卷子答案网-一个不只有答案的网站青铜峡市宁朔县中2023-2024学年第一学期
高三年级物理期中试卷
一、单选题（本大题共12个小题，第1-9题只有一项符合题目要求，每小题4分，共36分，第10-12题有多项符合题目要求，全选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分，共12分，选择题总共48分）
1．下列说法中正确的是（ ）
A．匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B．平抛运动过程中相等时间速度变化相同
C．互成角度的两个匀速直线运动的合运动可能是曲线运动
D．做圆周运动的物体所受的合外力突然消失，物体将沿圆周的半径方向飞出
2．一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由M向N行驶，速度逐渐增大。图中分别画出了汽车转弯时所受合力F的四个方向，其中正确的是（ ）
A． B． C． D．
3．一条河宽d，船在静水中的速度为，水流的速度是，，则（ ）
A．该船可能垂直河岸渡到对岸
B．当船头垂直河岸渡河时，船的位移为
C．当船头垂直河岸渡河的时候，过河所用时间大于
D．船渡河到对岸时，船最小位移为d
4．如图所示，司机驾驶汽车通过绳子跨过定滑轮将货物往上吊起，汽车以速度v匀速向左行驶，当连接汽车部分的绳子与水平方向所成的夹角为θ时，下列说法正确的是（ ）
此时货物的速度大小为
B．此时货物的速度大小为
C．此时货物处于失重状态
D．此时货物处于平衡状态
5．小朋友玩水枪游戏时，若水从枪口沿水平方向射出的速度大小为，水射出后落到水平地面上。已知枪口离地高度为，，忽略空气阻力，则射出的水（ ）
A．在空中的运动时间为 B．水平射程为
C．落地时的速度大小为 D．落地时竖直方向速度大小为
6．如图是自行车传动结构的示意图，其中大齿轮、小齿轮和后轮的半径分别为、和。假设脚踏板的转速为，则该自行车前进的速度为（ ）
A． B．
C． D．
7．如图甲所示，一水平传送带以初速度沿顺时针匀速转动，在传送带左端A处轻放可视为质点的小物块，小物块从A端到B端的速度一时间变化规律如图乙所示，时恰好到B点，重力加速度g取10，则（ ）
A．改变物块的质量，物块从A端运动到B端的时间会改变
B．物块从A端运动到B端过程中一直受到水平向右的摩擦力
C．物块与传送带之间的动摩擦因数为
D．AB间的距离为24m
8．如图所示，在水平圆盘上，沿半径方向放置物体A和B，，，它们分居在圆心两侧，与圆心距离为，，中间用细线相连。A、B与盘间的动摩擦因数均为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，若圆盘从静止开始绕中心转轴非常缓慢地加速转动，，以下正确的是（ ）
A的摩擦力先达到最大
B．当时，绳子出现张力
C．当时，AB两物体出现滑动
D．B物体所受摩擦力的方向一直指向圆心
9．如图所示，长度为2 m、质量为1 kg的木板静止在光滑水平面上，一木块质量也为1 kg（可视为质点），与木板之间的动摩擦因数为0.2。要使木块在木板上从左端滑向右端而不至滑落，则木块的初速度不能超过（ ）
A．4 m/s B．3 m/s C．2 m/s D．8 m/s
10．如图所示，质量为5kg的物块A与水平地面的动摩擦因数=0.2，质量为3kg的物块B与地面间无摩擦，在水平力F的作用下，A、B一起做加速运动，已知F=26N。则下列说法中正确的是（g取10）（ ）
A．A、B的加速度均为1.25 B．A、B的加速度均为2
C．A对B的作用力为9.75N D．A对B的作用力为6N
11．如图所示，小球以的速度从水平地面斜向右上方抛出，速度方向与水平方向的夹角是，不计空气阻力，下列说法正确的是（取）（ ）
A．小球到达最高点时的瞬时速度为零
B．小球离地面的最大高度是
C．小球在空中的运动时间是
D．小球在空中运动过程中，每秒的速度变化量都相同
12．质量为的小球，用长为的线悬挂在O点，在O点正下方处有一光滑的针子。把小球拉到与在同一水平面的位置，摆线被钉子拦住，如图所示。将小球从静止释放。当球第一次通过最低点P时，下列说法正确的是（ ）
A．小球线速度不变 B．小球的角速度不变
C．小球加速度突然减小D．摆线上的张力减小
二、实验题（本题共2个小题，13题8分，14题6分，共14分）。
13．采用如下图所示的实验装置做“探究平抛运动的特点”的实验。
（1）以下是实验过程中的一些做法，其中合理的有 。
A．要求斜槽轨道低端保持水平
B．斜槽轨道尽量光滑
C．每次小球释放的初始位置可以任意选择
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（2）如图为一小球做平抛运动时用闪光照相的方法获得的相片的一部分，图中背景小方格的边长为1.25cm，取。
则：闪光照片的时间为 s；
小球运动的初速度 m/s；
小球过B点的竖直速度 m/s。
14．某实验小组用如图所示装置验证牛顿第二定律，水平轨道上安装两个光电门，两个光电门中心距离为L，小车上的挡光板宽度为d，小车上装有力的传感器，小车和力的传感器总质量为M，细线一端与力传感器连接，另一端跨过滑轮挂上物块。实验时，保持轨道水平，当物块质量为m时，小车恰好匀速运动。
（1）该实验过程中， （填“不需要”或“需要”）物块质量远小于车的质量；
（2）某次实验测得小车通过光电门1、2时，挡光时间分别为t1和t2，计算出小车的 加速度a= 。
（3）保持M不变，改变物块质量，得到多组力的传感器示数F，通过计算求得各组加速度，描出a-F图像，下列图像可能正确的是( )
A． B． C． D．
三、计算题（本大题共4个小题，9分+10分+10分+9分，共38分）
15．长为L的细线，拴一质量为m的小球，一端固定于O点，让其在水平面内做匀速圆周运动 ，这种运动通常称为圆锥摆运动，重力加速度为g，如图所示。当细线与竖直方向的夹角是α时，求：（1）线的拉力F大小；（2）小球运动的线速度的大小；
（3）若保持圆心O到点距离h不变，改变绳长L，
求小球做匀速圆周运动角速度ω与绳长L的关系。
如图所示，一半径光滑半圆轨道ABC竖直放置，其右侧有一倾角的长斜面。一质量为的小球以某一速度从A点冲上轨道，经过C点时对轨道压力为，最后垂直打在斜面上。不计空气阻力，重力加速度取，，。
求：（1）小球在C点的速度大小；
小球从C点抛出到击中斜面时的位移大小。
17．为了探究物体与斜面间的动摩擦因数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角a=37°，取重力加速度g=10m/s2。
（1）求物体与斜面之间的摩擦系数；（2）求撤去推力F后，物体还能上升的距离（斜面足够长）。
18.如图1所示，一根长为L不可伸长的轻绳一端固定于O点，另一端系有一质量为m的小球（可视为质点），小球在竖直平面内以O点为圆心做圆周运动。已知重力加速度为g，忽略空气阻力的影响。
（1）若小球经过圆周最高点A时速度大小vA=，求此时绳子对小球施加拉力的大小； （2）若轻绳能承受的最大拉力Fm = 9mg，求小球运动到最低点B点时的速度大小在什么范围内，既可以使小球在竖直面内做完整的圆周运动，又可以使绳子不被拉断；
（3）某同学做出了小球经过圆周最高点A点时，绳子上的拉力F与小球速度的平方v2的函数图像，如图2所示，a．请写出图线的函数表达式。b．若将轻绳换为长为L质量忽略的轻杆，其他保持不变，请在图3中绘出小球经过圆周最高点A点时，轻杆对小球的作用力F与小球速度的平方v2的函数图线，并且注明图线与坐标轴的交点坐标。
参考答案：
1．B
【详解】A．匀速圆周运动的加速度是不断变化的，是非匀变速曲线运动，选项A错误；
B．平抛运动过程中加速度恒定为g，根据
v=gt
可知，相等时间速度变化相同，选项B正确；
C．互成角度的两个匀速直线运动的合运动一定是直线运动，选项C错误；
D．做圆周运动的物体所受的合外力突然消失，物体将沿圆周的切线方向飞出，选项D错误。
故选B。
2．B
【详解】汽车从M点运动到N，做曲线运动，其运动轨迹必定夹在合力与速度之间，由于速度方向为轨迹上该点的切线方向，且物体做加速运动，可知合力方向与速度方向的夹角要小于90°，结合选项图像。
故选B。
3．B
【详解】AD．由于船的速度和水流的速度相等，则船的合速度不可能垂直河岸，所以该船不可能垂直河岸渡到对岸，则船的位移一定大于河宽，故AD错误；
B．当船头垂直河岸渡河时，垂直河岸方向的位移为，由于船的速度和水流的速度相等，所以沿着河岸方向的位移也为，则船的位移
故B正确；
C．当船头垂直河岸渡河的时候，过河所用时间
故C错误。
故选B。
4．B
【详解】AB．小车参与两个分运动，沿绳子拉伸方向和垂直绳子方向（绕滑轮转动）的两个分运动，将小车合速度正交分解，如图
物体上升速度等于小车沿绳子拉伸方向的分速度
故A错误，B正确；
CD．小车运动过程中θ减小，故货物的速度增大，货物处于超重状态，故CD错误。
故选B。
5．D
【详解】A．由可得水在空中的运动时间为
故A错误；
B．水平射程为
故B错误；
D．落地时竖直方向速度大小为
故D正确；
C．落地时的速度大小为
故C错误。
故选D。
6．B
【详解】脚踏板的转速等于大齿轮的转速，为，则大齿轮边缘的线速度
小齿轮边缘的线速度也为
小齿轮和后轮同轴转动，角速度相等，则后轮边缘的线速度即自行车前进的速度为
故选B。
7．C
【详解】A．改变物块的质量，在加速阶段，由于加速度不随质量的改变而改变，故物块从A端运动端的时间不变，故A错误；
B．在内，小物块随传送带一起做匀速运动，在水平方向不受摩擦力，故B错误；
C．由图乙知，加速过程的加速度
由牛顿第二定律得
联立解得
故C正确；
D．在图象中，直线与时间轴所围面积表示物块运动的位移，则
故传送带的长度为，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．若A达到最大静摩擦力时的临界角速度满足
代入数据解得
同理可得B达到最大静摩擦力时的临界角速度为
代入数据解得
则当圆盘转动的速度逐渐变大时，B先达到临界角速度值，则B的摩擦力先达到最大，故A错误；
B．当B的摩擦力达到最大时，转速再增加时，绳子出现张力，即当时，绳子出现张力，故B错误；
CD．A与B的角速度相等，A的质量是B的4倍而A做圆周运动的半径是B的，根据可知A需要的向心力大，所以当AB两物体出现相对滑动时A背离圆心运动，B向着圆心运动，此时B受静摩擦力方向背离圆心，A受静摩擦力方向指向圆心，则对A有：
对B有：
解得
故D错误，C正确。
故选C。
9．A
【详解】根据牛顿第二定律得，木块的加速度
木板的加速度
设木块的最大初速度为v，根据速度时间公式有
解得
根据位移关系有
代入数据解得
v=4m/s
故选A。
10．BD
【详解】以AB整体为研究对象，根据牛顿第二定律有
整体产生的加速度
再以B为研究对象，水平方向只受到A对B的作用力，则有
故选BD。
11．BCD
【详解】A．小球做斜抛运动，到达最高点时竖直方向速度为零，水平方向速度不为零，则瞬时速度不为零，故A错误；
B．小球离地面的最大高度为
故B正确；
C．小球在空中的运动时间为
故C正确；
D．小球在空中运动过程中，加速度为g不变，又每秒的速度变化量
所以每秒的速度变化量都相同，故D正确。
故选BCD。
12．ACD
【详解】A．速度变化需要一个过程，所以当球第一次通过最低点时速度不突变，故A正确；
B．当球第一次通过最低点时速度不突变，圆周运动半径突然变大，根据公式
可知，小球角速度突然减小，故B错误；
C．当球第一次通过最低点时速度不突变，圆周运动半径突然变大，根据公式可知，小球加速度突然减小，故C正确；
D．当球第一次通过最低点时速度不突变，圆周运动半径突然变大，根据牛顿第二定律
可知，摆线上的张力突然减小，故D正确。
故选ACD。
13． A 不是 0.05 0.75 1
【详解】（1）[1]A．探究平抛运动的规律，必须保证小球从斜槽出去的速度方向水平，所以要求斜槽轨道低端保持水平，故A正确；
BC．做同一次平抛实验时，只需要小球每次从同一位置由静止释放即可，所以斜槽轨道不需要光滑，故BC错误；
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点必须用平滑的曲线连接，故D错误。
故选A。
（2）[2]根据平抛运动在水平方向规律
可知AB与BC之间的时间间隔相等，设为T，竖直方向根据推论
解得闪光照片的时间为
假设A点是抛出点，则有
所以假设不成立，故A点不是抛出点；
[3]闪光照片的时间为0.05s；
[4]小球运动的初速度为
[5] 小球过B点的竖直速度
14． 不需要 A
【详解】（1）[1]由于实验中已经给出拉力传感器可以直接得到拉力的大小无需满足物块质量远小于车的质量；
（2）[2]通过光电门1的速度为
通过光电门2的速度为
根据
可得
（3）[3] 当物块质量为m时，小车恰好匀速运动可得此时拉力为
此时拉力与阻力大小相等即
改变物块质量根据牛顿第二定律可知
整理为
根据函数关系可知图像应为直线且在F轴上有截距，故A正确。
故选A。
【点睛】本题考查验证牛顿运动定理的创新型实验，要注意绳子拉力与物块重力之间的关系。
15．（1）；（2）；（3）见解析
【详解】（1）以小球为对象，竖直方向根据受力平衡可得
解得线的拉力F大小为
（2）以小球为对象，根据牛顿第二定律可得
可得小球运动的线速度大小为
（3）以小球为对象，设细线与竖直方向的夹角为，根据牛顿第二定律可得
可得
小球做匀速圆周运动角速度ω与绳长L无关。
16．（1）；（2）
【详解】（1）根据题意，在C点时，由牛顿第二定律有
其中，解得
（2）根据题意可知，小球离开C点后做平抛运动，垂直打到斜面上，则速度与水平方向夹角为
设小球的速度为，则有
竖直方向
解得
竖直方向上的位移为
水平方向上的位移为
则位移
解得
17．（1）；（2）0.075m
【详解】（1）0~2s秒内，由F-t图可得
F1=21.5N
由牛顿第二定律可得
由v-t图像可得
2s后，由F-t图可得
F2=20N
由牛顿第二定律可得
解得
（2）撤去推力F后，由牛顿第二定律可得
解得
撤去外力后，物体的速度为1m/s，物体做匀减速直线运动到达最高点，则由速度位移公式得
x3==0.075m
18．（1）；（2）；（3）a．（）；b．答案见解析
【详解】（1）小球经过点A时，有
解得
（2）小球刚好通过点A，有
解得
由机械能守恒
得在B点最小速度
由
得在B点最大速度
故小球经过B点的速度范围为
（3）a．小球经过最高点A时，由
因，所以
解得
（）
b．将轻绳换为轻杆，小球经过最高点A的速度小于时，轻杆对小球的作用力为支持力，小球依然可以在竖直面内做圆周运动，即小球在最高点A的最小速度为0。由
轻杆对小球的作用力F与小球速度的平方v2的函数图线如下图所示
答案第1页，共2页
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