高中试卷答案网2022-2023 学年度高一下学期学科素养测评答案
1. 【答案】D2. 【答案】B3. 【答案】D4. 【答案】B 5. 【答案】C【解析】设小球撞到斜面上的一点 D，则小球水平运动的
时间与竖直下落的时间相等，设飞行时间为 t，则根据几何关系可得 v0t＝10 m－ gt2，代入数据解得 t＝1 s，故选项 C正确。
6. 【答案】C7. 【答案】A【解析】小球在水平面内做匀速圆周运动，圆周半径 r＝lsin 60°＝ l，小球所受的合力提供向心
力，即 Fn＝mgtan 30°＝ mg，由向心力公式 Fn＝mω2r可得ω＝ ＝ ＝ ，故选 A．
8. 【答案】B9. 【答案】ABD10. 【答案】AC【解析】石子做平抛运动，设位移方向与水平方向的夹角为α，则 2tanα＝tanθ，
即 2 ＝tanθ得 t＝ ，石子初速度 v0＝ ＝ ，A、C正确，B、D错误.
11. 【答案】ABD【解析】对座椅受力分析，且对 F正交分解，如图所示
竖直方向 Fcosθ＝mg，解得 F＝ ，水平方向 Fsinθ＝mω2(r＋Lsinθ)则 F＝ ，A、B正
确；因钢绳拉力的竖直分量等于人和座椅的重力，则即使角速度足够大，也不可以使钢绳成水平拉直，C 错误；
根据 F＝ ＝ ，两边可消掉 m，即两个体重不同的人，摆开的夹角θ一样大，D正确．
12. 【答案】ABC【解析】物体 A和 B随着圆盘转动时，合外力提供向心力，则 F=mω2R，B的运动半径比 A的大，所以 B所
需向心力大，绳子拉力相等，所以当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，B的最大静摩擦力方向沿半径指向圆心，A的
最大静摩擦力方向沿半径指向圆外，根据牛顿第二定律得：T-μmg=mω2r，T+μmg=mω2·2r，解得：T=3μmg，ω= ，故
A、B、C正确;此时烧断绳子，μmg
13. 【答案】(1)BD (2)a.球心 需要 b.大于 x 14. 【答案】(1)b (2)1
15. 【解析】(1)设物体落地时的竖直方向的速度为 vy，水平速度为 v0，则有
vy＝vsin 53°＝50×0.8 m/s＝40 m/s，
v0＝vcos 53°＝50×0.6 m/s＝30 m/s，
抛出点的高度为 h＝ ＝80 m，
水平射程 x＝v0t＝v0· ＝30× m＝120 m.
(2)设物体抛出后 3 s末的速度为 v3，则
竖直方向的分速度 vy3＝gt3＝10×3 m/s＝30 m/s，
v3＝ ＝ m/s＝30 m/s，
设速度方向与水平方向的夹角为α，则 tanα＝ ＝1，故α＝45°.
(3)3 s内物体的水平位移 x3＝v0t3＝30×3 m＝90 m，
竖直方向的位移 y3＝ gt32＝ ×10×32m＝45 m，
故物体在 3 s内的位移 s＝ ＝ m＝45 m，
设位移方向与水平方向的夹角为θ，则 tanθ＝ ＝ .
16. 【解析】(1)当 AC绳拉直但没有力的作用时，即 FT1＝0时，由重力和绳 BC的拉力 FT2的合力提供向心力，根
据牛顿第二定律，有 mgtan 45°＝mωmax2r，
其中 r＝Lsin 30°，解得ωmax＝3.16 rad/s.
当 FT2恰为零时，根据牛顿第二定律，有
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mgtan 30°＝mωmin2r，
解得ωmin＝2.40 rad/s，
所以当 2.40 rad/s<ω<3.16 rad/s时，两绳始终张紧．
(2)当ω＝3 rad/s时，两绳均处于张紧状态，此时小球受 mg、FT1、FT2三力作用，正交分解后可得，
水平方向：FT1sin 30°＋FT2sin 45°＝mω2Lsin 30°，
竖直方向：FT1cos 30°＋FT2cos 45°＝mg，
代入数据后解得 FT1＝0.27 N，FT2＝1.08 N.
17. 【解析】(1)小球恰能通过最高点 C，说明此时半圆环对球无作用力，设此时小球的速度为 v，则 mg=m
所以 v=
(2)小球离开 C点后做平抛运动，设从 C点落到 A点用时为 t，则 2R= gt2
又因 A、B之间的距离 s=vt
所以 s= =2R。
18. (1)若 v2＝5 m/s，船速大于水速．欲使船在最短时间内渡河，船头应朝垂直河岸方向；当船头垂直河岸时，如图所示
tmin＝ ＝ s＝36 s
v 合＝ ＝ m/s
x1＝v 合 tmin＝90 m
②欲使船渡河航程最短，合速度应沿垂直河岸方向，如图所示
有 v2sinα＝v1
得α＝30°
所以当船头与上游河岸夹角为 60°时航程最短
x2＝d＝180 m
t＝ ＝ ＝24 s
(2)若 v2′＝1.5 m/s，船速小于水速，所以船一定向下游漂移，设合速度方向与河岸下游方向夹角为θ，则航程 x3＝
欲使航程最短，需使θ最大，如图丙所示，以 v1矢量末端为圆心，v2′大小为半径作圆，出发点与圆周上某点的连线即为合速
度方向，欲使 v 合″与水平方向夹角最大，应使 v 合″与圆相切，即 v 合″⊥v2′
sinθ＝ ＝
得θ＝37°
所以船头应朝上游与河岸夹角为 53°方向
t′＝ ＝ ＝150 s
v 合″＝v1cos 37°＝2 m/s
x3＝ ＝300 m.
又 x＝v0t，
解得物体做平抛运动的初速度 v0＝ ＝ m/s＝1 m/s.
物体通过 P点时，在竖直方向上的速度 vy＝gt＝10×0.3 m/s＝3 m/s.
所以物体通过 P点时的速度
v＝ ＝ m/s＝ m/s.
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物理 2023.4
注意事项：
答卷前，考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
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。
一、单项选择题：（本题共8小题,共24 分，只有一项符合题目要求,每小题 3 分）
1. 如图所示为一质点在恒力F作用下在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹，且在A点时的速度vA与x轴平行，则恒力F的方向可能是( )
沿＋x方向 B. 沿－x方向
C. 沿＋y方向 D. 沿－y方向
2. 如图甲所示是网球发球机，某次室内训练时将发球机放在距地面一定的高度，然后向竖直墙面发射网球.假定网球均水平射出，某两次射出的网球碰到墙面时速度方向与水平方向的夹角分别为30°和60°，若不考虑空气阻力，则( )
A. 两次发射的初速度大小之比为3∶1
B. 碰到墙面前在空中运动时间之比为1∶
C. 下落高度之比为1∶
D. 碰到墙面时速度大小之比为3∶1
3. 如图所示为某公园的喷水装置，若水从喷水口中水平喷出，忽略空气阻力及水之间的相互作用，下列说法正确的是( )
A. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水从喷出到落入池中的时间越短
B. 喷水口高度一定，喷水速度越大，水喷得越近
C. 喷水速度一定，喷水口高度越高，水喷得越近
D. 喷水口高度一定，无论喷水速度多大，水从喷出到落入池中的时间都相等
4. 下列情形中，关于向心力的来源判断正确的是( )
A. 图甲中，动车转弯时，铁轨的支持力提供向心力
B. 图乙中，飞机在水平面内转弯时，重力与升力的合力提供向心力
C. 图丙中，汽车在水平路面转弯时，轨迹切线方向上的摩擦力提供向心力
D. 图丁中，小孩乘坐旋转木马运动时，木马的重力提供向心力
5. 如图所示，斜面与水平面之间的夹角为45°，在斜面底端A点正上方高度为10 m处的O点，以5 m/s的速度水平抛出一个小球，飞行一段时间后撞在斜面上，不计空气阻力，这段飞行所用的时间为(g＝10 m/s2)( )
2 s B. s
C. 1 s D. 0.5 s
6. 如图所示，某物体(可视为质点)以水平初速度抛出，飞行一段时间t＝s后，垂直地撞在倾角θ＝30°的固定斜面上(g取10 m/s2)，由此计算出物体的水平位移x和水平初速度v0分别是( )
A. x＝25 m B. x＝5 m
C. v0＝10 m/s D. v0＝20 m/s
7. 如图所示，光滑小球串在三杆夹角均为120°的Y形杆上，三杆结点为O，Y形杆的一杆竖直，并绕该竖直杆匀速旋转，使小球维持在距O点l处，重力加速度为g，则Y形杆旋转的角速度为ω为( )
B.
C. D.
8. 如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后做平抛运动，经过0.3 s后又恰好与倾角为45°的斜面垂直相碰．已知半圆形管道的半径为R＝1 m，小球可看作质点且其质量为m＝1 kg，g取10 m/s2，则( )
A. 小球经过B点时的速率为5 m/s
B. 小球经过B点时受到管道的作用力为1 N，方向向上
C. 若改变小球进入管道的初速度使其恰好到达B点，则在B点时小球对管道的作用力为零
D. 若改变小球速度使其在A点的速度为8 m/s，则在A点时小球对管道的作用力为64 N
二、多项选择题：（本题共4小题,共16 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 4 分,选对但不全的得 2 分,有选错的得 0 分）
9. 一小球被细绳拴着，在水平面内做半径为R的匀速圆周运动，向心加速度大小为a，那么( )
A. 小球运动的角速度ω＝ B. 小球在时间t内通过的路程s＝t
C. 小球做匀速圆周运动的周期T＝ D. 小球在时间t内可能发生的最大位移为2R
10. 如图所示，在高处以某一初速度水平抛出一石子，当它的速度由水平方向变化为与水平方向成θ角的过程中，石子水平方向位移为x，则下列说法正确的是(已知当地的重力加速度为g，不计空气阻力)( )
A. 石子运动时间为 B. 石子运动时间为
C. 石子初速度v0＝ D. 石子初速度v0＝
11. 有一种叫“飞椅”的游乐项目．如图所示，长为L的钢绳一端系着座椅，另一端固定在半径为r的水平转盘边缘．转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动．当转盘以角速度ω匀速转动时，钢绳与转轴在同一竖直平面内，与竖直方向的夹角为θ.不计钢绳的重力．重力加速度g.下列说法正确的是( )
A. 钢绳的拉力大小为
B. 钢绳的拉力大小为
C. 如果角速度足够大，可以使钢绳成水平拉直
D. 两个体重不同的人，摆开的夹角θ一样大
12. 如图所示，在匀速转动的水平圆盘上，沿半径方向放着用细线相连的质量均为m的两个物体A和B，它们分居圆心两侧，与圆心距离分别为RA=r，RB=2r，与盘间的动摩擦因数μ相同，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，当圆盘转速加快到两物体刚好还未发生滑动时，下列说法正确的是( )
A. 此时绳子张力为T=3μmg
B. 此时圆盘的角速度为ω=
C. 此时A所受摩擦力方向沿半径指向圆外
D. 此时烧断绳子，A仍相对盘静止，B将做离心运动
二、实验题（共2小题共14分，13题8分，第一空3分，最后一空2分，其它每空1分;14题6分，每空2分）
13. （8分）用如下图所示装置研究平抛运动.将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上.钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上.由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点.移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点.
(1)下列实验条件必须满足的是________.
A．斜槽轨道光滑
B．斜槽轨道末段水平
C．挡板高度等间距变化
D．每次从斜槽上相同的位置无初速度释放钢球
(2)为定量研究，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系.
a.取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的________(选填“最上端”“最下端”或者“球心”)对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时________(选填“需要”或者“不需要”)y轴与重垂线平行.
b.若遗漏记录平抛轨迹的起始点，也可按下述方法处理数据；如下图所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是y1和y2，则________(选填“大于”“等于”或者“小于”).可求得钢球平抛的初速度大小为________(已知当地的重力加速度为g，结果用上述字母表示).
14.（6分） 频闪摄影是研究变速运动常用的实验手段.在暗室中，照相机的快门处于常开状态，频闪仪每隔一定时间发出一次短暂的强烈闪光，照亮运动的物体，于是胶片上记录了物体在几个闪光时刻的位置.某物理小组利用如图甲所示的实验装置探究平抛运动的特点.他们分别在该装置正上方A处和右侧B处安装了频闪仪器并进行拍摄，得到的频闪照片如图乙所示，O点为抛出点，P点为抛出轨迹上的某点.
(1)图乙中，A处拍摄的频闪照片为________(选填“a”或“b”).
(2)测得图乙a中OP距离为45 cm，b中OP距离为30 cm，已知重力加速度g取10 m/s2，则物体做平抛运动的初速度为________ m/s，物体通过P点时的速度为________ m/s.
三、计算题（共4小题共46分）
15.（12分） 从某一高度水平抛出一物体，它落地时的速度是50 m/s，方向与水平方向成53°角.(不计空气阻力，g取10 m/s2，cos 53°＝0.6，sin 53°＝0.8)求：
(1)抛出点的高度和水平射程；
(2)抛出后3 s末的速度；
(3)抛出后3 s内的位移.
16.（12分） 如图所示，两绳系一质量m＝0.1 kg的小球，上面绳长L＝2 m，两端都拉直时与轴的夹角分别为30°与45°，(g取10 m/s2)问：
(1)球的角速度在什么范围内，两绳始终张紧？
(2)当角速度为3 rad/s时，上、下两绳的拉力分别为多大？
17. （6分）如图所示，小球在外力作用下，由静止开始从A点出发做匀加速直线运动，到B点时撤去外力。然后，小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环，恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C，到达最高点C后抛出，最后落回到原来的出发点A处。不计空气阻力，试求：(重力加速度为g)
(1)小球运动到C点时的速度大小;
(2)A、B之间的距离。
18.（16分） 一小船渡河，河宽d＝180 m，水流速度v1＝2.5 m/s.(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)若船在静水中的速度为v2＝5 m/s.
①欲使船在最短的时间内渡河，船头应朝什么方向？用多长时间？位移大小是多少？
②欲使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移大小是多少？
若船在静水中的速度v2′＝1.5 m/s，要使船渡河的航程最短，船头应朝什么方向？用多长时间？位移大小是多少？
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