2022-2023学年安徽省定远中学高一下学期阶段性达标检测物理试题

2022-2023学年第二学期高一阶段性达标检测

物理试题

考试范围：必修二第五章、第六章；考试时间：75分钟；命题人：

一、单选题（本大题共8小题，共32分）

1.  某质点在几个恒力作用下做匀速直线运动，现突然将与质点速度方向相反的一个力旋转，则关于质点运动状况的叙述正确的是(       )

A. 质点的速度一定越来越小 B. 质点的速度可能先变大后变小
C. 质点一定做匀变速曲线运动 D. 因惯性质点继续保持匀速直线运动

2.  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，水流速度恒定，下列说法正确的是(      )

A. 甲船渡河时间短，乙船渡河时间长 B. 甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度
C. 乙船渡河的位移大小可能等于河宽 D. 在渡河过程中，甲、乙两船有可能相遇

3.  嘉兴某高中开设了糕点制作的选修课，小明同学在体验糕点制作“裱花”环节时，他在绕中心匀速转动的圆盘上放了一块直径英寸的蛋糕，在蛋糕上每隔均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上个奶油，则下列说法正确的是(       )

A. 圆盘转动的转速为
B. 圆盘转动的角速度大小为 
C. 蛋糕边缘的奶油线速度大小约为 
D. 蛋糕边缘的奶油向心加速度约为

4.  当地时间年月日，科比布莱恩特于加利福尼亚州的一场直升机坠机事故中不幸遇难，令人惋惜，很多人都听说过他的洛杉矶凌晨四点太阳的故事。某次比赛中，科比正对篮板罚球，篮球恰好垂直打在篮板上距离地面高为的位置后反弹入框。已知罚球线到篮板的水平距离为，篮球出手点在罚球线正上方高为的位置。不计空气阻力，重力加速度。则篮球出手时速度大小最接近 (       ) 
 

A.  B.  C.  D.

5.  如图所示，质量相同的钢球、分别固定在、盘的边缘，、两盘的半径之比为，、分别是与盘、盘同轴的轮，、轮半径之比为，、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、角速度大小之比
B. 钢球、线速度大小之比
C. 钢球、加速度大小之比
D. 钢球、受到的向心力大小之比

6.  如图所示，在斜面顶端先后水平抛出同一小球，第一次小球落到斜面中点，第二次小球落到斜面底端，从抛出到落至斜面上忽略空气阻力(    )
 

A. 两次小球运动时间之比
B. 两次小球运动时间之比
C. 两次小球抛出时初速度之比
D. 两次小球抛出时初速度之比

7.  如图所示，、两小球分别从半圆轨道顶端和斜面顶端以大小相等的初速度同时水平抛出，已知半圆轨道的半径与斜面竖直高度相等，斜面底边长是其竖直高度的倍，若小球能落到半圆轨道上，小球能落到斜面上，则下列说法不正确的是 

A. 球可能先落在半圆轨道上 B. 球可能先落在斜面上
C. 两球可能同时落在半圆轨道上和斜面上 D. 球可能垂直落在半圆轨道上

8.  如图所示，质量为的物体置于倾角为的固定光滑斜面上，轻细绳跨过光滑定滑轮分别连接着与小车，与滑轮间的细绳平行于斜面，小车以速率水平向右做匀速直线运动．当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角时，下列判断正确的是(      )

A. 的速率为 B. 的速率为
C. 绳的拉力等于 D. 绳的拉力小于

二、多选题（本大题共4小题，共16分）

9.  两根长度不同的细线下面分别悬挂两个完全相同的小球、，细线上端固定在同一点，绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动。已知球细线跟竖直方向的夹角为，球细线跟竖直方向的夹角为，下列说法正确的是(    )

A. 小球 和 的角速度大小之比为
B. 小球 和 的线速度大小之比为
C. 小球 和 的向心力大小之比为
D. 小球 和 所受细线拉力大小之比为

10.  如图所示，在半径为的半球形陶罐的内表面上，一质量为的光滑小球在距碗口高度为的水平面内做匀速圆周运动，小球可视为质点，重力加速度为，则下列说法正确的是(     )

A. 小球运动的半径为 B. 小球运动的线速度为
C. 陶罐对小球的支持力为  D. 小球运动的向心加速度为

11.  竖直平面内有一半径的光滑圆环，质量的小球套在圆环上，当圆环以一定的角速度绕竖直直径转动时，小球相对圆环静止，此时小球与圆环中心的连线与竖直方向夹角，取重力加速度则(            )

A. 圆环对小球的弹力为 B. 小球随圆环旋转的角速度
C. 小球运动的线速度 D. 小球的向心加速度为

12.  某班级所用的旋转脱水拖把结构如图甲所示，把拖把头放置于脱水桶中，手握固定套杆向下推动，固定套杆就会给旋转杆施加驱动力，驱动旋转杆、拖把头和脱水桶一起转动，把拖把上的水甩出去。旋转杆内部有总长度为的螺杆，图乙所示为螺杆部分放大图，螺杆的螺距相邻螺纹之间的距离。最前方的拖把头由托盘和拖布条组成，托盘半径为，拖布条的长度为，脱水桶的半径为，某次脱水时，甲同学推动固定套杆在内匀速下压了，乙同学推动固定套杆在内匀速下压了，下压过程拖把头均可视为匀速转动，则下列说法正确的是(      )

A. 甲同学下压过程托盘转动的角速度是乙同学下压过程托盘转动的角速度的倍
B. 甲同学下压过程，脱水桶侧壁转动的线速度约为
C. 紧贴脱水桶侧壁的拖布条上附着的水在乙同学下压过程更容易被甩出
D. 甲同学下压过程脱水桶侧壁处的点与乙同学下压过程托盘边缘处的点的向心加速度之比为

第II卷（非选择题）

三、实验题（本大题共2小题，共12分）

13.  两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：

甲同学采用如图甲所示的装置。用小锤击打弹性金属片，金属片把球沿水平方向弹出，同时球被松开自由下落，观察到两球同时落地。改变小锤击打的力度，即改变球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，该现象 (    )

A.说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动

B.说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动

C.既说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动，又说明竖直方向做自由落体运动

D.既不能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动，又不能说明竖直方向做自由落体运动

乙同学采用如图乙所示的装置，两个相同的弧形轨道、，分别用于发射小铁球、，其中的末端可看做与光滑的水平板相切，两轨道上端分别装有电磁铁、；调节电磁铁、的高度使，从而保证小铁球、在轨道末端的水平初速度相等。现将小铁球、分别吸在电磁铁、上，然后切断电源，使两小球能以相同的初速度同时分别从轨道、的末端射出。实验可观察的现象_______________。仅仅改变弧形轨道的高度，重复上述实验，仍能观察到相同的现象，该现象 (    )

A.说明平抛运动在竖直方向上做自由落体运动

B.说明平抛运动在水平方向上做匀速直线运动

C.既说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动，又说明竖直方向做自由落体运动

D.既不能说明平抛运动在水平方向做匀速直线运动，又不能说明竖直方向做自由落体运动

如图所示是某学生在做“研究平抛物体运动”的实验时记录小球运动的轨迹，轴为水平方向，轴为竖直方向。点为平抛的初始位置，点为轨迹上一点。则物体的初速度为________；结果保留位有效数字

14.  用如图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与质量、角速度和半径之间的关系，转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂的挡板对球的压力提供了向心力，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下降，从而露出标尺，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。实验用球分为钢球和铝球，请回答相关问题：

在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在、位置，、到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右标尺的刻度，此时可研究向心力的大小与_______的关系。

A.质量                   B.　　角速度                 C.　　半径

在的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出个格，右边标尺露出个格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为_______；其他条件不变若增大手柄转动的速度，则左右两标尺的示数将_______，两标尺示数的比值_______。选填：变大、变小或不变

四、计算题（本大题共3小题，共40分）

15.  （12分）一位网球运动员以拍击球，使网球沿水平方向飞出。第一只球落在自己一方场地上后，弹跳起来，刚好擦网而过，落在对方场地的点处。如图所示。第二只球直接擦网而过，也落在点处。设球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，且不计空气阻力，试求运动员击球点的高度与网高之比为多少？

16. （12分） 如图所示，为倾角的斜面，小球从点以初速度水平抛出，恰好落到点，不计空气阻力，重力加速度为求：  

小球在空中飞行的时间；

小球从点抛出经多长时间石子的速度方向刚好与斜面平行。

17.  （16分）如图，置于圆形水平转台边缘的小物块随转台加速转动，当转速达到某一数值时，物块恰好滑离转台开始做平抛运动。现测得转台半径，离水平地面的高度，物块平抛落地过程水平位移的大小。设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度求：

物块做平抛运动的初速度大小；

物块恰好要滑动时的向心加速度；

物块与转台间的动摩擦因数。

答案和解析

1. 【解析】、将与速度反方向的作用力水平旋转时，该力与其余力的合力夹角为，这时物体的合力大小为，方向与速度的夹角为，物体受力的方向与运动的方向之间的夹角是锐角，所以物体做速度增大的曲线运动．故A错误，B错误；
C、根据牛顿第二定律得加速度，所以物体做加速度不变的匀变速曲线运动．故C正确；
D、将与质点速度方向相反的一个力旋转后物体受力方向与速度的夹角为，所以质点的运动不是匀速直线运动，故D错误．故选：

2. 【解析】A.根据已知条件得出，两船垂直于河岸方向的分速度相等，故甲船渡河时间等于乙船渡河时间，故A错误；
B.两船的合速度大小都等于船速与水流速度的合成，由两船船速与水速之间的夹角可知，甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度，故B正确；
C.当船的合速度方向垂直于河岸时，船渡河的实际位移大小等于河宽，此时乙船的合速度方向一定不可能垂直于河岸，乙船渡河的实际位移大小不可能等于河宽，故C错误；
D.在渡河过程中，甲船的沿河岸的分速度小于乙船，垂直于河岸方向的分速度相等，甲、乙两船不可能相遇，故D错误。故选B。  

3. 【解析】A.圆盘每转一圈，故转速为，故A错误；
B.由角速度与周期的关系可得：，故B正确；
C.蛋糕边缘的奶油线速度大小为：故C错误；
D.向心加速度为：，故D错误。故选B。  

4. 【解析】将篮球从出手到撞击篮板的运动理解为逆向平抛运动，水平位移为，竖直位移为，由自由落体运动规律， 解得运动时间：，从而竖直分速度：，水平分速度： ，合成后速度大小约为，故B正确ACD错误。故选B  

5. 【解析】皮带传动时，、两轮边缘上的各点线速度大小相等，所以，轮、轮半径之比为：，
由得轮、轮角速度之比为：：：，
共轴转动的各点，角速度相等，两个钢球的角速度分别与共轴轮子的角速度相等，则钢球、角速度之比为：：：，
又因为两钢球、分别放在，盘的边缘，，两盘的半径之比为，由得钢球、的线速度之比为：：：：，
根据可知，钢球、加速度大小之比，
根据可知，钢球、受到的向心力大小之比，故C正确，ABD错误。  

6. 【解析】、根据得，，两小球下落的高度之比为：，则两次小球运动的时间之比为，故A、B错误。
C、根据知，两小球水平位移之比为：，时间之比为，则初速度之比为：，故C正确，D错误。故选：。
7. 【解析】将圆轨道和斜面轨道重合在一起，如图所示，交点为，初速度合适，可知小球做平抛运动落在点，则运动的时间相等，即同时落在半圆轨道和斜面上。若初速度不适中，由图可知，可能小球先落在斜面上，也可能先落在圆轨道上。
若球垂直落在半圆轨道上，根据几何关系知，速度方向与水平方向的夹角是位移与水平方向的夹角的倍，而在平抛运动中，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倍，两者相互矛盾，所以球不可能垂直落在半圆轨道上，故ABC正确，D错误。本题选择错误的，故选D。  

8. 【解析】根据速度的分解可以求出绳子上的速率为：，所以的速率等于绳子的速率，故B正确；A错误。

由于不变，在小车向右匀速运动的过程中，减小，过在增大，故做加速运动，对进行受力分析得出，绳子上的拉力大于，故CD错误。故选B。

9. 【解析】小球受重力和细线的拉力，两力的合力提供向心力，则有，得角速度，线速度，可得角速度大小之比为，线速度大小之比为，故AB正确；
C.向心力表达式为，可得向心力大小之比为，故C错误；
D.两球在水平面内做圆周运动，在竖直方向上的合力为零，由：，，则，，所以，故D正确。
故选ABD。  

10. 【解析】小球受力如图：

设支持力与竖直方向上的夹角为，小球靠重力和支持力的合力提供向心力，小球做圆周运动的半径为；
根据力图可知：支持力；
，
解得线速度；
向心加速度；故AD错误，BC正确。  

11. 【解析】、对小球进行受力分析可知：，，联立解得：，，故A正确，B错误；
C、小球运动的线速度：，解得：，故C正确；
D、小球的向心加速度：，解得：，故D错误；故选：。
12. 【解析】A.甲、乙同学下压过程，托盘转动的圈数。甲同学下压过程，托盘转动的周期，其转动的角速度，乙同学下压过程，托盘转动的周期，其转动的角速度，则甲、乙同学下压过程托盘转动的角速度之比，故A错误；
B.甲同学下压过程，脱水桶和托盘转动的角速度相同，则脱水桶侧壁转动的线速度为，故B正确；
C.乙同学下压过程，托盘转动的角速度更大，紧贴脱水桶侧壁的拖布条转动时所需的向心力更大，附着的水更容易发生离心运动而被甩出，故C正确；
D.甲同学下压过程脱水桶侧壁处的点与乙同学下压过程托盘边缘处的点的向心加速度之比，故D错误。  

13.；
两小球在水平板上相碰；；
 

14.；：；变大；不变。 

15.由平抛运动的规律可知，两球分别被击出至各自第一次落地的时间是相等的．由于球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，设第一球自击出到落地时间为，第二球自击出到落地时间为，则；
由于一、二两球在水平方向均为匀速运动，水平位移大小相等，设它们从点出发时的初速度分别为、，由得；
所以有：；
即：两球分别被抛出时的初速度之比为；
设一、二两球从点到点时间分别为、，由于两球从点到点水平距离相等，则；由竖直方向运动规律可知：；；
故得：；
即：运动员击球点的高度与网高之比为。 

16.小球从点以初速度水平抛出，恰好落到点可知合位移与水平方向夹角为，设小球在空中飞行的时间为，则有：
，
解得：。
根据平行四边形定则知，石子速度方向与斜面平行时，竖直分速度为：
，
又则时间为：。
答：小球在空中飞行的时间为；
经时间石子的速度方向刚好与斜面平行。 

17.物块做平抛运动，在竖直方向上有：

 
在水平方向上有：
由式解得；
物块恰好要滑动时的向心加速度
物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 
，

，
由式得：，代入数据解得。