2022-2023学年安徽省滁州市定远县重点学校高一（下）第一次段考物理试卷

第=page11页，共=sectionpages11页2022-2023学年安徽省滁州市定远县重点学校高一（下）第一次段考物理试卷一、单选题（本大题共6小题，共24.0分）1.如图所示，甲、乙两船在静水中的速度相等，船头与河岸上、下游夹角均为θ，水流速度恒定，下列说法正确的是(

)A.甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度 B.乙船渡河的位移大小可能等于河宽

C.甲船渡河时间短，乙船渡河时间长 D.在渡河过程中，甲、乙两船有可能相遇2.第24届冬奥会将于2022年2月4日在中国北京和张家口联合举行，这是我国继2008年奥运会后承办的又一重大国际体育盛会。如图所示为某滑雪运动员备战的示意图，运动员(可视为质点)四次从曲面AP上不同位置由静止滑下，到达P点后以不同的速度水平飞出，分别落到直线斜坡滑道A、B、C、D点，不计空气阻力，下列说法正确的是(

)A.运动员落到B处在空中运动的时间最长

B.运动员落到A、B两处时速度方向不同

C.运动员在空中运动相等的时间内，速度改变量不同

D.运动员落到C、D两处时速度的方向可能相同3.如图所示为某一皮带传动装置。主动轮的半径为r1，从动轮的半径为r2。已知主动轮做顺时针转动，转速为n1，转动过程中皮带不打滑。下列说法正确的是(

)A.从动轮做顺时针转动 B.从动轮做逆时针转动

C.从动轮边缘线速度大小为 D.从动轮的转速为r24.如图所示，细绳一端固定，另一端系一小球，给小球一个合适的初速度，小球便可在水平面内做匀速圆周运动，这样就构成了一个“圆锥摆”。设细绳与竖直方向的夹角为θ，如果θ变大后(绳长不变)，小球在另一个水平面内匀速圆周运动，则(

)A.细线对小球的拉力变小 B.小球的向心加速度变小

C.小球运动的速度变小 D.小球运动的周期变小5.如图所示，质量相同的钢球①、②分别固定在A、B盘的边缘，A、B两盘的半径之比为3：1，a、b分别是与A盘、B盘同轴的轮，a、b轮半径之比为1：3，a、b两轮在同一皮带带动下匀速转动。下列说法正确的是(

)A.钢球①、②角速度大小之比ω1：ω2=1：3

B.钢球①、②线速度大小之比v1：v2=3：1

C.钢球①、②加速度大小之比a1：a2=27：1

D.钢球6.如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是(

)

A.甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过gR

B.乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大

C.丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用

D.丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A、B二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）7.如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力为恒为Ff，当轻绳与水平面的夹角为θ时，人以速度v匀速向左运动，此时人的拉力大小为F，则此时(

)

A.船的速度为vcosθ B.船的速度为vcosθ

C.船将匀加速靠岸 D.8.如图所示，甲、乙两个小球同时从同一固定的足够长斜面的A、B两点分别以v0、2v0水平抛出，分别落在斜面的C、D两点(图中未画出)，不计空气阻力，下列说法正确的是(

)A.甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度的方向相同

B.甲、乙两球做平抛运动的时间之比为1：4

C.A、C两点间的距离与B、D两点间的距离之比为1：4

D.甲、乙两球接触斜面前的瞬间，速度大小之比为1：29.如图所示，在水平匀速转动的圆盘圆心正上方一定高度处，若向同一方向以相同速度每秒抛出N个小球，不计空气阻力，发现小球仅在盘边缘共有6个均匀对称分布的落点，则圆盘转动的角速度可能是(

)

A. B. C. D.10.小金属球质量为m，如图所示，用长为L的轻绳固定于O点，在O点正下方L2处钉有一颗钉子P，把轻绳沿水平方向拉直，无初速度释放后，当轻绳碰到钉子的瞬间，则(

)

A.小球的角速度突然增大 B.小球的线速度突然增大

C.小球的向心加速度突然增大 D.小球的向心力突然增大三、实验题（本大题共2小题，共16.0分）11.三个同学根据不同的实验条件，进行了“探究平抛运动规律”的实验：

(1)甲同学采用如图1所示的装置．用小锤打击弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______．

(2)乙同学采用如图2所示的装置．两个相同的弧形轨道M、N，分别用于发射小铁球P、Q，其中N的末端与可看做光滑的水平板相切；两轨道上端分别装有电磁铁C、D；调节电磁铁C、D的高度，使AC=BD，从而保证小铁球P、Q在轨道出口处的水平初速度v0相等，现将小铁球P、Q分别吸在电磁铁C、D上，然后切断电源，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的下端射出．实验可观察到的现象应是______，仅仅改变弧形轨道M的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______．

(3)丙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图3所示的“小球做平抛运动”的照片．图中每个小方格的边长为1.25cm，则由图可求得v0=______(用L、g表示)，其值是______m/s.(g取12.某同学利用如图所示的向心力演示器探究小球做匀速圆周运动向心力F的大小与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系。匀速转动手柄1，可使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随之做匀速圆周运动，使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的弹力提供。球对挡板的反作用力，通过横臂的杠杆作用使弹簧测力套筒7下降，从而露出标尺8。根据标尺8上露出的红白相间等分标记，可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。实验过程如下：

(1)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽上，使它们的运动半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与______的关系，将实验数据记录在表格中。

(2)保持两个小球质量不变，调整塔轮上皮带的位置，使与皮带相连的左、右两轮半径r左______r右(选填“>”、“=”或“<”)，保证两轮转速相同，增大长槽上小球的运动半径，探究向心力的大小与运动半径的关系，将实验数据记录在表格中。

次数转速之比/球的质量m/g运动半径r/cm向心力大小F/红白格数mmrrFF111212201042211224101024321212101082(4)根据表中数据，向心力F与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是______。

A.F∝mnr

B.F∝mn2r

C.F∝m2四、简答题（本大题共1小题，共14.0分）13.2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京和张家口举行，跳台滑雪是最具观赏性的项目之一。如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出，落到斜坡上的B点。A、B两点间的竖直高度为ℎ=45m，斜坡与水平面的夹角为α=37°，不计空气阻力(取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)。求：

(1)运动员水平飞出时初速度v0的大小；

(2)运动员水平飞出后经过多长时间t离斜面最远；

(3)运动员落到B点时瞬时速度vB的大小和方向。(五、计算题（本大题共2小题，共30.0分）14.如题图，质量为

m的物体在水平外力的作用下沿水平面运动，在水平面内建立平面直角坐标系如图，已知物体在x方向做匀速直线运动，y方向做匀加速直线运动，其坐标与时间的关系为x=6tm、y=0.4t2m，根据以上条件求t=10s时刻：

(1)物体的位置坐标；

(2)物体速度的大小和方向．15.动画片《熊出没》中有这样一个情节：某天熊大和熊二中了光头强设计的陷阱，被挂在了树上(如图甲)，聪明的熊大想出了一个办法，让自己和熊二荡起来使绳断裂从而得救，其过程可简化如图乙所示，设悬点为O，离地高度为2L，两熊可视为质点且总质量为m，绳长为L2且保持不变，绳子能承受的最大张力为3mg，不计一切阻力，重力加速度为g，求：

(1)设熊大和熊二刚好在向右摆到最低点时绳子刚好断裂，则他们的落地点离O点的水平距离为多少；

(2)改变绳长，且两熊仍然在向右到最低点绳子刚好断裂，则绳长为多长时，他们的落地点离O点的水平距离最大，最大为多少；

(3)若绳长改为L，两熊在水平面内做圆锥摆运动，如图丙，且两熊做圆锥摆运动时绳子刚好断裂，则他们落地点离O点的水平距离为多少。

答案和解析1.【答案】A

【解析】解：A、甲船渡河的实际速度为v甲=v2sin2θ+(vcosθ−v水)2，乙船渡河的实际速度为v乙=v2sin2θ+(vcosθ+v水)2，所以甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度，故A正确；

B2.【答案】A

【解析】解：A、平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动；

A、在竖直方向上，根据ℎ=12gt2可得运动的时间t=2ℎg，运动员落到B处下落的高度最大，因此在空中运动的时间最长，故A正确；

B、落到同一倾角为θ的斜面上时，由于tanθ=12gt2v0t，落到斜面上时，设速度方向与水平方向夹角为α，则有tanα=gtv0，联立可得tanα=2tanθ，因此动员落到A、B两处时速度方向相同，与平抛的初速度大小无关，故B错误；

C、由于都做平抛运动，加速度均为重力加速度，因此相同时间内，速度改变量相同，故C错误；

D、由图可知，在D处的速度方向与A处相同(落到同一斜面上)，而A处与C处竖直分度相同，但水平分速度不同，可知3.【答案】B

【解析】解：AB、主动轮沿顺时针方向转动时，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，故从动轮沿逆时针方向转动，且两轮边缘线速度大小相等，故A错误，B正确；

CD、由、v=ωr，可得从动轮边缘线速度大小

由，可得从动轮的转速，故CD错误。

故选：B。

因为主动轮做顺时针转动，从动轮通过皮带的摩擦力带动转动，所以从动轮逆时针转动，由于通过皮带传动，皮带与轮边缘接触处的线速度相等，根据角速度、线速度大小、转速间的关系可求。

本题考查了圆周运动角速度与线速度的关系等知识。要知道同缘传动，边缘线速度大小相等；同轴转动，角速度相等。

4.【答案】D

【解析】【分析】

向心力是根据效果命名的力，可以是几个力的合力，也可以是某个力的分力，对物体受力分析时不能把向心力作为一个力分析，摆球只受重力和拉力作用；摆球做圆周运动所需要的向心力是重力沿水平方向指向圆心的分力提供的，可以根据牛顿第二定律和向心力列式求出线速度和周期表达式分析。

对于向心力，要知道它是效果力，它由某一个力充当，或几个力的合力提供，它不是性质的力，分析物体受力时不能分析向心力。同时，还要清楚向心力的不同的表达式。

【解答】

A、小球只受重力和绳的拉力作用，二者合力提供向心力，如图所示：

根据平衡条件，有：

T=mgcosθ，

F=mgtanθ，

θ变大，则T变大，故A错误；

B、根据牛顿第二定律，向心加速度：a=Fm=gtanθ，故θ变大，则a变大，故B错误；

CD、设绳子长L，小球做圆周运动的半径为：r=Lsinθ，

则由牛顿第二定律得：

mgtanθ=mv2r=m4π2T2r，r=Lsinθ，

解得：v=gLsinθtanθ5.【答案】C

【解析】解：A、a、b两轮边缘上各点线速度大小相等，由v=ωr知，a、b两轮角速度大小之比ωa：ωb=rb：ra=3：1

钢球①与a轮角速度相同，钢球②与b轮角速度相等，则钢球①、②角速度大小之比ω1：ω2=ωa：ωb=3：1，故A错误；

B、钢球①、②线速度大小之比v1：：：(1×1)=9：1，故B错误；

C、钢球①、②加速度大小之比a1：：：：1，故C正确；

D、钢球①、②受到的向心力大小之比F1：：：a2=27：1，故D错误。

故选：C。

a、b两轮边缘上各点线速度大小相等，由v=ωr求a、b两轮角速度大小之比，从而得到钢球①、②角速度大小之比。由v=ωr6.【答案】B

【解析】解：A、甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时加速度竖直向上，处于超重状态，速度大小可以超过gR，故A错误；

B、乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处桶底对水的支持力为FN1，则由牛顿第二定律得

得

由牛顿第三定律得，水对桶底的压力大小为

在最高处桶底对水的压力为FN2，则

由牛顿第三定律得，在最高处水对桶底的压力大小为

所以在最低处水对桶底的压力最大，故B正确；

C、丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，所需要的向心力增大，重力和支持力的合力不够提供向心力，外轨受到挤压，故C错误；

D、丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置先后分别做匀速圆周运动，设筒臂和竖直方向的夹角为θ，则由牛顿第二定律有mgtanθ=ma，得a=gtanθ，所以A、B两位置小球向心加速度相等，故D错误。

故选：B。

7.【答案】BD

【解析】解：AB、将船的速度分解为沿绳子方向与垂直绳子方向的两个分速度，如图所示

其中沿绳子方向的分速度等于人的速度，则有：v=vccosθ，解得：vc=vcosθ，故A错误，B正确；

C、由于船在靠岸过程中，θ逐渐增大，可知cosθ逐渐减小，则v船逐渐增大，船将加速靠岸，但船不是匀加速靠岸，故C错误；

D、水的阻为恒为Ff，此时人的拉力大小为F，以船为对象，根据牛顿第二定律则有：Fcosθ−Ff=ma

解得：a=8.【答案】AC

【解析】解：A、平抛运动某时刻速度方向与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍，甲、乙两球均落在斜面上，则两球的位移方向相同，则速度方向相同，故A正确。

B、根据tanθ=12gt2v0t=gt2v0得平抛运动的时间为：t=2v0tanθg，甲、乙两球的初速度之比为1：2，则甲、乙两球平抛运动的时间之比为1：2，故B错误。

C、小球平抛运动的水平位移为：x=v0t=2v02tanθg，由于甲、乙两球的初速度之比为1：2，则两球的水平位移之比为1：4，可知A、C两点间的距离与B、D间的距离之比为1：4，故C正确。

D、小球落在斜面上时的竖直分速度为：vy9.【答案】AC

【解析】解：小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点，说明每转动后就有一个小球落在圆盘的边缘；

故，时间间隔为：

故角速度大小为

当n=0时，则

当n=1时，则

当n=2时，则，故AC正确，BD错误；

故选：AC。

小球在盘边缘共有6个均匀分布的落点，说明每转动(2nπ+13π)或后就有一个小球落在圆盘的边缘，根据角速度定义公式ω=ΔθΔt求解角速度。

本题关键求解出圆盘转动的角度和对应的时间，然后根据角速度定义求解，要注意多解性。

10.【答案】ACD

【解析】解：AB、把悬线沿水平方向拉直后无初速度释放，当悬线碰到钉子前后瞬间，小球线速度不变，由于做圆周运动的半径变为原来的一半，根据v=rω，则角速度增大为原来的两倍，故A正确，B错误；

C、当悬线碰到钉子后瞬间，半径变为原来一半，小球线速度不变，则由an=v2r分析可知，向心加速度突然增加为碰钉前的2倍，故C正确；

D.由Fn=mv2r知，小球的向心力突然增大为碰钉前的2倍，故D正确。

故选：ACD11.【答案】1)平抛运动的物体在竖直方向上做自由落体运动

(2)P球会砸中Q球平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动

(3)2【解析】解：(1)两球同时落地，知A球在竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动在竖直方向上做自由落体运动．

(2)切断电源，使两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到的现象应是P球击中Q球，可知P球在水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．

(3)因为小球在水平方向上做匀速直线运动，在竖直方向上做自由落体运动．

则△y=gT2，即L=gT

 ​2，解得T=Lg=1.25×10−29.8s=3.57×10−2s

又因为2L=v0T，解得v0=2LT=2gL，

代入L、g的值得v0=0.7m/s．

故答案为：

12.【答案】(1)转速

(2)=

(4)B

【解析】解：(1)根据题意知控制小球运动的质量和半径相同，调整塔轮上的皮带的位置，探究向心力的大小与转速的关系；

(2)根据F=mrω2，知要探究向心力的大小与运动半径的关系，需控制小球的质量和角速度相等，使与皮带相连的左、右两轮半径相等，线速度相等时，角速度才相等。

(4)根据表格可知向心力F与小球质量m、转速n和运动半径r之间的关系是F∝mn2r，故B正确，ACD错误。

13.【答案】解：(1)运动员在空中做平抛运动，在竖直方向上做自由落体运动，则ℎ=12gt2

可得t=2ℎg=2×4510s=3s

运动员在水平方向上做匀速直线运动，则x=ℎtan37∘=v0t

解得运动员飞出时初速度大小为v0=ℎtan37∘t=45tan37∘3m/s=20m/s

(2)当运动员的速度与斜坡平行时离山坡最远，此时运动员的竖直分速度为

则

(3)运动员落到B点时的竖直分速度大小为vy=gt=10×3m/s=30m/s

合速度大小为vB=v0【解析】(1)运动员在空中做平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做