安徽省池州市2020-2021学年高一下学期物理四月期中联考试卷

试卷更新日期：2021-05-25 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下面说法正确的是（）

A、平抛运动属于匀变速运动 B、匀速圆周运动属于匀变速运动 C、圆周运动的向心力就是做圆周运动物体受到的合外力 D、如果物体同时参与两个直线运动，其运动轨迹一定是直线运动

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2. 北京时间2020年12月17日1时59分，探月工程嫦娥五号返回舱在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆，标志着我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。返回舱在降至距地面约10公里高度时，自动打开降落伞，降落伞立即对返回舱产生一个阻力 $F$ ， $F$ 的方向与返回舱瞬时速度v方向相反，F的大小也随着在返回舱的减速而减小。请根据图片判断返回舱在F和自身重力mg作用下在空中的运动情况是（）

A、返回舱在空中的轨迹为一条直线 B、返回船在空中的轨迹为一条曲线 C、返回艇在空中的轨迹为一条抛物线 D、返回舱在空中的轨迹为一条圆弧线

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3. 如图是一种新概念自行车，它没有链条，共有三个转轮，A，B，C转轮半径依次减小。轮C与轮A啮合在一起，骑行者踩踏板使轮C动，轮C驱动轮A转动，从而使得整个自行车沿路面前行。对于这种自行车，下面说法正确的是（）

A、转轮A，B，C线速度 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ 、 $v_{C}$ 之间的关系是 $v_{A} > v_{B} > v_{C}$ B、转轮A，B，C线速度 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ 、 $v_{C}$ 之间的关系是 $v_{A} = v_{B} > v_{C}$ C、转轮A，B，C角速度 $ω_{A}$ 、 $ω_{B}$ 、 $ω_{C}$ 之间的关系是 $ω_{C} > ω_{B} > ω_{A}$ D、转轮A，B，C角速度 $ω_{A}$ 、 $ω_{B}$ 、 $ω_{C}$ 之间的关系是 $ω_{A} = ω_{C} > ω_{B}$

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4. 长为 $L$ 的轻绳上系一质量为 $m$ 的小球在竖直面内做圆周运动。小球经过最低点时的速度为 $\sqrt{2 g L}$ ，则此时细绳上的拉力大小为（）

A、 $m g$ B、 $2 m g$ C、 $3 m g$ D、 $4 m g$

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5. 已知小船在静水中的速度是河水流速的2倍，设河水匀速流动，小河两条河岸互相平行，若小船渡过小河的最短时间为 $t$ ，则小船以最短位移过河需要的时间为（）

A、 $2 t$ B、 $3 t$ C、 $\frac{2 \sqrt{3}}{3} t$ D、 $\frac{3 \sqrt{3}}{2} t$

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6. 如图， $x O y$ 坐标系的x、y轴分别在水平和竖直方向上，其中b点的纵、横坐标分别为a点纵、横坐标值的2倍。从O点分别以 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ 的水平初速度抛出A、B两个小球，忽略空气阻力，两球在空中都做平抛运动，A球经过 $t_{A}$ 时间到达a点，B球经过 $t_{B}$ 时间到达b点。下面说法正确的是（）

A、 $t_{B} = 2 t_{A}$ B、 $t_{B} = \sqrt{2} t_{A}$ C、 $v_{B} = 2 v_{A}$ D、 $v_{B} = 2 \sqrt{2} v_{A}$

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7. 如图所示，竖直平面上的光滑圆形管道里有一个质量为 $m$ 可视为质点的小球，在管道内做圆周运动，管道的半径为 $R$ ，自身质量为 $3 m$ ，重力加速度为 $g$ ，小球可看作是质点，管道的内外径差别可忽略。已知当小球运动到最高点时，管道刚好能离开地面，则此时小球的速度为（）

A、 $\sqrt{g R}$ B、 $\sqrt{2 g R}$ C、 $\sqrt{3 g R}$ D、 $2 \sqrt{g R}$

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二、多选题

8. 如图所示，竖直面内有一圆周，O为圆心，圆周上的两个点A、B的连线为竖直方向的直径，C是圆周上一点， $∠ C O B = 60 °$ ，从最高点A以水平初速度为平抛一个小球，过一段时间小球刚好经过C点。重力加速度为 $g$ ，空气阻力忽略不计，关于小球的运动，下而说法正确的是（）

A、小球经过C点时速度 $v_{C}$ 大小为 $v_{C} = \sqrt{13} v_{0}$ B、小球从A到C的运动时间为 $t = \frac{\sqrt{3} v_{0}}{g}$ C、小球经过C点时速度 $v_{C}$ 与水平方向成30°角 D、小球从A到C速度的改变量 $Δ v = 2 \sqrt{3} v_{0}$

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9. 小球由倾角为 $α$ 斜面上的O点以不同的初速度 $v_{0}$ 水平抛出，都能落到斜面上，则（）

A、平抛的初速度越大，落到斜面时速度与水平方向夹角越大 B、小球做平抛运动飞行时间与平抛的初速度成正比 C、小球落到斜面上时的速度与平抛的初速度成正比 D、小球做平抛运动位移与平抛的初速度成正比

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10. 如图，水平圆盘可以围绕竖直轴转动。圆盘上放置两个滑块A和B，A与转轴的距离为 $r$ ，B与转轴的距离为 $2 r$ 。滑块A和B分别用不可伸长的细绳系在竖直轴上，当圆盘静止时，与滑块A和B相连的细绳上的拉力都为零。滑块A和B的质量均为 $m$ ，与圆盘之间的动摩擦因数均为 $μ$ 。重力加速度为 $g$ ，设滑动摩擦力等于最大静摩擦力。若圆盘从静止开始转动，转速逐渐增加，设绳子不会断裂，则下列说法正确的是（）

A、转盘对两滑块的摩擦力始终等于 $μ m g$ B、当拉B的细绳拉力为 $μ m g$ 时，拉A的细绳拉力为0 C、当拉A的细绳拉力为 $μ m g$ 时，拉B的细绳拉力为 $3 μ m g$ D、拉A的细绳较拉B的细绳先出现拉力

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三、实验题

11. 如图甲是研究平抛运动的实验装置，图乙是小球做平抛运动的闪光照片。完成下列空格：

(1)、在实验装置安装、调试过程中，斜槽轨道末端必须调整为状态；由于要描绘小球平抛运动轨迹，小球需要多次从轨道上释放，必须使得小球从斜槽上的位置开始下滑。

(2)、乙图的闪光照片上总共记录了小球平抛运动过程中的七个位置，位置a～d之间的距离以及d~g之间的距离如下表所示，不计空气阻力

两位置之间距离

位置 $a ~ d$

位置 $d ~ g$

水平距离

0.5cm

0.5cm

竖直距离

1.5cm

2.5cm

已知闪光周期为 $\frac{1}{30} s$ ，根据表格中的数据与真实的实验数据相比，闪光照片比实际小球运动轨迹缩小了倍。

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12. 如图所示的圆锥摆实验可以用来测量重力加速度 $g$ 。具体做法是：在不易伸长的轻质细线下面悬挂一个小钢球（由于悬线长度 $l$ 远大于小钢球自身的半径，小钢球可以当作质点对待）。白纸画上一个圆，圆心记为O，将这张白纸置于水平桌面上，使钢球静止时悬点A在圆心O的正上方。

(1)、测出系着小球的细线长度 $l$ 以及白纸上所画圆的半径 $R$ 。
用手带动钢球，使它靠近纸面在水平方向做圆周运动，等到小球运动稳定之后，小球在重力和绳子拉力作用下做匀速圆周运动的投影与白纸上所画的圆周重合。用秒表开始计时，测量小球旋转 $N$ 个完整圆周所需要的时间 $t$ 、从而测出圆周运动的周期为。

(2)、根据上述所测的物理量的数据，得出重力加速度表达式为 $g =$ （用上述测量的物理量字母表示）

(3)、请写出给本实验带来误差的一个因素：。

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四、解答题

13. 一个质量为2kg的物体在多个水平面内的恒定外力 $F_{1}$ 、 $F_{2}$ 、 $F_{3}$ …作用下以 $v_{0} = 20 m/s$ 的速度在光滑水平地面上做匀速直线运动， $v_{0}$ 与 $x$ 轴方向成30°角，其中 $F_{1}$ 的大小等于10N，方向与 $y$ 轴正方向相同，如图所示（图中只标出了 $F_{1}$ ，其他力未标出），某时刻撤去 $F_{1}$ ，求：

(1)、撤去 $F_{1}$ 多长时间后物体速度最小？

(2)、撤去 $F_{1}$ 后物体速度的最小值是多少？

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14. 如图，一根铅丝弯成形状“ ”的两半圆形环，小圆环为半径 $R$ ，大圆环半径为小圆环半径的2倍，两环上分别套着2个质量均为 $m$ 可视为质点的珠子A和B，半圆形环围绕过圆心的竖直轴以一定角速度匀速旋转，两珠子相对半圆环静止时与圆心O的连线分别与竖直轴成30°、60°的夹角，重力加速度为 $g$ ，求：

(1)、珠子A受到的摩擦力刚好为零时转轴的角速度 $ω$ ，

(2)、在（1）的情况下，珠子B受到的摩擦力的大小。

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15. 一质量为 $m$ 的小球在空中做平抛运动，水平初速度大小为3m/s，当小球经过空中P点时它的运动速度与水平方向成30°角，当小球经过空中Q点时它的运动速度与水平方向成60°角。不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、小球从P点运动到Q点间的时间；

(2)、P、Q两点间的距离。（计算结果可用根式表示）

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16. 如图某管道直径为 $d$ ，管道中通有自左向右的风。从管道上方的某点将质量均为 $m$ 的两个小球A、B先后以大小相等、方向相反的水平初速度抛出。小球做平抛运动从管道的两个小孔进入管道，然后落到管道的下壁上。其中小球A落到管道下壁时的速度方向竖直向下，小球B进入管道后做直线运动。已知两小球在管道中所受到的风力大小相等且恒定不变。重力加速度大小为 $g$ ，求：

(1)、小球A与小球B在管道中运动的水平位移之比；

(2)、小球的抛出点与管道上壁的距离。

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两位置之间距离	位置 $a ~ d$	位置 $d ~ g$
水平距离	0.5cm	0.5cm
竖直距离	1.5cm	2.5cm