2023-2024学年北京市大兴一中高一（下）期中物理试卷（含答案）

2023-2024学年北京市大兴一中高一（下）期中物理试卷
一、单选题：本大题共10小题，共30分。
1.物体做曲线运动，则( )
A. 物体的速度大小一定变化 B. 物体的速度方向一定变化
C. 物体的加速度大小一定变化 D. 物体的加速度方向一定变化
2.利用风洞实验室可以模拟运动员比赛时所受风阻情况，帮助运动员提高成绩．为了更加直观的研究风洞里的流场环境，可以借助烟尘辅助观察，如图甲所示．在某次实验中获得烟尘颗粒做曲线运动的轨迹，如图乙所示，下列说法中正确的是( )
A. 烟尘颗粒速度始终不变
B. 烟尘颗粒一定做匀变速曲线运动
C. 点处的加速度方向可能水平向左
D. 点处的合力方向可能竖直向下
3.如图甲所示，修正带是通过两个齿轮的相互啮合进行工作的，其原理可简化为如图乙所示，下列说法正确的是( )
A. 点线速度比点大，是因为点所在齿轮的半径大
B. 点线速度比点大，是因为在相同时间内点通过的弧长更长
C. A、两点线速度大小相等，是因为在相同的时间内、两点通过的弧长相等
D. A、两点线速度大小相等，是因为两齿轮在相同的时间内转过的角度相等
4.如图所示，从同一水平线上的不同位置，沿水平方向抛出两小球、，不计空气阻力。要使两小球在空中相遇，则必须( )
A. 先抛出球 B. 先抛出球 C. 同时抛出两小球 D. 两小球质量相等
5.年月，“天问一号”探测器成功在火星软着陆，我国成为世界上第一个首次探测火星就实现“绕、落、巡”三项任务的国家。“天问一号”在火星停泊轨道运行时，近火点距离火星表面、远火点距离火星表面，则“天问一号”( )
A. 在近火点的加速度比远火点的小
B. 在近火点的运行速度比远火点的小
C. 在近火点的机械能比远火点的小
D. 在近火点通过减速可实现绕火星做圆周运动
6.物体做平抛运动的规律可以概括为两点：
水平方向做匀速直线运动；
竖直方向做自由落体运动．
为了研究物体的平抛运动，可做下面的实验：如图所示，用小锤打击弹性金属片，球水平飞出；同时球被松开，做自由落体运动．两球同时落到地面．把整个装置放在不同高度，重新做此实验，结果两小球总是同时落地．则这个实验( )
A. 只能说明上述规律中的第条
B. 只能说明上述规律中的第条
C. 不能说明上述规律中的任何一条
D. 能同时说明上述两条规律
7.如图所示，图中点是地球赤道上一点，人造卫星轨道在赤道平面内，点为同步卫星。已知人造卫星的轨道半径是地球半径的倍，同步卫星的轨道半径是地球半径的倍，由此可知( )
A. 人造卫星与同步卫星的运行周期之比为
B. 同步卫星与点的速率之比为
C. 人造卫星与点的速率之比为
D. 人造卫星与同步卫星的速率之比为
8.如图所示，洗衣机脱水筒在转动时，衣服贴靠在匀速转动的圆筒内壁上而不掉下来，则衣服( )
A. 受到重力、弹力、静摩擦力和向心力四个力的作用
B. 所需的向心力由重力提供
C. 所需的向心力由弹力提供
D. 转速越快，弹力越大，摩擦力也越大
9.木星是太阳的一颗行星，木星又有自己的卫星，假设木星的卫星绕木星的运动和木星绕太阳的运动都可视为匀速圆周运动，要想计算木星的质量，需要测量的物理量有( )
A. 木星绕太阳运动的周期和轨道半径
B. 木星绕太阳运动的周期和木星的半径
C. 木星的卫星绕木星运动的周期和轨道半径
D. 木星的卫星绕木星运动的周期和木星的半径
10.公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”。如图所示，汽车通过半径为的凹形桥的最低点时( )
A. 车对桥的压力等于汽车的重力
B. 车对桥的压力小于汽车的重力
C. 车的速度越大，车对桥面的压力越大
D. 若车的速度等于，则车与桥面无相互作用力
二、多选题：本大题共3小题，共9分。
11.一只鸟在距水面的上空以的速度水平飞行突然，它叼着的一条的鱼从口中掉落不计空气阻力，则( )
A. 鱼从脱离到落至水面所用的时间为
B. 鱼从脱离到落至水面所用的时间为
C. 鱼从脱离到撞击水面的过程中，水平方向的位移大小是
D. 鱼撞击水面的速度大小是
12.在修筑铁路时，弯道处的外轨会略高于内轨。如图所示，当火车以规定的行驶速度转弯时，内、外轨均不会受到轮缘的挤压，设此时的速度大小为，重力加速度为，两轨所在面的倾角为，则( )
A. 该弯道的半径
B. 当火车质量改变时，规定的行驶速度大小不变
C. 当火车速率大于时，内轨将受到轮缘的挤压
D. 当火车速率小于时，内轨将受到轮缘的挤压
13.年月日，我国在酒泉卫星发射中心利用长征二号运载火箭成功发射一型可重复使用的试验航天器，图为此发射过程的简化示意图。航天器先进入圆轨道做匀速圆周运动，再经椭圆轨道，最终进入圆轨道做匀速圆周运动。轨道分别与轨道、轨道相切于点、点。下列说法正确的是( )
A. 航天器在轨道的运行周期小于其在轨道的运行周期
B. 航天器在轨道上从点运动到点过程中，速度越来越大
C. 航天器在轨道上经过点时的速率大于它在轨道上经过点时的速率
D. 航天器在轨道上运行的加速度小于其在轨道上运行的加速度
三、实验题：本大题共2小题，共21分。
14.在“探究平抛运动的特点”实验中。某同学采用如图所示的实验装置，每次都将小球从斜槽的同一位置无初速释放，并从斜槽末端水平飞出。改变水平挡板的高度，就改变了小球在板上落点的位置，从而可描绘出小球的运动轨迹。
研究平抛运动规律时，下述条件中有利于减小误差的是______；
A.斜槽轨道尽量光滑
B.斜槽轨道末端保持水平
C.减小水平板每次移动的距离，获得更多的记录点
D.使用密度更大的小钢珠进行实验
实验后得到了如图所示的小球轨迹，每小格的边长，实验中记录了小球运动途中的三个位置，如图所示。则可知该小球做平抛运动的初速度为______。取
如图图像中，能正确反映上述实验中与关系的是______。
15.用如图所示的实验装置探究影响向心力大小的因素。已知长槽上的挡板到转轴的距离是挡板的倍，长槽上的挡板和短槽上的挡板到各自转轴的距离相等。转动手柄使长槽和短槽分别随变速塔轮匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，根据标尺上的等分格可以粗略计算出两个球所受向心力的比值。
当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，塔轮边缘处的 大小相等；选填“线速度”或“角速度”
探究向心力和角速度的关系时，应将皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上，将质量相同的小球分别放在挡板 和挡板 处选填“”或“”或“”
皮带套左右两个塔轮的半径分别为，。某次实验使，则、两处的角速度之比为 。
四、简答题：本大题共1小题，共10分。
16.一宇航员到达某星球表面后，为测定该星球的平均密度，做了如下实验：取一细线，细线一端拴一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，测得细线长度为，细线与轴线之间的夹角为。小球质量为，圆周运动的周期为。已知引力常量为，星球半径为。
根据测得数据推导该星球表面的重力加速度。
求出该星球的平均密度。
若根据实验求得的平均密度偏大，则下列原因可能的是______，并说明理由。
周期测量数据偏大
细线长度测量数据偏大
夹角测量数据偏大
五、计算题：本大题共3小题，共27分。
17.已知地球半径为，地球表面的重力加速度为，地球自转的周期为，求：
地球同步卫星的角速度；
地球同步卫星的高度；
地球同步卫星的向心加速度大小。
18.跳台滑雪是一种勇敢者的滑雪运动，运动员穿专用滑雪板，在滑雪道上获得一定速度后从跳台飞出，在空中飞行一段距离后着陆。现有某运动员从跳台处沿水平方向飞出，在斜坡处着陆，如图所示。将运动员视为质点、坡面近似视为斜面，测得间的距离为，斜坡与水平方向的夹角为，不计空气阻力，取试求：
运动员在空中飞行的时间；
运动员从处水平飞出的速度大小。
试以为原点，竖直向下为轴正方向，水平向左为轴正方向，写出运动员在空中的轨迹方程。
19.游乐场里“旋转飞椅”的顶上有一个半径为的“伞”，如图甲所示。“伞盖”在转动过程中带动下面的悬绳转动，其示意图如图乙所示。“伞盖”高，绳长，小明与座椅的总质量为。在某段时间内，“伞盖”保持在水平面内稳定旋转，绳与竖直方向夹角为。取，，，在此过程中，求：
座椅受到绳子的拉力大小；
小明运动的线速度大小。
参考答案
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15.线速度
：

16.
17.解：根据可得：；
根据可得：，
又因为可得：，所以，
所以；
地球同步卫星的向心加速度大小：。
答：地球同步卫星的角速度为；
地球同步卫星的高度为；
地球同步卫星的向心加速度大小为。
18.解：运动员在空中做平抛运动，竖直方向有：
解得：
水平方向有：
解得：
根据平抛运动的规律得： ，
联立消去得：
答：运动员在空中飞行的时间为；
运动员从处水平飞出的速度大小为。
运动员在空中的轨迹方程为。
19.解：如图所示，
小明受到重力和绳子的拉力作用，向心力沿水平方向，重力和绳子的拉力的合力提供向心力，由平行四边形定则得绳子的拉力为
由牛顿第二定律，得：
其中圆周运动的半径为
解得
答：座椅受到绳子的拉力大小为；
小明运动的线速度大小为。
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