安徽省亳州市涡阳县蔚华中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题

这是一份安徽省亳州市涡阳县蔚华中学2023-2024学年高一下学期5月期中考试物理试题，共8页。试卷主要包含了本试卷分选择题和非选择题两部分，答题前，考生务必用直径0，本卷命题范围等内容，欢迎下载使用。
物 理
考生注意：
1.本试卷分选择题和非选择题两部分。满分100分，考试时间75分钟。
2.答题前，考生务必用直径0.5毫米黑色墨水签字笔将密封线内项目填写清楚。
3.考生作答时，请将答案答在答题卡上。选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；非选择题请用直径0.5毫米黑色墨水签字笔在答题卡上各题的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效，在试题卷、草稿纸上作答无效。
4.本卷命题范围：必修第二册第五章至第六章。
一、选择题(本题共10 小题，共42分.在每小题给出的四个选项中，第1~8题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第9~10题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)
1.关于做曲线运动或圆周运动的物体，下列说法正确的是
A.物体做圆周运动时，速度大小一定变化
B.物体做平抛运动时，加速度一定变化
C.物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧
D.物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上
2.下雨天，缓慢匀速旋转伞柄，雨伞边缘上的某水滴做匀速圆周运动，当突然增大转速，该水滴做离心运动脱离雨伞.关于该水滴，下列说法正确
A.做匀速圆周运动过程中，加速度不变
B.做匀速圆周运动过程中，角速度不变
C.做匀速圆周运动过程中，合外力不变
D.做离心运动是由于合外力大于所需向心力
3.机动车检测站进行车辆尾气检测原理如下：车的主动轮压在两个相同粗细的有固定转动轴的滚动圆筒上，可在原地沿前进方向加速，然后把检测传感器放入尾气出口，操作员把车加速到一定程度，持续一定时间，在与传感器相连的电脑上显示出一系列相关参数.现有如下检测过程简图：车轴A的半径为r。，车轮 B 的
【高一年级第二次月考·物理 第 1 页(共6页)】半径为r。，滚动圆筒C的半径为r。，车轮与滚动圆筒间不打滑，当车轮以恒定转速n(每秒钟n转)运行时，下列说法正确的是
A. C的边缘线速度为2πnr。
B.A、B的角速度大小相等
C.A、B、C边缘上的点的线速度相等
D. B、C的角速度之比为r。
4.下雨天有的同学会转动手中的雨伞将伞上过多的雨水清除，先将雨伞竖直握好，并绕伞柄沿逆时针方向匀速转动(俯视)，则被甩出的雨水的径迹俯视图可能是下列的
5.汽车在水平路面转弯时可视为做匀速圆周运动，雨雪天气时汽车与路面间的最大径向静摩擦力大小为车重的0.1倍，若转弯半径为36 m，重力加速度 g 取10m/s²,为安全考虑，汽车转弯时的速度应不超过
A.3m /s B.32m/s
C.5m/s D.6m /s
6.如图所示，某同学把一块橡皮从桌边推出后做平抛运动，初速度为 v₀.测得桌面离地面的高度为h，不计空气阻力，重力加速度大小为g，则
A.橡皮从离开桌面到落地的时间为 ℎg
B.橡皮的水平位移为 v0ℎ2g
C.橡皮落地时的速度大小为 2v02+gℎ
D.橡皮落地点与抛出点的连线与水平地面的夹角正切值为 1v0gℎ2
7.如图所示，用外力将重物A以速率v匀速下拉，通过滑轮拖动小车向左运动，不计滑轮摩擦和绳子质量，小车受到地面的阻力为f，某时刻细绳与水平面的夹角为θ时，下列说法正确的是
【高一年级第二次月考·物理 第2页(共6页)】A.此过程中小车做匀速运动
B.此时小车的速度大小为 vcsθ
C.此时小车的速度大小为 vcsθ
D.小车到达滑轮正下方前，绳子的拉力可能小于 f
8.如图所示，从地面上同一位置同时斜抛出相同的两小球 A、B，两球均落在地面上同一点，空气阻力不计，下列说法正确的是
A. A 球比 B 球先落地
B.B 球落地时的速度更大
C.B 球在最高点的速度大于A 球在最高点的速度
D.两球在空中的速度变化率不同
9.河面宽度为90m，河水流速为v₁=3m /s，小船在静水中的速度恒为 v₂=6m/s,则下列说法正确的是
A.小船渡河的最短位移大于90m
B.若小船船头始终与河岸垂直，则渡河位移最小
C.若要使小船渡河位移最短，则需使船头与上游河岸的夹角为60°
D.若小船船头始终与河岸成某一角度，且河水流速突然增大，则渡河所需时间不变
10.2023年11月 23~26 日，亚洲通用航空展在珠海国际航展中心举行.本届亚洲通用航空展4天共安排有17场飞行表演，每天总时长为70分钟.如图所示，一架做飞行表演的飞机在水平面内盘旋做匀速圆周运动，测得表演机离地面M点高度OM 为h，与M点的距离MN 为L，表演机质量为m，线速度为v，空气对它的升力与竖直方向夹角为θ，重力加速度大小为g.则表演机
A.在竖直面内受重力、升力和向心力作用
B.做圆周运动的周期为 2πL2−ℎ2v
C.获得空气对它的升力大小等于 mgcsθ
D.满足关系式： tanθ=2v2gL2−ℎ2
【高一年级第二次月考·物理 第 3 页(共 6页)】二、实验题(本题共2小题，共14分)(
11.(6分)如图所示的装置为向心力演示器，可以探究向心力大小与哪些因素有关.匀速转动手柄1，可以使变速塔轮2和3以及长槽4和短槽5随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动.使小球做匀速圆周运动的向心力由横臂6的挡板对小球的支持力提供.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.
(1)在研究向心力的大小F 与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中 .(填正确答案标号)
A.理想实验法
B.等效替代法
C.控制变量法
(2)通过本实验可以得到的结论有 .(填正确答案标号)
A.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成反比
B.在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比
C.在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度成正比
D.在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成反比
(3)在一次实验中，一同学把两个质量相等的小球分别放在两个卡槽内，将皮带连接在左、右塔轮半径之比为2：1的塔轮上，实验中匀速转动手柄1时，得到左、右标尺露出的等分格数之比约为1：2，则左、右两小球做圆周运动的半径之比为 .
12.(8分)高中课外兴趣小组在做“研究平抛物体的运动”实验中，准备了以下实验器材：图钉、铅笔、弧形斜槽、小球、薄木板、铁架台、重垂线.
(1)实验过程还需要下列器材中的 .(填正确答案标号)
A.刻度尺 B.天平
C.白纸 D.秒表
【高一年级第二次月考·物理 第 4 页(共6页)】(2)图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置简图，关于实验中的操作及要求，下列说法正确的是 .(填正确答案标号)
A.斜槽轨道末端可以不水平
B.斜槽轨道不必光滑
C.本实验不需要平衡摩擦力
D.小球每次不用从斜槽上同一高度释放
(3)小球离开斜槽末端后，在水平方向上做的是 .(填正确答案标号)
A.匀速直线运动
B.匀变速直线运动
C.变加速直线运动
D.曲线运动
(4)如图乙所示，为一次实验记录中的一部分，图中背景方格的边长表示实际长度8mm.从图像上分析，记录间隔T= s；小球做平抛运动的水平初速度大小是 m/s，小球从抛出运动到B点时，已经在空中飞行了 s.(此问g取 10m/s²)
三、计算题(本题共3小题，共计44分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.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)
13.(14分)如图所示，天花板上的 P点系一轻质细线，细线的另一端拴一个可视为质点的小球，细线的长度为L，小球的质量为m，重力加速度为 g.让小球在水平面内做圆周运动，细线跟竖直方向的夹角为θ.求：
(1)细线上拉力大小T；
(2)小球做圆周运动的角速度和线速度的大小.
【高一年级第二次月考·物理 第 5 页(共6页)】14.(14分)如图所示，某次军事演习时，红军飞机在离地面高 H=500 m高处水平飞行，现发现远处地面有一辆静止的蓝军坦克，飞机为了保证安全，需要在距离坦克水平距离s=1000m时投下炸弹，若坦克发现飞机投下炸弹时立即以与飞机运动方向相同的加速度a=2m/s²开始做匀加速直线运动，不计空气阻力， g=10m/s².
(1)求炸弹从投出至命中坦克经过的时间；
(2)为使炸弹能命中坦克，则飞机释放炸弹时的飞行速度应为多少?
15.(16分)投石机是古代重要的攻城武器，其简化图如图所示.将石块放在长臂A端的半球形凹槽内，在短臂B端挂上质量M=800kg的重物，将A端拉至地面然后突然释放，石块过最高点 P时就被水平抛出.假设转轴O到地面的距离h=5m，OA=L=15m,OB=h=5m,石块从最高点飞出时距敌方城墙水平距离s=60m,城墙高度 H=15m，城墙厚度d=3 m.不计空气阻力，重力加速度g取 10m/s².
(1)若石块恰能打在城墙的左侧顶端，求石块打到城墙时的速度大小；
(2)若石块能击中城墙，求B端摆至最低点时，短臂受到的拉力大小的范围.
【高一年级第二次月考·物理 第 6 页(共6页)】2023~2024 春学期高一年级第二次月考·物理
参考答案、提示及评分细则
1.C 做匀速圆周运动时，速度大小不变，选项A 错误；做平抛运动时，加速度不变，选项B错误；做曲线运动的物体的合外力必然指向轨迹弯曲的内侧，选项C正确；当物体初速度方向与合外力方向不在同一直线上时，物体才能做曲线运动，选项D错误.
2.B 做匀速圆周运动的物体向心加速度和向心力大小不变，方向时刻变化，而物体的角速度大小和方向都不变，选项 A、C错误，B正确；物体做离心运动是由于合外力不足以提供向心力，选项D错误.
3.B 根据题意可知，车轮B的边缘线速度为 vb=2πnrb,由于 B 和C 为摩擦传动，则B 和C 边缘的线速度相等，则C的边缘线速度为2πnr₀，选项A 错误；由图可知，A、B为同轴转动，A、B的角速度大小相等，又B、C线速度相同，B、C角速度比为半径的反比，则 ω2ω=rrb,选项C、D错误,B正确.
4.A 雨水离开伞边缘后在水平方向做匀速直线运动，方向沿切线方向，由于是逆时针方向转动，故A 正确.
5. D 由 μmg=mv2R得, v=μgR=6m/s,选项D正确.
6.D 橡皮从离开桌面做平抛运动，竖直方向有 ℎ=12gt2,橡皮从离开桌面到落地的时间为 t=2ℎg,选项 A错误；水平方向有 x=v5t=v02ℎg,选项B错误；橡皮落地时的速度大小为 v=v2+2gℎ,选项 C错误；橡皮落地点与抛出点的连线与水平地面的夹角正切值为 tanα=ℎv02ℎg=1v)gℎ2,选项 D正确.
7.C 由关联速度可知 v4csθ=v,v1=vcsθ,v1变大，A、B错误，C 正确；小车向左加速，故绳子的水平分力大于 f，绳子的力始终大于 f，D错误.
8.C A 球到达的最高点更高，故A 球抛出时的竖直分速度更大，在空中运动的时间更长，故A 球后落地，A错误；A球抛出时的竖直分速度大于B球，水平分速度小于 B 球，故无法判定抛出时哪个速度更大，落地时速度与抛出时速度大小相等，故无法判定哪个落地时速度更大，B错误；最高点速度为水平分速度，B球水平分速度大于A 球，C 正确；两球的速度变化率均为重力加速度g，D错误.
9.CD 因为小船在静水中的速度大于河水流速，所以小船可以垂直河岸渡河，最短位移为90m(河面宽度)，设船头与上游河岸的夹角为α，则 csα=v1v2=12,α=60∘,选项 A错误，C 正确；若小船的船头始终与河岸垂直，渡河所需时间最短，渡河位移不是最小，选项 B错误；根据运动的独立性，渡河途中河水流速增大，渡河所需时间不变，选项D正确.
10.BC 表演机做匀速圆周运动的过程中，竖直面内受重力、升力的作用，二者的合力提供表演所需的向心力，选项 A错误；由题意，可得表演机做圆周运动的半径为 r=L2−ℎ2,则周期为 T=2πrv=2πL2−ℎ2v,选项B正确；表演机做匀速圆周运动，空气对它的升力在竖直方向上的分力大小等于mg，根据几何关系可得 csθ=mgF1,解得 F1=mgcsθ,选项 C 正确；表演机与竖直方向的夹角θ满足关系式 F₁csθ=mg, F1sinθ=mv2r,r=L2−ℎ2,联立求得 tanθ=vgL2−ℎ2,选项D错误.
11.(1)C(2分) (2)B(2分) (3)2:1(2分)
解析：(1)研究向心力与各物理量的关系，主要用到控制变量法，选项C 正确.
(2)根据向心力的公式 F=mω²R可知，在质量和半径一定的情况下，向心力的大小与角速度的平方成正比，选项 A、C错误；根据向心力的公式 F=mω²R,在半径和角速度一定的情况下，向心力的大小与质量成正比，选项 B 正确；根据向心力的公式 F=mωR,在质量和角速度一定的情况下，向心力的大小与半径成正比，选项D错误.
(3)左右两塔轮属于皮带传动，其线速度大小相同，而半径之比为2：1，根据线速度与角速度之间的关系 v=ωR,可得两个塔轮转动的角速度之比为 ω底ω有用=12,而根据题意可知则可得 rxr+1=21.
【高一年级第二次月考·物理参考答案 第1 页(共2页)】 241806D12.(1)AC(1分) (2)BC(1分) (3)A(1分) (4)0.04(1分) 0.6(2分) 0.08(2分)
解析：(1)除所给器材外，还需要刻度尺测量长度，需要白纸作图.由于实验不需要测量小球的质量以及运动的时间，故不需要天平、秒表，选项 A、C正确.
(2)为了保证小球离开斜槽轨道后做平抛运动，需调节使斜槽轨道的末端水平，选项 A 错误；为了保证小球每次平抛的初速度大小相等，应使小球每次均从斜槽的同一位置由静止开始下滑，斜槽不需要光滑，选项B正确，D错误；本实验中不需要平衡摩擦力，选项 C正确.
(3)小球在水平方向上不受力，所以水平方向的运动是匀速直线运动.选项 A 正确.
(4)竖直方向上有5L-3L=gT²,解得 T=2Lg=0.04s;小球做平抛运动的水平初速度大小是 v1=3LT=0.6m /s；小球到B点时，竖直方向的速度为 v3=3L+5L2T=0.8m/s,小球到 B点时，已经在空中飞行了的时间为 tB=U|bg=0.08s
13.解:(1)细线拉力为T,则:mg=Tcsθ (2分)
解得 T=mgcsθ (2分)
(2)小球在水平面内做圆周运动，重力与细线拉力的合力提供指向圆心的向心力，则 F全mg=tanθ (2分)
又r=Lsinθ (1分)
且 F合=mv2r (2分)
解得 v=gLtanθsinθ (1分)
角速度 ω=vr (2分)
解得 ω=gLcsθ (2分)
14.解：(1)炸弹在竖直方向做自由落体运动
由 H=12gt2 (4分)
得t=10s (3分)
(2)设飞机投弹时的速度为 v₀
水平方向有 v0t−12at2=s (4分)
解得 v₁=110m/s (3分)
15.解：(1)若石块打在城墙左侧顶端，由平抛运动规律有 L+ℎ−H=12gt2(2分)
又 s=v₁t (1分)
且 vy=gt (1分)
又石块打在城墙顶部瞬间的速度大小 v=u2+v52 (1分)
解得 v=1037m/s (1分)
(2)若石块击中城墙顶端右侧，此时石块抛出的速度最大，有 s+d=vₘₓt (1分)
若石块击中城墙底端，此时石块抛出的速度最小，则有 L+ℎ=12gt12(1分)
且 s=vₙₙt₁(1分)
解得Umax=63m/s, Umin=30m/s
则石块抛出的速度范围30 m/s≤vp≤63 m/s
B端摆至最低点时，其速度 vB=ωℎ (1分)
又vp=ωL (1分)
解得 10m/s≤vB≤21m/s (1分)
B端摆至最低点时，由牛顿第二定律有 F−Mg=MvB2ℎ (2分)
解得24 000 N≤F≤78560 N (1分)
由牛顿第三定律有短臂受到的拉力大小范围为24 000 N≤F'≤78560 N (1分)
【高一年级第二次月考·物理参考答案 第2 页(共2页)】 241806D