安徽省宣城市七校2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷

试卷更新日期：2022-05-25 类型：期中考试

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一、单选题

1. 自然界中的曲线运动是很常见的，抛出的篮球、公转的地球，它们运动的轨迹都是曲线。以下有关说法正确的是（）

A、做曲线运动的物体加速度一定发生变化 B、曲线运动的速度大小一定发生变化 C、做曲线运动的物体所受合力一定不能为零 D、物体在曲线运动过程中的平均速度方向一定沿轨迹切线方向

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2. 物理学中有些规律可以在实验室中验证，有的则不能，下列四个等式中无法在实验室验证的是（）

A、 $v = \frac{2 π r}{T}$ B、 $F = m \frac{v^{2}}{r}$ C、 $\frac{r^{3}}{T^{2}} = k$ D、 $F = G \frac{m_{1} m_{2}}{r^{2}}$

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3. 某质点仅受恒力F作用，从A点沿图中的曲线运动到B点，已知轨迹在A点的切线水平，在B点的切线竖直，则质点的运动状态是（）

A、圆周运动 B、一直加速 C、先加速后减速 D、先减速后加速

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4. 近日，国内疫情形势较为严峻，部分小区也因此实行人员管控，要求住户尽量减少不必要的外出，某同学对着自家的院子练起了花样投篮，只见他在某楼层阳台上以一个标准的跳投姿势将篮球水平投出，篮球以与水平面成 $45 °$ 角准确落入篮筐。设投球点到篮筐的水平距离为 $10 m$ ，篮筐到地面高度为 $3.05 m$ ，他家楼房层高约 $3 m$ ，不考虑空气阻力，则该同学最有可能在（）

A、二楼 B、三楼 C、四楼 D、五楼

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5. 如图所示， $a 、 b 、 c$ 是北斗卫星导航系统中的3颗卫星，它们的绕行方向相同，周期分别为 $T_{a} 、 T_{b} 、 T_{c}$ ，下列说法中正确的是（）

A、 $T_{a}$ 大于 $T_{b}$ B、b加速可以追上c C、b与c的向心力大小相等 D、每隔 $\frac{T_{a} T_{b}}{2 (T_{b} - T_{a})}$ 时间 $a 、 b$ 与地球球心三点共线

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6. 如图所示，质量分别为 $2 m 、 m$ 的小物块 $a 、 b$ （可视为质点）放在水平圆盘上，物块 $a 、 b$ 与圆盘间的动摩擦因数和与转轴 $O O^{'}$ 的距离依次分别为 $μ 、 2 μ$ 和 $L 、 2 L$ ，重力加速度大小为g，若圆盘从静止开始绕转轴缓慢地加速转动，用 $ω$ 表示圆盘转动的角速度，下列说法正确的是（　　）

A、b一定比a先开始滑动 B、a一定比b先开始滑动 C、 $a 、 b$ 所受的摩擦力始终相等 D、当 $ω = \sqrt{\frac{μ g}{2 L}}$ 时，a所受摩擦力大小为 $\frac{1}{2} μ m g$

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二、多选题

7. 遥控汽车以恒定速率绕周长为 $120 m$ 的圆形赛道一周用时 $2 m i n$ ，则关于遥控汽车运动过程中相关说法正确的有（）

A、线速度大小为 $60 m / s$ B、任一时刻瞬时加速度大小为 $\frac{π}{60} m / s^{2}$ C、任意 $10 s$ 内速度方向改变 $30 °$ D、任意 $20 s$ 内平均加速度大小为 $\frac{1}{20} m / s^{2}$

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8. 地球同步卫星是指与地球始终保持相对静止的人造卫星，利用三颗位置适当的同步卫星，可实现地球赤道上任意两点之间保持无线电通信。已知地球半径为 $6400 k m$ ，目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的6.6倍，下列说法中正确的是（）

A、地球同步卫星的发射速度约为 $3.1 k m / s$ B、地球同步卫星的运行速度约为 $3.1 k m / s$ C、同步卫星绕地球正常运行过程中有可能经过合肥正上方 D、若地球自转周期为 $3 h$ ，则三颗同步卫星无法实现上述通信目的

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9. 如果你站在月球上，仅用一把刻度尺和一块秒表就可以估测出月球的各项数据，如：用秒表记录羽毛从高度为h处由静止释放、自由下落的总时间为t。已知月球半径为R，引力常量为G，则下列估测中正确的有（）

A、月球表面的重力加速度 $g_{月} = \frac{h}{t^{2}}$ B、月球的质量 $M_{月} = \frac{2 h R}{G t^{2}}$ C、月球的第一宇宙速度 $v = \frac{\sqrt{2 h R}}{t}$ D、月球的平均密度 $ρ = \frac{3 h}{2 G π R t^{2}}$

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10. 某人站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为 $m = 300 g$ 的小球，使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳恰好受到所能承受的最大拉力被拉断，通过水平距离 $1.6 m$ 后落地。已知握绳的手离地面高度为 $1.2 m$ ，手与球之间的绳长为 $0.4 m$ ，忽略空气阻力， $g = 10 m / s^{2}$ ，则下列说法中正确的有（）

A、小球落地前瞬间速度大小为 $4 \sqrt{2} m / s$ B、绳能承受的最大拉力为 $12 N$ C、若其他条件不变，当绳长为 $0.6 m$ 时，小球从最低点飞出的水平距离最大 D、若其他条件不变，仅改变绳长，则小球从最低点飞出的水平距离最大为 $\frac{6 \sqrt{2}}{5} m$

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三、实验题

11. 某次研究性学习活动中，同学们用如图所示的带有一个白点的黑色圆盘进行自主探究，已知圆盘可绕过其中心且垂直于盘面的轴沿顺时针方向匀速转动，转速为 $n = 20 r / s$ 。

(1)、白点转动一圈需用时s；

(2)、小华同学在暗室中用频闪光源照射圆盘，观察不到白点在运动，则频闪光源的频率f需满足的关系式为；（用题中字母表示，如有其它字母，请注明其含义）

(3)、小军同学在暗室中用不同频率的频闪光源照射圆盘，则下列描述中正确的是____（填答案序号）。

A、若光源闪光频率为 $19 H z$ ，则观察到白点顺时针转动 B、若光源闪光频率为 $21 H z$ ，则观察到白点顺时针转动 C、若光源闪光频率为 $22 H z$ ，则观察到白点转动的周期为 $0.5 s$

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12. 三个同学根据不同的实验装置，验证“平抛运动的规律”：

(1)、甲同学采用如图甲所示的装置，用小锤击打弹性金属片，金属片把A球沿水平方向弹出，同时B球被松开自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球被弹出时的速度，两球仍然同时落地，这说明；

(2)、乙同学采用频闪摄影的方法拍摄到如图乙所示的小球做平抛运动的照片，小球在平抛运动中的几个位置如图中的 $a 、 b 、 c 、 d$ 所示，图中每个小方格的边长为 $L = 2.5 c m$ ，则该小球经过b点时的速度大小 $v_{b} =$ $m / s$ ；（结果保留三位有效数字，g取 $10 m / s^{2}$ ）

(3)、丙同学采用如图丙所示的装置，安装设备和实验过程中，下列操作正确的是____。

A、斜槽末端必须调节为水平 B、平面直角坐标系的原点建立在斜槽的末端 C、每次释放小球时挡板在斜槽上的位置可任意调节 D、小球上沾上墨水，让小球和纸面接触直接画出抛物线

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四、解答题

13. 如图所示，一长为 $l = 1.0 m$ 的轻杆的一端固定在水平转轴上，另一端固定一质量为 $m = 0.1 k g$ 的小球，轻杆随转轴在竖直平面内做匀速圆周运动．已知当小球运动到最高点时，轻杆对小球作用力大小为 $1 N$ ，取重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小球运动的角速度 $ω$ ；

(2)、小球运动到水平位置A时，杆对球的作用力 $F_{N}$ 的大小。

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14. 如图所示，竖直平面内的 $\frac{3}{4}$ 圆弧形光滑轨道半径为R，A端与圆心O等高， $A D$ 为与水平方向成 $45 °$ 角足够长的斜面，B端在O的正上方，一个质量为m可视为质点的小球在A点正上方某处由静止开始释放，自由下落恰好沿切线方向从A点进入圆弧形轨道并沿轨道内侧一直运动至B点飞出，则：

(1)、要使小球能落到斜面 $A D$ 上，求从B点飞出的最小速度大小；

(2)、满足（1）中条件，求小球落到斜面前瞬间的最小速度。

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15. 在足够大的光滑水平面上，质量 $m = 1 k g$ 的小球（可视为质点）在水平恒力 $F_{1}$ 的作用下， $t = 0$ 时刻从A点以水平初速度 $v_{0} = 5 m / s$ 开始运动；小球运动到B点时， $v_{B} = 3 m / s$ 刚好是整个运动过程中的最小速度；当 $t_{1} = \frac{8}{3} s$ 物体运动到C点的同时撤去 $F_{1}$ ，此时小球速度大小 $v_{C} = 5 m / s$ ，根据上述情境回答以下问题： $(g = 10 m / s^{2})$ 。

(1)、试求出水平恒力 $F_{1}$ 的大小；

(2)、若在C点给小球施加水平力 $F_{2}$ ，小球恰好能做匀速圆周运动并返回到A点，则水平力 $F_{2}$ 需要满足什么条件？

(3)、若以C点为坐标原点，在水平面内分别沿 $v_{C}$ 方向和垂直 $v_{C}$ 方向建立x轴、y轴，当小球到达C点的同时，施加水平恒力 $F_{3}$ ，小球后续的轨迹满足关系式 $y = \frac{x^{2}}{10}$ ，试求出水平恒力 $F_{3}$ 的大小。

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