宁夏银川市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

这是一份宁夏银川市2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题，共11页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1、物体在恒力、、的共同作用下保持平衡状态，若突然撤去恒力，则物体的运动情况是（ ）
A.物体立即朝的反方向运动B.物体一定做匀变速直线运动
C.物体可能做匀变速曲线运动D.物体速度大小一定增加
2、一辆由银川开往吴忠的火车，在途中有一段较长的弯道（外高内低），火车行驶时可近似看为匀速圆周运动，行驶中火车所受合力为火车自重的K（K=2）倍，弯道半径，重力加速度求火车安全通过此弯道的最大行驶速度（ ）
A.15m/sB.18m/sC.20m/sD.22m/s
3、如图所示，一颗卫星绕地球顺时针飞行，运动周期为，图中虚线为卫星的运行轨迹，、、、是轨迹上的四个位置，其中距离地球最近，距离地球最远。和点是弧线和的中点，下列说法正确的是（ ）
A.卫星在点的加速度最大B.卫星在点的线速度最大
C.卫星从经到点的运动速度逐渐增大D.卫星从经到点的运动时间恰好为
4、如图所示，鼓楼南街一安装工人正在把一块广告牌推起，已知广告牌的长度为，该工人的双手与广告牌的接触位置始终不变，当工人的手距地面高为时，广告牌与地面的夹角为，该工人的手以的速度水平向左推动广告牌，则广告牌转动的角速度为（ ）
A.B.C.D.
5、如图所示，为宁夏回族自治区某国家森林公园内的一颗大树，大树下的水平桌面上摆放着6个桃子，树上有一根藤条，藤条的上端恰好在最左边桃子的正上方，一只猴子在此端收放藤条，另一只猴子在藤条的下端从空中略高于桌面的某一位置摆下。若下方的猴子（可视为质点）想匀速抓到所有桃子，则从它抓到第1个桃子到抓到第6个桃子的过程中，下列说法正确的是（ ）
A.下方猴子的实际运动是匀速直线运动
B.下方猴子的实际运动是匀速圆周运动
C.下方猴子沿藤条方向做加速运动
D.下方猴子在垂直于藤条方向的速率不变
6、2023年11月23日，2023亚洲通用航空展在珠海国际航展中心开幕，吸引了美国、英国、德国、法国、新加坡等27个国家和地区的268家通用航空及无人机产业链企业参展。在航展开幕式上特技飞行表演队进行了精彩的飞行表演，其中几架质量为的飞机以恒定速率在空中做竖直面的匀速圆周盘旋，如图所示，圆周的半径为，重力加速度为。则当飞机到达圆周最低点时，此时空气对飞机的作用力大小为（ ）
A.B.C.D.
7、目前我国自主生产的无人机占据世界大部分市场。下图是某型号无人机绕汽车拍广告片时空中水平面内做匀速圆周运动的示意图。已知无人机质量为，与汽车距离为，轨道平面距汽车高度，无人机飞行的线速度大小为，则无人机做匀速圆周运动时（ ）
A.角速度大小为
B.所受空气作用力大小为
C.向心加速度大小为
D.统行一周的时间
二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
8、物理学在发展完善的过程中，不同年代的物理学家对物理现象进行观察、思考和研究、在实验论证、逻辑推理、演绎论证等基础上建构了如今比较完善的体系。下列关于物理学重大历史事件描述正确的是（ ）
A.第谷否定了托勒密提出的地心说，提出了日心说
B.开普勒对行星的运动进行了长期的观测和记录，并提出了关于行星运动的三条定律
C.牛顿在寻找万有引力的过程中，他应用了牛顿第二定律、第三定律，以及开普勒第三定律
D.卡文迪什用扭秤实验测出了引力常量，并被称为“称量地球质量的第一人”
9、如下图左所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点在竖直面内做圆周运动，设小球经过最高点时的速度大小为，此时绳子的拉力大小为，拉力与速度的平方的关系如图乙所示。已知重力加速度为，以下说法正确的是（ ）
A.圆周运动半径
B.小球的质量
C.图乙中图线的斜率只与圆周运动的半径有关，与小球的质量无关
D.若小球恰好能做完整圆周运动，则经过最高点时的速度
10、巴以冲突已导致双方超3万人死亡，历史一再证明，强大的国防力量是人民安全的保障；为了提高震慑力，我军加强军事演练，假设在演练时士兵驾驶坦克向东的速度大小为，坦克静止时射出的炮弹速度大小为（），且出膛方向沿水平面内可调整，坦克轨迹距离目标最近为，忽略炮弹受到的空气阻力和炮弹竖直方向的下落，且不计炮弹发射对坦克速度的影响，下列说法正确的是（ ）
A.炮弹轨迹在地面上的投影是一条直线
B.要想命中目标且炮弹在空中飞行时间最短，坦克发射处离目标的距离为
C.炮弹命中目标最短时间为
D.若到达距离目标最近处时再开炮，不管怎样调整炮口方向，炮弹都无法射中目标
三、非选择题：共54分。（请考生按要求作答，计算题须写出必要的演算过程）
11、（6分）如下图甲、乙是某同学按课本要求做“研究小球平抛运动”实验时的实验原理图以及所拍摄的小球频闪照片。
（1）图甲为实验原理图，为了顺利完成该实验还需要下列实验器材中的哪一个（ ）。
A.米尺B.秒表C.天平D.重垂线
（2）图乙是某同学采用频闪照相机拍摄到的小球做运动时的照片，图乙背景中每一小方格的边长为，频闪照相机每隔0.02s拍摄一次，、、是照片中小球的三个位置，（取），那么：
①小球做平抛运动的初速度的大小为_______m/s。
②请通过计算分析，点是否是小球做平抛运动的起始点_________。（填“是”或者“否”）
12、（10分）某同学学习了匀速圆周运动相关知识后，设计了如下图甲、乙所示的实验装置，用来验证做匀速圆周运动的物体，其轨道半径、线速度大小、角速度大小、向心力各物理量是否满足课本所给的关系；
图甲：圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。拉力传感器测量向心力的大小，速度传感器测量圆柱体线速度的大小，实验中通过保持圆柱体质量和运动半径恒定，来探究向心力大小与线速度大小的关系；
图乙：水平光滑直杆随竖直转轴一起做匀速圆周运动，将一个滑块（质量保持恒定）套在水平光滑杆上，用细线与固定在竖直转轴上的拉力传感器连接，让细绳处于水平并且伸直状态并保持长度不变，当滑块随水平光滑直杆一起做匀速圆周运动时，细绳上的拉力就是滑块做匀速圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以直接通过拉力传感器读得，滑块做匀速圆周运动的角速度可以通过轻质角速度传感器读得。
（1）对于图甲和图乙，该同学采用的实验方法均为__________。
（2）图甲中，为了得到结论的普遍性，该同学改变了线速度进行了多次测量，并记录下了多组、数据；实验结束后该同学对数据进行分析时，认为只需要再测量一个物理量即可求得圆柱体的质量，则需要测量的物理量为___________。
（3）现测得甲、乙装置做圆周运动半径均为；根据甲、乙采集的数据分别作出图像，图像，则图像斜率为________，图像斜率为_________，假设圆盘与滑杆并不光滑，则根据图像得到斜率将__________。（填“增大”“不变”或“减小”）
13、（10分）滑板运动是一种很好的锻炼方式，能锻炼全身肌肉，训练身体的协调性与平衡性，提升勇气与胆量，很受青少年朋友喜欢。如图所示是一组滑板高难度练习的视频截图。若此休闲广场上下平台间有五级台阶，每级台阶高20cm宽40cm，某女生从最高台阶所在平台以某一水平初速冲出，要求不碰到台阶安全落在最低处平台内，求水平初速至少要达到多少?（提示：取10m/s2，计算时可将人与滑板视为质点，但在实际滑行时应略大于临界值）。
14、（14分）极限轮滑（Aggressive Skating）也叫特技轮滑（图甲），被不少年轻人所喜爱，它既是一项休闲运动同时也是一项竞技项目，2010年的亚运会已出现轮滑的身影，相信不久轮滑项目就能够走上夏季奥运会，和冬奥会的滑冰项目互相呼应。国外有一位极限轮滑运动员设计了一个十分惊险刺激的圆弧滑道，大体可看作如图乙所示的物理模型。质量为的轮滑运动员从高处的平台E跳下，从滑道A点进入圆弧轨道AB，然后冲上BC轨道。已知圆弧的半径为，重力加速度为。求：
（1）若运动员在某次运动中恰好能通过最高点C点，求运动员在最高点C处的速度为多大?
（2）若运动员在某次运动中，到达最低点B处时对滑道的压力刚好是他重力的3倍，求运动员此时的速度为多大?
（3）在第（1）问中，若运动员离开C点后，忽略空气阻力做平抛运动，请判断运动员会落在AB滑道内，还是落在DA平台上?
15、（14分）如图所示，是水平放置的半径足够大的圆盘，绕过其圆心的竖直轴匀速转动，规定经过圆心水平向右为轴的正方向.在圆心正上方距盘面高为处有一个正在间断以水平速度喷水的容器，.已知容器在时刻滴下第一滴水，以后每当前一滴水刚好落到盘面上时再喷一滴水，求：（已知重力加速度为）
（1）水滴经多长时间可落到盘面上；
（2）要使每一滴水在盘面上的落点都位于同一位置，圆盘转动的角速度应为多大；
（3）容器连续喷出两滴水均落在盘面上，试求这两滴水落点间的最大距离。
参考答案：
1.答案：C
解析：ABC.物体在、、等三个恒力共同作用下保持平衡状态，即有两种可能状态静止或者匀速直线运动。三个力的合力为零。当突然撤去这个力时，另外两个力的合力与大小相等、方向相反。若物体原来速度的方向与和的合力的方向相反，则物体沿原方向做匀减速直线运动，不可能立即朝反方向运动，若物体原来速度的方向与和的合力的方向不共线，则物体做匀变速曲线运动故A.B.D错误，C正确；故选C。
2.答案：C
解析：车轨外轨道对车轮的作用力提供向心力：，
3.答案：B
解析：由图可知C为椭圆轨道远地点，由万有引力定律可知，C点时万有引力最小，故C点加速度因最小。A为近地点，线速度最大，故B对。A经B到C是由近地点往远地点飞行，线速度会越来越小，故C错误。椭圆上近地点A附近速度较大，远地点C附近速度较小，则，，故D错误。
4.答案：D
解析：因手与广告牌接触位置始终不变，故接触点做圆周运动，人手水平向左的速度分解垂直广告牌的速度和沿广告牌向下的速度，则有
此时手推广告牌的位置到点的距离
由线速度与角速度的关系公式，可得角速度，故选D。
5.答案A
解析：根据题中“猴子想匀速抓到所有桃子”可知，下方猴子的实际运动一定为水平向左的匀速直线运，A正确，B错误；将下方猴子实际运动的速度分解为沿藤条和垂直于藤条方向的两个分速度和，如图所示，设实际运动方向与藤条的夹角为（），由几何关系有，，猴子在运动过程中，因增大，则减小，增大，故C错误，D错误。所以选A。
6.答案：D
解析：飞机在竖直面做匀速圆周运动，在圆周的最低点受到空气对它的作用力和重力作用，合力提供飞机做圆周运动的向心力，受力分析如下图所示，据牛顿第二定律有：，可得空气对飞机的作用力，故A.B.C选项错误，D选项正确。
7.答案：D
解析：由几何关系知无人机做圆周运功的半径，则角速度为，A错误；无人机做匀速圆周运动，所需向心加速度为，所受空气作用力为，B错误，C错误；无人机绕行一周的时间为，D正确。
8.答案：CD
解析：
9.答案：BD
解析：A.当时，此时绳子的拉力为零，物体的重力提供向心力，则
解得：故
所以，圆周运动半径为，故A错误；
B.当时，对物体受力分析，根据向心力方程得：
解得小球的质量为，故B正确；
C.小球经过最高点时，根据向心力方程得：
解得：
可见，图乙中图线的斜率为，显然与小球的质量和圆周轨道半径均有关，故C错误；
D.若小球恰好能做完整圆周运动，即小球在最高点有
由图知，即，故D正确。故选BD。
10.答案：AC
解析：A.炮弹向东和向北的运动均为匀速直线运动，则合运动也是匀速直线运动，轨迹在地面上的投影是一条直线，故A正确；
BC.炮弹速度向北发射时时间最短，则命中目标最短时间为
坦克发射处离目标的距离为
故B错误，C正确；
D.由于，若到达距离目标最近处时再开炮，应调整炮口至左上方，可能射中目标，故D错误。故选AC。
11.参考答案：（1）D（2）0.3m/s 否
解析：（1）根据平抛实验必备器材可知，缺重锤钱，故选D。
（2）由平抛规律，水平速度即为平抛初速度。则；由平抛竖直方向运动规律求出点竖直方向速度，再由运动学公式可知点竖直速度不为零，即点并非平抛运动的起点。
12.参考答案：（1）控制变量法（2）圆柱体做匀速圆周运动的半径
（3） 不变
解析：（1）物理学中，该方法为控制变量法
（2）由向心力公式，可知在现有条件下，只需要测量出圆柱体做匀速圆周运动的半径即可。
（3）由与，不难发现图像与图像斜率分别为与；由于圆盘与滑杆均不光滑，即有摩擦力的影响，故图甲与图乙向心力表达式为与，因此斜率并没有改变。
13.参考答案：将人板视为质点，从最高处平抛，只要刚好不碰到最后一级即可，水平位移和竖直位移只需取四级台阶
水平方向：
竖直方向：
求解得：
14.答案：（1）；（2）；（3），落在DA平台上。
解析：（1）若运动员恰好通过最高点，设在最高点C处的速度为，
据牛顿第二定律有：解得：
（2）设运动员在最低点B时的速度为，所受滑道对他的支持力为，
据题意有：
由牛顿第二定律有：解得：
（3）若运动员离开C点后做平抛运动，当他落回到圆心高度处时，
竖直方向满足：
水平方向满足：
联立上式可解得：
由此可以判断运动员会落在DA平台上。
15.答案：（1）（3）
解析：（1）水滴在竖直方向上做自由落体运动，
由，解得.
（2）略
（3）前一滴水落在圆盘上时到点的距离为，
后一滴水落在圆盘上时到点的距离为，
当前后两滴水在盘面上的落点位于同一直径上圆心两侧时，两点间的距离最大即.
A项
A.哥白尼否定了托勒密提出的地心说，提出了日心说。故A错误；
B项
B.第谷对行星的运动进行了长期的观测和记录，开普勒提出了关于行星运动的三条定律。故B错误；
C项
C.牛顿在寻找万有引力的过程中，他应用了牛顿第二定律、第三定律，以及开普勒第三定律。故C正确；
D项
D.卡文迪什用扭秤实验测出了引力常量，并被称为“称量地球质量的第一人”。故D正确。