新疆维吾尔自治区伊宁市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（原卷版）

这是一份新疆维吾尔自治区伊宁市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题（原卷版），共8页。试卷主要包含了多项选择题等内容，欢迎下载使用。
满分值：100分，时长：100分钟
一、单项选择题每小题只有一个选项符合题意（本部分12小题，每小题3分，共36分）
1. 如图所示，在匀速转动的圆筒内壁上紧靠着一个物体与圆筒一起运动，物体相对桶壁静止。则（ ）
A. 物体所受向心力是桶壁的支持力提供的
B. 物体所受向心力是重力提供的
C. 物体所受向心力是滑动摩擦力提供的
D. 物体所受向心力是静摩擦力提供的
2. 如图所示，物体在恒力作用下沿曲线从A运动到B，这时它所受的力突然反向，大小不变（即使F变为-F），在此力作用下，物体以后的运动情况中，可能的是（ ）
A. 物体可能沿曲线Ba运动B. 物体可能沿直线Bb运动
C. 物体可能沿曲线Bc运动D. 物体可能沿原曲线由B返回A
3. 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
C. 此时物体A的速度大小为
D. 绳子对物体A的拉力小于物体A的重力
4. 如图所示，从太阳到行星的连线在相等的时间内扫过的面积相等。a、b、c、d为行星运动轨道上的四个位置，a为近日点，c为远日点。则行星运动速度最大的位置是（ ）
A. a点B. b点C. c点D. d点
5. 对于质量为m1和质量为m2两个物体间的万有引力的表达式，下列说法正确的是（ ）
A. 公式中的G是引力常量，它是人为规定的
B. 当两物体间的距离r趋近于零时，万有引力无穷大
C. m1和m2所受引力总是大小相等，是一对作用力与反作用力
D. m1和m2所受引力总是大小相等，是一对平衡力
6. 如图所示，内壁光滑的锥形圆筒固定在水平地面上，一小球沿内壁在某一水平面内做匀速圆周运动，该小球的受力情况是（ ）
A. 受重力和支持力B. 受摩擦力和向心力
C. 只受支持力D. 只受重力
7. 下列描述属于离心运动的危害的是（ ）
A. 利用洗衣机脱水筒甩干衣物
B. 医务人员利用离心机分离血液
C. 炼钢厂利用离心运动制作无缝钢管
D. 汽车转弯时因速度过大发生离心运动而造成事故
8. 如图所示为皮带传动示意图，假设皮带没有打滑，R>r，则下列说法中正确的是（ ）
A. 大轮的角速度较大B. 大轮边缘的线速度较大
C. 大轮边缘的线速度较小D. 两轮边缘的线速度大小相同
9. 如图所示，在水平转台上放一个质量M=2kg的木块，它与转台间最大静摩擦力fmax=4.0N，绳的一端系在木块上，穿过转台的中心孔O（孔光滑，忽略小滑轮的影响），另一端悬挂一个质量m=1.0kg的物体，当转台以角速度ω=5rad/s匀速转动时，木块相对转台静止，则木块到O点的距离可能是（g取10m/s2，M、m均视为质点）（ ）
A. 0.04mB. 0.08mC. 0.11mD. 0.28m
10. 一架飞机以200 m/s的速度沿水平方向成60°角斜向上飞行，该飞机在水平方向的分速度为（ ）
A B. C. D.
11. “青箬笠，绿蓑衣，斜风细雨不须归”是唐代诗人张志和《渔歌子》中的描写春雨美景的名句。一雨滴由静止开始下落一段时间后，进入如图所示的斜风区域下落一段时间，然后又进入无风区继续运动直至落地，不计雨滴受到的阻力，则下图中最接近雨滴真实运动轨迹的是（ ）
A. B.
C. D.
12. 如图所示，用长为L=1m的轻质杆连着质量为m=1kg的小球在竖直平面内做圆周运动，则下列说法中正确的是（ ）

A. 若小球刚好在竖直平面内做圆周运动，则其在最高点速率为1m/s
B. 小球在圆周最高点时所受的向心力可能仅由重力提供
C. 小球过最低点轻杆对小球的拉力可能小于小球的重力
D. 小球在最高点时轻杆受到作用力不可能为零
二、多项选择题（本部分4小题，每小题3分，漏选得2分，错选不得分，共12分）
13. 关于向心力的说法正确的有（ ）
A. 做匀速圆周运动的物体，其向心力指向圆心
B. 向心力的表达式为
C. 向心力的表达式为Fn=mωr
D. 向心力是根据力的性质命名的
14. 一只小船在静水中的速度为3m/s，它要渡过一条宽为30m的河，河水流速为2m/s，则这只船（ ）
A. 不能沿垂直于河岸方向过河
B. 过河时间可能等于10s
C. 可能垂直于河岸渡过这条河
D. 可以渡过这条河，而且所需时间可以为6s
15. 铁路在弯道处的内外轨道高度是不同的，已知内外轨道平面与水平面的倾角为，如图所示，弯道处的圆弧半径为R，若质量为m的火车转弯时速度小于，则（ ）
A. 内轨对内侧车轮轮缘有挤压B. 外轨对外侧车轮轮缘有挤压
C. 这时铁轨对火车的支持力等于D. 这时铁轨对火车的支持力小于
16. 如图是《天工开物》中的牛力齿轮水车的插图，记录了我国古代劳动人民的智慧。在牛力的作用下，通过A齿轮带动B齿轮，B、C齿轮装在同一根轴上，A、B边缘轮齿大小间距相同，齿轮A、B、C半径的大小关系为RA：RB：RC=5：3：1，下列说法正确的是（ ）
A. 齿轮A、B、C的周期之比为5：5：3
B. 齿轮A、B、C的角速度之比为3：5：5
C. 齿轮A、B、C边缘的线速度大小之比为3∶2∶1
D. 齿轮A、B、C边缘向心加速度大小之比为9：15：5
三、实验题把答题填在答题卡相应的横线上（本部分8空，每空1分，共8分）
17. 某同学用如图所示装置探究钢球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、转动半径r和角速度ω之间的关系。
（1）本实验使用的实验方法是________（填“控制变量法”或“等效替代法”）。
（2）将两个质量不同的小球分别放在长槽和短槽上，调整塔轮上的皮带和小球位置，使两球的转动半径r和角速度ω都相同。转动手柄，可探究________。
A. 向心力的大小F与质量m的关系
B. 向心力的大小F与转动半径r的关系
C. 向心力的大小F与角速度ω的关系
（3）某次实验中，两质量相同的小球放置的位置如图所示（转动半径相同），已知用皮带连接的塔轮的半径之比为3：1，则左边塔轮与右边塔轮的角速度大小之比为________，标尺上露出的红白相间的等分格数之比为________。
18. 某实验小组用如图所示实验装置探究平抛运动规律。
（1）如图甲所示，两个相同的弧形轨道M、N位于同一竖直面内，其中M轨道末端水平，N轨道的末端与光滑的水平面相切。用两个质量不等的小钢球P、，同时从图示位置由静止释放，观察到P落到地面时恰好与相碰，向上平移弧形轨道M，多次重复实验，仍能观察到相同的现象，这说明______。（填正确选项前的字母）
A. 钢球P在水平方向做匀速直线运动B. 钢球P在竖直方向做自由落体运动
C. 钢球P、相碰时速度相等D. 钢球在竖直方向做自由落体运动
（2）用如图乙所示装置继续探究平抛运动的特点。将坐标纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直木板上。小球沿斜槽轨道滑下后从斜槽末端飞出，落在水平挡板上。由于挡板靠近木板一侧较低，钢球落在挡板上时，小球会在复写纸上挤压出一个痕迹点。上下移动挡板，依次重复上述操作，坐标纸上将留下一系列痕迹点。其中合理的选项有______。（填正确选项前的字母）
A. 通过调节使斜槽末端保持水平
B. 小球与斜槽之间的摩擦对实验无影响
C. 挡板高度应等间距变化
D. 不改变挡板P的位置，使小球从斜槽上相同位置静止释放
E. 将坐标纸上的点用直线依次连接
（3）图丙中的A、B、C是小球运动过程中的三个位置，坐标纸每小格边长为5cm，则小球从槽口抛出的初速度大小为______m/s；由于忘记记录平抛轨迹的起始点，则点离平抛运动的原点的水平距离x=______m。（）
四、解答题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位（本部分5小题，其中19小题6分，20小题6分，21小题8分，22小题10分，23小题14分，共44分）
19. 如图所示，质量为m=4kg的小球，长为L=1m的细线，构成圆锥摆。当细线与竖直方向成时，小球以一定的线速度v在水平面内做匀速圆周运动。（计算中取，，，计算结果可保留根号），求：
（1）绳的拉力；
（2）小球做匀速圆周运动的线速度v。
20. 如图所示，某人骑摩托车在水平道路上行驶，要在A处越过X=5m的壕沟，沟面比对面A处低h=1.25m，摩托车的速度至少要有多大？
21. 有一辆质量为m=2000kg的小汽车驶上圆弧半径为50m的拱桥。g取10m/s2.
（1）汽车达到凸形桥桥顶时速度为5m/s，对桥顶的压力为多大？
（2）若此汽车以5m/s速度经过半径为50m的凹桥时，桥底对汽车的支持力为多大？
22. 如图所示，半径的光滑半圆环轨道处于竖直平面内，半圆环与水平地面相切于圆环的端点A。一小球从A点冲上竖直半圆环，沿轨道运动到B点飞出，最后落在水平地面上的C点（图上未画），g取10。
(1)能实现上述运动时，小球在B点的最小速度是多少？
(2)能实现上述运动时，A、C间的最小距离是多少？
23. 小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m=0.3kg的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动．当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，球以绳断时的速度水平飞出，球飞行水平距离x＝1.2m后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度h＝1.2m，手与球之间的绳长l＝0.9m，重力加速度g取10m/s2．忽略手的运动半径和空气阻力．
（1）求绳断时球速度大小v1和球落地时的速度大小v2
（2）问绳能承受的最大拉力多大？
（3）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？