安徽省阜阳市临泉田中2022-2023学年高一下学期期中考试物理试题（含答案）

临泉田中2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
一、选择题（本题共10小题，共46分．在每小题给出的四个选项中，第1~7题中只有一项符合题目要求，每小题4分，第8~10题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）
1．关于做曲线运动的物体，下列说法正确的是（ ）
A．物体的速度变化量一定时刻发生改变
B．物体的速度大小和方向一定时刻发生改变
C．物体所受的合外力方向一定指向轨迹弯曲方向的内侧
D．物体所受的合外力方向可能与初速度方向在同一直线上
2．关于行星绕太阳运动，下列说法正确的是（ ）
A．所有行星都在同一椭圆轨道上绕太阳运动
B．行星绕太阳运动时太阳位于行星轨道的中心处
C．离太阳越近的行星的自转周期越长
D．所有行星的轨道半长轴的三次方跟公转周期的二次方的比值都相等
3．下列情形中，关于向心力的来源判断正确的是（ ）
A．图甲中，动车转弯时，铁轨的支持力提供向心力
B．图乙中，飞机在水平面内转弯时，重力与升力的合力提供向心力
C．图丙中，汽车在水平路面转弯时，轨迹切线方向上的摩擦力提供向心力
D．图丁中，小孩乘坐旋转木马运动时，木马的重力提供向心力
4．下雨时，某外卖员在平直的道路上以大小4m/s的速度骑行．已知雨滴以3m/s的速度竖直下落，则雨滴相对该外卖员的速度大小和方向分别是（ ）
A．3m/s竖直向下 B．3m/s斜向下 C．5m/s竖直向下 D．5m/s斜向下
5．如图所示，自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘有三个点A、B、C，且半径、，正常骑行自行车时，A、B、C三轮边缘的向心加速度的大小之比等于（ ）
A．1∶3∶6 B．6∶3∶1 C．18∶3∶1 D．1∶3∶18
6．如图所示，地球的两颗人造卫星甲、乙分别在圆轨道、椭圆轨道上运动，A、B分别是椭圆轨道的近地点、远地点，与地心的距离分别为r、3r，两轨道相切于A点，则甲、乙的周期之比为（ ）
A． B． C．1∶2 D．1∶4
7．2023年1月18日，中国首都航空JD455航班在马尔代夫维地球拉纳国际机场平稳降落，马尔代夫政府特意安排水门礼热烈欢迎中国游客的到来．如图所示，飞机平稳降落后，左右两条水柱从两辆大型消防车同一高度斜向上射出，射出时速度方向与水平方向的夹角分别为60°和37°，两条水柱恰好在最高点相遇，（已知，，不计空气阻力和水柱间的相互影响），则左右两条水柱射出时的速度大小的比值为（ ）
A． B． C． D．
8．汽车在弯道转弯时，需减速慢行，否则会有发生侧翻的危险，这是汽车发生离心运动导致的．关于离心运动，下列说法正确的是（ ）
A．离心运动对人的生活生产都是有害的
B．物体发生离心运动时，其所受合力一定为零
C．物体发生离心运动，是由于所受合外力不足以提供向心力导致的
D．若物体所能提供的最大向心力、运动半径不变，则角速度越大，越可能发生离心运动
9．如图所示，司机驾驶汽车通过绳子跨过定滑轮将货物往上吊起，汽车以速度v匀速向左行驶，当连接汽车部分的绳子与水平方向所成的夹角为θ时，下列说法正确的是（ ）
A．此时货物的速度大小为 B．此时货物的速度大小为
C．此时货物处于失重状态 D．此时货物处于超重状态
10．如图甲所示，轻杆一端固定一小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直面内做圆周运动．规定竖直向下为杆受力的正方向，在最高点时，杆的受力与小球速度平方的关系图像如图乙所示，重力加速度g取．则下列说法正确的是（ ）
A．小球的质量为0.1kg B．小球的质量为0.5kg
C．轻杆的长度为1m D．轻杆的长度为0.5m
二、实验题（本题共2小题，共16分）
11．（8分）用如图所示的实验装置来分析与平抛运动有关的物理问题，在一块竖直放置的背景板上固定两个弧形轨道A、B用于释放小铁珠，板上还装有三个电磁铁C、D、E，可以控制电磁铁E的电源通断，根据要求进行下列实验探究，同时回答一系列问题：
（1）电磁铁E吸上小铁珠时，让其中心与小铁珠在轨道A末端时的中心在_________，当小铁珠碰到碰撞开关S时，电磁铁E的电源_________（填“接通”或“断开”），若两个小铁珠同时到达F点，可验证平抛运动在竖直方向做_________，为了验证平抛运动在水平方向做匀速直线运动，要保证电磁铁C、D分别离轨道A、B出口水平线的_________．
（2）用此装置可以测出小钢珠的初速度和当地的重力加速度，已知背景板上方格的边长为L，在装置附近安装测量运动时间的传感器，可测得小钢珠从P点到Q点的运动时间为t，则平抛运动的初速度_________，当地的重力加速度g=_________．
12．（8分）如图是利用激光测定圆盘圆周运动的原理示意图，图中圆盘绕固定轴匀速转动，圆盘边缘侧面上有一小段涂有反光材料，当圆盘转到某一位置时，接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，之后实验测得接收器接收到n次激光束所花时间为，每次激光束持续时间为t，圆盘的直径为d，圆周率用表示．（计算结果用题中所给字母表示）
（1）由实验可知，圆盘角速度_________；
（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小_________；
（3）圆盘侧面反光涂层的长度l=_________．
三、计算题（本题共3小题，共计38分．解答时应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）
13．（10分）如图所示，把质量为1kg的物体A放在水平转盘上，A的重心到转盘中心O点的距离为0.5m，若A与转盘间的最大静摩擦力为4N，g取，求：
（1）转盘绕中心O以的角速度旋转，A相对转盘静止时，转盘对A的摩擦力大小与方向；
（2）为使物体A相对转盘静止，转盘绕中心O旋转的角速度的取值范围．
14．（12分）某卫星绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径为地球半径R的1.5倍．已知地球表面处的重力加速度大小为g，引力常量为G，忽略地球的自转，求：
（1）地球的质量和密度；
（2）卫星所在处的重力加速度大小．
15．（16分）如图所示，竖直放置的光滑半圆轨道ABC右侧有一堵竖直的墙面，一质量为m的滑块（视为质点）从水平地面出发，恰好能经过半圆轨道最高点，然后打到竖直墙面上的P点．已知半圆轨道的半径R=0.9m，其最低点与墙之间的距离s=1.2m，重力加速度g取，不计空气阻力．求：
（1）滑块通过最高点时的速度大小；
（2）若增大滑块出发的速度，当滑块运动到最高点C时对轨道的压力为3mg，最后打在墙面上的Q点（图中未标出），则P、Q两点之间的距离为多少？
临泉田中2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
参考答案、提示及评分细则
1．C 2．D 3．B 4．D 5．D 6．A 7．B 8．CD 9．BD 10．AD
11．（1）同一水平线上 断开 自由落体运动 高度相等
（2）
解析：（1）电磁铁E吸上小铁珠时，为了保证平抛运动和自由落体运动在下落的过程中高度相同，让其中心与轨道A释放的小铁珠的中心在同一水平线上；为了保证平抛运动和自由落体运动同时开始，当小铁珠碰到碰撞开关S时，电磁铁E的电源断开；若两个小铁珠同时到达F点，可验证平抛运动在竖直方向做自由落体运动；为了保证平抛运动的初速度和匀速直线运动的速度相同，进一步来验证平抛运动在水平方向做匀速直线运动，要保证电磁铁C、D分别离轨道A、B出口水平线的高度相等；由题图可知，平抛运动的水平位移为6L，竖直位移为4L，由可得平抛运动的初速度；由可得当地的重力加速度．
12．（1） （2） （3）
解析：（1）圆盘转动的周期为，转速为．
（2）圆盘边缘上的点的向心加速度大小．
（3）由，可得．
13．解：（1）由向心力公式得
方向指向圆心O点
（2）由题意知
故
解得
14．解：（1）在地球表面处物体受到的重力等于万有引力，即
得地球质量
地球的密度
又
解得
（2）在轨道半径为r=1.5R处，仍有万有引力等于重力，即
联立解得卫星所在处的重力加速度大小
15．解：（1）滑块恰能运动到最高点，有
解得
（2）若滑块在C点时对轨道的压力3mg，则
由平抛运动规律，有
Q点与C点的高度差
又小球从C运动到P有
则P点与C点的高度差
则P、Q的距离
联立解得x=0.6m