心力大小相等8.A运动员做匀速圆周运动的向心力大小为（）A.550N B.600N C.750N D.800N9.关于B运动员自行车所受的摩擦力作用，说法正确的是（）A.受到沿倾斜路面指向外侧的摩擦力作用B.受到沿倾斜路面指向内侧的摩擦力作用C.不受摩擦力作用D.以上三种情况都有可能10.C运动员成功从内道超越B运动员，下列说法正确是（）A.C运动员的线速度一定大于B运动员的线速度B.C运动员的角速度可能小于B运动员的角速度C.C运动员的向心加速度一定大于B运动员的向心加速度D.C运动员的自行车可能受到沿倾斜路面指向外侧的摩擦力作用〖答案〗6.B7.B8.C9.A10.D〖解析〗【6题详析】A运动员骑行过程中，不发生变化的物理量是周期，而线速度、向心加速度和向心力都是大小不变，方向不断变化。故选B。【7题详析】A、B两运动员保持相对静止，可知两人角速度相等，根据v=ωr两人运动半径不等，则两人线速度大小不相等；根据a=ω2r可知两人向心加速度大小不相等；根据F=ma可知两人所受的向心力大小不相等。故选B。【8题详析】A运动员做匀速圆周运动的向心力大小为故选C。【9题详析】因A运动员的自行车恰好不受场地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圆周运动的向心力，而路面对B的支持力和重力的合力与A相等，但是B的运动半径小于A，需要的向心力比A小，则B有做向心运动的趋势，则路面给B的摩擦力沿路面向外。故选A。【10题详析】ABC．C运动员成功从内道超越B运动员，C运动员的角速度一定大于B运动员的角速度，根据v=ωr因C的运动半径小于B，则C运动员的线速度不一定大于B运动员的线速度；根据a=ω2r可知，C运动员的向心加速度不一定大于B运动员的向心加速度，选项ABC错误；D．因A运动员的自行车恰好不受场地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圆周运动的向心力，而路面对C的支持力和重力的合力与A相等，但是C的运动半径小于A，需要的向心力可能比A小，则C可能有做向心运动的趋势，则C运动员的自行车可能受到沿倾斜路面指向外侧的摩擦力作用，选项D正确。故选D。图所示细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从某位置静止释放后在竖直面内运动，M是小球运动过程中经过的位置，P为小球运动的最低点。O点连接有力传感器，可以测量细绳上产生的拉力大小，g取10m/s²，忽略细绳质量和小球大小，不计空气阻力。11.小球从M运动到P的过程中，关于细绳对小球的拉力大小变化说法正确的是（）A保持不变 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.与小球质量有关12.小球在M点所受合力F的方向可能是（）A. B.C. D.13.多次释放小球到达P点（细绳与钉子碰撞之前）得到传感器读数与小球速度平方关系如图所示，则小球质量为（）A0.1kg B.0.2kg C.0.01kg D.0.02kg14.细绳长度为（）A.0.4m B.0.8m C.1m D.2m15.小球从M点运动到P点细绳与钉子发生碰撞，碰到钉子的瞬间（细绳保持完好）（）A.小球线速度突然增大 B.小球角速度保持不变 C.小球向心加速度突然减小 D.细绳拉力突然增大〖答案〗11.C12.B13.D14.C15.D〖解析〗【11题详析】小球受力分析如图所示小球受到的拉力为小球从M运动到P的过程中夹角减小，增大，得拉力逐渐变大，故选C；【12题详析】小球做变速圆周运动，具有沿绳方向指向圆心的加速度和切向加速度，故合加速度可能沿水平方向，即所受合力F的方向可能沿水平方向，故选B。【13题详析】小球在最低点时根据牛顿第二定律得得由图知纵轴截距为重力，得解得故选D。【14题详析】小球在最低点时根据牛顿第二定律得由传感器读数与小球速度平方关系图的斜率可知解得故选C。【15题详析】ABC．小球从M点运动到P点细绳与钉子发生碰撞，碰到钉子的瞬间速度大小不变，由知细绳长度变小，角速度变大；由知细绳长度变小，向心加速度变大；故ABC错误；D．由知细绳长度变小，细绳拉力突然增大，故D正确。故选D。如图是某学生小组制作的可以模拟炮弹发射的玩具。炮口与地面持平，调整炮口使炮弹落地时速度与水平方向夹角为45°。炮弹落地点到发射点距离20m，g取10m/s2，不计空气阻力。16.关于炮弹在水平方向和竖直方向的分运动，下列说法正确的是（）A.水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动B.水平方向匀速直线运动，竖直方向是匀变速直线运动C.水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是匀变速直线运动D.水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是匀速直线运动17.炮弹从抛出到落地过程中竖直方向分速度v，随时间t的变化关系正确的是（）A. B.C. D.18.炮弹在空中飞行的时间是（）A.0.5s B.1s C.2s D.3s19.炮弹到达最高点时的速度大小是（）A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s20.炮弹落地点较预定位置偏右了一些，为使炮弹落在预定位置，可以采取的操作是（）A.保持炮口发射角度不变，适当减小初速度B.保持炮口发射角度不变，适当增大初速度C.保持初速度不变，发射位置水平向右移动一段距离D.保持初速度不变，垫高玩具使发射位置竖直向上移动一段距离〖答案〗16.B17.A18.C19.B20.A〖解析〗【16题详析】炮弹在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做竖直上抛运动。故选B。【17题详析】由于炮弹在竖直方向做竖直上抛运动，则故选A。【18题详析】水平方向有解得炮弹在空中飞行的时间为故选C。【19题详析】炮弹到达最高点时的速度大小为故选B。【20题详析】炮弹落地点较预定位置偏右了一些，为使炮弹落在预定位置，即x偏大，可以通过保持炮口发射角度不变，适当减小初速度。故选A。二、填空题(本题共2道题，共10分)21.某学生小组做探究平抛运动特点的实验。（1）该小组同学用图所示装置做探究实验。实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球自由下落。分别改变小球距地面的高度和小锤打击力度重复上述实验，发现两球每次都是同时落地。该实验表明平抛运动竖直分运动是__________运动(选填“匀速直线”或“自由落体”)。（2）该学生小组用图所示装置研究平抛运动水平分运动的特点，其中重锤线的作用是__________________。（3）在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应选。A.轨道槽口末端端点B.小球处于轨道槽口末端时球心的位置C.小球处于轨道槽口末端时球的上端D.小球处于轨道槽口末端时球的下端（4）探究平抛运动水平分运动的特点的实验操作中，下列说法正确的是。A.每次使小球从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道的末端必须保持水平D.挡板高度必须等间距变化〖答案〗（1）自由落体（2）观察并调节硬板使之处于竖直平面内（3）B（4）AC〖解析〗【小问1详析】由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，即平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。【小问2详析】为了使硬板与小球运动轨迹在同一竖直平面内，需要用重锤线来观察并调节硬板使之处于竖直平面内。【小问3详析】由于小球有一定的大小，所以在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应选小球处于轨道槽口末端时球心的位置。故选B。【小问4详析】AB．为了保证小球初速度相同，让小球多次从斜槽的同一点由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故A正确，B错误；C．为了保证初速度水平，应使斜槽末端的切线水平，故C正确；D．挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同位置即可，不需要等间距变化，故D错误。故选AC。22.图所示为向心力演示仪，某学生小组通过操作该仪器探究向心力大小的表达式。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为1：2：1，变速塔轮自上而下有三种组合方式，如图9所示，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2:1和3:1。（1）某次实验传动皮带位于第二层。则此时长、短槽转动的角速度之比为___________。（2）该学生小组要探究向心力大小与半径的关系，应把传动皮带套在第________层(选填“一”“二”或“三”)变速塔轮上，将质量________(选填“相同”或“不同”)的两个小球分别放置在________、________(选填“A”“B”或“C”)挡板处。〖答案〗（1）1∶2（2）一相同BC〖解析〗【小问1详析】由于传动装置中，其边缘的线速度相等，设左边塔轮的线速度、角速度为、，半径为，右边塔轮的线速度、角速度为、，半径为，则有根据线速度与角速度的关系可知解得【小问2详析】要探究向心力大小与半径的关系，两球除了圆周运动的半径不同，质量及角速度必须相等，而传动装置中，边缘的线速度相等，因此两边塔轮的半径应相等，故传动皮带套在第一层变速塔轮上；根据控制变量法可知，两球的圆周运动的半径应是不同的，故应放在B、C挡板处。三、计算及论述题(本题共4小题。第23题5分、第24题7分、第25题9分、第26题9分，共30分)。23.图所示质量为的汽车在水平公路上行驶，轮胎与路面间的最大静摩擦力为汽车经过半径为60m的弯路时（1）计算说明车速达到72km/h会不会发生侧滑；（2）根据（1）中的计算结果，就如何避免车辆在弯路发生侧滑提出两条合理建议。〖答案〗（1）会发生侧滑；（2）减小转弯速度、增大轮胎与地面的最大静摩擦力、道路设计时增大转弯半径、车辆减重〖解析〗（1）假设汽车以72km/h的速度转弯时不发生侧滑，则此时汽车所需向心力大小可见汽车以72km/h的速度转弯时会发生侧滑。（2）根据（1）中的计算结果可知，若要转弯时不发生侧滑，可以减小转弯速度、增大轮胎与地面的最大静摩擦力、道路设计时增大转弯半径、车辆减重。24.跳台滑雪是一项勇敢者的运动。图所示运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台A点处沿水平方向飞出，在空中飞行一段距离后在斜坡B点处着陆。测得AB间的距离为40m，斜坡与水平方向夹角为，已知运动员及装备的总质量为80kg，不计空气阻力，g取求：（1）运动员从A点飞出时的速度大小；（2）运动员从A点飞出到离坡面距离最大时所用的时间t。〖答案〗（1）；（2）〖解析〗（1）物体在空中平抛运动的高度为y=lsinθ=40×0.5m=20m则平抛的时间为平抛的水平位移为则平抛的初速度为（2）运动员在空中离坡面的距离最大时，运动员的速度方向与坡面平行，有则可得25.某学生小组设计实验体会力对物体运动的影响。将质量为m的小球以初速度v0水平向右抛出，如图所示。小球在空中做平抛运动，运动时间t后立即给小球施加一个水平方向的恒力作用，恰能使其在接下来做直线运动，又经过时间t后小球落到地面。求：（1）小球在平抛运动过程中竖直下落的高度h；（2）小球受到的恒力大小F；（3）小球落地点到抛出点的水平距离x。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗（1）物体在平抛运动过程中，竖直方向有（2）物体运动t时间后，竖直方向分速度为设此时速度方向与水平方向夹角θ，则给小球施加一个水平方向的恒力作用，则需要物体所受重力与水平恒力的合力方向与此时的速度方向共线，则解得（3）平抛过程水平分位移为直线运动过程中水平方向分运动是匀加速直线运动，其加速度大小为直线运动过程中水平分位移为则落地点到抛出点的水平距离26.用手托住一个质量为m的物体在竖直平面内做半径为r的匀速圆周运动，如图所示。当物体运动到最高点A时手心对物体的支持力大小为，运动过程中手心保持水平且与物体没有相对滑动，重力加速度g，不计空气阻力。求：（1）物体做圆周运动的角速度；（2）运动到最低点时物体受到的支持力大小；（3）以轨迹圆心为坐标原点建立直角坐标系，A、B、C、D分别是运动轨迹与坐标轴的交点。设物体和圆心的连线与x轴正方向夹角，计算得出物体从B点运动到C点的过程中支持力与的函数关系。〖答案〗（1）；（2）；（3）〖解析〗(1)物体随手心在竖直面内做匀速圆周运动，在最高点时解得(2)运动到最低点时解得(3)由受力分析可知物体由B运动到C的过程中，重力、支持力、静摩擦力三者的合力提供向心力，如图所示由几何关系可知其中联立解得通州区2023—2024学年第二学期高一年级期中质量检测物理试卷1.本试卷共两部分，共8页。满分为100分，考试时间为90分钟。2.试题〖答案〗一律填涂在答题卡上，在试卷上作答无效。3.在答题卡上，选择题用2B铅笔作答，其他试题用黑色字迹签字笔作答。4.考试结束，请将答题卡交回。一、单项选择题(本题共20小题。在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是最符合题意的。每题3分,共60分)请阅读下述文字，完成第1题、第2题、第3题、第4题、第5题。图中所示在一端封闭的光滑细玻璃管中注满清水，将玻璃管紧靠在竖直墙壁上，水中放一个由蜡块做成的小圆柱体R。R从图中坐标原点位置以速度匀速上浮的同时，玻璃管沿x轴正方向以cm/s做匀速直线运动，10s后蜡块到达玻璃管顶端。1.玻璃管长约（）A.20cm B.30cm C.40cm D.50cm2.蜡块相对于墙壁做（）A.匀速直线运动 B.匀加速直线运动C.匀变速曲线运动 D.不规则曲线运动3.下列说法正确的是（）A.蜡块的速度与水平方向夹角等于45°B.蜡块的速度与水平方向夹角大于45°C.蜡块的速度大小是5cm/sD.蜡块的速度大小是7cm/s4.蜡块移动的距离是（）A.30cm B.40cm C.50cm D.70cm5.要让蜡块相对于墙壁竖直向上运动，下列操作可行的是（）A.适当增加玻璃管水平运动的速度B.适当减小玻璃管水平运动的速度C.把玻璃管向右倾斜一定角度后开始实验D.把玻璃管向左倾斜一定角度后开始实验〖答案〗1.B2.A3.C4.C5.D〖解析〗【1题详析】蜡块到达玻璃管顶端的时间取决于竖直方向上的运动，则故选B。【2题详析】蜡块相对于墙壁在y轴方向上是匀速直线运动，在x轴方向上也是匀速直线运动，故合运动也是匀速直线运动，故选A。【3题详析】AB．设蜡块的速度与水平方向夹角为，则则蜡块的速度与水平方向夹角小于45°，故AB错误；CD．蜡块的合速度为故C正确、D错误；故选C。【4题详析】蜡块的合速度为蜡块移动的距离是故选C。【5题详析】A．适当增加玻璃管水平运动速度，蜡块依然有水平方向的分速度，不能相对于墙壁竖直向上运动，故A错误；B．适当减小玻璃管水平运动的速度，蜡块依然有水平方向的分速度，不能相对于墙壁竖直向上运动，故B错误；C．把玻璃管向右倾斜一定角度后开始实验，蜡块依然有水平向右方向的分速度，不能相对于墙壁竖直向上运动，故C错误；D．把玻璃管向左倾斜一定角度后开始实验，蜡块水平方向上的分速度可能为0，可以让蜡块相对于墙壁竖直向上运动，故D正确。故选D。某场地自行车比赛圆形赛道的路面与水平面的夹角为37°，A、B、C三个运动员骑自行车在各自赛道上做匀速圆周运动，如图所示。已知运动员和自行车的总质量均为100kg，三个运动员的骑行半径其中A运动员的自行车恰好不受场地摩擦力作用，A、B两运动员保持相对静止。不考虑空气阻力，g取6.A运动员骑行过程中，不发生变化的物理量是（）A.线速度 B.周期 C.向心加速度 D.向心力7.下列关于A、B两运动员说法正确的是（）A.两人线速度大小相等 B.两人角速度相等 C.两人向心加速度大小相等 D.两人所受的向心力大小相等8.A运动员做匀速圆周运动的向心力大小为（）A.550N B.600N C.750N D.800N9.关于B运动员自行车所受的摩擦力作用，说法正确的是（）A.受到沿倾斜路面指向外侧的摩擦力作用B.受到沿倾斜路面指向内侧的摩擦力作用C.不受摩擦力作用D.以上三种情况都有可能10.C运动员成功从内道超越B运动员，下列说法正确是（）A.C运动员的线速度一定大于B运动员的线速度B.C运动员的角速度可能小于B运动员的角速度C.C运动员的向心加速度一定大于B运动员的向心加速度D.C运动员的自行车可能受到沿倾斜路面指向外侧的摩擦力作用〖答案〗6.B7.B8.C9.A10.D〖解析〗【6题详析】A运动员骑行过程中，不发生变化的物理量是周期，而线速度、向心加速度和向心力都是大小不变，方向不断变化。故选B。【7题详析】A、B两运动员保持相对静止，可知两人角速度相等，根据v=ωr两人运动半径不等，则两人线速度大小不相等；根据a=ω2r可知两人向心加速度大小不相等；根据F=ma可知两人所受的向心力大小不相等。故选B。【8题详析】A运动员做匀速圆周运动的向心力大小为故选C。【9题详析】因A运动员的自行车恰好不受场地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圆周运动的向心力，而路面对B的支持力和重力的合力与A相等，但是B的运动半径小于A，需要的向心力比A小，则B有做向心运动的趋势，则路面给B的摩擦力沿路面向外。故选A。【10题详析】ABC．C运动员成功从内道超越B运动员，C运动员的角速度一定大于B运动员的角速度，根据v=ωr因C的运动半径小于B，则C运动员的线速度不一定大于B运动员的线速度；根据a=ω2r可知，C运动员的向心加速度不一定大于B运动员的向心加速度，选项ABC错误；D．因A运动员的自行车恰好不受场地摩擦力作用，即路面的支持力和重力的合力恰好等于A做圆周运动的向心力，而路面对C的支持力和重力的合力与A相等，但是C的运动半径小于A，需要的向心力可能比A小，则C可能有做向心运动的趋势，则C运动员的自行车可能受到沿倾斜路面指向外侧的摩擦力作用，选项D正确。故选D。图所示细绳的一端固定于O点，另一端系一个小球，在O点的正下方钉一个钉子A，小球从某位置静止释放后在竖直面内运动，M是小球运动过程中经过的位置，P为小球运动的最低点。O点连接有力传感器，可以测量细绳上产生的拉力大小，g取10m/s²，忽略细绳质量和小球大小，不计空气阻力。11.小球从M运动到P的过程中，关于细绳对小球的拉力大小变化说法正确的是（）A保持不变 B.逐渐变小 C.逐渐变大 D.与小球质量有关12.小球在M点所受合力F的方向可能是（）A. B.C. D.13.多次释放小球到达P点（细绳与钉子碰撞之前）得到传感器读数与小球速度平方关系如图所示，则小球质量为（）A0.1kg B.0.2kg C.0.01kg D.0.02kg14.细绳长度为（）A.0.4m B.0.8m C.1m D.2m15.小球从M点运动到P点细绳与钉子发生碰撞，碰到钉子的瞬间（细绳保持完好）（）A.小球线速度突然增大 B.小球角速度保持不变 C.小球向心加速度突然减小 D.细绳拉力突然增大〖答案〗11.C12.B13.D14.C15.D〖解析〗【11题详析】小球受力分析如图所示小球受到的拉力为小球从M运动到P的过程中夹角减小，增大，得拉力逐渐变大，故选C；【12题详析】小球做变速圆周运动，具有沿绳方向指向圆心的加速度和切向加速度，故合加速度可能沿水平方向，即所受合力F的方向可能沿水平方向，故选B。【13题详析】小球在最低点时根据牛顿第二定律得得由图知纵轴截距为重力，得解得故选D。【14题详析】小球在最低点时根据牛顿第二定律得由传感器读数与小球速度平方关系图的斜率可知解得故选C。【15题详析】ABC．小球从M点运动到P点细绳与钉子发生碰撞，碰到钉子的瞬间速度大小不变，由知细绳长度变小，角速度变大；由知细绳长度变小，向心加速度变大；故ABC错误；D．由知细绳长度变小，细绳拉力突然增大，故D正确。故选D。如图是某学生小组制作的可以模拟炮弹发射的玩具。炮口与地面持平，调整炮口使炮弹落地时速度与水平方向夹角为45°。炮弹落地点到发射点距离20m，g取10m/s2，不计空气阻力。16.关于炮弹在水平方向和竖直方向的分运动，下列说法正确的是（）A.水平方向是匀速直线运动，竖直方向是自由落体运动B.水平方向匀速直线运动，竖直方向是匀变速直线运动C.水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是匀变速直线运动D.水平方向是匀变速直线运动，竖直方向是匀速直线运动17.炮弹从抛出到落地过程中竖直方向分速度v，随时间t的变化关系正确的是（）A. B.C. D.18.炮弹在空中飞行的时间是（）A.0.5s B.1s C.2s D.3s19.炮弹到达最高点时的速度大小是（）A.5m/s B.10m/s C.15m/s D.20m/s20.炮弹落地点较预定位置偏右了一些，为使炮弹落在预定位置，可以采取的操作是（）A.保持炮口发射角度不变，适当减小初速度B.保持炮口发射角度不变，适当增大初速度C.保持初速度不变，发射位置水平向右移动一段距离D.保持初速度不变，垫高玩具使发射位置竖直向上移动一段距离〖答案〗16.B17.A18.C19.B20.A〖解析〗【16题详析】炮弹在水平方向做匀速直线运动，在竖直方向做竖直上抛运动。故选B。【17题详析】由于炮弹在竖直方向做竖直上抛运动，则故选A。【18题详析】水平方向有解得炮弹在空中飞行的时间为故选C。【19题详析】炮弹到达最高点时的速度大小为故选B。【20题详析】炮弹落地点较预定位置偏右了一些，为使炮弹落在预定位置，即x偏大，可以通过保持炮口发射角度不变，适当减小初速度。故选A。二、填空题(本题共2道题，共10分)21.某学生小组做探究平抛运动特点的实验。（1）该小组同学用图所示装置做探究实验。实验中用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，B球自由下落。分别改变小球距地面的高度和小锤打击力度重复上述实验，发现两球每次都是同时落地。该实验表明平抛运动竖直分运动是__________运动(选填“匀速直线”或“自由落体”)。（2）该学生小组用图所示装置研究平抛运动水平分运动的特点，其中重锤线的作用是__________________。（3）在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应选。A.轨道槽口末端端点B.小球处于轨道槽口末端时球心的位置C.小球处于轨道槽口末端时球的上端D.小球处于轨道槽口末端时球的下端（4）探究平抛运动水平分运动的特点的实验操作中，下列说法正确的是。A.每次使小球从斜槽上同一位置由静止释放B.斜槽轨道必须光滑C.斜槽轨道的末端必须保持水平D.挡板高度必须等间距变化〖答案〗（1）自由落体（2）观察并调节硬板使之处于竖直平面内（3）B（4）AC〖解析〗【小问1详析】由于两球同时运动，A球做平抛运动，B球自由落体运动，由于两球同时落地，因此说明A、B在竖直方向运动规律是相同的，即平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动。【小问2详析】为了使硬板与小球运动轨迹在同一竖直平面内，需要用重锤线来观察并调节硬板使之处于竖直平面内。【小问3详析】由于小球有一定的大小，所以在白纸上建立直角坐标系时，坐标原点应选小球处于轨道槽口末端时球心的位置。故选B。【小问4详析】AB．为了保证小球初速度相同，让小球多次从斜槽的同一点由静止释放，斜槽不一定需要光滑，故A正确，B错误；C．为了保证初速度水平，应使斜槽末端的切线水平，故C正确；D．挡板只要能记录下小球下落在不同高度时的不同位置即可，不需要等间距变化，故D错误。故选AC。22.图所示为向心力演示仪，某学生小组通过操作该仪器探究向心力大小的表达式。长槽的A、B处和短槽的C处到各自转轴中心距离之比为1：2：1，变速塔轮自上而下有三种组合方式，如图9所示，左右每层半径之比由上至下分别为1：1、2:1和3:1。（1）某次实验传动皮带位于第二层。则此时长、短槽转动的角速度之比为___________。（2）该学生小组要探究向心力大小与半径的关系，应把传动皮带套在第________层(选填“一”“二”或“三”)变速塔轮上，将质量________(选填“相同”或“不同”)的两个小球分别放置在________、________(选填“A”“B”或“C”)挡板处。〖答案〗（1）1∶2（2）一相同BC〖解析〗【小问1详析】由于传动装置中，其边缘的线速度相等，设左边塔轮的线速度、角速度为、，半径为，右边塔轮的线速度、角速度为、，半径为，则有根据线速度与角速度的关系可知解得【小问2详析】要探究向心力大小与半径的关系，两球除了圆周运动的半径不同，质量及角速度必须相等，而传动装置中，边缘的线速度相等，因此两边塔轮的半径应相等，故传动皮带套在第一层变速塔轮上；根据控制变量法可知，两球的圆周运动的半径应是不同的，故应放在B、C挡板处。三、计算及论述题(本题共4小题。第23题5分、第24题7分、第25题9分、第26题9分，共30分)。23