2022-2023学年安徽省黄山市“八校联盟“高一（下）期中物理试卷-普通用卷

2022-2023学年安徽省黄山市“八校联盟“高一（下）期中物理试卷

1.  一河流两岸平直，一只鳄鱼视为质点身体垂直河岸匀速过河，准备到河对岸捕食猎物，若河水流速突然变大，鳄鱼仍然以原速度在静水中的速度垂直河岸匀速过河，则(    )

A. 鳄鱼渡河的时间不变 B. 鳄鱼到达河对岸的地点不变
C. 鳄鱼渡河的合速度不变 D. 鳄鱼通过的路程不变

2.  春天是多雨的季节，某同学将雨伞旋转起来后，水滴沿雨伞边缘的切线方向飞出，之后在空中做曲线运动，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是(    )

A. 水滴沿雨伞边缘的切线方向飞出是因为水滴受到沿切线方向的作用力
B. 水滴在空中做曲线运动，其所受合力不变
C. 水滴在空中做曲线运动，其加速度越来越大
D. 水滴在空中做曲线运动，其速度方向与水平方向的夹角越来越小

3.  如图所示，小丽在体育课上和同学打羽毛球，在挥拍击球时，若球拍以握拍的手掌为圆心做圆周运动，在挥拍速度相同的情况下，想把羽毛球以最大的速度击出，则击球点应该在拍面的(    )

A. 右侧 B. 左侧 C. 顶部 D. 底部

4.  转笔是一项通过手指转动笔的休闲活动。如图所示，假设某转笔高手能让笔绕其上的O点做匀速圆周运动，则下列说法正确的是(    )

A. 笔杆上各点不在转轴上的线速度大小相同
B. 笔杆上的点离O点越远，其角速度越小
C. 笔杆上的点离O点越近，其角速度越小
D. 笔杆上的点离O点越近，其线速度越小

5.  某一水平公路的转弯处如图所示，该单行道有1和2两条道，两辆相同的小汽车，在弯道1和弯道2上以相同的速率绕同一圆心做匀速圆周运动，下列说法正确的是(    )

A. 沿弯道1运动的小汽车所需的向心力较大
B. 沿弯道1运动的小汽车的角速度较小
C. 在相同时间内，沿弯道1运动的小汽车转过的角度较小
D. 若两辆小汽车的速率都增大，则沿弯道2运动的小汽车更容易发生侧滑

6.  小明从斜面底端斜向右上方抛出两个完全相同的小球视为质点，A球恰好落到斜面顶端，B球恰好落到斜面中点，且两球落到斜面上时的速度方向均刚好水平，不计空气阻力，则(    )

A. 抛出后，A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的2倍
B. 抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的2倍
C. 落到斜面上时，A球的速度大小为B球速度大小的倍
D. 抛出时，A球的速度方向与水平方向的夹角大于B球的速度方向与水平方向的夹角

7.  如图所示，在水平转台上放置有质量之比为的滑块P和均视为质点，它们与转台之间的动摩擦因数之比，P到转轴的距离为，Q到转轴的距离为，且，转台绕转轴匀速转动，转动过程中，两滑块始终相对转台静止。认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度大小为g，下列说法正确的是(    )

A. P所受的摩擦力比Q所受的摩擦力大
B. P、Q的线速度大小相等
C. 若转台转动的角速度缓慢增大，则Q一定比P先开始滑动
D. 若转台转动的角速度缓慢增大，则在任一滑块滑动前，P能达到的最大向心加速度为

8.  如图所示，课堂上老师在讲解运动的合成与分解时，用手平推直尺以的速度沿纵向匀速运动，同时一名同学拿着铅笔让铅笔尖靠着直尺以的速度沿横向匀速向右运动，则下列说法正确的是(    )

A. 铅笔画出的是一条曲线
B. 2s时刻，铅笔尖运动的速度大小为
C. 内，铅笔尖运动的位移大小为
D. 4s时刻，铅笔尖的速度方向与横向的夹角为

9.  如图所示，某人在乒乓球训练中，从左侧球台中心处，将球沿垂直于球网的方向水平击出，球恰好通过球网的上沿落到右侧边缘，设乒乓球的运动为平抛运动，下列判断正确的是(    )

A. 击球点的高度与球网的高度之比为
B. 击球点的高度与球网的高度之比为
C. 若仅使击出的乒乓球的速度在水平面内顺时针从上往下看转动一个角度，则乒乓球可能落在球网的右侧
D. 若仅使击出的乒乓球的速度在水平面内顺时针从上往下看转动一个角度，则乒乓球可能落在球网的左侧

10.  一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径，箭头距圆盘的水平距离，对准圆盘上的最高点水平射出箭，圆盘绕轴做匀速圆周运动，箭射出瞬间，圆盘的最高点为P点，箭头、轴和P点在同一竖直平面内。取重力加速度大小，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是(    )

A. 圆盘转动的角速度可能为 B. 圆盘转动的角速度可能为
C. 箭水平射出时的初速度大小为 D. 箭水平射出时的初速度大小为

11.  如图所示，一长度为L的细线上端固定，下端悬挂一个质量为m的小球视为质点，将画有几个同心圆的白纸置于悬点下方的平台上，其圆心在细线悬挂点的正下方。给小球一个初速度，使它恰能沿纸面上某个画好的圆做匀速圆周运动，即小球对纸面恰好无压力。不计空气阻力，重力加速度大小为g。

当小球做匀速圆周运动的半径为R时，理论上小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______。

在实验中，小球沿半径为R的圆做匀速圆周运动，用秒表记录小球运动n圈所用的总时间t，则小球做匀速圆周运动所需的向心力大小为______用m、n、t、R及相关的常量表示。

在第问的基础上，保持n的取值不变，改变L和R进行多次实验，可获取不同的t。若以为纵轴，作出的图像为一条直线，则横轴是______填“”或“”。

12.  在某星球上用如图甲所示的装置探究平抛运动的规律。在铁架台的悬点O正下方P点有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时被烧断，之后小球做平抛运动。现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。a、b、c、d、e为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的频率为10 Hz、该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：10。计算结果均保留两位有效数字。

为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用________填“直线”、“折线”或“平滑曲线”连接各点。

根据上述信息，可知a点________填“是”或“不是”小球平抛的起点；该星球表面的重力加速度大小为________。

小球做平抛运动的初速度大小为________。

由图乙的信息，可以算出小球在d点时的速度大小为________。取

13.  小船在静水中的速度大小，要渡过宽、两岸平行的河流，水流的速度大小。

求小船渡河的最短时间t；

求当小船以最小位移渡河时，船头与河岸夹角的正弦值。

14.  某民航客机视为质点飞行时在水平面内沿圆弧匀速转弯，速率，在时间内转过的角度，客机总质量，取重力加速度大小，求：

客机转弯半径r；

转弯时客机所受空气作用力的大小F。

15.  如图所示，足够大的水平台面上固定一光滑圆锥体，用细线将一质量的小球视为质点悬挂在圆锥体顶端，圆锥体高，锥面与竖直方向的夹角，圆锥体绕竖直中心轴转动时带着小球一起转动，缓慢增加圆锥体转动的角速度，当小球转动的角速度时，小球恰好对圆锥体表面无压力，细线能承受的最大拉力，取重力加速度大小，，。

求悬挂小球的细线长度L；

求当小球转动的角速度时，小球对锥面的压力大小；

细线恰好断开后，求小球在水平台面上的落点到圆锥体中心点O的距离s。结果保留根式

答案和解析

1.【答案】A 

【解析】

【分析】

鳄鱼在河水中参与了两个运动，一是随水流向下的运动，二是在静水中的运动，则由运动的合成与分解可确定答案。

【解答】

根据运动的独立性可知，鳄鱼视为质点身体垂直河岸匀速过河，渡河时间不变，但河水流速突然变大，鳄鱼到达河对岸的地点偏向下游，根据矢量的合成可知，鳄鱼渡河的合速度变大，路程变大。
故选A。

2.【答案】B 

【解析】

【分析】本题考查对离心运动的认识和曲线运动的特点认识，基础题目。
结合离心运动知识分析水滴沿雨伞边缘切线飞出的原因，根据曲线运动的条件得出其运动轨迹的形状，根据受到特点得出合力大小、加速度大小变化情况以及速度方向与水平方向的夹角变化情况即可判断。
【解答】
水滴沿雨伞边缘的切线方向飞出是因为雨滴所受的合力不足以提供做圆周运动的向心力而做离心运动，雨滴离开雨伞后只受重力作用，其方向与速度方向不在一条直线上，雨滴将在空中做曲线运动，所受的合力为重力，不变，其加速度为重力加速度，也不变，但速度方向与水平方向的夹角会越来越大。故B正确，ACD错误。
故选B。  

3.【答案】C 

【解析】【详解】由

可知相同的角速度下，半径越大线速度越大。

故选C。

4.【答案】D 

【解析】

【分析】
本题考查传动问题，知道同轴转动角速度相同是解题的关键。
根据同轴转动得出各点角速度的关系，结合线速度与角速度关系得出各点线速度的大小关系即可判断。
【解答】
笔杆上各点同轴转动，则笔杆上各点的角速度相同，由知，笔杆上的点离O点越近，其线速度越小。故D正确，ABC错误。
故选D。  

5.【答案】A 

【解析】

【分析】

本题考查汽车转弯问题，知道向心力的来源是解题的关键。
根据题设得出两弯道半径的大小关系，根据向心力公式得出两弯道运动所需的向心力大小关系，根据速度、半径与角速度关系得出两车角速度大小关系，根据转过的角度与角速度关系得出转过的圆心角的关系，根据摩擦力提供向心力得出两车侧滑时速度的表达式，分析即可判断。

【解答】

A. 由题知，弯道1的轨道半径比弯道2的轨道半径小，两相同小汽车运动转弯的速度大小相等，质量也相等，由知，沿弯道1运动的小汽车所需的向心力较大，故A正确；
B. 由知，沿弯道1运动的小汽车的角速度较大，故B错误；
C. 由知，在相同时间内，沿弯道1运动的小汽车转过的角度较大，故C错误；
D. 当汽车所受的摩擦力提供小汽车做圆周运动的向心力，当静摩擦力达到最大时，小汽车将发生侧滑，由，解得侧滑的速度，可见弯道2侧滑时的速度较大，则沿弯道1运动的小汽车更容易发生侧滑，故D错误。
故选A。

6.【答案】C 

【解析】

【分析】

小球A、B运动的逆过程是平抛运动，根据下落的高度求出平抛运动的时间之比，结合水平位移和时间求出初速度之比，抓住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，求出两球的速度方向与斜面的夹角关系。
解决本题的关键要知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。

【解答】

A、小球A、B运动的逆过程是平抛运动，因为两球下落的高度之比为2：1，根据得：，高度之比为2：1，则小球A、B在空中飞行的时间之比为：1，故A错误。
BC、两球的水平位移之比为2：1，时间之比为：1，根据知，小球A、B在到达斜面时的速度大小之比为：根据机械能守恒得：
得抛出时的初速度大小，结合A、B上升的高度之比为2：1，到达斜面时的速度大小之比为：1，可知抛出时，A球的速度大小为B球速度大小的倍，故B错误，C正确。
D、小球落在斜面上，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，因为位移与水平方向的夹角相等，则速度与水平方向的夹角相等，所以抛出时A球的速度方向与水平方向的夹角等于B球的速度方向与水平方向的夹角，故D错误。
故选：C。

7.【答案】C 

【解析】

【分析】
本题的关键是正确分析滑块的受力，明确滑块做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，把握住临界条件：静摩擦力达到最大，由牛顿第二定律分析解答。
相对圆盘滑动前，P、Q所需要的向心力由静摩擦力提供，而所需要的向心力大小由物体的质量、半径和角速度决定。当圆盘转速增大时，提供的静摩擦力随之增大。当需要的向心力大于最大静摩擦力时，滑块开始滑动，根据半径关系即可解答。

【解答】
A.P、Q随圆盘转动过程，静摩擦力提供向心力，则根据

角速度相同，  ，  ，可知  ，P、Q所受的摩擦力大小相等，故A错误；

B.根据，角速度相同，  ，可知  ，P、Q的线速度大小不相等，故B错误；

C.由题意可知P、Q最大静摩擦力关系为

若转台转动的角速度缓慢增大，滑块需要的向心力增大，P、Q受到的摩擦力均增大，滑块Q受到的摩擦力先达到最大静摩擦力，则Q一定比P先开始滑动，故C正确；

D.若转台转动的角速度缓慢增大，P、Q受到的摩擦力均增大，Q比P先开始滑动，Q滑动时受到的摩擦力为最大静摩擦力。此时P受到的摩擦力和Q受到的最大静摩擦力大小相等，则Q滑动前P能达到的最大向心加速度为，故D错误。
故选C。

8.【答案】BC 

【解析】【详解】

A.由于铅笔尖在两个方向的分运动都是匀速直线运动，因此合运动也是匀速直线运动，铅笔尖画出的是一条直线，故A错误；

B.由于两个分运动是垂直的，因此铅笔尖的合速度大小，故B正确；

C.  内，铅笔尖运动的位移大小，故C正确；

D.铅笔尖的速度方向与横向的夹角的正切值，故D错误。

故选BC。

9.【答案】BD 

【解析】

【分析】

本题考查了平抛运动规律；要注意将平抛运动分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动。
乒乓球做的是平抛运动，平抛运动可以分解为在水平方向上的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动，分别根据匀速直线运动和自由落体运动的运动规律列方程分析求解。

【解答】

解：从击球点到球网，有：，，
从击球点到右侧边缘，有：，，
击球点的高度与球网的高度之比：，故A错误，B正确；
乒乓球的速度在水平面内顺时针从上往下看转动一个角度，由空间位置关系可知，转动后水平抛出要想过网，到达网的高度水平位移须增大，若球抛出的初速度大小不变，从击球点抛出到球网高度时，球的水平位移不变，未能过网，故乒乓球落在球网的左侧，故C错误，D正确。

10.【答案】AC 

【解析】

【分析】

箭刚好射中P点，P点一定在圆盘最下点，则盘一定转动为自然数圈，结合箭的运动时间求解可能值；
根据水平方向的运动求出初速度。

【解答】

若箭刚好射中P点，则此时P点一定在圆盘最下点，箭的运动时间为，则一定有，其在，则圆盘转动的角速度可能为，不可能为，故A正确，B错误；
箭水平方向做匀速直线运动，运动距离为L，一定有，则箭水平射出时的初速度大小为，故C正确，D错误。
故选：AC。

11.【答案】             

【解析】【详解】

小球做匀速圆周运动所需的向心力等于小球所受重力和细线拉力的合力，则有。

小球做匀速圆周运动所需的向心力大小

根据牛顿第二定律

可得

故  与  成正比。

12.【答案】平滑曲线；不是；10；；； 

【解析】

【分析】
为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用平滑曲线连接各点；
根据初速度为零的匀加速直线运动经过相邻的相等的时间内通过位移之比为1：3：5，判断a点是否是抛出点；
根据竖直方向上连续相等时间内的位移之差是一恒量求出星球表面的重力加速度；根据水平位移和时间间隔求出初速度；
根据竖直方向上某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出d点的竖直分速度，根据平行四边形定则求出d点的速度。
解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律，结合运动学公式和推论灵活求解。
【解答】
为了得到小球做平抛运动的轨迹，应该用平滑曲线连接各点；
因为竖直方向上相等时间内的位移之比为1：2：3，不符合初速度为零的匀变速直线运动特点，因此可知a点的竖直分速度不为零，故a点不是小球的抛出点；
由照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：10可得乙图中小正方形的边长；
竖直方向上有：l，
解得：；
水平方向小球做匀速直线运动，因此小球平抛运动的初速度为：
；
点竖直方向上的分速度，
则。  

13.【答案】解：当小船的船头始终正对河岸时，渡河时间最短，有，
解得；
小船在静水中的速度大于水流的速度，当小船的合速度方向垂直河岸时，小船渡河的位移最短，有


解得。 

【解析】本题考查小船渡河问题，小船的运动是静水船速与河水流速的合成，明确分运动的独立性与等时性，并掌握运动学公式的应用。
无论船速大还是水速大，都是船头始终垂直河岸时渡河时间最短，当船速大于水速时，小船能垂直到达河对岸，最短位移即为河宽，当船速小于水速时，小船不能垂直到达河对岸，船速与实际速度垂直时，渡河位移最短。
 

14.【答案】解：由角速度定义知，则
而圆周运动中有

由以上可得：
空气作用力有两个作用效果，竖直方向

水平方向提供向心力，由圆周运动得
故
解得 

【解析】由角速度定义式及角速度与线速度关系，求解半径；
由向心力公式及力的合成，求解空气作用力大小。
本题考查向心力公式的相关运用，学生需熟记角速度、线速度、周期等公式转化，活学活用。
 

15.【答案】解：小球恰好对圆锥体表面无压力时，由受力分析可知：，
小球做匀速圆周运动有，
由几何关系可知，
解得；
当小球转动的角速度时，对小球受力分析可知：
竖直方向有，
水平方向有，
由几何关系可知，
解得；
细线上的拉力达到最大值时，由于，小球离开锥面
对小球受力分析可知，
解得，
设此时细线与竖直方向的夹角，
解得，
小球做匀速圆周运动有，其中，
解得，
小球下落过程中竖直方向做自由落体运动有：，
小球下落过程中的水平位移大小为：，
小球在水平台面上的落点到圆锥体中心线的水平距离：，
解得，未落到锥面上。 

【解析】本题考查水平面内的圆周运动的临界问题。解决问题的关键是清楚小球的受力情况及向心力来源，再结合临界条件分析判断。