高一第二学期期中考试(物理)试卷答案含解析

高一第二学期期中考试（物理）

（考试总分：100 分）

一、 单选题 （本题共计8小题，总分32分）

1.（4分）一质点在某段时间内做曲线运动，则在这段时间内( )

A．速度一定在不断改变，加速度也一定不断改变

B．速度可以不变，但加速度一定不断改变

C．质点不可能在做匀变速运动

D．质点在某点的速度方向一定是曲线上该点的切线方向

2.（4分）从高处水平抛出的物体在各个时刻的速度、加速度方向如图所示，其中正确的是( )

3.（4分）关于平抛运动和圆周运动，下列说法正确的是( )

A．平抛运动是匀变速曲线运动

B．匀速圆周运动是速度不变的运动

C．圆周运动是匀变速曲线运动

D．做平抛运动的物体落地时的速度一定是竖直向下的

4.（4分）如图所示，质量为m的物块从半径为R的半球形碗边向碗底滑动，滑到最低点时的速度为v，若物块滑到最低点时受到的摩擦力是Ff，则物块与碗的动摩擦因数为( )

A.Ffmg B.Ffmg＋mv2R C.Ffmg－mv2R D.Ffmv2R

5.（4分）在运动的合成和分解的实验中，红蜡块在长1 m的竖直放置的玻璃管中，在竖直方向能做匀速直线运动。现在某同学拿着玻璃管在水平方向上做匀加速直线运动，并每隔1s画出蜡块运动所到达的位置，描出轨迹，如图所示，若取轨迹上C点(x1，y1)作该曲线的切线(图中虚线)交y轴于A点，则A的坐标为( )

A．(0,0.6y1) B．(0,0.5y1)

C．(0,0.4y1) D．无法确定

6.（4分）如图所示，质量不计的轻质弹性杆P插入桌面上的小孔中，杆的另一端固定一质量为m的小球，今使小球在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，角速度为ω，则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )

A．球所受的合力大小为mg2－ω4R2

B．球所受的合力大小为mg2＋ω4R2

C．球对杆作用力的大小为mg2－ω4R2

D．球对杆作用力的大小为mω4R2＋g2

7.（4分）研究乒乓球发球问题，设球台长2L，网高h，如图乒乓球反弹前后水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反，且不考虑乒乓球的旋转和空气阻力(设重力加速度为g)，从A点将球水平发出，刚好过网，在B点接到球，则下列说法正确的是( )

A．网高h＝L4 B．发球时的水平初速度v0＝Lg2h

C．球落到球台上时的速度v＝2gh

D．球从A→B所用的时间t′＝42hg

8.（4分）如图所示，甲、乙两水平圆盘紧靠在一块，甲圆盘为主动轮，乙靠摩擦随甲转动且无相对滑动。甲圆盘与乙圆盘的半径之比为r甲∶r乙＝3∶1，两圆盘和小物体A、B之间的动摩擦因数相同，A、B的质量分别为m1、m2，A距O点为2r，B距O′点为r，当甲缓慢转动起来且转速慢慢增加时( )

A．A与B都没有相对圆盘滑动时，角速度之比ω1∶ω2＝3∶1

B．A与B都没有相对圆盘滑动时，向心加速度之比 a1∶a2＝1∶3

C．随转速慢慢增加，A先开始滑动

D．随转速慢慢增加，B先开始滑动

二、 多选题 （本题共计4小题，总分16分）

9.（4分）宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，下列说法中正确的有( )

A．在飞船内可以用天平测量物体的质量

B．在飞船内可以用弹簧测力计测物体的重力

C．在飞船内可以用弹簧测力计测拉力

D．在飞船内将重物挂于弹簧测力计上，弹簧测力计示数为0，但重物仍受地球的引力

10.（4分）如图所示，一小球以v0＝10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点。在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计，g取10 m/s2)，以下判断中正确的是( )

A．小球经过A、B两点间的时间t＝(3－1) s

B．小球经过A、B两点间的时间t＝3 s

C．A、B两点间的高度差h＝10 m

D．A、B两点间的高度差h＝15 m

11.（4分）一条船要在最短时间内渡过宽为100 m的河，已知河水的流速v1与船离一侧河岸的距离s变化的关系如图甲所示，船在静止水中的速度v2与时间t的关系如图乙所示，则以下判断中正确的是( )

A．船渡河的最短时间是20 s

B．船运动的轨迹可能是直线

C．船在河水中的加速度大小为0.4 m/s2

D．船在河水中的最大速度是5 m/s

12.（4分）如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA＝r，RB＝2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是( )

A．此时绳子张力为T＝3μmg

B．此时圆盘的角速度为ω＝2μgr C．此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外

D．此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动

三、 实验题 （本题共计1小题，总分12分）

13.（12分）图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图．

(1)实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线____．每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛．

(2)图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为___m/s.

(3)在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长L＝5 cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为m/s；B点的竖直分速度为_____m/s.

四、 计算题 （本题共计4小题，总分40分）

14.（9分）如图所示，是马戏团中上演飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝2gR的速度过轨道最高点B，并以v2＝3v1的速度过最低点A。求在A、B两点摩托车对轨道的压力大小相差多少？

15.（9分）质量为0.2 kg的小球固定在长为0.9 m的轻杆一端，杆可绕过另一端O点的水平轴在竖直平面内转动。(g＝10 m/s2)求：

(1)当小球在最高点的速度为多大时，球对杆的作用力为零？

(2)当小球在最高点的速度分别为6 m/s和1.5 m/s时，球对杆的作用力。

16.（10分）如图所示，在粗糙水平台阶上静止放置一质量m＝1.0kg的小物块，它与水平台阶表面的动摩擦因数μ＝0.25，且与台阶边缘O点的距离s＝5 m。在台阶右侧固定了一个14圆弧挡板，圆弧半径R＝52m，今以O点为原点建立平面直角坐标系。现用F＝5N的水平恒力拉动小物块，已知重力加速度g＝10 m/s2。

(1)为使小物块不能击中挡板，求拉力F作用的最长时间；

(2)若小物块在水平台阶上运动时，恒力一直作用在小物块上，当小物块过O点时撤去拉力，求小物块击中挡板上的位置的坐标。

17.（12分）如图所示，轨道ABCD的AB段为一半径R＝0.2 m的光滑14圆形轨道，BC段为高为h＝5 m的竖直轨道，CD段为水平轨道。一质量为0.2 kg的小球从A点由静止开始下滑，到达B点时的速度大小为2 m/s，离开B点做平抛运动(g＝10 m/s2)，求：

(1)小球离开B点后，在CD轨道上的落地点到C点的水平距离；

(2)小球到达B点时对圆形轨道的压力大小；

(3)如果在BCD轨道上放置一个倾角θ＝45°的斜面(如图中虚线所示)，那么小球离开B点后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置距离B点有多远？如果不能，请说明理由。 答案

一、 单选题 （本题共计8小题，总分32分）

1.（4分）答案 D

解析 质点做曲线运动时某点的速度方向为曲线上该点的切线方向，故速度方向时刻改变，所以曲线运动是变速运动，其加速度不为零，但加速度可以不变，例如平抛运动就是匀变速运动，故A、B、C错误，D正确。

2.（4分）答案 C

解析 物体在飞行过程中只受重力，方向竖直向下，所以加速度的方向竖直向下，B、D错误；在曲线运动中，速度的方向为曲线上该点的切线方向，A错误；C中速度和加速度的方向都正确，应选C。

3.（4分）答案 A

解析 平抛运动的加速度恒定，所以平抛运动是匀变速曲线运动，A正确；平抛运动水平方向做匀速直线运动，所以落地时的速度一定有水平分量，不可能竖直向下，D错误；匀速圆周运动的速度方向时刻变化，B错误；匀速圆周运动的加速度始终指向圆心，也就是方向时刻变化，所以不是匀变速运动，C错误。

4.（4分）答案 B

解析 物块滑到最低点时受竖直方向的重力、支持力和水平方向的摩擦力三个力作用，根据牛顿第二定律得FN－mg＝mv2R，又Ff＝μFN，联立解得μ＝Ffmg＋mv2R，B正确。

5.（4分）答案 B

解析 红蜡块的运动为类平抛运动，由平抛运动的知识可知，过C点的切线应交于蜡块竖直位移的中点，即(0,0.5y1)，所以B正确。

6.（4分）答案 D

解析 小球沿水平方向做匀速圆周运动，其所受合力提供向心力，大小为mω2R，A、B均错误；设杆对球的作用力为F，沿竖直方向的分力为Fy，水平方向的分力为Fx，则Fx＝mω2R，Fy＝mg，故杆对球的作用力大小为F＝F2x＋F2y＝mω4R2＋g2。由牛顿第三定律可知，球对杆的作用力大小为mω4R2＋g2，故C错误，D正确。 7.（4分）答案 D

解析 球刚好过网，则球在过网时竖直方向速度为0，则球第一次的落点与A、O的水平距离相等，A点与球网等高，轨迹关于网对称，设发球的水平初速度为v0，水平运动需要的时间等于单个竖直运动需要时间的4倍，即2Lv0＝4 2hg，解得v0＝L2

g2h，B错误；根据v0＝L2 g2h 可知，h与L的关系要受到初速度的影响，所以网高与L的关系不确定，故A错误；落在水平台上的竖直分速度为vy＝2gh，故球落到球台上的速度为v＝v20＋v2y＝v20＋2gh，故C错误；球从A→B所用的时间为单个竖直运动高度h所需时间的4倍，即t′＝42hg，D正确。

8.（4分）答案 D

解析 甲、乙边缘线速度大小相等，则ω甲r甲＝ω乙r乙，A、B都没有相对圆盘滑动时，ω1＝ω甲，ω2＝ω乙，所以ω1∶ω2＝1∶3，A错误；而a＝rω2，r1＝2r，r2＝r，得a1∶a2＝2∶9，B错误；随着转速增大，ω增大，物体即将滑动时，最大静摩擦力提供向心力，μmg＝ma，得a＝μg，ω增大时，由a1∶a2＝2∶9知a2先增大到μg，所以随转速增加，B先开始滑动，C错误，D正确。

二、 多选题 （本题共计4小题，总分16分）

9.（4分）答案 CD

解析 飞船内的物体处于完全失重状态，此时放在天平上的物体对天平的压力为0，因此不能用天平测量物体的质量，A错误；同理，也不能用弹簧测力计测重力，B错误；弹簧测力计测拉力遵从胡克定律，拉力的大小与弹簧伸长量成正比，C正确；飞船内的重物处于完全失重状态，并不是不受重力，而是重力全部用于提供重物做圆周运动所需的向心力，D正确。

10.（4分）答案 AC

解析 设A点的竖直分速度为v⊥A，v⊥A＝v0tan45°＝gtA，得tA＝1 s，设B点的竖直分速度为v⊥B，v⊥B＝v0tan60°＝gtB，得tB＝3 s，则小球经过A、B两点间的时间为t＝tB－tA＝(3－1) s，故A正确，B错误；A、B两点间的高度差h＝v⊥A＋v⊥B2t＝10 m，故C正确，D错误。

11.（4分）答案 AC