安徽省定远中学2022-2023学年高一物理下学期阶段性达标检测试卷（Word版附解析）

2022-2023学年第二学期高一阶段性达标检测物理试题一、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一个力F旋转90°，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【答案】C【解析】【详解】将与质点速度方向相反的作用力F旋转90°时，该力与其余力的合力夹角为90°，这时质点所受的合力大小为F，方向与速度方向的夹角为45°，质点受力的方向与运动的方向之间的夹角是锐角，所以质点做速度增大的曲线运动，故AB错误；根据牛顿第二定律得加速度，所以质点做匀变速曲线运动，故C正确，D错误．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【答案】A【解析】【详解】A．甲、乙两船同时参与两方向的运动，即水流方向的速度为，船在静水中的速度 ，由于甲船两分速度的夹角大于乙甲船两分速度的夹角，根据平等四边定则可知，甲船渡河的实际速度小于乙船的实际速度，故A正确；B．乙船参与水平方向的，船的航向偏向下游，根据平等四边定则可知，乙船渡河的位移大小不可能等于河宽，故B错误；C．根据合运动与分运动的等时性可知，渡河时间所以甲、乙两船渡河时间相等，故C错误；D．由C项分析可知，两船渡河时间相等，两船水流方向的位移相等，所以两船不可能相遇，故D错误；故选A。点晴：解决本题关键理解合运动与分运动的等时性，知道渡河时间．3.某高中开设了糕点制作选修课，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8英寸（20cm）的蛋糕，在蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则下列说法正确的是（　　）A.圆盘转动的转速约为2πr/minB.圆盘转动的角速度大小为rad/sC.蛋糕边缘的奶油线速度大小约为m/sD.蛋糕边缘的奶油向心加速度约为m/s2【答案】B【解析】【详解】A．蛋糕上每隔4s均匀“点”一次奶油，蛋糕一周均匀“点”上15个奶油，则圆盘 转一圈的周期T=60s，故转速为1r/min，故A错误；B．由角速度故B正确；C．蛋糕边缘的奶油线速度大小v=ωr=故C错误；D．蛋糕边缘的奶油向心加速度a=ω2r=m/s2=m/s2故D错误。故选B。4.当地时间2020年1月26日，科比·布莱恩特于加利福尼亚州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3.55m的位置后反弹入框。已知罚球线到篮板的水平距离为4.60m，篮球出手点在罚球线正上方高为2.30m的位置。不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2.则篮球出手时速度大小最接近（　　）A.9.20m/sB.10.5m/sC.13.5m/sD.15.5m/s【答案】B【解析】【详解】将篮球从出手到撞击篮板的运动逆向理解为平抛运动，水平位移为4.60m，竖直位移为3.55m-2.30m=1.25m由自由落体运动可知运动时间为0.5s，从而竖直速度为5m/s，水平速度为 9.2m/s，合成后速度大小约为10.5m/s，故B项正确ACD错误。故选B。5.如图所示，质量相同的钢球①、②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①、②角速度大小之比B.钢球①、②线速度大小之比C.钢球①、②加速度大小之比D.钢球①、②受到的向心力大小之比【答案】C【解析】【详解】A.皮带传送，边缘上的点线速度大小相等，所以，根据得根据同轴转动角速度相等，钢球①、②角速度大小之比故A错误；B.根据得，钢球①、②线速度大小之比故B错误；C.钢球①、②加速度大小之比 故C正确；D.钢球①、②受到的向心力大小之比故D错误。故选C。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t1∶t2＝1∶B.两次小球运动时间之比t1∶t2＝1∶2C.两次小球抛出时初速度之比v01∶v02＝1∶D.两次小球抛出时初速度之比v01∶v02＝1∶2【答案】AC【解析】【详解】AB.平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，根据解得因为两次小球下降的高度之比为1：2，则运动时间之比为故A正确，B错误；CD.小球水平位移之比为1：2，由得：水平初速度之比为 故C正确，D错误．故选AC。7.如图所示，a、b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v0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2倍，若小球a能落到半圆轨道上，小球b能落到斜面上，则下列说法不正确的是A.a球可能先落在半圆轨道上B.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.a球可能垂直落在半圆轨道上【答案】D【解析】【分析】【详解】ABC．如图所示，将半圆轨道与斜面放在一起，交点为P，若抛出的速度合适小球落在P点，即两球同时落在半圆轨道和斜面上，若落在P点上方，则先落在斜面上，若落在P点下方，先落在半圆轨道上，所以ABC正确；D．小球的轨迹是抛物线，速度的反向延长线过水平位移的中点，若垂直打在半圆轨道上，速度反向延长线过圆心，而圆心不是水平位移的中点，所以a球不可能垂直打在半圆轨道上，故D错误。本题不正确的选D。8.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如图，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【答案】B【解析】【详解】AB．将小车的速度v沿绳子方向和垂直于绳子方向正交分解，如图所示物体P的速度与小车沿绳子方向的速度相等，则有故B正确，A错误；CD．小车向右运动，所以减小，不变，所以逐渐变大，说明物体P沿斜面向上做加速运动。对物体P受力分析可知，物体P受到竖直向下的重力，垂直于斜面向上的支持力，沿绳向上的拉力T，沿斜面和垂直斜面建立正交轴，沿斜面方向由牛顿第二定律可得可得故CD错误。故选B。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A、B，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A球细线跟竖直方向的夹角为30°，B球细线跟竖直方向的夹角为60°，下列说法正确的是 A.小球A和B的角速度大小之比小球的1：1B.小球A和B的线速度大小之比为1:3C.小球A和B的向心力大小之比为1：1D.小球A和B所受细线拉力大小之比为1：【答案】ABD【解析】【详解】AB．根据得，角速度，线速度，可知角速度之比为1：1，线速度大小之比为1：3，故AB正确；C．小球A做圆周运动的向心力，小球B做圆周运动的向心力，可知，小球A、B的向心力之比为1：3，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，故D正确．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【答案】BC【解析】【详解】A．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A错误；BCD．根据受力分析图可知，支持力解得线速度向心加速度BC正确，D错误；故选BC。11.竖直平面内有一半径的光滑圆环，质量的小球P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【答案】AC【解析】【详解】AB．对小球进行受力分析可知，数值方向水平方向联立解得故A正确，B错误；C．小球运动的线速度故C正确；D．小球的向心加速度故D错误故选AC。12.某班级所用的旋转脱水拖把结构如图所示，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35cm的螺杆，螺杆的螺距（相邻螺纹之间的距离）为。最前方的拖把头由金属托盘和拖布条组成，托盘半径为10cm，拖布条的长度为6cm，脱水桶的半径为12cm，某次脱水时，甲同学推动固定套杆在3s内匀速下压了35cm，乙同学在1s内匀速下压了35cm，下压过程中拖把头均可视为匀速转动，则下列说法正确的是（　　）A.甲同学下压时托盘旋转的角速度是乙同学下压时托盘旋转角速度的3倍B.甲同学下压时，脱水桶侧壁转动的线速度约为1.76m/sC.乙同学下压时，紧贴脱水桶内壁的拖布条上附着的水更容易被甩出D.甲同学下压时脱水桶侧壁处的点与乙同学下压时托盘边缘处的点的向心加速度之比为2：5【答案】BC【解析】【详解】A．甲同学下压时，托盘转动的周期为，则其转动的角速度为乙同学下压时，托盘转动的周期为，则其转动的角速度为则甲乙同学下压时托盘旋转角速度之比为故A错误；B．甲同学下压时，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约为 故B正确；C．乙同学下压时，托盘旋转的角速度更大，紧贴脱水桶内壁的拖布条旋转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．甲同学下压时脱水桶侧壁处的点与乙同学下压时托盘边缘处的点的向心加速度之比为故D错误。故选BC。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：（1）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。改变小锤击打的力度，即改变A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（2）乙同学采用如图乙所示的装置，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的末端可看做与光滑的水平板相切，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在轨道末端的水平初速度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。实验可观察的现象___________。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，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（3）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，x轴为水平方向，y轴为竖直方向。O点为平抛的初始位置，P点为轨迹上一点。则：物体的初速度为___________m/s；（结果保留2位有效数字）【答案】①.A②.两球在水平板上相碰（相遇）③.B④.2.0m/s【解析】【分析】【详解】(1)[1]无论A球的速度怎么改变，做平抛运动的A球与同一高度做自由落体运动的B球总是同时落地，说明平抛运动的竖直分运动为自由落体运动，水平分运动不能说明。故选A。(2)[2]两球在水平板上相碰（相遇）。[3]无论平抛运动的改变，平抛运动与其初速度相同的匀速直线运动在相同的时间内的水平位移相同。说明自由落体运动的水平分运动为匀速直线运动，竖直分运动不能说明。故选B。(3)[4]在竖直方向上，有在水平方向上，有解得 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F与质量m、角速度ω和半径r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：（1）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C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，观察左右标出的刻度，此时可研究向心力的大小与_______的关系。A．质量m　　B．角速度ω　　C．半径r（2）在（1）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1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）【答案】①.B②.1：2③.变大④.不变【解析】【详解】（1）[1]两球质量相等，半径相等，由可得：此次实验研究的是向心力大小与角速度的关系；（2）[2]某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出4个格，右边标尺露出1个格，此时两球所受向心力大小之比为4：1，根据可得：此时两球的角速度之比为与传送带连接的两塔轮边缘的线速度大小相等，由 可得：皮带连接的左、右塔轮半径之比为1：2；[3]其他条件不变若增大手柄转动的速度，两球的角速度增大，由于两球的质量相等，半径相等，由可得：左右两标尺的示数将变大；[4]设塔轮半径为，小球的转动半径为，由可得两小球质量相等，转动半径相等，与传送带连接的两塔轮边缘的线速度大小相等，因此两小球所受的向心力与两塔轮的半径有关，因此其他条件不变若增大手柄转动的速度，两小球所受的向心力之比不变，即两标尺示数的比值不变。四、计算题（本大题共3小题，共40分）15.一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A点处。如图所示。第二只球直接擦网而过，也落在A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H与网高h之比为多少？【答案】【解析】【详解】第一、二两球被击出后都是作平抛运动，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 到落到A点处时间为t1，第二球自击出到落地时间为t2，则t1=3t2由于一、二两球在水平方向均为匀速运动，设它们从O点出发时的初速度分别为v1、v2，则v2=3v1设一、二两球从O点到C点时间分别为T1、T2，由于两球从O点到C点水平距离相等，则T1=3T2由竖直方向运动规律可知H=故得16.如图所示，AB为倾角θ=30°的斜面，小球从A点以初速度水平抛出，恰好落到B点，（不计空气阻力，重力加速度为10m/s2）求:（1）小球在空中飞行的时间；（2）小球从A点抛出经多长时间石子的速度方向刚好与斜面平行．【答案】（1）（2）【解析】【详解】（1）设斜面长为，则根据平抛运规律可知： 竖直方向：水平方向：联立可以得到：（2）设经过时间石子的速度方向刚好与斜面平行则：，整理可以得到：．17.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：（1）物块做平抛运动的初速度大小；（2）物块恰好要滑动时的向心加速度；（3）物块与转台间的动摩擦因数。【答案】（1）1m/s；（2）2m/s2；（3）0.2【解析】【详解】（1）物块做平抛运动，在竖直方向上有在水平方向上有由以上两式解得 （2）物块恰好要滑动时的向心加速度（3）物块离开转台时，最大静摩擦力提供向心力，有 又摩擦力联立以上两式解得代入数据解得