广东省深圳高级中学2022-2023学年高一下学期物理期中模...

更新时间：2023-04-29 浏览次数：47 类型：期中考试

一、单选题

1. 某河宽度为120m，河水流动与河岸平行，流速均匀且恒定，一艘小船从河边某点出发，则下列说法错误的是（　　）

A . 若船的速度大小恒为4m/s，方向可变，其航行轨迹一定为直线 B . 若船的速度大小恒为4m/s，方向可变，则其过河至少需要30s C . 若船头方向与河岸垂直，由静止启动，船速随时间均匀增加，则其航行轨迹一定为抛物线 D . 若船头方向与河岸垂直，由静止启动，船速随时间均匀增加，其完全过河时与出发点的正对岸相距240m，则小船靠岸时的船速大小与水速相等

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2. 一带有乒乓球发射机的乒乓球台如图所示。水平台面的长和宽分别为L₁和L₂ ，中间球网高度为h。发射机安装于台面左侧边缘的中点，能以不同速率向右侧不同方向水平发射乒乓球，发射点距台面高度为3h。不计空气的作用，重力加速度大小为g。若乒乓球的发射速率v在某范围内，通过选择合适的方向，就能使乒乓球落到球网右侧台面上，则v的最大取值范围是（　　）

A . $\text{[math]}$ <v<L₁ $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ <v< $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ <v< $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ <v< $\text{[math]}$

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3. 在如图所示的装置中，甲、乙属于同轴传动，乙、丙属于皮带传动（皮带与轮不发生相对滑动），A、B、C分别是三个轮边缘上的点，设甲、乙、丙三轮的半径分别是 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ ，且 $\text{[math]}$ ，如果三点的线速度分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，三点的周期分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，向心加速度分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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4. 有一种杂技表演叫“飞车走壁”，由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台侧壁高速行驶，做匀速圆周运动。如图所示，图中虚线表示摩托车的行驶轨迹，轨迹离地面的高度为 $\text{[math]}$ ，下列说法中正确的是（　　）

A . $\text{[math]}$ 越高，摩托车对侧壁的压力将越大 B . $\text{[math]}$ 越高，摩托车做圆周运动的线速度将越大 C . $\text{[math]}$ 越高，摩托车做圆周运动的周期将越小 D . $\text{[math]}$ 越高，摩托车做圆周运动的向心力将越大

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5. 如图甲为某同学转动自己手中的笔的过程，该过程可视为圆心为O的圆周运动，如图乙所示。已知笔长为L，当笔尖M的线速度大小为 $\text{[math]}$ 时，笔帽N的线速度大小为 $\text{[math]}$ ，则笔帽N做圆周运动的加速度大小为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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6. 如图所示，下列有关生活中圆周运动实例分析，其中说法正确的是（）

A . 甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过 $\text{[math]}$ B . 乙图中，“水流星”匀速转动过程中，在最低处水对桶底的压力最大 C . 丙图中，火车转弯超过规定速度行驶时，内轨对内轮缘会有挤压作用 D . 丁图中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A，B位置先后分别做匀速圆周运动，则在A，B两位置小球向心加速度不相等

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7. 2019年1月3日，“嫦娥四号”月球探测器成功登陆月球背面，人类首次实现了月球背面的软着陆。已知月球表面重力加速度g，月球半径R，引力常量G，则（　　）

A . 月球的质量为 $\text{[math]}$ B . 月球的第一宇宙速度为 $\text{[math]}$ C . 近月卫星的角速度为 $\text{[math]}$ D . 近月卫星的周期为 $\text{[math]}$

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8. 如图所示，地球赤道上空人造卫星先沿椭圆轨道运行，其近地点P到地球中心的距离为r，远地点Q到地球中心的距离为8r，该卫星在远地点Q处点火变轨进入地球同步轨道，成为一颗沿圆轨道运行的地球同步卫星。下列说法正确的是（）

A . 卫星在近地点和远地点的加速度之比为8：1 B . 卫星变轨前从P点运动到Q点的过程中，引力势能增加，机械能减少 C . 卫星在远地点Q处变轨瞬间速度变大 D . 卫星进入地球同步轨道后运行的速度大于在椭圆轨道P处的速度

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9. 如图所示，物体受到水平推力 $\text{[math]}$ 的作用在粗糙水平面上做直线运动，监测到推力 $\text{[math]}$ 、物体速度 $\text{[math]}$ 随时间 $\text{[math]}$ 变化的规律如图所示，取 $\text{[math]}$ ，则（　　）

A . 物体的质量为 $\text{[math]}$ B . 这3s内物体克服摩擦力做的功 $\text{[math]}$ C . 第1.5s时推力 $\text{[math]}$ 的功率为 $\text{[math]}$ D . 后2s内推力 $\text{[math]}$ 做功的平均功率 $\text{[math]}$

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10. 如图所示，一演员表演飞刀绝技，由O点先后抛出完全相同的3把飞刀，分别依次垂直打在竖直木板M、N、P三点上。假设不考虑飞刀的转动，并可将其视为质点，已知O、M、N、P四点距离水平地面高度分别为h、4h、3h、2h，以下说法正确的是（）

A . 3把飞刀在击中木板时速度相同 B . 到达M、N、P三点的飞行时间之比为 $\text{[math]}$ C . 3把飞刀从抛出至分别到达M、N、P三点的过程中，重力的平均功率之比为 $\text{[math]}$ D . 设到达M、N、P三点的飞刀，初速度与水平方向夹角分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，则有 $\text{[math]}$

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二、多选题

11. 滑雪运动越来越受到青少年们的青睐。滑雪大跳台的赛道主要由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图甲所示，图乙为简化后的跳台滑雪雪道示意图， $\text{[math]}$ 为助滑道的最高点， $\text{[math]}$ 为助滑道的最低点， $\text{[math]}$ 为跳台起跳点，起跳区 $\text{[math]}$ 近似水平面，着陆坡道为倾角 $\text{[math]}$ 的斜面。在某次训练中，运动员从 $\text{[math]}$ 点由静止开始下滑，到起跳点 $\text{[math]}$ 沿水平方向飞出，最后落在着陆坡道上的 $\text{[math]}$ 点。A、B、C、D在同一竖直平面内，已知 $\text{[math]}$ 间的距离 $\text{[math]}$ ，不计一切阻力和摩擦，取重力加速度 $\text{[math]}$ 。则（　　）

A . 运动员在空中飞行的时间为 $\text{[math]}$ B . 运动员在 $\text{[math]}$ 点起跳时的速度大小为 $\text{[math]}$ C . 运动员在 $\text{[math]}$ 点着陆时的速度大小为 $\text{[math]}$ D . 运动员在空中离坡道 $\text{[math]}$ 的最远距离是 $\text{[math]}$

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12. 智能呼啦圈轻便美观，深受大众喜爱，如图甲，腰带外侧带有轨道，将带有滑轮的短杆（大小忽略不计）穿入轨道，短杆的另一端悬挂一根带有配重的轻绳，其简化模型如图乙所示，可视为质点的配重质量为0.5kg，绳长为0.5m，悬挂点P到腰带中心点O的距离为0.2m，水平固定好腰带，通过人体微小扭动，使配重随短杆做水平匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为 $\text{[math]}$ ，运动过程中腰带可看成不动，重力加速度g取 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 若使用者觉得锻炼不够充分，决定增大转速，腰带受到的合力变大 B . 当使用者掌握好锻炼节奏后能够使 $\text{[math]}$ 稳定在37°，此时配重的角速度为 $\text{[math]}$ C . 使用者使用一段时间后成功减肥，再次使用时将腰带调小，若仍保持转速不变则 $\text{[math]}$ 变小 D . 当用力转动使 $\text{[math]}$ 从37°增加到53°时，配重运动的周期变大

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13. 在X星球表面，宇航员做了一个实验：如图甲所示，轻杆一端固定在O点，另一端固定一小球，现让小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动。小球运动到最高点时，受到的弹力为F，速度大小为v，其F-v²图像如乙图所示。已知X星球的半径为R₀ ，万有引力常量为G，不考虑星球自转。则下列说法正确的是（　　）

A . X星球的第一宇宙速度 $\text{[math]}$ B . X星球的密度 $\text{[math]}$ C . X星球的质量 $\text{[math]}$ D . 环绕X星球的轨道离星球表面高度为R₀的卫星周期 $\text{[math]}$

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三、实验题

14. 图甲是某种“研究平抛运动”的实验装置，斜槽末端口N与小球离地面的高度均为H，实验时，当P小球从斜槽末端飞出与挡片相碰，立即断开电路使电磁铁释放Q小球，发现两小球同时落地，改变H大小，重复实验，P、Q仍同时落地。
1. （1）关于实验条件的说法，正确的有____。
  
  A . 斜槽轨道必须光滑 B . 斜槽轨道末段N端必须水平 C . P小球可以从斜槽上不同的位置无初速度释放 D . P小球每次必须从斜槽上相同的位置无初速度释放
2. （2）该实验结果可表明____。
  
  A . 两小球落地速度的大小相同 B . P小球在水平方向的分运动是匀速直线运动 C . P小球在竖直方向的分运动是匀速直线运动 D . P小球在竖直方向的分运动与Q小球的运动相同
3. （3）若用一张印有小方格（小方格的边长为L=10cm）的纸记录P小球的轨迹，小球在同一位置平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示，重力加速度g=10m/s² ，则P小球经过b位置时速度的大小为m/s，若以a点为坐标原点，水平向有为x轴，竖直向下为y轴，则抛出点的坐标为（结果以cm为单位）。
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15. 利用如图所示装置验证向心加速度 $\text{[math]}$ 与线速度v的关系。四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上，末端与上表面很小的压力传感器表面相切，水平地面上依次铺放好木板、白纸、复写纸。将小球从圆弧轨道某一点静止释放，经轨道末端飞出，落到铺着复写纸和白纸的木板上，在白纸上留下点迹，由同一位置重复释放几次，记录每次压力传感器的示数；改变小球在圆弧轨道上的释放位置，重复上述实验步骤。（当地的重力加速度为g）
1. （1）为了完成实验，下列操作正确的是____
  
  A . 必须选择光滑的圆弧轨道 B . 固定圆弧轨道时，末端必须水平 C . 实验中应选择密度小的小球 D . 确定小球在白纸上的落点时，用尽可能小的圆把所有落点圈住，圆心即为平均落点
2. （2）某次实验时记录的压力传感器示数为F，并测出小球的质量为m，小球的向心加速度 $\text{[math]}$ 。
3. （3）实验除了记录压力传感器示数F测量小球的质量为m外，还需要测量轨道末端距地面高度h、水平位移x、圆弧轨道半径R，则向心加速度 $\text{[math]}$ 与线速度v的关系可以表示为（用测量数据表示）。
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四、解答题

16. 一光滑圆锥体固定在平面上， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，一条不计质量，长为 $\text{[math]}$ 的细绳一端固定在顶点O，另一端拴一质量为m的物体（看作质点）．物体以速度v绕圆锥体的轴OC在水平面内作匀速圆周运动，如图所示。求：
1. （1）当物体线速度 $\text{[math]}$ 时，分别求出绳和圆锥体对物体的作用力、当物体刚好不压圆锥体时线速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2） $\text{[math]}$ 时，求绳子的拉力是多少？
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17. 如图所示，地球的两颗卫星绕地球在同一平面内做匀速圆周运动，已知卫星一运行的周期为 $\text{[math]}$ ，地球的半径为 $\text{[math]}$ ，卫星一和卫星二到地球中心的距离分别为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，引力常量为G，某时刻两卫星与地心连线之间的夹角为 $\text{[math]}$ 。求：（结果均用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、G表示）
1. （1）地球的质量M；
2. （2）卫星二围绕地球做圆周运动的周期 $\text{[math]}$ ；
3. （3）从图示时刻开始，经过多长时间两卫星第一次相距最近。
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18. 某电动机工作时输出功率P与拉动物体的速度v之间的关系如图所示，现用该电动机在水平地面内拉动一物体（可视为质点），运动过程中轻绳始终处在拉直状态，且不可伸长，如图所示，已知物体质量 $\text{[math]}$ ，与地面的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ，离出发点左侧s距离处另有一段动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 、长为d的粗糙材料铺设的地面。（g取 $\text{[math]}$ ）
1. （1）若s足够长，启动电动机后，则物体在地面能达到的最大速度是多少？
2. （2）若 $\text{[math]}$ ，启动电动机后，则物体刚进入粗糙材料时电动机的输出功率和物体刚离开粗糙材料时的速度。
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