高級(jí)中學(xué)名校試卷PAGEPAGE12025北京通州高一（下）期中物理考生須知：1.本試卷共兩部分，共8頁，26道小題。滿分為100分，考試時(shí)間為90分鐘。2.試題答案一律填涂或書寫在答題卡上，在試卷上作答無效。3.在答題卡上，選擇題用2B鉛筆作答，其他試題用黑色字跡簽字筆作答。4.考試結(jié)束，請將答題卡交回。第一部分（選擇題共60分）一、單項(xiàng)選擇題（本題共20小題。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一個(gè)選項(xiàng)是最符合題意的。每小題3分，共60分）請閱讀下述文字，完成第1題、第2題、第3題、第4題、第5題。如圖甲所示，一個(gè)小鐵球在水平紙面上做直線運(yùn)動(dòng)，初速度為v?。為了研究小鐵球的運(yùn)動(dòng)情況，利用一塊條形磁鐵從不同方向給它施加力的作用。某次操作中小鐵球沿圖乙中實(shí)線所示軌跡運(yùn)動(dòng)。1.如圖乙所示的小鐵球的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于條形磁鐵位置的判斷，下列說法正確的是（）A.可能放在A位置 B.可能放在B位置C.可能放在C位置 D.可能放在D位置2.小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，途經(jīng)P點(diǎn)時(shí)的速度為v，虛線是曲線上過P點(diǎn)的切線，圖2中P點(diǎn)速度方向表示正確的是（）A. B.C. D.3.若初始時(shí)將條形磁鐵放在D位置，下列說法中對圖乙小鐵球的軌跡描述合理的是（）A.軌跡沿過C的直線 B.軌跡仍沿實(shí)線C.軌跡過A、C之間 D.軌跡過C、D之間4.如圖乙所示小鐵球的運(yùn)動(dòng)情況，下列說法正確的是（）A.小鐵球可能不受力B.小鐵球可能處于平衡狀態(tài)C.小鐵球的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)D.小鐵球的速度變化量的方向與它受力的方向總是一致5.如圖乙所示的小鐵球的運(yùn)動(dòng)情況，關(guān)于小鐵球的加速度，下列說法正確的是（）A.可能為0B.一定不為0C.大小始終不變D.方向始終與速度方向相同【答案】1.B2.B3.D4.D5.B【解析】【1題解析】當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向?yàn)檐壽E的切線方向，速度方向與力分居于軌跡的兩側(cè)，力指向軌跡的凹側(cè)，由于小鐵球和磁鐵之間存在吸引力，所以該力應(yīng)指向左下方，故條形磁鐵可能放在B位置。故選B。【2題解析】當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向?yàn)檐壽E的切線方向。故選B?！?題解析】當(dāng)物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度方向?yàn)檐壽E的切線方向，速度方向與力分居于軌跡的兩側(cè)，力指向軌跡的凹側(cè)，若初始時(shí)將條形磁鐵放在D位置，則小鐵球的軌跡可能過C、D之間。故選D。【4題解析】由于小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)，是變速運(yùn)動(dòng)，處于非平衡狀態(tài)，則速度變化量不為零，則小鐵球一定有加速度，但加速度不一定保持不變，則小鐵球不一定做勻變速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知小鐵球的合外力不為零，根據(jù)加速度的定義式可知小鐵球的速度變化量的方向與加速度方向一致，且加速度的方向與它受力的方向總是一致。故選D?！?題解析】由于小鐵球做曲線運(yùn)動(dòng)，是變速運(yùn)動(dòng)，則速度變化量不為零，則小鐵球一定有加速度，但加速度大小不一定保持不變，加速度的方向與速度變化量的方向相同，與速度方向無關(guān)。故選B。請閱讀下述文字，完成第6題、第7題、第8題、第9題、第10題。如圖所示，一個(gè)半徑為R的圓盤在水平面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，其角速度為ω。盤面上距圓盤中心為r的位置有一個(gè)質(zhì)量為m的小物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。6.小物體的向心力由其（）A.受到的重力提供B.受到的靜摩擦力提供C.受到的滑動(dòng)摩擦力提供D.受到的重力與圓盤對其支持力的合力提供7.小物體的線速度大小為（）A.ω2R B.ωR C.ωr D.ω2r8.若小物體的質(zhì)量增大，其他條件不變，則小物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將（）A.變大 B.變小 C.先變小后變大 D.無法確定9.若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增加，小物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小物體的轉(zhuǎn)動(dòng)周期將（）A.變大 B.變小 C.先變小后變大 D.無法確定10.當(dāng)半徑為R=0.20m的圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)角速度為ω=4rad/s時(shí)，質(zhì)量為m=0.10kg的小物體距圓盤中心r=0.10m的位置恰好不會(huì)滑動(dòng)而隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力），重力加速度g取10m/s2，則圓盤與小物體接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（）A.0.16 B.0.4 C.1.6 D.3.2【答案】6.B7.C8.A9.B10.A【解析】【6題解析】由題意可知，小物體的向心力由其受到的靜摩擦力提供，重力與圓盤對其的支持力是一對平衡力。故選B。【7題解析】小物體的線速度大小為故選C。【8題解析】小物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力故若小物體的質(zhì)量增大，其他條件不變，則小物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將變大。故選A?！?題解析】由于周期可知若圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度增加，小物體仍隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則小物體的轉(zhuǎn)動(dòng)周期將變小。故選B。【10題解析】由牛頓第二定律可得圓盤與小物體接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為故選A。請閱讀下述文字，完成第11題、第12題、第13題、第14題、第15題。圖甲為某科技興趣小組制作的拋石機(jī)示意圖。支架固定在水平地面上，輕桿AB可繞支架頂部水平轉(zhuǎn)軸OO'在豎直面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。A端凹槽內(nèi)裝有一小石塊，B端固定一配重。將桿沿逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)至與豎直方向成θ角后由靜止釋放，桿在配重作用下轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)石塊被水平拋出。不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g。11.石塊被水平拋出后做（）A.平拋運(yùn)動(dòng) B.圓周運(yùn)動(dòng)C.勻速運(yùn)動(dòng) D.勻變速直線運(yùn)動(dòng)12.若桿上的A、B兩點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸OO'的距離之比為2：1，則拋石機(jī)在某次拋投的過程中（）A.A、B兩點(diǎn)的周期之比為2∶1B.A、B兩點(diǎn)角速度之比為2∶1C.A、B兩點(diǎn)的線速度之比為2：1D.A、B兩點(diǎn)向心加速度之比為4∶113.若石塊被拋出的速度增大，石塊從被拋出到落地，則（）A.石塊飛行時(shí)間變短 B.石塊飛行時(shí)間變長C.石塊水平位移減小 D.石塊水平位移增大14.如圖乙所示，在拋石機(jī)的正前方豎直放置一塊靶，已知水平轉(zhuǎn)軸OO'距靶的水平距離為x，水平轉(zhuǎn)軸OO'距地面的高度為h，A點(diǎn)到轉(zhuǎn)軸OO'的距離為L，靶的上邊緣距地面的高度為H。所給條件能保證石塊觸靶，石塊從被拋出到打到靶上所用最短時(shí)間為（）A B.C. D.15.如圖丙所示，某次打靶時(shí)，石塊打到靶心上方的“6”環(huán)處。想要打中靶心的“10”環(huán)處，若僅改變一個(gè)條件，以下可能實(shí)現(xiàn)的方法是（）A.減小石塊的質(zhì)量B.降低靶的高度C.增大拋石機(jī)到靶的距離D.減小拋石機(jī)到靶的距離【答案】11.A12.C13.D14.D15.C【解析】【11題解析】石塊被水平拋出后只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，故做平拋運(yùn)動(dòng)。故選A?！?2題解析】AB．桿上的A、B兩點(diǎn)繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，故角速度相同，則A、B兩點(diǎn)的周期之比為1∶1，故AB錯(cuò)誤；C．根據(jù)可得A、B兩點(diǎn)的線速度之比為故C正確；D．根據(jù)可得A、B兩點(diǎn)的向心加速度之比為故D錯(cuò)誤。故選C?！?3題解析】根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，可知若石塊被拋出的速度增大，石塊從被拋出到落地時(shí)，石塊飛行的時(shí)間不變，水平位移增大。故選D?！?4題解析】要使石塊從被拋出到打到靶上所用時(shí)間最短，則豎直方向下落的距離最短，則解得故選D。【15題解析】A．僅減小石塊的質(zhì)量，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，石塊平拋的初速度變大，拋物線向上偏移，不可以擊中靶心，A錯(cuò)誤；B．降低靶的高度，石塊平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡不變，不可以擊中靶心，故B錯(cuò)誤；CD．僅增大投石機(jī)到靶的距離，石塊飛行距離變大，飛行時(shí)間變長，可以擊中靶心，C正確，D錯(cuò)誤；故選C。請閱讀下述文字，完成第16題、第17題、第18題、第19題、第20題。如圖所示，細(xì)線下端拴一個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)），細(xì)線上端固定在天花板的O'點(diǎn)，使小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，圓心為O點(diǎn)，細(xì)線沿圓錐面旋轉(zhuǎn)形成圓錐擺。已知小球質(zhì)量為m，細(xì)線長為L，細(xì)線與豎直方向的夾角為θ，重力加速度為g。（細(xì)線不可伸長且小球質(zhì)量遠(yuǎn)大于細(xì)線的質(zhì)量）16.小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由（）A.小球受到的重力提供B.小球受到的重力與細(xì)線對小球拉力的合力提供C.細(xì)線對小球的拉力與小球所受離心力的合力提供D.小球受到的重力、細(xì)線對小球的拉力與小球所受離心力的合力提供17.小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為（）A.L B.Lsinθ C.Lcosθ D.Ltanθ18.如果改變小球的初速度，使小球在另一個(gè)較高的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（即夾角θ變大，繩長不變）。改變初速度前后小球運(yùn)動(dòng)的加速度大小分別為a?和a?，則（）A.a?=a? B. C.a?<a? D.無法確定19.如果改變小球的初速度，使小球在另一個(gè)較高的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)（即夾角θ變大，繩長不變）。改變初速度前后小球運(yùn)動(dòng)的角速度大小分別為ω?和ω?，則（）A. B. C. D.無法確定20.若保持圓心O到懸點(diǎn)O'的距離h不變，改變細(xì)線長L，細(xì)線與豎直方向的夾角為α，則細(xì)線對小球的拉力F與細(xì)線長L的關(guān)系式為（）A. B.C. D.【答案】16.B17.B18.C19.C20.A【解析】【16題解析】由圖可知，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其向心力由小球受到的重力與細(xì)線對小球拉力的合力提供。故選B?！?7題解析】小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為故選B?！?8題解析】由牛頓第二定律可得小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的加速度大小為則夾角θ變大，加速度越大，則故選C?！?9題解析】由牛頓第二定律可得小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小為則夾角θ變大，角速度越大，則故選C?！?0題解析】豎直方向由平衡條件其中聯(lián)立可得細(xì)線對小球的拉力F與細(xì)線長L的關(guān)系式為故選A。第二部分（非選擇題共40分）二、填空題（本題共2小題，第21題、第22題各6分，共12分）21.某實(shí)驗(yàn)小組利用圖甲所示的儀器探究向心力大小與半徑、角速度、質(zhì)量的關(guān)系。長槽上的擋板A、擋板B和短槽上的擋板C到各自轉(zhuǎn)軸的距離之比為2：1：1，變速塔輪有三層，如圖乙所示，每層的左右塔輪半徑之比自上而下分別為1：1、2：1、3：1，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)手柄使左右塔輪轉(zhuǎn)動(dòng)，小球?qū)醢宓淖饔昧νㄟ^杠桿作用使彈簧測力套筒下降，從而露出標(biāo)尺，根據(jù)標(biāo)尺上的紅白相間格子數(shù)可以粗略得到兩小球所受向心力的比值。（1）某次實(shí)驗(yàn)時(shí)，選擇兩個(gè)體積相等的實(shí)心鋁球和鋼球分別放置在B處和C處，變速塔輪的半徑之比為1：1，此實(shí)驗(yàn)是探究哪兩個(gè)物理量之間的關(guān)系（填選項(xiàng)前的字母）。A.向心力與質(zhì)量 B.向心力與角速度C.向心力與半徑 D.向心力與線速度（2）利用此裝置探究向心力與角速度之間的關(guān)系，某同學(xué)測出數(shù)據(jù)后作圖，為了能簡單明了地觀察出向心力與角速度的關(guān)系，最適合做的圖像是（填選項(xiàng)前的字母）。A.F與的關(guān)系圖像 B.F與ω的關(guān)系圖像C.F與的關(guān)系圖像 D.F與ω2的關(guān)系圖像（3）某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球分別放在A、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第_________（選填“一”、“二”或“三”）層塔輪。【答案】（1）A（2）D（3）一【解析】【小問1解析】兩個(gè)體積相等的實(shí)心鋁球和鋼球的質(zhì)量不相同，變速塔輪的半徑之比為1：1，則角速度相等，根據(jù)可知此實(shí)驗(yàn)可研究向心力大小與質(zhì)量的關(guān)系。故選A。【小問2解析】根據(jù)牛頓第二定律有可知，探究向心力F與角速度之間的關(guān)系，m與r保持不變，則某同學(xué)測出數(shù)據(jù)后作圖，為了能簡單明了地觀察出向心力與角速度的關(guān)系，最適合做的圖像是故選D?！拘?解析】在某次實(shí)驗(yàn)中，把兩個(gè)質(zhì)量相等的鋼球放在A、C位置，探究向心力的大小與半徑的關(guān)系，應(yīng)使兩球的角速度相同，則需要將傳動(dòng)皮帶調(diào)至第一層塔輪。22.某學(xué)習(xí)小組利用下列實(shí)驗(yàn)裝置探究平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。（1）利用圖甲實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究，用小錘敲擊彈性金屬片，小球A就沿水平方向飛出，做平拋運(yùn)動(dòng)；同時(shí)小球B被松開，做自由落體運(yùn)動(dòng)。關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的有（填選項(xiàng)前的字母）。A.兩球的質(zhì)量應(yīng)相等B.兩球的質(zhì)量可以不相等C.兩球會(huì)同時(shí)落地D.實(shí)驗(yàn)也能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)（2）采用圖乙的方式定量研究平拋運(yùn)動(dòng)，關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列操作中，必要的是（填選項(xiàng)前的字母）。A.每次都從同一位置由靜止釋放小球B.調(diào)節(jié)斜槽末端保持水平C.選擇體積小、質(zhì)量大的小球D.盡可能減小A球與斜槽之間的摩擦（3）在圖乙的實(shí)驗(yàn)中，用頻閃照相記錄平拋小球在不同時(shí)刻的位置，得到了圖丙坐標(biāo)系中的幾個(gè)點(diǎn)。另外一位同學(xué)以拋出點(diǎn)O為坐標(biāo)原點(diǎn)，選取水平向右為x軸正方向，豎直向下為y軸正方向，建立直角坐標(biāo)系。他根據(jù)測量出的不同x情況下的y，描繪出了如圖所示的圖像。若已知圖線的斜率為k、重力加速度為g，則小球平拋的初速度大小v?與k的關(guān)系式為______。（用題中所給字母表示）【答案】（1）BC（2）ABC（3）【解析】【小問1解析】AB．該實(shí)驗(yàn)中兩球質(zhì)量可以不相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；C．兩球應(yīng)同時(shí)落地，選項(xiàng)C正確；D．實(shí)驗(yàn)只能說明A球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，不能說明A球在水平方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選BC?！拘?解析】A．由于實(shí)驗(yàn)需要確保小球飛出的初速度大小一定，則實(shí)驗(yàn)時(shí)每次需要從同一位置靜止釋放A球，故A正確；B．為了確保小球飛出的初速度方向水平。實(shí)驗(yàn)中需要通過調(diào)節(jié)使斜槽末端保持水平，故B正確；C．為了減小空氣阻力，應(yīng)選擇體積小、質(zhì)量大的小球，故C正確；D．實(shí)驗(yàn)時(shí)每次小球均從同一斜槽同一高度靜止釋放，小球飛出的初速度大小相同，因此斜槽的摩擦對實(shí)驗(yàn)沒有影響，故D錯(cuò)誤。故選ABC。【小問3解析】由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)，聯(lián)立解得結(jié)合圖像可知故小球平拋的初速度大小v?與k的關(guān)系式為三、計(jì)算及論述題（本題共4小題。第23題、第24題各6分、第25題，第26題各8分，共28分）解題要求：寫出必要的文字說明、方程式和結(jié)果。有數(shù)字計(jì)算的題，結(jié)果必須明確寫出數(shù)值和單位。23.如圖所示，用手掌平托質(zhì)量為m的蘋果，保持這樣的姿勢在豎直平面內(nèi)沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，蘋果在運(yùn)動(dòng)過程中始終沒有脫離手掌，圓周的半徑為r，運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間為T。重力加速度為g。求：（1）蘋果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小ω；（2）在c點(diǎn)，蘋果所受手掌的支持力大小F。；（3）在b點(diǎn)，蘋果所受摩擦力的大小?！敬鸢浮浚?）（2）（3）【解析】【小問1解析】蘋果做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的角速度大小【小問2解析】蘋果在點(diǎn)c時(shí)重力、支持力的合力提供向心力，由牛頓第二定律得解得在c點(diǎn)，蘋果所受手掌的支持力大小為【小問3解析】手在點(diǎn)b，豎直方向有蘋果所受摩擦力的大小24.小船要橫渡一條寬為d=400m的河，已知河水流速船在靜水中的速度是（1）求小船的最短渡河時(shí)間t?；（2）若船頭與上游河岸夾角為53°，求小船在這種情況下的渡河時(shí)間t?；（3）如圖所示，若這條河越靠近河中央水的流速越大，一艘渡船現(xiàn)從碼頭出發(fā)，船頭垂直于河岸，以速度v勻速向?qū)Π缎旭?。試定性畫出該船行駛的軌跡示意圖?！敬鸢浮浚?）80s（2）100s（3）【解析】【小問1解析】當(dāng)小船的船頭垂直于河岸行駛時(shí)，渡河時(shí)間最短，則【小問2解析】若船頭與上游河岸夾角為53°，小船在這種情況下的渡河時(shí)間為【小問3解析】由題意可知，這條河越靠近河中央水的流速越大，則在水流方向上船的速度先增大后減小，該船的行駛軌跡如圖所示25.2025年亞洲冬季運(yùn)動(dòng)會(huì)的召開，是繼2022年北京冬奧會(huì)后中國舉辦的又一重大國際綜合性冰雪盛會(huì)。其中跳臺(tái)滑雪是一項(xiàng)勇敢者的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員穿專用滑雪板，在滑雪道上獲得一定速度后從跳臺(tái)飛出，在空中飛行一段距離后著陸。現(xiàn)有某運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)A處沿水平方向飛出，在斜坡B處著陸，如圖所示。測得A、B間的距離s為40m，斜坡與水平方向的夾角為30°。不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。求∶（1）運(yùn)動(dòng)員從A處運(yùn)動(dòng)到B處所用的時(shí)間t；（2）運(yùn)動(dòng)員離開A處時(shí)的速度大小v?；（3）運(yùn)動(dòng)員在空中離坡面的最大距離h?！敬鸢浮浚?）2s（2）（3）【解析】【小問1解析】豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，有代入數(shù)據(jù)解得運(yùn)動(dòng)員從A處運(yùn)動(dòng)到B處所用的時(shí)間為【小問2解析】水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，有解得運(yùn)動(dòng)員離開A處時(shí)的速度大小為【小問3解析】沿斜面為x軸，垂直于斜面為y軸，建立平面直角坐標(biāo)系，將初速度和重力加速度分解，則，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得運(yùn)動(dòng)員在空中離坡面最大距離為26.我國在航天領(lǐng)域的研究已經(jīng)走在世界前列，研究中探測器會(huì)向某探測天體投放實(shí)驗(yàn)儀器。為了研究從探測器釋放的實(shí)驗(yàn)儀器在空中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，某興趣小組在實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)了研究實(shí)驗(yàn)。（1）如圖甲所示，小球從斜槽上擋板處由靜止開始運(yùn)動(dòng)，離開O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，右側(cè)用一束豎直方向光照射小球，小球在運(yùn)動(dòng)過程中會(huì)在地面上留下影子。用頻閃照相機(jī)拍攝得到的影子的位置如圖甲中的A、B、C、D、E點(diǎn)?，F(xiàn)測得各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離分別為19.9cm、40.0cm、60.2cm、79.8cm