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安徽省池州市2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷(含解析)
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安徽省池州市2022-2023学年高一下学期期中考试物理试卷学校:___________姓名:___________班级:_________
_一、单选题1.关于曲线运动,下列说法正确的是(  )A.做圆周运动物体的加速度都指向圆心B.做曲线运动的物体,所受合外力方向可以
与速度在同一条直线C.物体保持速率不变沿曲线运动,其加速度一定为零D.曲线运动一定是变速运动2.如图所示,自行车大齿轮、小齿轮、后
轮半径不相同,关于它们边缘上的三个点A、B、C的描述,以下说法正确的是(  )A.A点和C点的线速度大小相等B.A点和B点的角速度
相等C.A点和B点的线速度大小相等D.B点和C点的线速度大小相等3.如图所示,下列做圆周运动的物体,说法正确的是(  )A.?沿光
滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、支持力和向心力的作用B.?物块在随圆盘一起做匀速圆周运动时,有向前运动的趋势
,故静摩擦力方向向后C.?汽车以相同车速过拱桥时,拱桥圆孤半径越大,汽车对桥面的压力越大D.?火车转弯时,若角减小,可提高火车过转
弯处的安全速度4.嫦娥五号月球探测器是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返探测器。下是嫦娥五号月球探测器的部分档
案:发射时间:2020年11月24日4时30分发射地点:中国文昌发射场质量:8.2t返回时间:预计23天后返回地球根据材料,下列说
法正确的是(  )A.2020年11月24日4时30分,表示的是时间间隔B.23天是时刻C.嫦娥五号月球探测器在一固定绕月轨道运行
时处于完全失重状态D.发射初始阶段需要加速上升,此阶段处于失重状态5.如图所示为内燃机部分结构的剖面简图,曲轴绕点沿逆时针方向匀速
转动,转速为,曲轴与连杆连接在点,连杆与活塞连接在点,,此时,连杆与的夹角为,则(  )A.图示时刻活塞的速度大小为B.图示时刻活
塞的速度大小为C.从图示时刻至活塞到最高点,活塞的速度先变大后变小D.从图示时刻至活塞到最高点,活塞的速度先变小后变大6.如图甲,
小球用不可伸长的轻绳连接绕定点O在竖直面内做圆周运动,小球经过最高点的速度大小为v,此时绳子拉力大小为F,拉力F与速度的平方v2的
关系如图乙所示,图像中的数据a和b以及重力加速度g都为已知量,以下说法正确的是(  )A.数据a与小球的质量有关B.数据b与小球的
质量无关C.比值只与小球的质量有关,与圆周轨道半径无关D.利用数据a、b和g能够求出小球的质量和圆周轨道半径7.如图,人沿平直的河
岸以速度行走,且通过不可伸长的绳拖船,船沿绳的方向行进,此过程中绳始终与水面平行,当绳与河岸的夹角为,船的速率为(  )A.B.C
.D.二、多选题8.2022年2月19日,北京冬奥会花样滑冰双人滑自由滑比赛在首都体育馆举行,中国选手隋文静/韩聪夺得双人滑冠军。
如图所示,甲运动员以自己为转动轴拉着乙运动员做圆周运动。关于运动员做圆周运动的向心力、向心加速度,下列说法正确的是(  )A.运动
员做匀速圆周运动时,其向心加速度时刻在改变B.运动员向心加速度越大,其速率变化越快C.向心力不改变速度的大小,只改变速度的方向D.
向心力可以同时改变速度的大小和方向9.质量为m的物体,在F1、F2、F3三个共点力的作用下做匀速直线运动,保持F1、F2不变,仅将
F3的方向改变90○ (大小不变)后,物体可能做(?)A.加速度大小为的匀变速直线运动B.加速度大小为的匀变速直线运动C.加速度大
小为的匀变速曲线运动D.匀速直线运动10.如图所示,生产车间有两个相互垂直且等高的水平传送带甲和乙,甲的速度为v0,质量为m的工件
(质点)离开甲前与甲的速度相同,并平稳地传送到乙上,乙的宽度为d,速度也为,若工件与传送带乙间的动摩擦因数为μ,重力加速度取g,则
(  )A.在地面参考系中,工件做类平抛运动B.在地面参考系中,工件在乙上滑动时的最小速度为v0C.工件在乙上滑动时,受到乙的摩擦
力方向不变D.为保证工件不滑落,要求三、实验题11.某同学设计了如图所示实验装置探究向心力与质量、半径的关系。水平杆光滑,竖直杆与
水平杆铰合在一起,互相垂直,绕过定滑轮的细线两端分别与物块和力传感器连接。(忽略细线与定滑轮间的摩擦)(1)探究向心力与质量关系时
,让物块1、2的质量不同,测出物块1、2的质量分别为、,使物块到竖直轴距离 (填“相同”或“不同”),转动竖直杆,测出不同角速度下
两个力传感器的示数、。反复实验测出多组、,作出图像,如果作出的图像是过原点的斜线,且图像的斜率等于 ,则表明在此实验过程中向心力与
质量成正比。(2)该实验过程中采用的实验方法是 。A.理想实验法?B.等效替代法?C.控制变量法12.某物理兴趣小组打算利用平抛运
动知识研究水龙头水平喷水的相关参数,方法步骤如下:(1)为了使喷出的水形成稳定的水柱,准确测出喷出水的初速度,设计了以上两种方案,
你认为较为合适的方案是 ;(选填“甲”或“乙”)(2)用游标卡尺(测量工具)测量喷水口的内径,记为D;(3)打开水龙头,水从喷水口
水平喷出,稳定后测得落地点距喷水口水平距离为x,竖直距离为h,当地重力加速度为g,则水喷出的初速度v0= (用题中字母表示);(4
)根据上述测量值,可得空中水的体积V= 。(用题中字母表示)四、解答题13.如图所示,半径为的光滑半圆弧轨道固定在竖直面内,水平面
与圆弧轨道最低点A相切,AB垂直水平面。质量为的物块a放在水平面上的P点,质量为的物块b放在水平面上的Q点,,,C为PQ的中点,给
物块b一个水平向右的恒定推力,当物块通过C点后的某位置撤去恒力,此后物块b与a发生弹性碰撞,a进入圆弧轨道后从B点飞出,恰好落在Q
点,两物块大小不计,与水平面间的动摩擦因数为0.5,重力加速度取,求(结果可带分式或根号):(1)b与a碰撞后一瞬间,物块a的速度
大小;(2)作用在物块b上推力的大小范围。14.中国载人登月工程规划在2030年前后实现航天员登月。设想在2029年4月27日,中
国宇航员登上月球。由于月球表面无空气,即没有空气阻力。宇航员在月球表面借助智能机器人完成这样一个实验:沿水平方向将一个小球以某一初
速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧轨道AB的A点沿切线方向进入(进入圆弧时无机械能损失)。已知θ=53°,P点与A点的水平距离(D
A间距)d=7.5m,小球到达A点时的速度大小vA=5m/s。已知万有引力常量为G,月球的半径R月取1.6×106m,不考虑月球的
自转,sin53°=0.8,cos53°=0.6。解答下列问题:(1)求月球表面的重力加速度g月;(2)估算月球的第一宇宙速度v1
。15.如图所示,一半径为R=0.5m的水平转盘可以绕着竖直轴转动,水平转盘中心O处有一个光滑小孔,用一根长为L=1m的细线穿过小
孔将质量分别为、的小球A和小物块B连接.现让小球和水平转盘各以一定的角速度在水平面内转动起来,小物块B与水平转盘间的动摩擦因数,且
始终处于水平转盘的边缘处与转盘相对静止,取,求:(1)若小球A的角速度,细线与竖直方向的夹角;(2)在满足(1)中的条件下,通过计
算给出水平转盘角速度的取值范围,并在图中画出图像(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且规定沿半径指向圆心为正方向);(3)在水平转盘
角速度为(2)中的最大值的情况下,当小球A和小物块B转动至两者速度方向相反时,由于某种原因细线突然断裂,经过多长时间A和B的速度相
互垂直.(可能使用到的数据:,,,)参考答案1.D【详解】A.只有做匀速圆周运动物体的加速度才指向圆心,选项A错误;B.做曲线运动
的物体,所受合外力方向与速度方向一定不在同一条直线上,选项B错误;C.物体保持速率不变沿曲线运动,速度的方向不断变化,则其加速度一
定不为零,选项C错误;D.曲线运动速度方向一定变化,即速度一定变化,即曲线运动一定是变速运动,选项D正确。故选D。2.C【详解】A
CD.大齿轮、小齿轮通过链条传动,A、B两点是大、小齿轮的边缘点,所以A、B两点的线速度大小相等;小齿轮和后轮同轴转动,B、C两点
分别在小齿轮和后轮边缘,故角速度相等,根据v=ωr可知B点的线速度小于C点的线速度,所以A点的线速度小于C点的线速度,故A、D错误
,C正确。B.A、B两点的线速度大小相等,A的半径大于B的半径,根据ω=得B点的角速度大于A点的角速度,故B错误。故选C。3.C【
详解】A. 沿光滑的漏斗壁在某一水平面内做匀速圆周运动的小球,受重力、支持力的作用,A错误;B. 物块在随圆盘一起做匀速圆周运动时
,静摩擦力提供向心力,故静摩擦力的方向指向圆心,B错误;C. 汽车以相同车速过拱桥时,有拱桥圆弧半径越大,汽车对桥面的压力越大,C
正确;D. 火车转弯时,有若角减小,火车过转弯处的安全速度会降低,D错误。故选C。4.C【详解】A.2020年11月24日4时30
分,表示的是时刻,故A错误;B.23天表示的是整个过程的时间间隔,故B错误;C.嫦娥五号月球探测器在一固定绕月轨道运行时处于完全失
重状态,故C正确;D.发射初始阶段需要加速上升,此阶段处于超重状态,故D错误。故选C。5.B【详解】A.根据圆周运动规律可得点的线
速度大小为设图示时刻活塞的速度大小为,则根据运动的合成与分解可知解得故A错误;B.由A项分析可知,B正确;C.设,活塞的速度大小为
,则解得从图示时刻至活塞到最高点,不变,一直减小,一直增大,所以一直减小,C错误;D.由C项分析可知,D错误。故选B。6.D【详解
】A.当v2=a时,此时绳子的拉力为零,小球的重力提供向心力,则有解得即与小球的质量无关,A错误;B.当时,对小球受力分析,则有解
得与小球的质量有关,B错误;C.根据A、B可知与小球的质量有关,与圆周轨道半径有关,C错误;D.根据A、B可知D正确。故选D。7.
C【详解】将人的运动速度v沿着绳子方向和垂直绳子方向正交分解,如图,由于绳子始终处于绷紧状态,因而小船的速度等于人沿着绳子方向的分
速度根据此图得v船=vcosα故选C。8.AC【详解】A.匀速圆周运动中,向心加速度大小不变,方向指向圆心,时刻在改变,A正确;B
.向心加速度和向心力始终指向圆心,与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向,B错误;CD.做圆周运动的物体,向心加速度和
向心力始终指向圆心,与速度方向垂直,不改变速度的大小,只改变速度的方向,C正确,D错误。故选AC。9.BC【详解】物体在F1、F2
、F3三个共点力作用下做匀速直线运动,三力平衡,必有F3与F1、F2的合力等大反向,当F3大小不变,方向改变90°时,F1、F2的
合力大小仍为F3,方向与改变方向后的F3夹角为90°,故,加速度,但因不知原速度方向,故力改变后的初速度方向与F合的方向间的关系未
知,可能做匀变速直线运动,也有可能做匀变速曲线运动,故BC正确,AD错误.【点睛】本题关键先根据平衡条件得出力F3变向后的合力大小
和方向,然后根据牛顿第二定律求解加速度,根据曲线运动的条件判断物体的运动性质:当物体受到的合外力恒定时,若物体受到的合力与初速度不
共线时,物体做曲线运动;若合力与初速度共线,物体做直线运动.10.BCD【详解】A.因为工件平稳地传送到乙上,在乙上,沿乙的速度方
向上匀加速,而与速度垂直方向上匀减速,故合运动不是类平抛运动,故A错误;C.当滑上乙时,沿乙速度方向摩擦力与沿垂直乙速度反向摩擦力
所以两方向加速度大小相同,设为a,沿乙速度方向相对乙的速度与乙速度垂直方向相对乙的速度则合速度方向与合外力方向在同一直线上,故工件
在乙上滑动时,受到乙的摩擦力方向不变,故C正确;B.相对地面来说,物块速度与合力夹角为135°,所以当沿合力方向速度为零时,速度最
小,为故B正确;D.为保证工件不滑落,要求故D正确。故选BCD。11. 相同 C【详解】(1)[1]本题采用的是控制变量法
,根据向心力公式研究F与m的关系,所以需要保持、r相同,所以应使物块到竖直轴距离相同;[2] 根据向心力公式可得作出图像,则如果作
出的图像是过原点的斜线,且图像的斜率等于(2)[3]该实验过程中采用的实验方法是控制变量法,故C正确,AB错误。故选C。12.
甲 【详解】(1)[1]甲图出水口处液体的压强不变,能形成稳定的水柱,因此选择甲方案:(3)[2]根据平抛运动规律解得(4)
[3]空中水的体积为13.(1);(2)【详解】(1)a进入圆弧轨道后从B点飞出,恰好落在Q点,设物块a在B点的速度大小为;物块a
在空中做平抛运动,则有,联立解得,设碰撞后一瞬间,物块a的速度大小为,物块a从碰撞后到B的过程,根据动能定理可得解得碰撞后一瞬间,
物块a的速度大小为(2)设物块b碰撞前瞬间速度为,碰撞后瞬间速度为,碰撞过程根据动量守恒和机械能守恒可得解得,设推力的作用距离为,
物块b从Q点到P点碰撞前过程,根据动能定理可得根据题意有联立解得作用在物块b上推力的大小范围为14.(1)1.6m/s2;(2)1
.6×103m/s【详解】(1)根据速度的合成与分解有?小球从P到A的时间为?根据运动学规律有?联立以上四式解得(2)物体在月面附近绕月球做匀速圆周运动的速度即为月球的第一宇宙速度,此时可近似认为向心力由重力提供,即解得15.(1);(2), ;(3)【详解】(1)对小球A受力分析,由牛顿第二定律得由几何关系知解得即(2)绳子拉力当物块B受到的最大静摩擦力指向圆心时,转盘最大解得当物块B受到的最大静摩擦力背离圆心时,转盘最小解得水平转盘角速度的取值范围为(3)绳断后A、B均做平抛运动,设经时间t,A和B速度垂直,由平抛运动规律知此时A、B竖直方向速度均为水平方向有作图,由几何关系得即答案第11页,共22页试卷第11页,共33页试卷第11页,共33页答案第11页,共22页
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