安徽省池州市青阳县第一中学2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题

这是一份安徽省池州市青阳县第一中学2022-2023学年高一下学期4月期中联考物理试题，共13页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
青阳一中2022-2023学年度第二学期期中考试
高一物理试卷
考试时间：75分钟；满分：100分
一、单选题（每小题4分，共28分。）
1．关于曲线运动，下列说法中正确的是（ ）
A．物体受变力作用才可能做曲线运动 B．加速度一定变化
C．速度方向和加速度方向不可能一致 D．合外力一定与速度方向垂直
2．如图所示，小车以速度v匀速向右运动，通过滑轮拖动物体A上升，不计滑轮摩擦和绳子质量，某时刻细线与水平面的夹角为时，下列说法正确的是（ ）

A．此过程中物体A在匀速上升
B．此时物体A的速度大小为vcos
C．此时物体A的速度大小为vsin
D．绳子对物体A的拉力小于物体A的重力
3．有一条两岸平直、河水均匀流动且流速恒定的小河。小明驾着船渡河，去程时船头方向始终与河岸垂直，回程时船的行驶路线与河岸垂直。去程与回程所经过的路程之比为k，船在静水中的速度大小不变，则船在静水中的速度大小与河水流速大小之比为（ ）
A． B． C． D．
4．物体在力F1、F2、F3的共同作用下做匀速直线运动，若突然撤去外力F1，则物体的运动情况是（ ）
A．必沿着F1的方向做匀加速直线运动 B．必沿着F1的方向做匀减速直线运动
C．不可能继续做直线运动 D．可能做直线运动，也可能做曲线运动
5．如图所示，一半径为R的竖直半圆形槽固定于水平地面上，O为圆心，AB为水平直径.若在槽上C点沿平行BA方向平抛一个小球并能击中最低点D，已知，不计空气阻力，重力加速度为g，则该小球落到D点时的瞬时速度大小为（ ）

A． B． C． D．
6．质量相等大小不计的A、B两物体，放在水平的转台上，A离轴的距离是B离轴距离的一半，如图所示，当转台旋转时，A、B都无滑动，则下列说法正确的是（ ）

A．因为，而，所以A的向心加速度比B大
B．因为，而，所以B的向心加速度比A大
C．因为质量相等，所以它们受到的台面摩擦力相等
D．台面对B的静摩擦力较小
7．一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动，其线速度大小为v，假设宇航员在该行星表面用弹簧测力计测量一质量为m的物体的重力，当物体处于竖直静止状态时，弹簧测力计的示数为F，已知引力常量为G，则这颗行星的质量为（ ）
A． B． C． D．
二、多选题（每小题5分，漏选得3分，选错或不选得0分，共20分。）
8．如图所示，A、B两个小球在同一竖直线上，离地高度分别为2h和h，将两球水平抛出后，两球落地时的水平位移大小之比为1：2，则下列说法正确的是（ ）

A．A、B两球的初速度大小之比为1：4
B．A、B两球的初速度大小之比为
C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差为
D．若两球同时抛出，则落地的时间差为
9．如图所示为齿轮传动装置，B轮转动时带动A轮转动，A轮的半径是B轮半径的3倍。已知转动过程中轮缘间无打滑现象，下列说法中正确的是（ ）

A．A、B两轮边缘处的线速度大小之比为1：3
B．A、B两轮转动周期之比为1：3
C．A、B两轮转动的角速度之比为1：3
D．A、B两轮边缘处的向心加速度之比为1：3
10．如图甲所示，用一轻质绳拴着一质量为m的小球，在竖直平面内做圆周运动（不计一切阻力），小球运动到最高点时绳对小球的拉力为T，小球在最高点的速度大小为v，其T-v2图像如图乙所示，则（ ）

甲 乙
A．轻质绳长为 B．当地的重力加速度为
C．当时，轻质绳的拉力大小为 D．当时，小球受到的弹力与重力相等
11．目前驻有三名航天员的中国空间站组合体的运行轨道距地面高度为h（约为400km），地球视为理想球体质量为M，半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（ ）
A．航天员漂浮在空间站中，处于平衡状态 B．地球的平均密度可表示为
C．组合体轨道处的重力加速度为 D．组合体的运行速度为
三、实验题（每空2分，共12分。）
12．2050年，我国宇航员登上某一未知天体，已知该天体半径为R，现要测得该天体质量，宇航员用如图甲所示装置做了如下实验：悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，而小球由于惯性向前飞出做平抛运动。现对小球采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在做平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如图乙所示。a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是0.10s，照片中坐标为物体运动的实际距离，已知万有引力常量G，则：

甲 乙
（1）由以上信息，可知a点 （选填“是”或“不是”）小球的抛出点；
（2）由以上及图信息可以算出小球平抛的初速度是 m/s；
（3）该星球质量为 （用G、R表示）。
13．用如图所示的实验装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系：

（1）在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是 。
A．理想实验 B．等效替代法 C．微元法 D．控制变量法
（2）在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与 的关系。
A．质量m B．角速度ω C．半径r
（3）在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为 。
四、解答题（14题15分，15题10分，16题15分，共40分。）
14．如图所示，一环形车道竖直放置，半径为6m，特技演员以恒定速率行驶，演员与汽车的总质量为1000kg，则
（1）若汽车以12m/s恒定的速率运动，汽车通过最高点时对环形车道的压力多太？
（2）若要挑战成功，汽车的速率最小值为多少？
（3）若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车的速率最大值为多少？

15．宇航员登上某半径为R的球形未知天体，在该天体表面将一质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，上升的最大高度为h，万有引力常量为G。求：
（1）该未知天体表面的重力加速度大小；
（2）该未知天体的质量。
16．如图所示，从A点以v0=4.8m/s的水平速度抛出一质量m=1kg的小物块（可视为质点），当物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入固定圆弧轨道BC，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上，滑上长木板时速度大小为6m/s，圆弧轨道C端切线水平，已知长木板的质量M=2kg，物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5，长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1，圆弧轨道半径R=0.75m，OB与竖直方向OC间的夹角θ=37°，（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小物块运动至B点时的速度大小和方向；
（2）小物块滑动至C点时对圆弧轨道C点的压力；
（3）长木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板。

高一物理参考答案：
1．C
A．物体受恒力作用也可能做曲线运动，例如平抛运动，选项A错误；
B．做曲线运动的物体的加速度不一定变化，例如平抛运动，选项B错误；
C．做曲线运动的物体的速度方向和加速度方向一定不共线，选项C正确；
D．合外力一定与速度方向不共线，但是不一定垂直，选项D错误。
故选C。
2．B
BC．根据绳的牵连速度规律可知，小车沿绳方向的分速度即为物体A上升速度，则有

B正确，C错误；
A．根据上述，由于小车以速度v匀速向右运动，v一定，减小，可知vA增大，即此过程中物体A在加速上升，A错误；
D．根据上述，物体A在加速上升，则加速度方向向上，所受外力的合力方向向上，即绳子对物体A的拉力大于物体A的重力，D错误。
故选B。
3．C
设回程的路程为s，则去程的路程为ks，设船在静水中的速度为v0，水速为v1。所以有

解得
故选C。
4．D
撤去F1，其余力的合力与F1等大、反向、共线，与速度方向不共线时，物体做匀变速曲线运动。共线时做匀变速直线运动：若其余力的合力与初速度方向相同，则沿着F1的反方向做匀加速直线运动；若其余力的合力与初速度方向相反，则沿着F1的方向做匀减速直线运动。
故选D。
5．B
小球做平抛运动，竖直方向

解得
水平方向

可知


故合速度为

故选B。
6．B
A、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据，可以比较出A、B的向心加速度大小，即可知道A、B的向心力大小。根据静摩擦力提供向心力，可知静摩擦力的大小。
A．A、B的角速度相等，根据v=rω，知线速度不等，所以不能根据比较向心加速度，A错误；
B．A、B都无滑动，所以A、B的角速度相等，根据，，所以B的向心加速度比A大，B正确；
CD．向心力，知B的向心力比A大，静摩擦力提供向心力，所以B所受的静摩擦力较大，C错误，D错误。
故选B。
7．B
根据
得，行星表面的重力加速度

卫星绕行星表面附近做半径为r的匀速圆周运动时，根据万有引力等于需要的向心力得

联立解得行星的质量

故选B。
8．BC
AB．小球做平抛运动，竖直方向有

则运动时间

所以A球的运动时间

B球的运动时间

所以
由得

结合两球落地时的水平位移之比

可知A、B两球的初速度之比为即，故A错误，B正确；
C．若两球同时落地，则两球抛出的时间差

故C正确，故D错误。
故选BC。
9．BD
A．A、B两轮是同缘转动，则边缘各点的线速度之比为1：1，故A错误；
B．根据

可知，A、B两轮转动的周期之比为3：1，故B正确；
C．根据

可知，A、B两轮转动的角速度之比为1：3，故C错误；
D．根据

可知，A、B两轮边缘各点的向心加速度之比为1：3，故D正确。
故选BD。
10．ACD
AB．设绳长为R，由牛顿第二定律知，小球在最高点满足

即
由题图乙知


所以


故A正确，B错误；
C．当时，有

将g和R的值代入得

故C正确；
D．当时，由

可得
故弹力与重力相等，故D正确。
故选ACD。
11．BC
A．航天员漂浮在组合体中，航天员绕地球做匀速圆周运动，航天员受到地球的万有引力提供所需的向心力，航天员不是处于平衡状态，A错误；
B．物体在地球表面受到的万有引力等于重力，则有

解得地球质量为

又
联立解得地球的平均密度为

B正确；
C．设组合体轨道处的重力加速度为，则有

解得
C正确；
D．卫星绕地球做匀速圆周运动，根据万有引力提供向心力可得

解得
D错误。
故选BC。
12．是 0.8
（1）[1]平抛运动在竖直方向做自由落体运动，连续相等时间的下降高度之比为1：3：5，图乙满足此条件，故a点是小球的抛出点。
（2）[2]小球在水平方向做匀速直线运动
，
水平速度为

（3）[3]小球在竖直方向做自由落体运动
，
得重力加速度为

根据万有引力等于重力

该星球质量为

13．D B 2：1
（1）[1]在研究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系时，保持质量m和角速度ω不变，探究向心力的大小F与半径r；保持质量m和半径r不变，探究向心力的大小F与角速度ω；保持半径r和角速度ω不变，探究向心力的大小F与质量m；是采用了控制变量法。
故选D。
（2）[2]图中小球的质量m相同、转动半径r也相同，可知是探究向心力的大小F与角速度ω的关系。故选B。
（3）[3]由向心力的表达式可知，在小球的质量m相同、转动半径r也相同的情况下，与皮带连接的两个变速轮塔的角速度之比为

两个变速轮塔是通过皮带传动，即两变速轮塔边缘点的线速度大小相等，结合线速度与角速度的关系

可知，两变速轮塔的半径之比

14．（1）14000N；（2）7.7m/s；（3）20.5m/s
（1）若汽车以12m/s恒定的速率运动，汽车通过最高点时

解得
根据牛顿第三定律可知，汽车对环形车道的压力

（2）若要挑战成功，则汽车在最高点的速率最小值满足

解得
（3）汽车在最低点时对轨道的压力最大，则若轨道能承受的压力最大值为80000N，汽车在最低点的速率满足

解得
15．（1）；（2）
（1）根据
可知该未知天体表面的重力加速度大小

（2）根据
可得
16．（1）6m/s，与水平方向夹角37°；（2）58N；（3）3m
（1）由平抛运动的速度关系可得

解得，与水平方向夹角37°
（2）设轨道对C点的支持力为N，有

解得
根据牛顿第三定律，小物块对C点的压力大小为58N
（3）小物块在木板上运动的加速度大小

木板在地面上运动的加速度大小

设小物块与木板达到共速时的速度为，有

解得
因此物块的位移为

长木板的位移为

因此长木板的长度为