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高一物理考试
试卷满分 100分 考试时间75分钟
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，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.关于曲线运动，下列说法正确的是 ( )
A.物体在恒力作用下不可能做曲线运动 B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体，其速度大小一定变化 D.加速度不变的运动可能是曲线运动
2.一质点做曲线运动，速率逐渐减小，关于它在运动过程中经过P点时的速度v 和加速度a的方向，描述准确的是 ( )
3.景德镇传统圆器最重要的一道工序是做坯，即是依据最终的器型作出大致相应的坯体，来供后期制作印坯的时候使用.制作时将泥料放在陶车上，使其做匀速圆周运动，图中A、B、C三点到转轴的距离分别为3c m、1.5cm 、6 cm.已知陶车1m in转过90圈,则下列说法正确的是 ( )
A.陶车每秒转过的角度为3π
B. A、B、C三点的线速度之比为1:1:1
C. A、B、C三点的向心加速度之比为2:1:2
D.陶车的转速加快时，A、B两点线速度的比值变大
4.一小船欲渡过宽60m河流，船在静水中的速度为5m/s，河水的流速为3m/s.则小船的最短渡河时间和以最小位移渡河的时间分别为 ( )
A.12 s 20 s B.12 s 15 s C.15 s 20 s D.10 s 20 s
5.如图所示，从倾角为θ的斜面上某点沿水平方向抛出两个小球a和b，已知a球的初速度为v ，b球的初速度为 ，两小球均落在斜面上，不计空气阻力，则 ( )
A.两小球落在斜面上时速度方向不同
B.两小球在空中运动时间之比为1：2
C.两小球距离斜面的最远距离之比为1：2
D.两小球距离斜面的最远距离之比为：
6.某同学根据打夯机原理制成了如图所示仪器，底座与支架连在一起，支架的上方有一转轴，轴上连有一根轻杆，杆的另一端固定一铁球，球转动半径为r，底座和支架的质量为M，铁球的质量为m，其余各部件的质量都忽略不计，忽略空气阻力和转轴摩擦力，重力加速度为g.使铁球在竖直平面内做圆周运动，若小球运动到最高点时，底座对地面的压力为零，则此时小球的速度大小为( )
7.如图所示，将质量为m的小球从倾角θ=30°的光滑斜面上A点以速度 水平抛出(即v ∥CD)，小球运动到B点，已知AB间的高度h=5m，重力加速度g取 则小球从A点运动到B点所用的时间和到达B 点时的速度大小分别为 ( )
A.1 s 20m/s
C.2 s 20m/s
8.如图所示，a、b、c分别为一水龙头从地面沿三个不同的方向射出的水柱轨迹图.已知出射时的水流速度大小相同，不计空气阻力，下列说法正确的是 ( )
A.轨迹a 中的水在空中运动的时间最长
B.轨迹c中的水在空中运动的时间最长
C.轨迹c中的射出的水的水平方向速度最大
D.轨迹b中的射出的水的水平方向速度最大
9.两端封闭的玻璃管中注满清水，将管转至图示竖直位置，质量为0.2kg的物块在x方向的速度—时间图像和y方向的位移—时间图像如图所示，下列说法正确的是 ( )
A. t=0时,物体的初速度大小为0.1m /s
B.物体所受的合外力大小为0.01 N，做匀变速曲线运动
C.0~2s内物体的位移大小为
D.2s末物体速度大小为
10.如图甲所示，竖直平面内固定有一光滑的圆环，圆心为O，半径为R.小球穿过圆环，绕圆心O做圆周运动.某同学使用传感器记录下小球运动到最高点时圆环与小球间弹力F，以及在最高点的速度v，图乙为F--v 图像,重力加速度 g 取10 m/s ,则 ( )
A.小球的质量为1.5kg
B.固定圆环的半径R 为0.3m
C.当 时，小球受到圆环弹力大小为5 N，方向竖直向上
D.当 时，小球受到圆环弹力大小为17.5N，方向竖直向下
二、实验题(本题共2小题，共14分)
11.(6分)某学习小组做探究平抛运动规律的实验.
(1)在图甲中用小锤击打弹性金属片后，a球沿水平方向抛出，做平抛运动，同时b球被释放，做自由落体运动，观察到两球同时落地.改变小锤击打力度，两球仍然同时落地.以上现象说明 .(填正确答案标号)
A.平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动
B.两小球在空中运动的时间相等
C.两小球落地时速度相等
D.两小球在竖直方向的加速度相等
(2)在图乙中同时断电后 P、Q两个小球同时沿着斜槽滚下，观察到 P、Q两个小球撞在一起，则说明平抛运动在水平方向上做 运动.
(3)利用频闪相机拍摄图甲中a小球运动过程，经处理后得到如图丙所示的点迹图像.方格纸每小格的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，则该小球做平抛运动的初速度为 m/s；若以A点为坐标原点，水平向右和竖直向下为正方向建立直角坐标系，记小方格的长度为1,则小球的抛出点坐标为 .(g 取10 m/s )
12.(8分)某同学用向心力演示器探究向心力大小的表达式，实验情景如图甲、乙、丙所示，其中球的尺寸相等，只有乙情景皮带两端塔轮的半径不相等.
(1)三个情景中 (选填“甲”“乙”或“丙”)是探究向心力大小F与角速度ω的关系.
(2)在图乙情景中，若左右两钢球所受向心力的比值为4：1，则实验中选取左右两个变速塔轮的半径之比为 .
(3)另一同学运用小球竖直平面做圆周运动，经过最低点时需要的向心力与提供的向心力是否相等来验证向心力大小的表达式，实验装置如图丁所示.已知当地重力加速度为g，主要实验步骤如下：
①用天平测出小钢球的质量m；
②用游标卡尺测出小钢球直径d；
③轻质细线一端与小钢球相连，另一端固定在拉力传感器上，并测出悬挂点至球心的距离L，小球静止时光电门的光正好对准小钢球的球心处；
④将小钢球拉到适当的高度处释放，测出小钢球通过光电门的时间t，则此时小钢球向心力表达式可表示为 (用题中字母表示)；
⑤读出力传感器示数的最大值 ，则向心力还可表示为 (用题中字母表示)；
⑥对比和 的大小，可得出结论.
三、计算题(本题共3小题，共40分.作答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13.(10分)如图所示，把一质量为m的小球放在光滑的半球形容器中，使小球沿容器的内壁在某一水平面做匀速圆周运动.已知半球形容器的半径为R，重力加速度为g，当小球和球心连线与竖直方向所成的夹角为θ时，求：
(1)容器壁对小球的弹力大小；
(2)小球做匀速圆周运动的周期 T.
14.(12分)如图所示，沙滩排球比赛中，球员将球在边界中点正上方沿中线水平向右击出，空气阻力忽略不计.
(1)若球刚好过网落在对方场地中间位置，求击球高度 H 与球网高度h 之比；
(2)若已知击球高度 球网高度 、半个球场的长度x，重力加速度为g，球既不出界又不触网，求其初速度 v 大小的范围.
15.(18分)合成与分解是在等效的思想下解决复杂运动的一种重要方法，我们可以按照问题的实际情况进行恰当地合成与分解，将复杂运动变为简单运动来研究.如图所示，虚线AB与水平地面的夹角为37°，质量为m的小球从P 点以大小为v 的初速度沿与AB平行的方向抛出，运动过程中小球始终受到大小 方向水平向右的风力的作用，C是虚线AB上的点，PC与虚线AB 垂直，且P、C两点间的距离为 经过一段时间，小球运动到虚线AB上的D 点，重力加速度为g, 小球可视为质点.
(1)研究小球从 P 点运动至地面的过程，可以将小球的速度沿水平与竖直方向分解.
①求小球从 P 点运动到最高点的时间；
②若小球离地面的高度 重力加速度 g取 ，求小球落地时的水平位移大小.
(2)研究小球从P点运动到D 点的过程，可以将F与G 合成一个力，据此请求出小球从 P 点运动到D 点的时间.
高一物理答案
1. D 2. C 3. A 4. B 5. C 6. A 7. D 8. AC 9. BD 10. BC
11.(1)ABD(1分) (2)匀速直线(1分) (3)1.5(2分) (-3,-1)(2分)
12.(1)乙(2分) (2)1:2(2分) (2分) (2分)
13.解：(1)小球的受力如图所示 (1分)
设小球做匀速圆周运动的半径为r，由几何关系有r=Rsinθ (1分)
又 (2分)
联立解得 (2分)
14.解：(1)由平抛运动规律有 (1分)
且 (1分)
又 (1分)
(1分)
联立解得 (1分)
(2)球若不出界，则 (1分)
且2x=v t (1分)
解得初速度最大值 (1分)
球若不触网，则 (1分)
且x=v t (1分)
解得初速度最小值 (1分)
球既不出界又不触网，其初速度 v 大小的范围为 (1分)
15.解：(1)①小球在最高点时速度沿水平方向，则竖直方向的分速度为0
有 (2分)
解得 (1分)
②竖直方向上小球做竖直上抛运动，有 (2分)
水平方向上做匀加速运动，有 (2分)
其中 (2分)
联立解得 t=2s,x=31m (2分)
(2)把 与小球的重力合成
有 (1分)
由牛顿第二定律 (1分)
解得 (1分)
设F合 与 F的夹角为θ，则
解得θ=53°
由几何关系可得 PC与F 的夹角为θ=53°,则 F合与 v 的夹角为90° (1分)
则小球从 P 点到D 点做类平抛运动
由类平抛运动的规律有 (2分)
解得 (1分)

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