重庆市永川萱花中学校2023-2024学年高一下学期期中测试物理试题(无答案)

永川萱花中学校2023-2024学年高一下学期期中测试
物理试题
（全卷共二个大题满分：100分 考试时间：75分钟）
注意事项：
1.答卷前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的学校、班级、座位号、姓名和准考证号填写在答题卡相应的位置；
2.选择题每小题选出答案后，用2B铅笔将答题卡上对应题目选项的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案。作答在试卷上无效。
3.非选择题必须用黑色字迹钢笔或签字笔作答，答案必须写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上。如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案。不得使用铅笔或涂改液，否则答案无效。
一、选择题：本题共11小题，共47分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，每小题4分；第9~11题有多项符合题目要求，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。
1.生活中的曲线运动随处可见，关于曲线运动，下列说法正确的是（ ）
A.做曲线运动的物体速度大小一定是变化的
B.物体在变力作用下一定做曲线运动
C.做曲线运动的物体所受合力一定不为零
D.一个匀速直线运动与一个匀变速直线运动的合运动，一定是曲线运动
2.如图所示，甲、乙两小球都能视为质点，小球甲在竖直面内摆动的周期为T，悬线长为L；小球乙在水平面内做匀速圆周运动，悬点为O1、轨迹圆圆心为O2. 下列说法正确的是（ ）
A.小球甲的向心力由合力来充当
B.小球甲的向心力由悬线拉力来充当
C.小球乙的向心力由悬线拉力来充当
D.小球乙的向心力由合力来充当
3.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（ ）
甲 乙 丙 丁
A.甲图中，汽车通过凹形桥的最低点时，速度不能超过
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
4.如图的传动装置中，B、C两轮固定在一起绕同一轴转动，A、B两轮用皮带传动，三个轮的半径关系是。若皮带不打滑，则关于A、B、C三轮边缘a、b、c三点的下列物理量的比，错误的是（ ）
A.角速度之比为1∶2∶2
B.线速度大小为1∶1∶2
D.周期之比为2∶2∶1
C.向心加速度大小之比为1∶2∶4
5.发射地球同步卫星时，先将卫星发射至近地圆轨道1，变轨使其沿椭圆轨道2运行，最后变轨将卫星送入同步圆轨道3，轨道1、2相切于Q点，轨道2、3相切于P点，则当卫星分别在1、2、3轨道上正常运行时，以下说法正确的是（ ）
A.卫星在轨道1上运行的速率小于赤道上随地球自转物体的速率
B.卫星在轨道3上经过P点时的加速度大于它在轨道2上经过P点时的加速度
C.三条轨道中速率最大时刻为经过2上的Q点，速率最小时刻为经过2上的P点
D.周期关系为
6.以大小相同的初速度、不同的抛射角同时从地面抛出3个小球A、B、C，3球从抛出到落地在空中的运动轨迹如图所示，下列叙述正确的是（ ）
A.A、B、C三球在运动过程中，A球的加速度最大
B.B球的射程最远，所以B最后落地
C.A、C两球的射程相等，所以它们的水平分速度相等
D.B球的射程最远，B抛出时速度与水平方向的夹角最接近45°
7.如图所示，倾角为的斜面体固定在水平面上，两个可视为质点的小球甲和乙分别沿水平方向抛出，两球的初速度大小相等，已知甲的抛出点为斜面体的顶点，经过一段时间两球落在斜面上的A、B两点后不再反弹，落在斜面上的瞬间，小球乙的速度与斜面垂直.忽略空气的阻力，重力加速度为g. 则下列选项正确的是（ ）
A.甲、乙两球在空中运动的时间之比为
B.甲、乙两球下落的高度之比为
C.甲、乙两球的水平位移之比为
D.甲、乙两球落在斜面上瞬间的速度与水平面夹角的正切值之比为
8.如图所示内壁光滑半径为r的竖直圆桶，绕中心轴做匀速圆周运动，物块用细绳系着，绳的另一端系于圆桶上表面圆心，绳与竖直方向的夹角为，物块贴着圆桶内表面一起转动，重力加速度取g，则（ ）
A.桶对物块的弹力不可能为零
B.转动的角速度的最小值为
C.随着转动的角速度增大，绳的张力保持不变
D.随着转动的角速度增大，绳的张力一定增大
9.如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d. 现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是（ ）
A.小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg
B.小环到达B处时，重物上升的高度也为d
C.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
D.小环在B处的速度与重物上升的速度大小之比等于
10.如图所示，置于竖直面内的光滑细圆环半径为R，质量为m的小球套在环上，原长为R的轻弹簧一端系于球上，另一端系于圆环最低点，圆环绕竖直直径转动，重力加速度为g. 若角速度由零开始缓慢增大，下列说法正确的是（ ）
A.当时，小球仅受两个力的作用
B.当时，弹簧恰好处于原长状态
C.当时，弹簧一定处于压缩状态
D.无论大，小球都不能够到达与圆心等高的位置
11.天文观测已经证实，三星系统是常见的，甚至在已知的大质量恒星群中占主导地位。如图所示，P、O、S三颗星位于等边三角形的三个顶点上，并沿外接于等边三角形的圆形轨道运行，已知等边三角形边长为l，三颗星做匀速圆周运动的周期为T，万有引力常量为G，忽略其他星体对它们的引力作用。则（ ）
A.三颗星的质量可能不相等
B.三颗星的质量均为
C.三颗星的线速度大小均为
D.任意一颗星所受的向心力大小为
二、非选择题（本部分共5小题，共53分。）
12.（6分）某同学利用图中所示的DIS向心力实验器来探究圆周运动向心力的影响因素，实验时，砝码随旋臂一起做圆周运动，其受到的向心力可通过牵引杆由力传感器测得，旋臂另一端的挡光杆每经过光电门一次，通过力传感器和光电门就同时获得一组向心力F和挡光时间，换算成.保持砝码的质量和转动半径不变，改变其转速得到多组F、的数据后，作出F-w2图线如图乙所示. 牵引杆的质量和一切摩擦可忽略.
甲 乙
（1）该同学采用的主要实验方法为 .
A.等效替代法
B.控制变量法
C.理想化模型法
（2）实验中某次挡光杆经过光电门时的挡光时间为，挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为，则可得挡光杆转动角速度的表达式为 .
（3）根据图乙，得到的实验结论是： .
13.（9分）如图甲所示，在运动描述的演示实验中，老师在一端封闭、长约1.5m的玻璃管内注满清水，水中放一个蜡烛做的蜡块，将玻璃管的开口端用胶塞塞紧，然后将这个玻璃管倒置，在蜡块沿玻璃管上升的同时，将玻璃管水平向右移动。从某时刻开始计时，蜡块在玻璃管内每0.5s上升的距离都是10cm，玻璃管向右匀加速平移，每0.5s通过的水平位移依次是2.5cm、7.5cm、12.5cm、17.5cm。图乙中，y表示蜡块竖直方向的位移，x表示蜡块随玻璃管通过的水平位移，t =0时蜡块位于坐标原点。
甲 乙
（1）请在图乙中画出蜡块2s内的轨迹；
（2）玻璃管向右平移的加速度a = m/s2；（保留2位有效数字）
（3）t =1s时蜡块的速度v1= m/s。（保留2位有效数字）
14.（9分）2021年2月10日19时52分，我国首次火星探测任务“天问一号”探测器实施近火捕获制动，成功实现环绕火星运动，成为我国第一颗人造火星卫星，在“天问一号”环绕火星做匀速圆周运动时，周期为T，轨道半径为r. 已知火星的半径为R，引力常量为G，不考虑火星的自转.求：
（1）“天问一号”环绕火星运动的线速度的大小v；
（2）火星的质量M；
（3）火星表面的重力加速度的大小g.
15.（12分）如图所示，BC为半径等于m、竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数为的足够长粗糙斜面，一质量为m =0.5kg的小球从O点正上方某处A点以速度v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入圆管，OB与竖直方向的夹角为45°，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的F =5N的力的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面.（g取10m/s2）求：
（1）小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0与OA的距离；
（2）小球在圆管中运动时对圆管的压力；
（3）小球在CD斜面上运动的最大位移.
16.（17分）如图所示，水平转盘可绕竖直中心轴转动，盘上叠放着质量均为1kg的A、B两个物块，B物块用长为0.25m的细线与固定在转盘中心处的力传感器相连，两个物块和传感器的大小均可不计，细线能承受的最大拉力为8N，A、B间的动摩擦因数为0.4，B与转盘间的动摩擦因数为0.1，且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，转盘静止时，细线刚好伸直，传感器的读数为零，当转盘以不同的角速度匀速转动时，传感器上就会显示相应的读数F（g =10m/s2）.
（1）当B与转盘之间的静摩擦力达到最大值时，求转盘的角速度ω1；
（2）当A与B恰好分离时，求F的大小和转盘的角速度ω2；
（3）试通过计算在坐标系中作出图象.