广东省广州市（广外，广大附，铁一）三校2022-2023学年高一下学期期中物理试题

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一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。
1. 如图所示，一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中，在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹，该过程中，下列说法正确的是( )
A. 爱好者在某点所受合外力方向可能沿轨迹的切线方向
B. 爱好者重力的功率保持不变
C. 爱好者的速度方向与加速度方向一直相互垂直
D. 若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成钝角，爱好者的速度将减小
2. 如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为，则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度为( )
A. B.
C. D.
3. “套圈游戏”深受大家的喜爱，游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出，落地时套中的物体即为“胜利品”。某同学在一次“套圈”游戏中，从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体左边，如图。为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中一定套不中的是(忽略空气阻力)( )
A. 从P点正上方以原速度水平抛出B. 从P点正前方以原速度水平抛出
C. 从P点增大速度水平抛出D. 从P点正下方减小速度水平抛出
4. 人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实，两人同时对静止于地面的质量为M重物，各施加一个与竖直方向成角的恒力F，重物加速离开地面高度H后，人停止施力，最后重物陷入地面深度h。整个过程中，下列说法正确的是( )
A. 重力对重物做功零
B. 拉力对重物做功为2FHcsθ
C. 地面对重物做的功为－MgH
D. 重物上升的最大高度为H
5. 我国劳动人民发明的汉石磨盘可使谷物脱壳、粉碎，通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。若驴对磨杆的拉力F沿圆周切线方向，大小为500N，磨盘半径r为0.4m，磨杆长为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s(驴拉磨可以看成做匀速圆周运动)，则( )
A. 磨盘与磨杆处处线速度相等
B. 磨杆末端的线速度大小为πm/s
C. 磨盘边缘的向心加速度大小为0.64π2m/s2
D. 驴拉磨转动一周拉力平均功率为160πW
6. 如图所示，卫星A是我国在2022年8月20日成功发射的“遥感三十五号”04组卫星，卫星B是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为、、，角速度大小分别为、、，下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7. 如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d，已知P与触点A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和触点A、B均视为质点，要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，漏选得3分，共18分。
8. 沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家，以表达对英烈的崇高敬意，如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若水门高约45m，跨度约90m。重力加速度取10m/s2，忽略空气阻力、消防车的高度和水流之间的相互作用，则( )
A 水喷出后经过约3s到达最高点
B. 在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度约为0
C. 水喷出的瞬间，速度水平方向分量约为30m/s
D. 两水柱相遇前，水柱在空中做匀变速曲线运动
9. 藏族文化是中华文化的重要组成部分，如图甲所示为藏族文化中的转经轮，转经轮套在转轴上，轮上悬挂一吊坠，简化模型如图乙。可视为质点的吊坠质量，绳长，悬挂点P到转经轮转轴的距离为，吊坠的运动可视为水平面内的匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为=37°(g取，，)。下列说法正确的是( )
A. 吊坠受到的拉力大小为1.25N
B. 吊坠的角速度大小为
C. 若不变，减小绳长，吊坠的转动周期变大
D. 若从增加到，吊坠的线速度不变
10. “天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部，迈出了我国星际探测征程的重要一步，火星首次有了中国印迹。下表为火星和地球一些对比数据，利用以下数据可以( )
A. 计算火星和地球自转角速度大小之比
B. 计算火星的卫星线速度与月球线速度之比
C. 计算火星和地球第一宇宙速度之比
D. 验证开普勒第三定律
三、实验题：本大题共2小题，共16分。
11. 图甲为某种管口出水方向可调的瓶装水电动取水器，某实验小组利用平抛运动规律测量该取水器取水时的流量(单位时间内流出水的体积)。实验方案如下：
(1)利用仪器测量取水器出水管内径d；
(2)调节取水器管口方向，使水从管口沿____方向射出；
(3)待水在空中形成稳定的弯曲水柱后，紧贴水柱后方放置白底方格板(已知每个正方格的边长为L)，并利用手机正对水柱拍摄照片，取水柱上的三个点a、b、c，如图乙所示，图中a点___________平抛的起点(选填“是”或“不是”)；
(4)已知当地重力加速度大小为g，根据图乙可以计算水从管口喷出时的初速度________(用L、g进行表示)；
(5)由上述信息可计算得出取水器取水时的流量________(用L、g、d进行表示)。
12. 某同学利用图中所示DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素。
①实验时，圆柱体和另一端的挡光杆随旋臂一起做圆周运动，通过力传感器测得圆柱体受到的向心力F，测出挡光杆经过光电门的挡光时间。
②测得挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为，圆柱体做圆周运动的半径为r。
③保持圆柱体的质量和转动半径不变，改变转速重复步骤①，得到多组F．的数据，研究F与v关系。
(1)圆柱体转动线速度______(用所测物理量符号表示)。
(2)实验中测得的数据如表：
甲、乙、丙三图是根据上述实验数据作出的、、三个图像，那么研究向心力与线速度的关系时，保持圆柱体质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是______。
(3)上述图像是保持时得到的，由图可得圆柱体的质量为______kg(保留两位有效数字)。
(4)若研究F与r的关系，实验时应使挡光杆经过光电门时的挡光时间______(选填“变”或“不变”)。
四、计算题：本大题共3小题，共38分。
13. 在平直公路上，质量的汽车以速度匀速行驶，此时发动机的功率，然后遇到平直的爬坡车道(每沿坡道前进1km，上升0.05km的高度)，在坡底驾驶员加大油门，发动机功率立即增为1.5P，并保持该功率继续爬坡行驶，汽车从平路转变为上坡的瞬间，速度大小仍为。假设汽车行驶过程中所受的阻力大小始终不变，重力加速度，求：
(1)汽车在斜坡上匀速运动时的速度；
(2)汽车在刚上坡时的加速度。
14. 如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演。若摩托车运动的速率恒为v=20m/s，人和车的总质量为m=200kg，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且k=0.5。摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取10m/s2，试求：
(1)运动员完成一次圆周运动所需的时间；(取3.14)
(2)摩托车通过最低点A时牵引力的大小。
15. 如图所示，小明在离水面高度=1.8m处，将一质量m=20g的小石片以初速度8m/s水平抛出，小石片先在水面上弹跳数次，当沿水面的速度减为零时会下沉。小石片每次接触水面时都受到恒定的作用力，其中水平分力恒为，每次接触水面后就跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水平方向速度之比为常数k=0.75，不计空气阻力()。求小石片
(1)第一次与水面接触前水平方向的位移；
(2)第一次与水面接触过程中，对水面作用力的竖直分力大小Fy；
(3)总共弹起的次数n以及最后一次跳起后在空中的飞行时间。
火星与地球的基本参数比较
基本参数
火星
地球
近日距
远日距
轨道半长径
1.524AU
1AU
公转周期
687地球日(668火星日)
365.26地球日
自转周期
1.026天(24h37min)
0.9973天(23h56min)
赤道半径
3398km
6378km
质量
1AU(天文单位)＝149597870700m
1
1.5
2
2.5
3
F/N
0.88
2
3.5
5.5
7.9