安徽省黄山市八校联盟2022-2023学年高一物理下学期期中试题（Word版附解析）

黄山市“八校联盟”2022~2023学年度第二学期期中考试高一物理试卷考生注意：1.本试卷分选择题和非选择题，共100分。考试时间75分钟。2.请将各题答案填写在答题卡上。3.本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五、六章。一、选择题：本题共10小题，共46分。在每小题给出的四个选项中，第1~7题只有一项符合题目要求，每小题4分；第8~10题有多项符合题目要求，每小题6分，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。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【答案】A【解析】【详解】A．分运动与合运动具有独立性，垂直河岸方向的位移不变，速度不变，则时间也不变，故A正确；BC．由于河水流速变大，因此鳄鱼渡河的合速度变大，鳄鱼到达河岸对面的地点偏向下游，故BC错误；D．河水的流速变大，鳄鱼的合速度方向更加偏向下游，到达河对岸时离正对岸更远，通过的路程变大，故D错误。故选A。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【答案】B【解析】【详解】A．转动带有雨水的圆形雨伞，转速较大时，雨滴受到的力不够提供向心力，做离心运动，沿切线方向飞出，故A错误；BC．水滴在空中做曲线运动，不计空气阻力，只受重力，做平抛运动，其所受合力和运动的加速度均不变，故C错误，B正确；D．水滴做平抛运动，竖直分速度越来越大，水平分速度不变，则速度方向与水平方向的夹角越来越大，故D错误。故选B。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【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.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【答案】D【解析】【详解】BC．笔杆上各点的角速度相同，故BC错误；AD．根据由于各点的角速度相同，所以半径越小，线速度越小，即笔杆上的点离O点越近，其线速度越小，故A错误，D正确。故选D。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【答案】A【解析】 【详解】A．根据向心力可知，弯道1的半径较小，故沿弯道1运动的小汽车所需的向心力较大，故A正确；B．由可知，沿弯道1运动的小汽车的角速度较大，故B错误；C．又由可知，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．两辆小汽车在转弯时，受到的最大静摩擦力相同，即转弯时所能提供的最大向心力相同，由可知，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.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【答案】C【解析】【详解】A．此题情景为逆向平抛运动，由可得可知A球在空中运动的时间为B球在空中运动时间的倍，选项A错误；BC．在竖直方向，则有可知抛出时A、B两球在竖直方向的速度大小之比为，在水平方向，则有 可知抛出时A、B两球在水平方向的速度大小之比，则落到斜面上时A、B两球的速度大小之比为，又由可知抛出A球速度大小为B球速度大小的倍，选项B错误，C正确；D．设小球抛出时速度方向与水平方向的夹角为α，则有可得则抛出时A、B两球的速度方向相同，选项D错误。故选C。7.如图所示，在水平转台上放置有质量之比为的滑块P和Q（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，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【答案】C【解析】【详解】AB．根据题意可知，、随圆盘转动，它们的角速度相同为，由公式可得所需要的向心力由静摩擦力提供，则有 可得故AB错误；CD．由于最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则有可得可知，的最大静摩擦力大于，由于P所受的摩擦力等于Q所受的摩擦力，若转台转动的角速度缓慢增大，则Q一定比P先开始滑动，开始滑动时，两物块受到的摩擦力均为P能达到的最大向心加速度为故D错误，C正确。故选C。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.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.时刻，铅笔尖的速度方向与横向的夹角为30°【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.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3：2B.击球点的高度与球网的高度之比为9：8C.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，则乒乓球落在球网的左侧【答案】BD【解析】【详解】AB．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为故A错误，B正确；CD．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。故选BD。10.一种射箭游戏的示意图如图所示，已知竖直圆盘的直径D=5m，箭头距圆盘的水平距离L=10m，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g=10m/s2，不计空气阻力。若箭刚好射中P点，则下列说法正确的是（　　）A.圆盘转动角速度可能为πrad/sB.圆盘转动的角速度可能为2πrad/sC.箭水平射出时初速度大小为10m/sD.箭水平射出时的初速度大小为20m/s【答案】AC【解析】【详解】AB．由，解得时间关系满足 当时，；当时，，故A正确，B错误；CD．箭水平射出时的初速度大小C正确，D错误。故选AC。二、非选择题：本题共5小题，共54分。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。（1）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______。（2）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）。（3）在第（2）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“L2—R”或“”）。【答案】①.②.③.【解析】【详解】（1）[1]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（2）[2]小球做匀速圆周运动所需的向心力大小 （3）[3]根据牛顿第二定律可得故与成正比。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、r为连续五次拍下的小球位置、已知照相机拍照的频率为10Hz、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。（1）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。（2）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________。（3）小球做平抛运动的初速度大小为________m/s。（4）由图乙的信息，可以算出小球在d点时的速度大小为________m/s。（取）【答案】①.平滑曲线②.不是③.10④.2.0⑤.4.0【解析】【详解】（1）[1]小球做平抛运动的轨迹是抛物线，轨迹为平滑的曲线，应该用平滑曲线连接各点；（2）[2]由于水平间距相等，时间间隔相同，从平抛起点开始竖直高度之比应为1：3：5：…，所以a点不是平抛起点；[3]照相机拍照的频率为10Hz，周期为 根据匀变速直线运动规律解得（3）[4]小球水平方向做匀速直线运动，小球做平抛运动的初速度大小为（4）[5]匀变速直线运动中间时刻速度等于平均速度，可知d点竖直方向速度为所以小球在d点时的速度大小为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。（1）求小船渡河的最短时间；（2）求当小船以最小位移渡河时，船头与河岸夹角正弦值。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）当小船的船头始终正对河岸时，渡河时间最短，则有解得小船渡河的最短时间为（2）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，则有 船头与河岸夹角的正弦值为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：（1）客机转弯半径r；（2）转弯时客机所受空气作用力的大小F。【答案】（1）；（2）【解析】【详解】（1）由，解得（2）客机匀速转弯时，受力情况如图所示客机转弯时所需的向心力大小解得由力的合成有解得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m=2kg 的小球（视为质点）悬挂在圆锥体顶端，圆锥体高h=1.5m，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Fm=40N，取重力加速度大小，，。（1）求悬挂小球的细线长度L；（2）求当小球转动的角速度时，小球对锥面的压力大小FN；（3）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】（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）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（2）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（3）细线上的拉力达到最大值时，由于则小球离开锥面，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）