2020年安徽省滁州市定远县高一(下)期中物理试卷

期中物理试卷
题号一二三总分
得分
一、单选题（本大题共12小题，共48.0分）
1.一质点做曲线运动，在运动的某一位置，它的速度方向、加速度方向以及所受合外
力的方向之间的关系是（）
A. 速度、加速度、合外力的方向有可能都相同
B. 加速度方向与合外力的方向一定相同
C. 加速度方向与速度方向一定相同
D. 速度方向与合外力方向可能相同，也可能不同
2.如图所示，甲、乙两船在同一河岸边A、B两处，两船船头
方向与河岸均成θ角，且恰好对准对岸边C点．若两船同时
开始渡河，经过一段时间t，同时到达对岸，乙船恰好到达
正对岸的D点．若河宽d、河水流速均恒定，两船在静水中
的划行速率恒定，不影响各自的航行，下列判断正确的是
（）
A. 两船在静水中的划行速率不同
B. 甲船渡河的路程有可能比乙船渡河的路程小
C. 两船同时到达D点
D. 河水流速为
3.在一次抗洪救灾工作中，一架直升机A用长H=50m的悬索（重
力可忽略不计）系住伤员B，直升机A和伤员B一起在水平方
向上以v0=10m/s的速度匀速运动的同时，悬索在竖直方向上匀
速上拉，如图所示．在将伤员拉到直升机的时间内，A、B之
间的竖直距离以L=50-5t（单位：m）的规律变化，则（）
A. 伤员经过5s时间被拉到直升机内
B. 伤员经过10s时间被拉到直升机内
C. 伤员的运动速度大小为5m/s
D. 伤员的运动速度大小为10m/s
4.如图所示，用一小车通过轻绳提升一货物，某一时刻，两段绳恰好垂直，且拴在小
车一端的绳与水平方向的夹角为θ，此时小车的速度为v0，则此时货物的速度为（）
A. B. v0sinθ C. v0cosθ D. v0
5.如图所示，球网高出桌面H，网到桌边的距离为L．某人在乒乓球训练中，从左侧
处，将球沿垂直于网的方向水平击出，球恰好通过网的上沿落到右侧桌边缘．设乒乓球运动为平抛运动．则乒乓球（）
A. 在空中做变加速曲线运动
B. 在水平方向做匀加速直线运动
C. 在网右侧运动时间是左侧的两倍
D. 击球点的高度是网高的两倍
6.有A、B两小球，B的质量为A的两倍。

现将它们以相同
速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。

图中①为A的运动
轨迹，则B的运动轨迹是（）
A. ①
B. ②
C. ③
D. ④
7.一质量为m的物体，沿半径为R的向下
凹的圆形轨道滑行，经过最低点的速度
为v，物体与轨道之间的动摩擦因数为
μ，则它在最低点时受到的摩擦力为（）
A. μmg
B. μm
C. μm（g+）
D. μm（g-）
8.长度不同的两根细绳悬于同一点，另一端各系一个质量相同
的小球，使它们在同一水平面内做圆锥摆运动，如图所示，
则两个圆锥摆相同的物理量是（）
A. 周期
B. 线速度
C. 向心力
D. 绳的拉力
9.如图所示，一篮球从离地H高处的篮板上A点以初
速度V0水平弹出，刚好在离地h高处被跳起的同学
接住，不计空气阻力．则篮球在空中飞行的（）
A. 时间为
B. 时间为
C. 水平位移为v0
D. 水平位移为v0
10.甲、乙两物体均做匀速圆周运动，甲的转动半径为乙的一半，当甲转过60°时，乙
在这段时间里正好转过45°，则甲、乙两物体的线速度之比为（）
A. 1：4
B. 2：3
C. 4：9
D. 9：16
11.如图所示是自行车传动结构的示意图，其中Ⅰ是半径为r1的牙盘（大齿轮），Ⅱ是
半径为r2的飞轮（小齿轮），Ⅲ是半径为r3的后轮，假设脚踏板的转速为n（r/s），则自行车前进的速度为（）
A. B. C. D.
12.如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，
并随杆一起绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动，如果
小球经过最高位置时速度为，则杆对球的作用力为（）
A. 推力，mg
B. 拉力，
C. 推力，
D. 拉力，
二、实验题（本大题共2小题，共12.0分）
13.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。

（g=9.8m/s2）
（3）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每个格的边长L=5cm，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；平抛运动的初位置坐标______（如图丙，以O点为原点，水平向右为x轴正方向，竖直向下为y轴的正方向，g取10m/s2）。

14.两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（1）所示的装置．用小锤打击弹性金属片，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，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明______．
（2）乙同学采用如图（2）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的末端与可看作光滑的水平板相切；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在轨道出口处的水平初速度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，使两小铁球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N下端射出．实验可观察到的现象应是______．仅仅改变弧形轨道M的高度（保持AC不变），重复上述实验，仍能观察到相同的现象，这说明______．
三、计算题（本大题共3小题，共40.0分）
15.某直升飞机投物资时，可以停在空中不动，设投出物资离开飞机后由于降落伞的作
用能匀速下落，无风时落地速度为5m/s，若飞机停留在离地面100m高处空投物质时，由于风的作用，使降落伞和物资以1m/s的速度匀速向北运动．求：
（1）物资在空中的运动时间；
（2）物资落地时的速度大小；
（3）物资下落时水平向右移动的距离．
16.如图所示，AB为斜面，倾角为30°，小球从A点以初速度v0
水平抛出，恰好落在B点，求：
（1）AB间的距离；
（2）物体在空中飞行的时间
17.一根长L=60cm的绳子系着一个小球，小球在竖直平面内作圆周运动．已知球的质
量m=0.5kg，求：
（1）试确定到达最高点时向心力的最小值；
（2）小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度；
（3）当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力．（g=10m/s2）
答案和解析
1.【答案】B
【解析】解：A、质点做曲线运动，合力的方向与速度方向一定不在同一条直线上。

故
A、D错误。

B、根据牛顿第二定律知，加速度的方向与合力的方向一定相同。

故B正确。

C、物体做曲线运动，合力的方向与速度方向不同，则加速度方向与速度方向不同。

故C错误。

故选：B。

当物体所受的合力方向与速度方向在同一条直线上，物体做直线运动，不在同一条直线上，物体做曲线运动；加速度的方向与合力的方向相同．
解决本题的关键掌握判断物体做直线运动还是曲线运动的方法，关键看加速度的方向与速度的方向是否在同一条直线上．
2.【答案】C
【解析】解：A、由题意可知，两船渡河的时间相等，两船沿垂直河岸方向的分速度υ1相等，由υ1=υsinθ知两船在静水中的划行速率υ相等，选项A错误；
B、乙船沿BD到达D点，可见河水流速υ水方向沿AB方向，可见甲船不可能到达到正对岸，甲船渡河的路程较大，选项B错误；
C、由于甲船沿AB方向的位移大小x=（υcosθ+υ水）t==AB，可见两船同时到达D点，
选项C正确；
D、根据速度的合成与分解，υ水=υcosθ，而υsinθ=，得υ水=，选项D错误；
故选：C。

小船过河的速度为船在静水中的速度垂直河岸方向的分速度，故要求过河时间需要将船速分解为沿河岸的速度和垂直河岸的速度；要求两船相遇的地点，需要求出两船之间的相对速度，即它们各自沿河岸的速度的和．
本题考查了运动的合成与分解，相对速度，小船过河问题，注意过河时间由垂直河岸的速度与河宽决定．
3.【答案】B
【解析】解：A、由题意可知，伤员在竖直方向做匀速直线运动，根据竖直距离以L=50-5t 关系，可知上升的速度为5m/s，由于绳子长度为50m，所以通过10s可到达飞机，故A 错误，B正确；
C、根据运动的合成可知，伤员的运动速度即为两方向的速度合成，则为
m/s=5m/s，故CD错误；
故选：B。

伤员同时参与了两个分运动，水平方向与直升飞机一起匀速前进，同时竖直方向向上做匀速直线运动，实际运动是两个运动的合运动，先求分运动的速度，然后运用平行四边形定则求解合运动的速度，即可求解．
本题关键是理清两个分运动，然后求解出各个分运动的速度，最后合成合速度．
4.【答案】D
【解析】解：车的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，根据平行四边形定则，有v0cosθ=v绳，
而货物的速度等于沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度。

则有v货cosα=v绳
由于两绳子相互垂直，所以α=θ，则由以上两式可得，货物的速度就等于小车的速度。

故选：D。

小车参与两个分运动，沿绳子方向和垂直绳子方向的两个分运动；货物也参与两个分运动，沿绳子方向与垂直绳子方向．由于绳子长度一定，故货物上升的速度等于小车的速度．
解决本题的关键知道车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度，会根据平行四边形定则对物体进行合运动和分运动的确定．
5.【答案】C
【解析】解：A、乒乓球做的是平抛运动，加速度为g，是匀加速曲线运动，故A错误；
B、乒乓球做的是平抛运动，在水平方向做匀速直线运动，故B错误；
C、因为水平方向做匀速运动，网右侧的水平位移是左边水平位移的两倍，所以网右侧运动时间是左侧的两倍，故C正确；
D、竖直方向做自由落体运动，根据h=可知，击球点的高度与网高之比为：9：8，
故D错误。

故选：C。

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求解即可．
本题就是对平抛运动规律的考查，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来求解．
6.【答案】A
【解析】【分析】
明确抛体运动的轨迹取决于物体的初速度和加速度，明确加速度均为重力加速度，即可分析小球B的运动轨迹。

本题考查对抛体运动的掌握，要注意明确质量不同的物体在空中加速度是相同的，而影响物体运动的关键因素在于加速度，与质量无关。

【解答】
两球初速度大小和方向均相同，同时因抛出后两物体均只受重力，故加速度相同，因此二者具有相同的运动状态，故B的运动轨迹也是①，选项A正确，BCD错误。

故选A。

7.【答案】C
【解析】解：物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律得
F N-mg=m
得到F N=m（g+）
则当小物块滑到最低点时受到的摩擦力为f=μF N=μm（g+），故C正确，ABD错误。

故选：C。

物块滑到轨道最低点时，由重力和轨道的支持力提供物块的向心力，由牛顿第二定律求
出支持力，再由摩擦力公式求解摩擦力．
本题是牛顿定律和向心力、摩擦力知识的简单综合应用，关键是分析向心力的来源．8.【答案】A
【解析】解：对其中一个小球受力分析，如图，受重力，绳子的拉力，
由于小球做匀速圆周运动，故合力提供向心力；
将重力与拉力合成，合力指向圆心，由几何关系得，合力：
F=mg tanθ…①；
因为θ不同，则向心力不同，故C错误。

由向心力公式得到，F=mω2r…②；
设绳子与悬挂点间的高度差为h，由几何关系，得：r=h tanθ…③；
由①②③三式得，ω=，则T=，可知周期与绳子的长度和转动半径无关，故
A正确。

根据v=rω，两球转动半径不等，故线速度不同，故B错误。

根据平行四边形定则知，T=，因为θ不同，则拉力不同，故D错误。

故选：A。

小球靠重力和绳子的拉力提供向心力，根据牛顿第二定律求出周期、线速度的大小，向心力的大小，看与什么因素有关．
本题关键要对球受力分析，找向心力来源，求角速度；同时要灵活应用角速度与线速度、周期、向心加速度之间的关系公式．
9.【答案】C
【解析】解：A、根据H-h=知，篮球在空中飞行的时间：t=，故A、B错误。

C、篮球的水平位移为：x=，故C正确，D错误。

故选：C。

根据高度求出平抛运动的时间，结合初速度和时间求出水平位移．
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，结合运动学公式灵活求解．
10.【答案】B
【解析】解：当甲转过60°时，乙在这段时间里正好转过45°，由角速度的定义式ω=，有：
==
甲的转动半径为乙的一半，根据线速度与角速度的关系式v=rω可得：
=
故选：B。

由角速度的定义式ω=求解角速度之比，根据线速度与角速度的关系式v=Rω求解线速度之比．
本题关键是记住角速度的定义公式ω=和线速度与角速度的关系公式v=Rω，基础题
目．
11.【答案】C
【解析】解：转速为单位时间内转过的圈数，因为转动一圈，对圆心转的角度为2π，所以ω=2πnrad/s，因为要测量自行车前进的速度，即车轮III边缘上的线速度的大小，根据题意知：轮I和轮II边缘上的线速度的大小相等，据v=Rω可知：r1ω1=R2ω2，已知
ω1=2πn，则轮II的角速度ω2=ω1．因为轮II和轮III共轴，所以转动的ω相等即ω3=ω2，根据v=Rω可知，v=r3ω3=
故选：C。

大齿轮和小齿轮靠链条传动，线速度相等，根据半径关系可以求出小齿轮的角速度。

后轮与小齿轮具有相同的角速度，若要求出自行车的速度，需要知道后轮的半径，抓住角速度相等，求出自行车的速度。

解决本题的关键知道靠链条传动，线速度相等，共轴转动，角速度相等。

12.【答案】C
【解析】解：在最高点，根据向心力公式得：
mg-T=m
解得：T=
所以杆对球的作用力，方向向上，为推力，大小为
故选：C。

小球做圆周运动，在最高点合外力等于向心力，根据向心力公式求解．
本题考查杆-球模型问题，圆周运动的临界速度和向心力，难度不大，属于基础题．13.【答案】水平初速度相同 1.6 1.5 2 （-1，1）
【解析】解：（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平，为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，这就要求小球平抛的初速度相同，因此在操作中要求每次小球能从同一位置静止释放。

（2）由于O为抛出点，所以根据平抛运动规律有：
x=v0t
将x=32cm，y=19.6cm，代入解得：v0=1.6m/s。

（3）由图可知，物体由A→B和由B→C所用的时间相等，且有：
△y=gT2，由图可知△y=2L=10cm=0.1m，代入解得，T=0.1s
x=v0T，将x=3L=15cm，代入解得：v0=1.5 m/s，
竖直方向自由落体运动，根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度有：
v By==2 m/s。

故从抛出到B点所用时间为：t=
故从抛出到B点的水平位移为：x=v0t=1.5×0.2m=0.3m，
故从抛出到B点的竖直位移为：y=gt2=
所以x′=5L-x=0.25-0.3m=-0.05m=L，
y′=5L-y=0.25-0.2m=0.05m=L，
平抛运动的初位置坐标为（-1，1）。

故答案为：（1）水平，初速度相同；
（2）1.6；
（3）1.5，2，（-1，1）。

（1）平抛运动的初速度一定要水平，因此为了获得水平的初速度安装斜槽轨道时要注意槽口末端要水平；同时为了保证小球每次平抛的轨迹都是相同的，要求小球平抛的初速度相同；
（2）O点为平抛的起点，水平方向匀速x=v0t，竖直方向自由落体，据此可正
确求解；
（3）根据竖直方向运动特点△h=gt2，求出物体运动时间，然后利用水平方向物体做匀速运动，可以求出其水平速度大小，利用匀变速直线运动的推论可以求出B点的竖直分速度大小。

本题不但考查了平抛运动的规律，还灵活运用了匀速运动和匀变速运动的规律，是一道考查基础知识的好题目。

14.【答案】平抛运动在竖直方向上做自由落体运动两球相碰平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
【解析】解：（1）金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，两球同时落地，改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，知A球竖直方向上的运动规律与B球相同，即平抛运动的竖直方向上做自由落体运动．
（2）两小球能以相同的初速度v0同时分别从轨道M、N的末端射出．实验可观察到两球将相碰，知P球水平方向上的运动规律与Q球相同，即平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
故答案为：（1）平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，（2）两球相碰，平抛运动在水平方向上做匀速直线运动．
（1）根据A球的竖直分运动与B球的运动相同得出平抛运动竖直分运动是自由落体运动．
（2）根据P球水平方向上的分运动与Q球相同，得出平抛运动水平分运动是匀速直线运动．
该实验设计的巧妙，有创新性，使复杂问题变得更直观，因此在平抛运动的规律探究活动中不一定局限于课本实验的原理，要重视学生对实验的创新．
15.【答案】解：整个落地过程中水平方向与竖直方向始终做匀速直线运动
（1）下落的时间为：t==S=20S；
（2）竖直方向匀速直线运动，根据运动的合成，则有：落地时的速度大小
v==m/s；
（3）下落时水平向右移动的距离s=v水t=1×20m=20m；
答：（1）物资在空中的运动时间20s；（2）物资落地时的速度大小m/s；（3）物资下落时水平向右移动的距离20m．
【解析】（1）根据平抛运动，分解成水平方向匀速直线运动与竖直方向匀速直线运动，由运动学公式，即可求解；
（2）根据速度的合成，运用三角函数，可求出落地的速度的大小；
（3）根据分运动与合运动时间相等，结合位移与时间的关系式，即可求解．
考查运动的合成处理规律，掌握运动学公式的规律，注意分运动与合运动的等时性．16.【答案】解：小球做平抛运动，在水平方向上是匀速直线运动，在竖直方向上是自
由落体运动，则有x=v0t，y =gt2，
小球由A点抛出，落在B点，故有tan30°=，t ==，
x=v0t =
故AB间的距离s AB ==。

答：（1）AB 间的距离；
（2）物体在空中飞行的时间为；
【解析】小球从斜面抛出落在斜面上，其位移与水平方向的夹角为30°，根据位移夹角列方程求解时间，从而求出水平位移，最后根据实际位移与水平位移的关系求AB的距离；
解决该题的关键是知道平抛运动在水平方向和竖直方向的运动情况，熟记运动学相关公式；
17.【答案】解：（1）小球在最高点受重力和拉力，合力提供向心力，当拉力为零时，向心力最小，为mg=5N；
（2）重力恰好提供向心力时，速度最小，有：mg=m，解得：v ==；（3）当小球在最高点时的速度为3m/s时，拉力和重力的合力提供向心力，有：
F+mg=m
解得：F═m-mg=2.5N；
答：（1）到达最高点时向心力的最小值为5N；
（2）小球到达能够最高点继续做圆周运动的最小速度为m/s；
（3）当小球在最高点时的速度为3m/s时，绳对小球的拉力为2.5N．
【解析】（1）当重力恰好提供向心力时，向心力最小．
（2）根据重力提供向心力列式求解．
（3）根据拉力和重力的合力提供向心力列式求解．
本题关键明确向心力来源，根据牛顿第二定律列式分析讨论，基础题．
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