广东省中山市烟洲名校2023-2024学年高一下学期第一次段考物理试卷（含答案）

广东省中山市烟洲名校2023-2024学年高一下学期第一次段考物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二三四总分评分一、单项选择题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中只有一项满足题设要求，选对得4分；不选、错选或多选不得分。）1．物体的运动轨迹为曲线的运动称为曲线运动，曲线运动有平抛运动、圆周运动和斜抛运动等。关于质点做曲线运动，下列说法中正确的是（）A．在恒力作用下，物体可能做速率先减小后增大的曲线运动B．做曲线运动的物体其加速度的大小不一定改变，但方向一定时刻改变C．做曲线运动的物体所受合力不一定不等于零D．质点做曲线运动可能的匀变速运动，也可能是匀速运动2．如图所示为风杯式风速传感器，其感应部分由三个相同的半球形空杯组成，称为风杯。三个风杯对称地位于水平面内互成120°的三叉型支架末端，与中间竖直轴的距离相等。开始刮风时，空气流动产生的风力推动静止的风杯开始绕竖直轴在水平面内转动，风速越大，风杯转动越快。若风速保持不变，三个风杯最终会匀速转动，根据风杯的转速，就可以确定风速，则（）A．若风速不变，三个风杯最终加速度为零B．任意时刻，三个风杯转动的速度都相同C．开始刮风时，风杯加速转动，其所受合外力不指向旋转轴D．风杯匀速转动时，其转动周期越大，测得的风速越大3．如图甲所示，教室内安装有可以沿水平方向滑动的黑板，当A同学以某一速度向左匀速拉动黑板的同时，B同学用粉笔在黑板上画线，粉笔相对于墙壁从静止开始匀加速向下画，则粉笔在黑板上画出的轨迹可能为乙图中的（）A． B．C． D．4．范格文获2017年世界飞镖锦标赛冠军。图示是他某次练习中将一枚飞镖从高于靶心正上方的位置水平投向竖直悬挂的靶盘，结果飞镖打在靶心的正上方。忽略飞镖运动过程中所受空气阻力，在其他条件不变的情况下，为使飞镖命中靶心，他在下次投掷时应该（）A．换用质量稍大些的飞镖 B．适当增大投飞镖的初速度C．到稍远些的地方投飞镖 D．适当增加投飞镖时的高度5．如图，园林工人正在把一颗枯死的小树苗掰折，已知树苗的长度为L，该工人的两手与树苗的接触位置（树苗被掰折的过程手与树苗接触位置始终不变）距地面高为h，树苗与地面的夹角为α时，该工人手水平向右的速度恰好为v，则树苗转动的角速度为（）A．vL B．vsinαh C．6．地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，若高处某处的重力加速度为g3A．3R B．32R C．3R二、多选题（本大题共6小题，每小题4分，共24分。每小题给出的四个选项中至少有两项满足题设要求，选对得4分；漏选得2分；不选、错选或多选不得分。）7．如图所示，小明从同一高度将相同的A、B两个篮球先后抛出，篮球恰好都能垂直打在篮板上的点P。已知篮球A、B抛出时与水平方向的夹角分别为θA、θB，运动时间分别为tA、tB，抛出时初速度的大小分别为A．tA=tB B．θA<8．河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关系如图乙所示，若船头始终垂直河岸渡河，则（）A．船渡河的时间是60sB．船渡河的时间是100sC．船在河水中航行的轨迹是一条曲线D．船在河水中的最大速度是7m/s9．如图，将小球从倾角为θ=37°的斜面底端正上方以初速度为v0=3m/s水平抛出，小球刚好垂直打在斜面上，取g=10m/s2，sin37°=0.6，下列选项正确的是（）A．小球在空中运动的时间为0.3sB．小球落点位置距斜面低端距离为1.5mC．小球落到斜面上时的速度大小为5m/sD．小球抛出点距地面的高度为0.8m10．有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（）A．a的向心加速度等于重力加速度g B．b在相同时间内转过的弧长最长C．c在4h内转过的圆心角是π6 11．如图所示，质量为m的小球置于内表面光滑的正方体盒子中，盒子的棱长略大于球的直径。某同学拿着这个盒子在竖直面内做半径为R的匀速圆周运动，盒子在运动过程中不发生转动，已知重力加速度为g，盒子经过最高点A时与小球间恰好无作用力。以下说法正确的是（）A．该盒子做匀速圆周运动的线速度为2gRB．该盒子做匀速圆周运动的周期为2πC．盒子经过最低点C时与小球之间的作用力大小为2mgD．盒子经过与圆心O等高处的B点时，小球对盒子左壁的压力大小为mg12．地下车库为了限制车辆高度，现已采用如图所示的曲杆道闸．道闸总长3m，由相同长度的转动杆AB与横杆BC组成．B、C为横杆的两个端点，道闸工作期间，横杆BC始终保持水平，转动杆AB绕A点匀速转动过程中，下列说法正确的是（）A．B点的加速度不变B．B点的线速度大小不变C．BC杆上各点的线速度均相等D．C点做匀速圆周运动，圆心为A点三、实验题（本题共2小题，共12分）13．某同学利用图甲所示装置做“研究平抛运动”的实验，他用一张印有小正方格的纸记录小球运动的轨迹，在方格纸上建立如图乙所示的坐标系，小正方格的边长L=2.5cm，若小球在平抛运动中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，（1）小球的初速度为m/s；（2）小球在b点的瞬时速度为m/s；（3）该同学做完实验后，提出几项减小实验误差的措施，其中正确的是____（多选）。A．实验中应使斜槽轨道尽可能光滑B．为使小球离开斜槽后能做平抛运动斜槽末端的切线必须水平C．为了使小球每次运动的轨迹相同，应使小球每次从斜槽上的相同位置由静止释放D．为了比较准确地描出小球运动的轨迹，应该用一条折线把所有的点连接起来14．在研究平抛运动的实验装置如图甲所示，实验过程中用频闪照相法来获取小球做平抛运动不同时刻的位置。回答下列问题：（1）某次实验过程中获得小球连续三个时刻的位置如图乙所示，若频闪照相机的频率为f=10Hz，用刻度尺测得照片上y1=2.52cm、y2=3.48cm（2）若实验中，斜槽末端切线不水平，则仅从这一影响因素分析，重力加速度的测量值（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。四、计算题。（共4小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式或重要演算步骤，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。）15．跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞一段距离后着落。如图所示，运动员从跳台A处沿水平方向以20m/s的速度飞出，落在斜坡上的B处，斜坡与水平方向的夹角为37°，不计空气阻力（sin37°=0.6，cos37°=0.（1）运动员在空中飞行的时间；（2）运动员到B处着坡时的速度大小。16．如图所示，长为L的细线拴一质量为m的小球，细线另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动，这种运动通常称为圆锥摆运动。已知运动中细线与竖直方向的夹角为θ，重力加速度为g，求∶（1）小球在水平面内做匀速圆周运动的向心力大小；（2）细线对小球的拉力F的大小；（3）小球在水平面内做匀速圆周运动的线速度大小。17．在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。g取10m/s2.求：（1）摩托车飞跃壕沟的时间。（2）摩托车的速度至少要多大才能越过这个壕沟？（3）摩托车落地时的速度大小和方向。18．如图所示，有一个可视为质点的质量为m=1kg的小物块，从光滑平台上的A点以v0=3m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3kg的长木板。已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑接触，小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3，圆弧轨道的半径为R=0.（1）A、C两点的高度差；（2）小物块到达圆弧轨道C点时对轨道的压力；（3）物块到D点时对轨道压力为68N，要使小物块不出长木板，木板的最小长度。（sin53°=0.8，

答案解析部分1．【答案】A【解析】【解答】A.在恒力作用下，物体可能做速率先减小后增大的曲线运动，例如斜抛运动，A符合题意；

B.做曲线运动的物体其加速度的大小和方向都不一定改变，例如平抛运动，但速度方向沿曲线运动的切线方向，一定是时刻变化的，B不符合题意；

C.由于曲线运动的速度一定是变化的，所以一定有加速度，故合力一定不等于零，C不符合题意；

D.因为曲线运动的合外力一定不为零，所以不可能是匀速运动，D不符合题意。

故答案为：A。

【分析】曲线运动的速度方向时刻变化，一定是变速运动，一定有加速度，合力一定不为零，合力与速度一定不在同一直线上。2．【答案】C【解析】【解答】A、根据题意，若风速不变，三个风杯最终做匀速圆周运动，其合外力不为零，由牛顿第二定律可知，其加速度不为零，故A错误；

B、三个风杯属于同轴转动，角速度相同，且三个风杯做圆周运动的半径相同，由v=ωr可知，任意时刻三个风杯的线速度大小相同，方向不同，即速度不同，故B错误；

C、开始刮风时，风杯切向方向合力不为零，因此风杯所受合外力不指向旋转轴，故C正确；

D、当风杯匀速转动时，根据v=2πrT可知，其转动周期越大，测得的风速越小，故D错误。

故选：C。3．【答案】A【解析】【解答】粉笔相对黑板向右做匀速运动，向下做初速度为零的匀加速直线运动，初速度和加速度垂直，故轨迹为抛物线，且初速度和轨迹相切，由此分析可知A符合题意，BCD不符合题意。故答案为：A。

【分析】由于粉笔相对地面有水平方向的匀速直线运动及竖直方向向下的匀加速直线运动，所以其轨迹与平抛运动的轨迹相近。4．【答案】C【解析】【解答】ABC.飞镖做的是平抛运动，飞镖打在靶心的正上方说明飞镖竖直方向的位移太小，根据平抛运动的规律可得，水平方向上则有

x=v0t

竖直方向上则有

h=12gt2

联立可得

h=gx225．【答案】D【解析】【解答】将人手水平向右的速度分解垂直树干的速度v1和沿树干向上的速度v2，

则有手握树干的位置绕O点转动的线速度为

v1=vsinα

此时手握树干的位置到O点的距离

r=hsinα

由线速度与角速度的关系公式

v=ωr

可得角速度

ω=6．【答案】D【解析】【解答】设地球的质量为M，物体质量为m，物体距地面的高度为h.根据万有引力近似等于重力，在地球表面，有：mg=GMmR2，在高度为h处，有：m·g3故答案为：D。【分析】利用万有引力定律，对处在两个不同位置的物体列向心力方程，根据重力加速度的关系，联立求解即可。7．【答案】A,D【解析】【解答】将两篮球斜抛的运动逆过来看做是平抛运动，竖直方向上有

2gh=vy2

解得

vy=2gh

因为P点到A、B两点的竖直高度相同，可知两球竖直分速度

vyA=vyB

根据

h=12gt2

可得

t=2hg

可知时间相同

tA=tB

8．【答案】B,C【解析】【解答】AB.由图甲可知河宽300m，船头始终与河岸垂直，则渡河时间为

t=dv船=3003s=100s

A不符合题意，B符合题意；

C.由于船沿河漂流的速度大小始终在变化，而船垂直河岸的速度恒定，由平行四边形定则可知，船的实际速度大小和方向在时刻发生变化，所以船在河水中航行的轨迹是曲线，C符合题意；

9．【答案】B,C【解析】【解答】A．小球刚好垂直打在斜面上，则竖直方向速度为v小球在空中运动的时间为t=所发A不符合题意；B．小球落点的水平位移为x=小球落点位置距斜面低端距离为s=所以B符合题意；C．小球落到斜面上时的速度大小为v=所以C符合题意；D．小球抛出点距地面的高度为h=y+x所以D不符合题意；故答案为：BC。

【分析】小球A做平抛运动，由几何关系得出A球水平位移与竖直位移的关系从而求出小球A在空中运动的时间；根据平抛运动规律得出小球A落到斜面上的速度和下落的高度。10．【答案】B,D【解析】【解答】A.同步卫星c的周期与地球自转周期相同，角速度相同，则知a与c的角速度相同，根据

a=ω2r

可知，c的向心加速度比a的大，由牛顿第二定律可得

GMmr2=ma

可得

a=GMr2

近地卫星b的轨道半径小于同步卫星c的轨道半径，可知同步卫星c的向心加速度小于b的向心加速度，而b的向心加速度约为g，故知a的向心加速度小于重力加速度g，A不符合题意；

B.由万有引力提供向心力可得

GMmr2=mv2r

可得

v=GMr

b、c，d三颗卫星中b的轨迹半径最小，d的轨迹半径最大，可得

vb>vc>va

由

v=ωr

可得11．【答案】C,D【解析】【解答】A.盒子经过最高点A时与小球间恰好无作用力，此时重力提供小球做圆周运动的向心力，有

mg=mv2R

可得该盒子做匀速圆周运动的线速度为

v=gR

A不符合题意；

B.根据匀速圆周运动周期与线速度的关系式

T=2πRv

可得盒子做匀速圆周运动的周期为

T=2πRg

B不符合题意；

C.盒子经过最低点C时，对球，支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律可得

N-mg=mv2R

解得

N=2mg

C符合题意；

D.盒子经过B点时，盒子左壁对小球的支持力提供小球做圆周运动的向心力，有12．【答案】B,C【解析】【解答】AB．转动杆AB绕A点匀速转动过程中，即B点做匀速圆周运动，线速度和加速度大小不变，但方向时刻改变，故A错误，B正确；C．横杆BC始终保持水平，BC杆上各点相对静止，相等时间运动的弧长相等，所以BC杆上各点的线速度均相等，故C正确；D．由于AB始终水平，所以C点的轨迹也是一个圆，如图根据题意可知B绕着A点做匀速圆周运动，C点不是以A为圆心做圆周运动，故D错误。故答案为：BC。【分析】速圆周运动，线速度和加速度大小不变，但方向时刻改变。AB始终水平，C点的轨迹也是一个圆。13．【答案】（1）1.0（2）1.3（3）B；C【解析】【解答】（1）取a、b、c三点分析，因为三点水平间距相等，而平抛运动在水平方向为匀速直线运动，所以小球从a点到b点、从b点到c点所用的时间相同，设时间为T，在竖直方向上，由匀变速直线运动位移差公式可得

∆y=gT2

解得T=0.05s，水平方向上，有

2L=v0T

解得小球的初速度为

v0=1.0m/s

（2）根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得小球在b点时竖直方向上的速度为

vy=14．【答案】（1）g=（（2）没有影响【解析】【解答】（1）根据匀变速直线运动的位移差公式

∆x=aT2

可得

y2k-y1k=gT2=gf2

解得

15．【答案】（1）运动员做平抛运动，设着陆时间为t，则有x=y=由图可知，运动员着陆时y可解得t=3s（2）运动员到B处着坡时vv所以运动员到B处着坡时的速度大小为v=【解析】【分析】（1）根据平抛的运动规律，由运动员在水平方向和竖直方向上分运动的位移结合几何关系，求解运动员在空中飞行的时间；（2）先求出运动员在水平方向和竖直方向上分运动的速度，再根据平行四边形定则计算运动员到B处着坡时的速度大小。16．【答案】（1）由受力分析可知，重力与细线拉力的合力提供向心力，如图：有Fn=mgtanθ（2）建立如图所示的坐标系，竖直方向上有Fcosθ=mg解得F=（3）小球做圆周运动的半径为r=Lsinθ向心力F即mg解得v=【解析】【分析】（1）（2）分析小球受力，得出小球的向心力和细线对小球的拉力；（3）由向心力公式，计算小球在水平面内做匀速圆周运