2021_2022学年安徽省安庆市第一中学高一(下)期中物理试卷+答案解析(附后)

2021~2022学年安徽省安庆市第一中学高一（下）期中物理
试卷
1. 在地面上方某一点将一小球以一定的初速度沿水平方向抛出，不计空气阻力，则小球在
随后的运动中( )
A. 速度和加速度的方向都在不断变化
B. 速度与加速度方向之间的夹角不变
C. 在相等的时间间隔内，速率的改变量相等
D. 在相等的时间间隔内，速度的改变量
相等
2. 一物体在以xOy为直角坐标系的平面上运动，其x和y方向的运动规律分别为
，式中的物理量单位均为国际单位，关于物体的运动，下列说法正确的是( )
A. 物体在x轴方向上做匀减速直线运动
B. 物体运动的轨迹是一条直线
C. 物体在y轴方向上做变加速直线运动
D. 物体运动的轨迹是一条抛物线
3. 小明同学在练习投篮时将篮球从同一位置斜向上抛出，其中有两次篮球垂直撞在竖直放
置的篮板上，篮球运动轨迹如图所示，不计空气阻力。

关于篮球从抛出到撞击篮板前的过程，下列说法正确的是( )
A. 两次在空中的时间可能相等
B. 两次抛出的水平初速度可能相等
C. 两次抛出的初速度竖直分量可能相等
D. 两次抛出的初速度大小可能相等
4. 河水的流速随离一侧河岸的距离的变化关系如图甲所示，船在静水中的速度与时间的关
系如图乙所示，若要使船以最短时间渡河，则( )
A. 船渡河的最短时间是60s
B. 船在行驶过程中，船头必须始终偏向河岸上游
C. 船在河水中航行的轨迹是一条直线
D. 船在河水中的最大速度是
5. 如图所示，虚线为A、B两小球从等宽不等高的台阶抛出的运动轨迹，A球从台阶1的右端水平抛出后，运动至台阶2右端正上方时，B球从台阶2的右端水平抛出，经过一段时
间后两球在台阶3右端点相遇，不计空气阻力，则( )
A. 两球抛出时A的速度大于B的速度
B. 两球相遇时A的速度大小为B的两倍
C. 台阶1、2的高度差是台阶2、3高度差的4倍
D. 两球相遇时A的速度与水平方向的夹角的正切值为B的两倍
6. 如图所示，一辆货车利用跨过光滑定滑轮的轻质不可伸长的缆绳提升一箱货物，已知货箱的质量为，货物的质量为m，货车向左做匀速直线运动，在将货物提升到图示的位置时，货箱速度为v，连接货车的缆绳与水平方向夹角为，不计一切摩擦，下列说法正确的
是( )
A. 货车的速度等于
B. 货物处于超重状态
C. 缆绳中的拉力小于
D. 货车的对地面的压力大于货车的重力
7. 长为L的悬线固定在O点，在O点正下方处有一钉子B，把悬线另一端的小球m拉到跟悬点在同一水平面上无初速度释放，小球到悬点正下方时悬线碰到钉子，则小球的( )
A. 线速度突然增大
B. 角速度突然减小
C. 向心力突然增大
D. 悬线拉力突然增大
8. 关于下列四幅图说法正确的是( )
A. 甲图中的汽车在过最高点时处于失重状态
B. 乙图中的两个小球做匀速圆周运动的角速度相同
C. 丙图中的直筒洗衣机脱水时，被甩出去的水滴受到离心力作用
D. 丁图中火车转弯速度小于规定速度时，内轨对轮缘会有挤压作用
9. 如图所示，光滑杆偏离竖直方向的夹角为，杆以O为支点绕竖直线旋转。

质量为m
的小环套在杆上可沿杆滑动，当杆的角速度为时，小环旋转平面在A处；当杆角速度为
时，小环旋转平面在B处，设环在A、B两处对杆的压力分别为、。

则有( )
A. B. C. D.
10. 如图，水平圆形转盘可绕竖直轴转动，圆盘上放有小物体A、B、C，质量分别为m、2m、3m，物块A叠放在B上，B、C到转盘中心O的距离分别为3r、2r。

B、C间用一轻质细线相连，圆盘静止时，细线刚好伸直无拉力。

已知B、C与圆盘间的动摩擦因数为，
A、B间动摩擦因数为，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

现让圆盘从静止开始加速。

则( )
A. 当时，A、B即将开始滑动
B. 当时，细线张力为
C. 当时，C受到圆盘的摩擦力为0
D. 当时剪断细线，C将做离心运动
11. 如图所示，为“用向心力演示器探究向心力公式”的实验装置俯视图，图中A、B槽分别与a、b两轮同轴固定，a、b两轮半径相同，在皮带的传动下匀速转动。

______B；选填“>”“=”或“<”
两槽转动的角速度
①球和②球的质量比为m 1：m2，①球放在A槽的边缘，②球放在B槽的边缘，它们到各自转轴的距离之比为。

则①球、②球的线速度之比为______；受到的向心力之
比为______。

12. 某同学做“探究平抛运动的特点”实验时得到了如图所示的运动轨迹，a、b、c三点的位置已在运动轨迹上标出，取重力加速度大小，结果均保留两位有效数字，则：
小球做平抛运动的初速度大小为___________；
小球抛出点的位置坐标为___________，___________。

13. 如图所示，一位网球运动员在距地面高度为H的O点用拍击球，使网球沿水平方向飞出：第一只球落在自己一方场地上后，弹跳起来两次，刚好擦网而过，落在对方场地的A点处；第二只球直接擦网而过，也刚好落在A点处。

设球与地面的碰撞前后其竖直方向速度原速率弹回，而水平方向速度不变，且不计空气阻力。

求：
第一次和第二次平抛初速度之比；
球场中拦网高度为多少。

14. 在水平地面上手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球可视为质点，给小球一初速度，使球在竖直平面内做圆周运动。

当球某次运动到最低点时，绳的张
力恰好达到最大值而突然断掉，球飞行水平距离d后落地。

如图所示。

已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长R为，重力加速度为g。

忽略手的运动半径和空气阻力。

绳断时球的速度大小v为多少；
轻绳能承受的最大拉力T为多大；
使绳长变为L，让球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时恰好张力达到最大值而断掉，要使球抛出的水平距离最大，则：绳长应是多少？最大水平距离为多少？
15.
如图所示，绷紧的水平传送带长，沿顺时针方向以恒定速率运行。

一小物块从与传送带等高的光滑水平台面滑上传送带，其质量，速度大小为。

已知小物块与传送带间的动摩擦因数，重力加速度g取。

上下台面高度差为，左边轮轴在下台面的投影为O点，不计传送轮的大小，从小物块滑上传送带开
始计时。

不计轮轴和物块的大小，求：
若，求物块在传送带上运动时间；
若考虑轮轴的大小，半径为，，求物块运动到左边轮轴中心正上方时物块对传送带的压力；
在中，若给物块染色，其它不变，求物块在传送带上留下的颜色痕迹长度；
若可变，直接写出落到下方平台的位置离O点的距离x与的关系式。

答案和解析
1.【答案】D
【解析】A.平抛运动的物体，其加速度恒定不变，速度方向时刻变化，故A错误；
B.由于竖直分速度一直增大，而水平分速度不变，故合速度方向与竖直方向的夹角越来越小，与加速度方向的夹角越来越小，故B错误；
由可知，在相等的时间间隔内，速度的改变量相同，但是速率为水平速度和竖直
速度的合速度的大小，故速率的改变量不相等，故C错误，D正确。

故选D。

2.【答案】B
【解析】A.由题意可知x方向的运动规律为，由匀变速运动的位移公式可知，物体沿着x轴的负方向做匀加速直线运动，且，，所以A错误；
C.同理可知，物体沿着y轴正方向做匀加速直线运动，且，，所以C错误；
由AC选项可知，速度的夹角为，x方向加速度与合加速度方向的夹角为
，即，所以合速度与合加速度方向相同，即物体运动的轨迹为一条直线，
所以B正确，D错误。

故选B。

3.【答案】D
【解析】A.将篮球的运动反向处理，即为平抛运动，由图可知，第二次运动过程中的高度较小，所以运动时间较短，故A错误；
B.反向视为平抛运动，则平抛运动在水平方向做匀速直线运动，水平射程相等，但第二次用的时间较短，故第二次水平分速度较大，故B错误；
C.在竖直方向上做自由落体运动，由图可知，第二次抛出时速度的竖直分量较小，故C错误；
D.根据速度的合成可知，抛出时的水平速度第二次大，竖直速度第一次大，故抛出时的初速度大小不能确定，有可能相等，故D正确。

故选D。

4.【答案】D
【解析】A.当船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，，故A错误；
当静水速即船头的指向与河岸垂直时，渡河时间最短，由于水流速在变化，所以合运动
不是直线运动，故BC错误；
D.当水流速最大时，合速度最大，最大速度为，故D正确。

故选D。

5.【答案】D
【解析】A.两个小球都做平抛运动，水平方向都做匀速直线运动，根据，根据题意，A运动至台阶2右端正上方时，B球从台阶2的右端水平抛出，经过一段时间后两球在台阶3右端点相遇，x和t都相等，所以相等，A错误；
B.因为水平速度相等，台阶的宽度也相等，所以两个小球在空中运动的总时间之比为2：1，所以相遇时两球竖直速度之比为2：1，合速度之比一定不等于2：1，B错误；
C.根据平抛运动，，解得，台阶1、3的高度差与台阶2、3高度差
之比为，所以，台阶1、2的高度差与台阶2、3高度差之比为，C错误；
D.设2、3台阶的高度差为，则1、3台阶的高度差为，设台阶的宽度，根据平抛运动
的推论，得，
，两球相遇时A的速度与水平方向的夹角的正切值与B的速度
与水平方向的夹角的正切值之比为，D正确。

故选D。

6.【答案】B
【解析】A.关联速度可知，沿着绳上的速度相等，可知，则，A错误；
B.减小，增大，货车向左做匀速直线运动，v增大，加速度向上，则货物处于超重状态，B 正确；
C.由于加速度向上，则，缆绳中的拉力大于，C错误；
D.对货车受力分析可得，即，故货车的对地面的压力小于货车的重力，D错误；
故选B。

7.【答案】CD
【解析】A.碰到钉子瞬间，线速度不突变，故A错误；
B.碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知角速度突然增大，故B错误；
C.碰到钉子瞬间，圆周运动半径减小，根据可知向心力增大，故C正确；
D.根据牛顿第二定律可知小球重力不变，向心力增大，悬线拉力增大，故D正确。

故选CD。

8.【答案】AD
【解析】A.甲图中的汽车在过最高点时，受到路面支持力及重力作用，由顿第二定律可得
可知：，故汽车处于失重状态，A正确；
B.乙图中的小球受到支持力和重力作用，设支持力与竖直方向夹角为，由牛顿第二定律得
，解得，上方小球轨道半径较大，故相应角速度较小，B错误；
C.丙图中的直筒洗衣机脱水时，水滴被甩出去是由于向心力不足，导致水滴做离心运动，水滴没有受到离心力的作用，C错误；
D.丁图中的火车受到支持力和重力作用，设支持力与竖直方向夹角为，根据牛顿第二定律得
，解得规定速度为，当火车转弯速度小于规定速度行驶时，所需向心力较小，火车有向内轨滑动的趋势，故内轨对轮缘会有挤压作用，D正确。

故选AD。

9.【答案】BD
【解析】对小球受力分析，如图所示：
根据平行四边形定则知可知支持力大小相等，由牛顿第三定律可知杆对小环的支持力与小环对杆的压力大小相等，则小环对杆的压力大小相等。

故A错误，B正确；
根据，得，由于，所以，故C错误，D正确。

故选BD。

10.【答案】BC
【解析】A.当A相对B开始滑动时有：，解得：，当
时，AB未发生相对滑动，故A错误；
B.当时，以AB为整体，根据，可知，B 与转盘之间的最大静摩擦力为：，所以有：，此时细线有
张力，设细线的拉力为T，对AB有：，对C有：，解得，，故B正确；
C.当时，AB需要的向心力为：，解得此时细线的拉力，C需要的向心力为：，C受到细线的拉力恰好等于需要的向心力，所以圆盘对C的摩擦力一定等于0，故C正确；
D.当时，对C有：，剪断细线，则
，所以C与转盘之间的最大静摩擦力大于需要的向心力，则C仍然做匀速圆周运动，故D错误。

故选BC。

11.
【答案】；：1，4：1。

【解析】
【分析】
本题考查了传动问题。

皮带传动时，两轮边缘上的各点线速度大小相等，根据解答；
根据2分析向心力。

【解答】
皮带传动时，两轮边缘上的各点线速度大小相等，所以v a b，两轮半径相同，由知两轮转动的角速度相等。

两槽转动的角速度等于两轮转动的角速度，则两槽转动的角速度A B。

根据共轴转动的各点角速度相等，知①球与A槽转动的角速度相等，②球与B槽转动的角速
度相等，因此，①球、②球的角速度相等。

①球与②球转动的半径为r
：r2：1，由知①球、②球的线速度之比为v1：v21：
r
：1，由2得①球、②球受到的向心力之比为：F1：F21r1：m2r2：1
2
故答案为：；：1，4：1。

12.
【答案】；
，
【解析】竖直方向做自由落体运动，水平方向做匀速直线运动，则，，代入数据解得；
点竖直方向分速度，又因为，则从抛出点运动到a点的时间为，
所以抛出点到a点水平位移，与竖直位移为，，联立解得，
，
因此小球抛出点坐标为
13.
【答案】解：在第一只球抛出过程中，从抛出到第一次落地为平抛运动，下落高度为H，第二只球抛出到落到A点过程中，做平抛运动，下落高度为H，所以第一只球抛出到第一次着地所用时间和第二只球抛出的整个过程所用时间相同，设为t，在第一只球抛出过程中，每次落地
后上升的高度相同，所以根据对称性可得第一只球抛出到A点的整个过程中的时间为5t，两只球
抛出过程中的水平位移相同，有，得；
设第一只球抛出到拦网上端C点的时间为，第二只球抛出到C点的时间为，而两只球到C 点的水平位移相同，故：，即，
对照题图有，
在竖直方向上有：，
拦网高度，
解得。

答：第一次和第二次平抛初速度之比为1：5；
球场中拦网高度为。

【解析】第一、二两球被击出后都是做平抛运动，竖直方向做自由落体运动，由于高度相同，两球被击出至各自第一次落地的时间是相等的。

对于第一个球：球与地面的碰撞是完全弹性碰撞，撞地后弹起做斜抛运动，最大高度等于H，斜抛运动的时间等于被击出至第一次落地的时间的两倍，从而知时间之比，根据水平方向是匀速直线运动，研究出两个球的初速度关系，根据水平位移关系，研究初速度关系。

再研究竖直方向的运动，化简求解拦网高度。

本题是较为复杂的平抛运动问题，考查解决复杂物理问题的能力。

知道平抛运动水平方向做匀速直线运动，竖直方向为自由落体运动，在懂得运动分解的基础上运用运动学公式解答．
14.
【答案】解：设绳断后小球飞行时间为，小球做平抛运动，竖直方向有：，
水平方向有：，解得；
在最低点，根据⽜顿第二定律，解得；
设绳长为L，在最低点根据⽜顿第二定律有：，
绳断后做平抛运动，竖直方向，
水平方向，解得，
由数学关系得时，最大水平距离。

【解析】根据在最低点，合力提供向心力，运用牛顿第二定律求出最大拉力和最低点的速度，然后根据平抛运动的分位移公式列式求解最大水平距离。

15.
【答案】解：小物块向右以滑上传送带，向左减速到零发生的位移为
，所以小物块在传送带先向左减速到零，再向右加速直到匀速。

设向左减速时间为，由，得，
向右加速时，由，得，
向右匀速时，由，得，
物块在传送带上运动时间为；
小物块运动到左边轮轴中心正上方时，设速度为v，，，解得，
由牛顿第三定律知物块对传送带的压力，方向向下；
小物块向左减速时间内相对传送带位移，
向右加速时间内相对位移，
痕迹长度；
若滑到左边轮轴时速度为0，由，解得，
时，物块将沿传送带返回右侧平台，不会从左端滑出；
若时物块会从传送带左端平抛出去，即有，，解得。

【解析】计算物块向左减速至速度为零时的位移大小，确定物块在传送带上的运动情况，分段求解时间，即得物块在传送带上运动的总时间。