2021-2022学年江西省上饶中学高一下学期期中达标测试（一）物理试题

2021-2022学年江西省上饶中学高一下学期期中达标测试（一）物理试题

一、选择题：本题共10小题，每小题4分，共40分。

1.如图所示，细棒原来水平放置在地面，A端紧挨着墙面。现让棒的A端沿着墙面匀速上移，当A端与B端的速度大小之比等于时，棒与地面的夹角为(   )
 

A.30° B.45° C.60° D.90°

2.某同学玩掷飞镖游戏，先后将两只飞镖由同一位置水平投出，已知飞镖投出的初速度，不计空气阻力，则两只飞镖插在竖直靶上的状态（侧视图）可能是(   )

A. B. C. D.

3.如图所示，小朋友在玩一种运动中投掷的游戏，目的是在运动中将手中的球投进离地面3 m高的吊环，他在车上和车一起以2 m/s的速度向吊环运动，小朋友抛球时手离地面1.2 m，当他在离吊环的水平距离为2 m时将球相对于自己竖直上抛，球刚好进入吊环，他将球竖直向上抛出的速度是（g取）(   )
 

A.1.8 m/s B.3.2 m/s C.6.8 m/s D.3.6 m/s

4.（多选）如图所示，一艘轮船正在以4 m/s的速度沿垂直于河岸方向匀速渡河，河中各处水流速度都相同，其大小为，行驶中轮船发动机的牵引力与船头朝向相同。某时刻发动机突然熄火，轮船牵引力随之消失，轮船受到水大小不变的阻力作用而使轮船相对水的速度逐渐减小，船头方向始终未发生变化。下列判断正确的是(   )
 

A.发动机未熄火时，轮船相对水行驶的速度大小为5 m/s

B.从发动机熄火到相对水静止的过程中，轮船相对地面做匀变速直线运动

C.从发动机熄火到相对水静止的过程中，轮船相对水做匀变速直线运动

D.发动机熄火后，轮船相对河岸速度的最小值为3 m/s

5.（多选）在一场足球比赛中，小明将界外球掷给小华，小明将足球水平掷出时的照片（正视）如图所示，掷出后的足球可视为做平抛运动。掷出点的实际高度为1.8 m，小华的身高为1.6 m。根据照片进行估算，下列说法正确的是（不计空气阻力，重力加速度）(   )
 

A.为使球恰好落在小华头顶，则小明掷足球的初速度应约为22.5 m/s

B.若小明减小掷出点的实际高度，则球落点一定在小华前面

C.若小明增大掷出足球的初速度，则球落点一定在小华后面

D.为使球恰好落在小华脚下，则小明掷足球的初速度应约为7.5 m/s

6.如图所示，两个用相同材料制成的靠摩擦传动的轮P和Q水平放置，两轮之间不打滑，两轮半径分别为，。当主动轮P匀速转动时，在P轮边缘上放置的小物块恰能相对P轮静止。若将小物块放在Q轮上，欲使物块相对Q轮也静止，则物块距Q轮转轴的最大距离为(   )
 

A.10 cm B.15 cm C.20 cm D.30 cm

7.如图甲所示是游乐园内的一种游戏项目——旋转飞椅，飞椅从静止开始缓慢转动，经过一小段时间，飞椅（包括飞椅上的游客）的运动可以看作匀速圆周运动。整个装置可以简化为如图乙所示的模型。忽略转动中的空气阻力。设细绳与竖直方向的夹角为θ，则(   )
 

A.飞椅受到重力、绳子拉力和向心力作用 B.θ角越大，飞椅的向心加速度就越大

C.只要线速度足够大，θ角可以达到90° D.飞椅运动的周期随着θ角的增大而增大

8.如图所示，轻杆长，在杆两端分别固定质量为m的球A和质量为的球B，光滑水平转轴穿过杆上距球A为L处的O点，外界给系统一定能量后，杆和球在竖直平面内转动，球A运动到最高点时，杆对球A恰好无作用力。忽略空气阻力，重力加速度为g，则球A在最高点时(   )
 

A.球A的速度为零

B.水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上

C.水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上

D.水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上

9.“S路”曲线行驶是我国驾驶证考试中的一个项目，某次练习过程中，学员与教练分别坐在驾驶座和副驾驶座上，并且始终与汽车保持相对静止，汽车在弯道上行驶时可视为做圆周运动，行驶过程中未发生打滑。如图所示，当汽车在水平“S路”上减速行驶时(   )
 

A.学员与教练具有相同的线速度

B.汽车受到的摩擦力与速度方向相反

C.坐在副驾驶座上的教练受到汽车的作用力较大

D.汽车对学员的作用力大小大于学员所受的重力大小

10.如图所示，一根长为l的轻杆，O端用铰链固定，另一端固定着一个小球A，轻杆靠在一个高为h的物块上。若物块与地面摩擦不计，则当物块以速度v向右运动至轻杆与水平面的夹角为θ时，物块与轻杆的接触点为B，下列说法正确的是(   )

A.的线速度相同  B.的角速度不相同

C.轻杆转动的角速度为 D.小球A的线速度大小为

二、填空题：本题共3小题，每空3分，共27分。

11.未来在一个未知星球上用如图甲所示的装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球利用频闪数码照相机连续拍摄，在有坐标纸的背景屏前拍下了小球做平抛运动的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10 s，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，则：
 

（1）由以上信息，可知a点_________（选填“是”或“不是”）小球的抛出点；

（2）由乙图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为________；

（3）由乙图信息，可以算出小球平抛的初速度是________m/s；

（4）由乙图信息，可以算出小球在b点时的速度是________m/s（此空保留3位有效数字）。

12.某同学用图甲所示实验装置做“研究平抛物体的运动”实验，他先调整斜槽轨道槽口末端水平，然后在方格纸（图甲中未画出方格）上建立好直角坐标系，将方格纸上的坐标原点O与轨道槽口末端重合，轴与重垂线平行，轴水平。实验中使小球每次都从斜槽同一高度由静止滚下，经过一段水平轨道后抛出。依次均匀下移水平挡板的位置，分别得到小球在挡板上的落点，先在方格纸上标出相应的点迹，然后作出如图乙所示的小球的运动轨迹。
 

（1）平抛运动水平方向的分运动是______运动。

（2）为了能较准确地完成实验，需要________。

A.调节装置使斜槽末端保持水平 B.实验所用斜槽的轨道必须是光滑的

（3）已知方格每格长L，重力加速度为g，则小球到B点时竖直方向的速度为__________。

13.如图甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料。当盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来（如图乙所示）。
 

（1）若图乙中示波器显示屏横向的每大格（5小格）对应的时间为，则圆盘的转速为_____________r/s。
（2）若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为___________cm。（保留3位有效数字）

三、计算题：本题共2小题，共33分。

14.（15分）长为L的细绳，一端拴一质量为m的小球，另一端固定于O点，让小球在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），摆线与竖直方向的夹角为α，重力加速度为g，求：
 

（1）细绳的拉力大小F；

（2）小球运动的线速度的大小；

（3）小球运动的角速度。

15.（18分）如图所示，一水平长木板的左端有一滑块，滑块正上方高处有一小球，当滑块在长木板上以初速度向右滑出的同时，小球以初速度向右水平抛出，结果小球与滑块刚好能相遇，取，不计空气阻力，求：
 

（1）滑块与长木板间的动摩擦因数μ；

（2）如果将长木板绕左端逆时针转动37°，再将小球以初速度水平向右抛出，同时使滑块从长木板的底端以一定的初速度沿长木板向上滑动，如果滑块在上滑的过程中与小球相遇，测滑块的初速度为多大？（取）

答案解析

1.答案：A

解析：设细棒A端的速度为端的速度为，细棒与地面的夹角为θ，将沿棒方向与垂直于棒方向分解，则，。当A端与B端的速度大小之比等于时，即，可得，选项A正确，B、C、D错误。
 

2.答案：C

解析：两只飞镖都做平抛运动，在水平方向上做匀速直线运动，则有，据题知它们的水平位移大小相等，初速度，所以运动时间关系为，由知，所以插在竖直靶上时a镖在b镖的上面；设飞镖插在竖直靶上前瞬间速度与竖直方向的夹角为α，则，因为，所以有，故C正确。

3.答案：C

解析：小球的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直上抛运动，球恰好进入吊环时，球的水平位移大小为，竖直位移大小为，则运动时间为，由上升高度，得，选项C正确。

4.答案：AC

解析：发动机未熄火时，轮船实际运动速度v与水流速度方向垂直，如图所示，故此时船相对水的速度，A正确；从发动机熄火到相对水静止的过程中，相对地面初速度为图中的v，因受阻力作用，其加速度沿图中的反方向，初速度方向与加速度方向不共线，故做匀变速曲线运动，B错误；从发动机熄火到相对水静止的过程中，相对水初速度为图中的，因受阻力作用，其加速度沿图中的反方向，所以轮船相对水做匀变速直线运动，C正确；设v与的夹角为θ，则，熄火前，船的牵引力沿的方向，水的阻力与的方向相反，熄火后，牵引力消失，在阻力作用下，逐渐减小，但其方向不变，当与的矢量和与垂直时轮船的合速度最小，如图所示，则，D错误。
 

5.答案：AD

解析：由得足球在空中的运动时间为，为使球恰好落在小华头顶，则，由题图可估算出足球与小华的水平距离x约为抛出点高度的2.5倍，得。若足球恰好落在小华头顶，则小明掷足球的初速度，选项A正确。水平位移，即水平位移由高度和初速度共同决定，选项BC错误。若足球恰好落在小华脚下，则足球在空中的运动时间为，所以小明掷足球的初速度，选项D正确。

6.答案：B

解析：用相同材料制成的P和Q靠摩擦传动，其边缘线速度大小相等，则，而，所以。物块在P轮边缘上恰能相对P轮静止，则有，当物块在Q轮上恰要相对Q轮滑动时，距Q轮转轴的距离最大，设此距离为x，则，解得，故选B。

7.答案：B

解析：飞椅受到重力和绳子的拉力作用，二者的合力提供向心力，故A错误；根据牛顿第二定律可知，则向心加速度大小，可知θ角越大，飞椅的向心加速度就越大，故B正确；若θ角可以达到90°，则在水平方向绳子的拉力提供向心力，竖直方向的合力为零，但是竖直方向飞椅只受重力作用，合力不可能为零，故C错误；设绳长为L，绳的悬挂处到转轴的距离为s，则根据牛顿第二定律可知，整理可以得到，故当θ增大时，周期T减小，D错误。

8.答案：D

解析：球A运动到最高点时，杆对球A恰好无作用力，即重力恰好提供向心力，则有，解得，故A错误；A球到最高点时，对杆无弹力，此时B球所受重力和杆的拉力的合力提供向心力，有，由于两球的角速度相等，由得，解得杆对球B的拉力，则水平转轴对杆的作用力大小为，方向竖直向上，故D正确，B、C错误。故选D。

9.答案：D

解析：学员与教练离圆心的距离不相等，，所以线速度大小不相同，故A错误；汽车所需向心力由摩擦力的分力提供，不与速度方向相反，故B错误；学员与教练质量未知，无法比较受到汽车的作用力大小，故C错误；汽车对学员的作用力的竖直分力等于学员所受的重力，水平分力等于合力，故汽车对学员的作用力大小大于重力大小，故D正确。

10.答案：D

解析：如图所示，根据运动的合成与分解可知，接触点B的实际运动为合运动，可将B点运动的速度垂直于轻杆和沿轻杆的方向分解成和，其中，为B点做圆周运动的线速度，为B点沿轻杆运动的速度。当轻杆与水平面的夹角为θ时，，两点都绕O点做圆周运动，由于是在同一轻杆上运动，故角速度ω相同，由于转动半径不一样，故两点的线速度不相同，故AB错误；由于B点的线速度为，所以，故C错误；A的线速度，，故D正确。

11.答案：（1）是

（2）8

（3）0.8

（4）1.13

解析：（1）因为竖直方向上连续相等时间内的位移之比是1:3:5，符合初速度为零的匀加速直线运动的特点，由此可知，a点的竖直分速度为零，a点是小球的抛出点。

（2）该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1:4，可得小正方形的实际边长；竖直方向上有，解得。

（3）小球在水平方向做匀速直线运动，。

（4）小球在b点时的竖直分速度，则小球在b点时的速度。

12.答案：（1）匀速直线

（2）A

（3）

解析：（1）平抛运动水平方向的分运动是匀速直线运动。
（2）为了能较准确地完成实验，需要调节装置使斜槽末端保持水平，实验所用斜槽的轨道不是必须光滑的，选项A正确。
（3）已知方格每格长L，重力加速度为g，由，解得小球到B点时竖直方向的速度为。

13.答案：（1）4.55

（2）1.46

解析：（1）由题意知题图乙中横轴上每小格表示，从题图乙可知圆盘转动的周期，由得，转速。
（2）由题图乙可知，在一个周期内反射光引起电流图像的时间为，即，说明反光涂层的长度占圆盘周长的，则涂层长度。

14.答案：（1）

（2）

（3）

解析：（1）小球受重力和细绳拉力作用，两个力的合力提供向心力，如图

则
（2）根据牛顿第二定律得
解得
（3）根据牛顿第二定律得
解得

15.答案：（1）0.5

（2）6 m/s

解析：（1）由平抛运动规律，竖直方向上有
得小球运动时间
小球的水平分位移
对滑块，由匀变速直线运动规律有
得滑块加速度大小
根据牛顿第二定律有
解得
（2）长木板绕左端逆时针转动37°，小球以初速度水平向右抛出，与沿木板上滑的滑块相遇，如图所示：

由平抛运动规律及几何关系有



联立解得
滑块沿长木板上滑，根据牛顿第二定律有

得加速度大小
设滑块的初速度为，有
解得