河北省唐县2022-2023学年高一（下）期中物理试卷（含答案）

河北省唐县2022-2023学年高一（下）期中物理试卷姓名：__________班级：__________考号：__________题号一二四总分评分一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）1．关于曲线运动，下列说法正确的是（）A．速度发生变化的运动，一定是曲线运动B．物体在恒力作用下不可能做曲线运动C．做匀速圆周运动的物体，其线速度不变D．做曲线运动的物体所受合外力的方向一定指向其轨迹的凹侧2．如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度为v，拉船的绳与水平方向夹角为π6A．33v B．3v C．23．农民在精选谷种时，常用一种叫“风车”的农具进行分选。在同一风力作用下，谷种和瘪谷（空壳）都从洞口水平飞出，结果谷种和瘪谷落地点不同，自然分开，如图所示。若不计空气阻力，对这一现象，下列说法正确的是（）A．谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动B．谷种飞出洞口时的速度比瘪谷飞出洞口时的速度大C．谷种和瘪谷从飞出洞口到落地的时间不相同D．M处是谷种，N处是瘪谷4．如图所示，小船过河时，船头偏向上游与水流方向成α角，船相对于静水的速度为v，其航线恰好垂直于河岸；现水流速度稍有增大，为保持航线不变，且准时到达对岸，下列措施中可行的是（）A．减小α角，增大船速v B．增大α角，增大船速vC．减小α角，保持船速v不变 D．增大α角，保持船速v不变5．在高速公路的拐弯处，路面造得外高内低，即当车向左拐弯时，司机右侧的路面比左侧的要高一些，路面与水平面间的夹角为θ，设拐弯路段是半径为R的圆弧，要使车速为v时车轮与路面之间的横向(即垂直于前进方向)摩擦力等于零，θ应满足（）A．sinθ=v2Rg B．sin2θ=2v26．一圆盘可以绕其竖直轴在水平面内转动，圆盘半径为R，甲、乙两物体质量分别为M和m(M>m)，它们与圆盘之间的最大静摩擦力均为压力的μ倍，两物体用一根长为L(L<RA．μ(Mg−mg)mL B．μgL C．μ(Mg+mg)ML7．如图所示，将一半径为R的光滑圆形管道竖直放置，A、B、C、D是过管道圆心的水平、竖直虚线与管道的四个交点，可视为质点的小球在圆形管道内做完整的圆周运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．当vCB．小球通过A点时对外侧管壁的作用力可以为零C．小球在上半部管道运动过程中对内侧管壁一定有作用力D．小球在下半部管道运动过程中对外侧管壁一定有作用力8．如图所示，小球以v0正对倾角为θ的斜面水平抛出，若小球到达斜面时的位移最小，则其飞行时间为(不计空气阻力，重力加速度为gA．v0tanθ B．2v0tanθ 二、多选题（本大题共3小题，共18.0分）9．关于行星的运动，下列说法正确的是（）A．牛顿研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律B．所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的中心C．同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，靠近太阳时速度增大，远离太阳时速度减小D．开普勒第三定律中的常数k与行星无关，与太阳有关10．某一传动装置如图所示，轮O1、O3；用皮带连接，O2、O3边缘接触。在O1、O2、O3三个轮的边缘各取一点AA．A、B、C三点的角速度之比ωB．A、B、C三点的线速度大小之比vC．A、B、C三点的向心加速度大小之比aD．A、B、C三点的周期之比T11．如图所示，趣味飞镖游戏的镖盘以角速度ω绕过O点的固定水平轴匀速转动，某人将一只飞镖正对盘边缘P点(O点正上方)以水平速度v0掷出，恰好击中镖盘上O点正下方的Q点(Q点不在盘边缘)A．若仅增大v0，飞镖可能击中PB．若仅减小ω，飞镖可能击中Q点C．若减小ω、增加v0，飞镖可能击中QD．若增加ω、减小v0，飞镖可能击中P三、实验题（本大题共2小题，共14.0分）12．小吴同学用如题图甲所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系，塔轮自上而下有三层，每层左右半径之比由上至下分别是1：1，2：1和3：1(如题图乙所示)。左右塔轮通过不打滑的传动皮带连接，并可通过改变传动皮带所处的层来改变左右塔轮的角速度之比，实验时，将两个小球分别放在短槽的C处和长槽的A(或B)处，A、C分别到左右塔轮中心的距离相等，B到左塔轮中心的距离是A（1）在某次实验中，小吴同学把两个质量相等的钢球放在B、C位置，将传动皮带调至第一层塔轮，转动手柄，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与____的关系；A．质量m B．角速度ω C．半径r（2）若传动皮带套在塔轮第三层，则塔轮转动时，A、C两处的角速度之比为；（3）在另一次实验中，小吴同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置。传动皮带位于第二层，转动手柄，则当塔轮匀速转动时，左右两标尺的露出的格子数之比为。13．（1）图甲为用频闪摄影方法拍摄的研究物体做平抛运动规律的照片，图中A、B、C为三个同时由同一点出发的小球，AA'为A球在光滑水平面上以速度v运动的轨迹；BB'为B球以速度v被水平抛出后的运动轨迹；CC'为C（2）图乙所示为描绘平抛运动轨迹的实验，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球运动的轨迹。下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有____。A．通过调节使斜槽的末端保持水平B．每次必须由同一位置静止释放小球C．记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降D．将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线（3）某次实验画出小球运动的轨迹如图丙所示，A、B、C是曲线上三个点的位置，A为坐标原点取g=10m/s2，A到B的时间T=s，小球做平抛运动的初速度v四、计算题（本大题共3小题，共36.0分）14．如图所示，一条小河两岸的高度差是h，河宽是高度差的4倍，一辆摩托车(可看作质点)以v0=20m/（1）摩托车在空中的飞行时间；（2）小河的宽度；（3）车的落地速度多大？15．如图所示，一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出，从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧，经BCD从圆管的最高点D射出，恰好又落到B点。已知圆弧的半径为R，BC弧对应的圆心角θ=53∘，不计空气阻力，sin37∘=016．如图所示装置可绕竖直轴OO'转动，可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点，当细线AB沿水平方向绷直时，细线AC与竖直方向的夹角θ=37°，已知小球的质量m=1kg，细线AC长L=1m(重力加速度g取10m/s2（1）若装置匀速转动，细线AB刚好被拉直成水平状态，求此时的角速度ω1（2）若装置匀速转动的角速度ω2=563rad/s，求细线

答案解析部分1．【答案】D【解析】【解答】A、速度发生变化的运动，可能是变速直线运动，也可能是曲线运动，A错误；

B、物体做平抛运动或斜抛运动时，合力（重力）是恒力，所以物体在恒力作用下可能做曲线运动，B错误；

C、做曲线运动的物体，速度的方向时刻在改变。所以做匀速圆周运动的物体，其线速度大小不变，但线速度方向时刻在改变，C错误；

D、做曲线运动的物体，其合力方向、速度方向及轨迹三者的位置关系是，轨迹夹在合力与速度方向之间，且沿力的方向弯曲。D正确。

故答案为：D。

【分析】本题考查曲线运动的运动性质，做曲线运动的物体，速度方向时刻在改变，所以曲线运动是变速运动，根据物体受力是恒力或变力判断物体是做匀变速曲线运动（如平抛）或变加速曲线运动（如圆周运动），注意：变速运动不一定是曲线运动。2．【答案】C【解析】【解答】将小船的速度沿着平行绳子和垂直绳子方向正交分解，如图所示，平行绳子的分速度等于人拉绳子的速度可得：v=v′cosθ，代入数据v'故答案为：C

【分析】把小船的速度分解到沿绳子的速度和垂直于绳子的速度，其中沿绳子的速度等于小车的速度，再利用几何关系求解速度的大小。3．【答案】A【解析】【解答】A．若不计空气阻力，谷种和瘪谷飞出洞口后做平抛运动，平抛运动是匀变速曲线运动，故谷种和瘪谷飞出洞口后都做匀变速曲线运动，A符合题意；B．在大小相同的风力作用下，由于谷种的质量大，所以离开风车时的速度小，B不符合题意；C．谷种和瘪谷飞出洞口后做平抛运动，平抛运动在竖直方向做自由落体运动，高度相同，故运动时间相同，C不符合题意；D．由于谷种飞出时的速度较小，而谷种和瘪谷的运动的时间相同，所以谷种的水平位移较小，瘪谷的水平位移较大，所以M处是瘪谷，N处是谷种，D不符合题意。故答案为：A。

【分析】谷种和瘪谷做的是平抛运动，平抛运动分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体，两个方向上运动的时间相同。4．【答案】B【解析】【解答】据题意，设船速为v1和水速为v2，当水速v2增加后，要使航线保持不变，即合运动的方向不变，要准时到达，则据：t=Lv12−故答案为：B

【分析】利用速度分解可以判别船速的分速度等于水速，且运动时间不变，要使等式成立，所以船速的速度需要变大，同时船速和水速的夹角也需要变大。5．【答案】C【解析】【解答】由题意知，要使车速为v时，车轮与路面间的横向摩擦力等于零，即由车子所受重力和支持力的合力来提供拐弯处的向心力，

根据牛顿第二定律及几何关系知：mgtanθ=mv2R，解得6．【答案】D【解析】【解答】绳子拉力为F，

对甲：F⩽μMg，甲物块与圆盘相对静止。

对乙：圆盘旋转的角速度增大时，乙物体有背向圆心运动的趋势，则由绳子拉力和摩擦力提供乙物块的向心力，当摩擦力达到最大静摩擦力时，圆盘旋转的角速度达到最大，则F+μmg=mω2L，联立上述二式解得ω=μ(Mg+mg)mL7．【答案】D【解析】【解答】小球在最高点C对内外管壁没有弹力，完全由重力提供向心力，则mg=mv2R，得v=gR。

A、当vC>gR时，小球对外侧管壁有作用力。当vC<gR时，小球对内侧管壁有作用力。A错误；8．【答案】D【解析】【解答】小球打在斜面上，要使小球到达斜面时的位移最小，那么抛出点与小球在斜面的落点间距离最小，如下图所示，

根据平抛规律及几何关系知：tanθ=xy=v0t129．【答案】C,D【解析】【解答】A、开普勒研究了第谷的行星观测记录，得出了行星运动定律，A错误；

B、根据开普勒第一定律，所有行星绕太阳运动的轨道都是椭圆，太阳在椭圆的一个焦点上，B错误；

C、根据开普勒第二定律，同一行星沿椭圆轨道绕太阳运动，近日点速度最大，远日点速度最小，所以从远日点运动到近日电点，行星的速度在增大，C正确；

D、由万有引力提供向心力知，GMmR2=m4π210．【答案】B,D【解析】【解答】B、皮带传动装置，轮子边缘上各点线速度大小相等，则vA：vB：vC=1：1：1，B正确；

A、由于ω=vr和r1：r2：r3=1：1：2，解得11．【答案】B,C,D【解析】【解答】对飞镖分析：x=v0t……(1)

h=12gt2……(2)

联立解得：t=2hg，x=v02hg……（1）

飞镖每次从同一位置正对P点水平抛出，飞镖击中Q点，结合圆周运动的周期性，则ωt=2πn，(n=0，1，2，3，…)，

结合飞镖平抛与圆盘转动，运动的等时性，t=xv0，

则有ωxv0=2πn……（2）12．【答案】（1）C（2）1：3（3）1：4【解析】【解答】（1）第一层塔轮，左右两塔轮半径相等，轮子边缘线速度大小相等，说明两个塔轮角速度相等，即B、C两球角速度相等，题意知两球质量相等，根据Fn=mω2r知，此时研究的是向心力大小与半径的关系。C正确。

（2）传动皮带套在塔轮第三层，轮子边缘线速度大小相等，左右两塔轮半径比是3：1，由v=ωr知，左右两塔轮转动角速度之比是1：3。

（3）传动皮带套在塔轮第二层，轮子边缘线速度大小相等，左右两塔轮半径比是2：1，由v=ωr知，左右两塔轮转动角速度之比是1：2。放在A、C两位置的小球质量相等，转动半径相等，转动角速度比1：2，由F13．【答案】（1）平抛运动的物体在水平方向的分运动为匀速直线运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动（2）A；B（3）0.1；2【解析】【解答】（1）同一轨迹相邻两照片间的时间间隔相等，同一时刻，B球在水平方向的分量与A球相同，B球在竖直方向的分量与C球相同，所以，平抛运动的物体在水平方向分运动为匀速直线运动，在竖直方向的分运动为自由落体运动。

（2）A、通过调节使斜槽末端保持水平，目的在于保证小球每次抛出的速度方向是水平的，A正确；

BC、每次必须由同一位置静止释放小球，目的在于保证小球每次抛出的轨迹是相同的，通过多次找点，能描绘出小球平抛的轨迹，B正确，C错误；

D、将小球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用平滑的曲线将点连起来，D错误。

答案：AB。

（3）由丙图知：水平方向上：x=v0T

竖直方向上：∆h=gT2

已知14．【答案】（1）解：河宽为x，运动时间为t，由平抛运动的规律得：竖直方向上：h=水平方向上：x=且：x=4h联立以上几式解得：t=v（2）解：小河的宽度为：x=v（3）解：竖直方向上：v故摩托车的落地速度：v=v【解析】【分析】本题考查平抛运动规律及其应用，摩托车恰好越过小河，巧妙地给出了摩托车做平抛运动的水平位移为河宽，竖直位移为两岸高度差，根据平抛运动在水平方向和竖直方向的运动规律求解平抛时间，水平位移。而落地速度是平抛运动的合速度，除了利用平抛运动规律求解落地速度，还可以利用动能定理或机械能守恒