安徽省池州市2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-04-29 类型：期中考试

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一、单选题

1. 常见的曲线运动有抛体运动和圆周运动。抛体运动有上抛、平抛、下抛，圆周运动有匀速圆周运动、非匀速圆周运动。关于质点做曲线运动，下列说法中正确的是（）

A、质点速度和加速度方向均时刻在改变 B、曲线运动轨迹上任一点的切线方向就是质点在这一点的瞬时速度方向 C、质点所受合力方向与速度方向相同或相反时，也可以做曲线运动 D、有些曲线运动也可能是匀速运动，比如匀速圆周运动

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2. 现代社会提倡健康绿色出行，自行车越来越受到人们的追捧。如图为某款变速自行车的后轮变速齿轮组，共有七个直径可以选择，前轮变速齿轮组共有三个直径可以选择，有关变速齿轮的说法正确的是（）

A、该车可变换10种不同挡位 B、该车可变换21种不同挡位 C、自行车运动时，链条连接的前后齿轮边缘的加速度大小一定是相同的 D、如果想骑行更加“轻快”“省劲”，应该选择前轮变速齿轮半径更大

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3. 游乐场的旋转秋千惊险刺激受到很多人的喜欢，下面我们对一种旋转秋千上游客的受力和运动情况进行分析。如图2，水平支撑圆盘绕着竖直轴 $O O'$ 转动，两条轻质等长的锁链的上端固连在水平支撑圆盘不同半径A处和B处，下端连接相同的座椅；两个游客分别位于C、D处，也绕着轴 $O O'$ 转动。下面说法正确的是（）

A、两条锁链和竖直方向所成夹角有可能相等 B、游客的加速度大小一定相同 C、两条锁链中张力有可能相等 D、保证安全前提下，当转速足够大时，锁链有可能沿着水平方向

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4. 如图所示，一运动员从相同高度的A、B两位置先后抛出同一篮球，都直接落入篮筐，落入篮筐时的速度方向相同，忽略空气阻力，下列判断正确的是（）

A、篮球从A位置比从B位置抛出时的水平速度大 B、篮球从A位置比从B位置抛出时的水平速度小 C、篮球从被抛出到落入篮筐，先失重后超重 D、篮球从被抛出到落入篮筐，先超重后失重

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5. 如图所示，小滑块M、N通过铰链用轻杆连接，M套在固定的竖直光滑杆上，NM放在光滑水平地面上，轻弹簧水平放置，左端与N相连，右端固定在竖直杆O点上。M由静止释放，M、N整个运动过程中始终在同一竖直平面内，弹簧在弹性限度内，忽略一切摩擦。则M、N的速度大小相等时，轻杆与竖直方向夹角 $θ$ 为（）

A、 $30 °$ B、 $37 °$ C、 $45 °$ D、 $60 °$

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6. 如图所示，在竖直平面内有一半径为R的固定光滑细管（忽略管的内径），半径OB水平，OA竖直，一个直径略小于管内径的小球（也可视为质点）质量为m，在光滑管内的顶部A点水平飞出，恰好又从管口B点射入管内，重力加速度为g，下列说法正确的是（）

A、小球在A点对上侧管壁有弹力作用，对管壁作用力大小为mg B、小球在A点对上侧管壁有弹力作用，对管壁作用力大小为 $\frac{1}{2} m g$ C、小球在A点对下侧管壁有弹力作用，对管壁作用力大小为mg D、小球在A点对下侧管壁有弹力作用，对管壁作用力大小为 $\frac{1}{2} m g$

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7. 一质量为m的物体在光滑水平面上以速度 $v_{0}$ 沿直线运动， $t = 0$ 时刻该物体受到了大小为 $F_{0}$ 的恒力作用，恒力 $F_{0}$ 与速度 $v_{0}$ 位于同一个水平面内， $F_{0}$ 的方向与速度 $v_{0}$ 的方向成 $120 °$ 角，在恒力 $F_{0}$ 的作用下，物体瞬时速度大小v随时间t的变化而变化，以加上恒力 $F_{0}$ 的时刻为计时起点，物体的 $v^{2} - t$ 图像如图所示，图像的最低点P的坐标正确的是（）

A、 $(\frac{m v_{0}}{2 F_{0}} ， \frac{v_{0}^{2}}{4})$ B、 $(\frac{m v_{0}}{4 F_{0}} ， \frac{v_{0}^{2}}{4})$ C、 $(\frac{m v_{0}}{2 F_{0}} ， \frac{3 v_{0}^{2}}{4})$ D、 $(\frac{m v_{0}}{4 F_{0}} ， \frac{3 v_{0}^{2}}{2})$

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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

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9. 一条两岸为平行直线、宽为600m的大河，河中某点的水流速度v与该点到较近河岸的距离d的关系式为 $v = \frac{1}{100} d (m / s)$ ，现船以静水中的速度4m/s渡河，且船渡河的时间最短，下列说法正确的是（）

A、船在河水中航行的轨迹是一条直线 B、船在行驶过程中，船头始终与河岸垂直 C、渡河最短时间为240s D、船离开河岸400m时的速度大小为 $2 \sqrt{5}$ m/s

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10. 如图所示，有一小球从坐标原点O点以某一初速度水平向右抛出，水平初速度方向和竖直向下方向依次为x、y方向。小球依次经过A、B、C三点，已知AB、BC的水平距离相等，竖直高度差分别为 $h_{1}$ 、 $h_{2}$ ， OA的水平距离为 $x_{0}$ 。由以上已知量可以确定的物理量有（）

A、小球经过A点的速度方向和水平方向间的夹角 B、A点的位置坐标 C、平抛小球的水平初速度 D、重力加速度g

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三、实验题

11. 如图是探究向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间的关系的实验装置图。长槽上的挡板B到转轴的距离是挡板A的2倍，长槽上的挡板A和短槽上的挡板C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。横臂的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，标尺上红白相间的等分格显示出两个球所受向心力的比值。

(1)、当传动皮带套在两塔轮半径不同的轮盘上时，塔轮边缘处的（填“线速度”或“角速度”）相等。

(2)、探究向心力和角速度的关系时，应将传动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。（均填“A”“B”或“C”）。

(3)、该实验应用（填“理想实验法”“控制变量法”或“等效替代法”）来探究向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间的关系。

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12. 利用图甲装置以及闪光相机探究平抛运动规律：将斜槽放在桌面上，让其末端伸出桌面边缘外，随之将其固定。在带有支架的木板上，用图钉钉好方格纸，并让竖直放置的木板左上方靠近槽口，使小球滚下飞出后的轨道平面跟板面平行。

(1)、在固定斜槽时，为了确保小球从斜槽的末端飞出后做平抛运动，应该斜槽的末端调整为状态。

(2)、实验过程中有半径相同的橡胶球和钢球供选用，本实验应该选用。

(3)、图乙是利用闪光相机拍摄的平抛运动闪光照片，图中的A点是平抛运动的初始点，已知方格细正方形小格边长为L，当地重力加速度为g，闪光相机的闪光周期为，小球做平抛运动的初速度为。

(4)、设小球经过B点和C点时的瞬时速度的竖直分量大小分别为 $v_{B y}$ $，$ 和 $v_{C y}$ ，则 $\frac{v_{B y}}{v_{C y}} =$ 。

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四、解答题

13. 如图所示，一根长 $L = 0.5$ m不可伸长的轻质细线的一端系着质量 $m = 1 k g$ 的可视为质点的小球，另一端固定于距地面竖直距离为1m的O点，如果使小球绕 $O O'$ 轴在水平面内做圆周运动，当细线承受的拉力为12.5N时线恰好断裂，（已知重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）求：

(1)、当细线恰好断裂时，小球的角速度；

(2)、线断裂后，小球落地点与悬点的水平距离。

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14. 某游乐场有一游乐项目，装置如图所示。有一光滑竖直平面内 $\frac{1}{4}$ 圆形轨道A固定于地面，圆心为O，半径为 $R = 5 m$ ，图中过O点的虚线分别是竖直线和水平线。A左侧距离为 $d = 3 m$ 处有一平台。游戏选手站在平台上将手中可视为质点的小球抛出，小球与圆形轨道发生弹性碰撞后若还能弹回到选手手中即为游戏成功。某次有一游戏选手把球从平台边缘与圆心O等高处将一个弹性球沿水平方向抛出，该选手要想游戏成功，求小球被水平抛出时的初速度大小。（小球与圆形轨道发生弹性碰撞可以理解为：碰撞前后的瞬间速度大小不变，方向立即改变。速度方向改变原则可按照光的反射规律去理解。忽略空气阻力，重力加速度大小为 $g = 10 m / s^{2}$ ）

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15. 一个竖直放置的圆锥筒可绕其竖直中心轴 $O O'$ 转动，筒内壁粗糙，圆锥筒面与中心轴线的夹角为 $θ = 45 °$ 。质量为m可视为质点的小物体初始位于筒内A点，A点距离O点的竖直高度为H，物体与圆锥筒面间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ 。已知重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，空气阻力不计。求：

(1)、若圆锥筒保持静止，小物体从A点静止下滑到O点，所需的时间为多少？

(2)、若圆锥筒匀速转动，小物体始终相对A点静止，恰好不受摩擦力作用，圆锥筒转动的周期为多大？

(3)、若缓慢改变圆锥筒匀速转动的角速度，要使小物体始终相对A点静止，圆锥筒匀速转动的最大角速度与最小角速度之比为多大？

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