高一物理考试
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章至第六章第3节。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 河北杂技，历史悠久，源远流长。如图甲所示，在杂技表演中，演员A沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员B顶着杆匀速水平向右移动。若建立如图乙所示的坐标系，其中x与y分别表示演员A在水平方向、竖直方向的位移，则在该过程中演员A的运动轨迹可能是下图中的（ ）
A. B.
C. D.
2. 某次晨练中，小强沿圆形跑道匀速跑步半个小时。关于这段时间内小强的速度和加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 速度和加速度都不变 B. 速度和加速度都改变
C. 速度改变，加速度不变 D. 速度不变，加速度改变
3. 体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
4. 如图所示，一轻质软杆下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的小球（视为质点），小球在水平面内做半径为R、线速度大小为v的匀速圆周运动。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球所受的合力为0
B. 小球所受杆的弹力大小为
C. 小球受到重力和杆对球的弹力两个力的作用
D. 小球受到重力、杆对球的弹力和向心力三个力的作用
5. 如图所示，一人（图中未画出）站在岸上，利用绳和定滑轮拉船，使船以大小为v的速度匀速靠岸。当绳AO段与水平面的夹角为30°时，绳的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
6. 一阶梯如图所示（有很多级台阶，图中只画出了一部分），每级台阶的高度和宽度均为，一小球（视为质点）以大小为的速度水平飞出，取重力加速度大小，不计空气阻力，小球第一次将落在第n级台阶上，则n为（ ）
A 10 B. 11 C. 12 D. 13
7. 在中国传统文化中，圆是一个重要的符号，它代表着完整、和谐、团结和无限。有一种餐桌，其中间是一个可以匀速转动的、半径为R的圆盘，如图所示，圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略，放置在圆盘边缘的餐具（视为质点）与圆盘间的动摩擦因数是其与餐桌间动摩擦因数的倍。现缓慢增大圆盘的转速，直到餐具恰好能从圆盘边缘滑出并恰好滑到餐桌的边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则餐桌的半径为（ ）
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 春节期间，燃放的烟花增加了节日喜庆的气氛。烟花的运动轨迹往往是漂亮的曲线，对于做曲线运动的烟花，下列说法正确的是（ ）
A. 烟花运动过程中的速度一定增大
B. 烟花运动过程中的速度方向一定变化
C. 烟花运动过程中可能不受力的作用
D. 在某一时刻，烟花的速度可能为零
9. 摩擦传动机构由两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等组成，具有结构简单、制造容易、运转平稳等优点。如图所示，一摩擦传动机构的轮匀速转动，并带动轮转动，传动过程中轮缘间不打滑，轮的半径是轮半径的4倍，A、C两点分别在轮与轮的边缘，。下列说法正确的是（ ）
A. A、C两点线速度大小之比为
B. 、两轮的角速度大小之比为
C. B、C两点的向心加速度大小之比为
D. 在相同时间内，B、C两点通过的路程之比为
10. 某雨雪天气，一小汽车在限速80km/h的公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的交警在泥地中发现一个小的金属物体，经比对，发现它是车顶上一个松脱的零件，事故发生时零件被水平抛出而陷在泥里。交警测得零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为16.5m，车顶距泥地的高度为1.8m。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 零件在空中运动的时间为0.5s B. 零件在空中运动的时间为0.6s
C. 发生事故时，汽车超速行驶 D. 发生事故时，汽车没有超速行驶
三、非选择题：共54分。
11. 某同学用如图所示的装置探究钢球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、转动半径r和角速度ω之间的关系。
（1）本实验使用的实验方法是________（填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（2）将两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽上，调整塔轮上的皮带和小球位置，使两球的转动半径r和角速度ω都相同。转动手柄，可探究________。
A. 向心力的大小F与质量m的关系
B. 向心力的大小F与转动半径r的关系
C. 向心力的大小F与角速度ω的关系
（3）某次实验中，两质量相同的小球放置的位置如图所示（转动半径相同），已知用皮带连接的塔轮的半径之比为3：1，则左边塔轮与右边塔轮的角速度大小之比为________，标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________。
12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。
（1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（ ）
A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。请完成下列填空：
①A点________（填“是”或“不是”）抛出点。
②若取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为________，小球通过B点时的速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
13. 如图所示，质量为m的小球置于内壁光滑的正方体盒子内（可视为质点)，盒子的边长略大于球的直径．使该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，当盒子通过最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力．重力加速度大小为g．求盒子做匀速圆周运动的周期T．
14. 《西游记》中，一只大龟浮水作舟，驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。如图所示，A处下游靠河岸B处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸（笔直）的最大夹角θ = 37°，河流中水流的速度大小恒为v0。取sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。
（1）要使大龟从A点以恒定的速度安全到达对岸，求大龟在静水中的最小速度vmin；
（2）若河宽为d，求在（1）中情况下，大龟渡河的时间t。
15. 某闯关节目中某个环节的示意图如图所示，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷（图中为一斜面），A点左侧是一段水平跑道，长为的轻绳一端悬挂在O点，另一端在A点，斜面的底边和高均为L。某质量为m的选手（视为质点）助跑后在A点抓住轻绳末端跳出，到达最低点（最低点在斜面底端的正上方且与斜面顶端在同一水平线上）时松手并水平飞出，一段时间后落在斜面的中点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求该选手松手时的速度大小v；
（2）求该选手松手前瞬间对轻绳拉力大小F；
（3）若选手可以调整松手时的速度大小，该选手想使自己落在斜面上时的速度最小，求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h及其落在斜面上时的最小速度。高一物理考试
本试卷满分100分，考试用时75分钟。
注意事项：
1．答题前，考生务必将自己的姓名、考生号、考场号、座位号填写在答题卡上。
2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
4．本试卷主要考试内容：人教版必修第二册第五章至第六章第3节。
一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1. 河北杂技，历史悠久，源远流长。如图甲所示，在杂技表演中，演员A沿竖直杆匀减速向上爬，同时演员B顶着杆匀速水平向右移动。若建立如图乙所示的坐标系，其中x与y分别表示演员A在水平方向、竖直方向的位移，则在该过程中演员A的运动轨迹可能是下图中的（ ）
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由题意知，演员B水平向右做匀速直线运动，加速度为零；演员A沿杆向上做匀减速直线运动，加速度向下，故演员A的实际加速度竖直向下；初速度与加速度不在一条直线上，所以演员A的运动轨迹可能为向下弯曲的曲线。
故选C。
2. 某次晨练中，小强沿圆形跑道匀速跑步半个小时。关于这段时间内小强的速度和加速度，下列说法正确的是（ ）
A. 速度和加速度都不变 B. 速度和加速度都改变
C. 速度改变，加速度不变 D. 速度不变，加速度改变
【答案】B
【解析】
【详解】小强做匀速圆周运动，加速度方向时刻在变，速度方向时刻在变。
故选B。
3. 体育课上，小壮将铅球水平推出。不计空气阻力。对铅球被水平推出后在空中运动的过程，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a与速度大小v随运动时间t变化的关系图像中，可能正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】AB．由于不计空气阻力，铅球被水平推出后只受重力作用，加速度等于重力加速度，不随时间改变，故A正确、B错误；
CD．铅球被水平推出后做平抛运动，竖直方向有
则抛出后速度大小为
可知速度大小与时间不是一次函数关系，故CD错误。
故选A。
4. 如图所示，一轻质软杆下端固定在水平地面上，上端连接一质量为m的小球（视为质点），小球在水平面内做半径为R、线速度大小为v的匀速圆周运动。不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 小球所受的合力为0
B. 小球所受杆的弹力大小为
C. 小球受到重力和杆对球的弹力两个力的作用
D. 小球受到重力、杆对球的弹力和向心力三个力的作用
【答案】C
【解析】
【详解】A．小球做匀速圆周运动，则所受的合力不为0，选项A错误；
B．弹力和重力的合力充当向心力，则小球所受杆的弹力大小为
选项B错误；
CD．小球受到重力和杆对球的弹力两个力的作用，两个力的合力充当向心力，选项C正确，D错误。
故选C。
5. 如图所示，一人（图中未画出）站在岸上，利用绳和定滑轮拉船，使船以大小为v的速度匀速靠岸。当绳AO段与水平面的夹角为30°时，绳的速度大小为（ ）
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】将船的速度分解为沿绳子方向的速度和垂直绳子方向的速度，则绳的速度大小为
故选B。
6. 一阶梯如图所示（有很多级台阶，图中只画出了一部分），每级台阶的高度和宽度均为，一小球（视为质点）以大小为的速度水平飞出，取重力加速度大小，不计空气阻力，小球第一次将落在第n级台阶上，则n为（ ）
A. 10 B. 11 C. 12 D. 13
【答案】D
【解析】
【详解】如图
设小球落到斜线上的时间t，水平方向
竖直方向
且
解得
相应的水平距离
台阶数
知小球第一次将落在第13级台阶上。
故选D。
7. 在中国传统文化中，圆是一个重要的符号，它代表着完整、和谐、团结和无限。有一种餐桌，其中间是一个可以匀速转动的、半径为R的圆盘，如图所示，圆盘与餐桌在同一水平面内且两者之间的间隙可忽略，放置在圆盘边缘的餐具（视为质点）与圆盘间的动摩擦因数是其与餐桌间动摩擦因数的倍。现缓慢增大圆盘的转速，直到餐具恰好能从圆盘边缘滑出并恰好滑到餐桌的边缘。若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则餐桌的半径为（ ）
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【详解】令餐具与圆盘间的摩擦因数为μ，餐具恰好从圆盘边缘滑出，最大静摩擦力提供向心力，根据牛顿第二定律，则有
μmg=mω2R
解得
餐具从圆盘上滑出时的速度为
餐具恰好滑到餐桌边缘速度减小到0时，餐具在餐桌上做匀减速运动的加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得
根据匀变速直线运动规律
代入数据可得滑过的位移
餐桌半径为
故选A。
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8. 春节期间，燃放烟花增加了节日喜庆的气氛。烟花的运动轨迹往往是漂亮的曲线，对于做曲线运动的烟花，下列说法正确的是（ ）
A. 烟花运动过程中的速度一定增大
B. 烟花运动过程中的速度方向一定变化
C. 烟花运动过程中可能不受力的作用
D. 在某一时刻，烟花的速度可能为零
【答案】BD
【解析】
【详解】BC．烟花做曲线运动，所以烟花一定受到力的作用，且合力一定指向曲线的凹侧，速度方向一定变化，B正确，C错误；
A．当速度与合外力方向成钝角时，烟花的速度逐渐减小，A错误；
D．在烟花刚升起的时刻，烟花的速度为零，D正确。
故选BD。
9. 摩擦传动机构由两个相互压紧的摩擦轮及压紧装置等组成，具有结构简单、制造容易、运转平稳等优点。如图所示，一摩擦传动机构的轮匀速转动，并带动轮转动，传动过程中轮缘间不打滑，轮的半径是轮半径的4倍，A、C两点分别在轮与轮的边缘，。下列说法正确的是（ ）
A. A、C两点的线速度大小之比为
B. 、两轮的角速度大小之比为
C. B、C两点的向心加速度大小之比为
D. 在相同的时间内，B、C两点通过的路程之比为
【答案】AC
【解析】
【详解】AB．轮与轮靠摩擦传动，其边缘的线速度大小相等，故A、C两点的线速度大小之比为
根据
可得、两轮的角速度大小之比为
故A正确，B错误；
C．根据可知A、C两点的向心加速度大小之比为
根据可知A、B两点的向心加速度大小之比为
所以B、C两点的向心加速度大小之比为
故C正确；
D．根据可知A、B两点的线速度大小之比为
其中
B、C两点的线速度大小之比为
所以在相同的时间内，B、C两点通过的路程之比为
故D错误；
故选AC。
10. 某雨雪天气，一小汽车在限速80km/h的公路上与路旁障碍物相撞。处理事故的交警在泥地中发现一个小的金属物体，经比对，发现它是车顶上一个松脱的零件，事故发生时零件被水平抛出而陷在泥里。交警测得零件在事故发生时的原位置与陷落点的水平距离为16.5m，车顶距泥地的高度为1.8m。取重力加速度大小，不计空气阻力。下列说法正确的是（ ）
A. 零件在空中运动时间为0.5s B. 零件在空中运动的时间为0.6s
C. 发生事故时，汽车超速行驶 D. 发生事故时，汽车没有超速行驶
【答案】BC
【解析】
【详解】AB．零件在空中做平抛运动的时间为
故A错误，B正确；
CD．零件做平抛运动的初速度，即车速度
即发生事故时，汽车超速行驶，故C正确，D错误。
故选BC。
三、非选择题：共54分。
11. 某同学用如图所示的装置探究钢球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、转动半径r和角速度ω之间的关系。
（1）本实验使用的实验方法是________（填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（2）将两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽上，调整塔轮上的皮带和小球位置，使两球的转动半径r和角速度ω都相同。转动手柄，可探究________。
A. 向心力的大小F与质量m的关系
B. 向心力的大小F与转动半径r的关系
C. 向心力的大小F与角速度ω的关系
（3）某次实验中，两质量相同的小球放置的位置如图所示（转动半径相同），已知用皮带连接的塔轮的半径之比为3：1，则左边塔轮与右边塔轮的角速度大小之比为________，标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________。
【答案】（1）控制变量法
（2）A （3） ①. 1：3 ②. 1：9
【解析】
小问1详解】
本实验使用实验方法是控制变量法。
【小问2详解】
由图可以知道，图中的两个小球的质量不同，所以该图是控制半径和角速度不变，只改变质量，来研究向心力的大小F与质量m的关系。
故选A。
【小问3详解】
[1][2]根据题意，两球质量相同，转动半径相同，故格数之比为
由于两塔轮通过皮带连接，故塔轮边缘点的线速度相同，则
所以格数之比为
12. 某物理兴趣小组在做“研究平抛运动”实验。
（1）在安装实验装置的过程中，必须使斜槽末端切线水平，这样做的目的是（ ）
A. 保证小球飞出时，速度既不太大，也不太小
B. 保证小球从斜槽末端飞出时的速度水平
C. 保证小球在空中运动的时间每次都相等
D. 保证小球运动的轨迹是一条抛物线
（2）某同学记录了小球运动轨迹上的A、B、C三点，取A点为坐标原点，各点的坐标如图所示。请完成下列填空：
①A点________（填“是”或“不是”）抛出点。
②若取重力加速度大小，则小球离开斜槽末端时的初速度大小为________，小球通过B点时的速度大小为________。（结果均保留两位有效数字）
【答案】（1）B （2） ①. 不是 ②. 1.5 ③. 2.5
【解析】
【小问1详解】
研究平抛运动的实验很关键的地方是要保证小球能够水平飞出，只有水平飞出时的小球才能做平抛运动，所以必须使斜槽末端切线水平。
故选B。
【小问2详解】
[1]根据初速度为零的匀加速直线运动在连续相等的时间间隔内位移之比为，由图可知
故A点不是抛出点。
[2]竖直方向由逐差法可知
代入数据可得
水平方向有
可得小球离开斜槽末端时初速度大小为
[3]因为
所以小球通过B点时的速度大小为
13. 如图所示，质量为m的小球置于内壁光滑的正方体盒子内（可视为质点)，盒子的边长略大于球的直径．使该盒子在竖直平面内做半径为R的匀速圆周运动，当盒子通过最高点时，盒子与小球之间恰好无作用力．重力加速度大小为g．求盒子做匀速圆周运动的周期T．
【答案】T=
【解析】
【详解】设小球做匀速圆周运动的线速度大小为v，由于小球通过最高点时，其与盒子间恰好无作用力，可知:mg=
小球做匀速圆周运动的周期为：T=
解得：T=.
故本题答案是：T=
14. 《西游记》中，一只大龟浮水作舟，驮着唐僧师徒四人和白龙马渡过了通天河。如图所示，A处的下游靠河岸B处是个旋涡，A点和旋涡的连线与河岸（笔直）的最大夹角θ = 37°，河流中水流的速度大小恒为v0。取sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。
（1）要使大龟从A点以恒定的速度安全到达对岸，求大龟在静水中的最小速度vmin；
（2）若河宽为d，求在（1）中情况下，大龟渡河的时间t。
【答案】（1）0.2v0；（2）
【解析】
【详解】（1）当大龟在静水中的速度v2与其在河流中的速度v垂直时，大龟在静水中的速度v2最小，且最小值
（2）此时大龟航行的实际速度大小
则大龟的位移为
联立解得，大龟渡河的时间
15. 某闯关节目中某个环节的示意图如图所示，参与游戏的选手会遇到一个人造山谷（图中为一斜面），A点左侧是一段水平跑道，长为的轻绳一端悬挂在O点，另一端在A点，斜面的底边和高均为L。某质量为m的选手（视为质点）助跑后在A点抓住轻绳末端跳出，到达最低点（最低点在斜面底端的正上方且与斜面顶端在同一水平线上）时松手并水平飞出，一段时间后落在斜面的中点。重力加速度大小为g，不计空气阻力。
（1）求该选手松手时的速度大小v；
（2）求该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小F；
（3）若选手可以调整松手时的速度大小，该选手想使自己落在斜面上时的速度最小，求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h及其落在斜面上时的最小速度。
【答案】（1）；（2）；（3）
【解析】
【详解】（1）设该选手松手后在空中运动的时间为t，由平抛运动得，竖直方向
水平方向
解得该选手松手时的速度大小为
（2）设该选手松手前瞬间所受轻绳的拉力大小为，由牛顿第二定律
根据牛顿第三定律有
解得该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小为
（3）设该选手松手时的速度大小为，松手后在空中运动的时间为，有
，
可得
设该选手落在斜面上时的竖直分速度大小为，有
设该选手落在斜面上时的速度大小为，有
可得
根据数学知识可知，当且仅当时，最小，解得
将代入，可得
