河南省南阳市六校2022-2023学年高一下学期物理第一次联考试卷

试卷更新日期：2023-04-10 类型：月考试卷

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一、单选题

1. 曲线运动是自然界普遍存在的运动形式，关于做曲线运动的物体，以下说法正确的是（　　）

A、物体所受合外力方向与加速度方向一定在一条直线上 B、物体在两个不同位置的速率不可能相等 C、物体所受合外力方向与速度方向可能在一条直线上 D、物体在两个不同位置的速度变化率不可能相同

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2. 生活中人们通常利用定滑轮来升降物体。如图所示，一根轻质不可伸长的细绳绕过光滑的定滑轮，绳的一端系质量为 $m$ 的重物，人握着绳的另一端向左以速度 $v$ 匀速移动，经过图示位置时绳与水平方向的夹角为 $α$ ，在重物上升过程中，下列说法正确的是（　　）

A、重物经过图示位置的速度为 $\frac{v}{\cos α}$ B、重物以速度 $v$ 匀速上升 C、重物加速上升 D、重物处于失重状态

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3. 如图所示，圆台形筒与球固定不动，杂技演员骑着摩托车沿着光滑的内壁进行“飞车走壁”表演，演员和摩托车的总质量为 $m$ ，演员骑着摩托车（视为质点）在不同平面做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（　　）

A、演员骑着摩托车经过A处的角速度大于B处的角速度 B、演员骑着摩托车经过C处的角速度大于D处的角速度 C、演员骑着摩托车经过A处受到的侧壁弹力大于B处受到的弹力 D、演员骑着摩托车经过C处受到的侧壁弹力小于D处受到的弹力

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4. 汽车转弯时要控制车速避免侧滑。如图所示是汽车出厂前需要进行的一项轮胎抓地侧滑实验，实验时将汽车放在水平圆盘上边缘附近位置，然后使汽车与圆盘一起绕中心轴转动，缓慢调节转速直到汽车刚要滑动，记下此时圆盘的转速 $n$ 。已知汽车的质量为 $m$ ，汽车到圆盘中心的距离为 $R$ ，重力加速度为 $g$ ，最大静摩擦力视为滑动摩擦力。在这过程中，下列说法正确的是（　　）

A、若汽车和圆盘起匀速转动，汽车受到重力、支持力、摩擦力和向心力 B、若汽车和圆盘一起加速转动，汽车受到的摩擦力的方向指向圆心 C、若汽车和圆盘一起匀速转动，汽车受到的合外力保持不变 D、汽车与圆盘间的动摩擦因数 $μ$ 为 $\frac{4 π^{2} n^{2} R}{g}$

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5. 自行车是常见的代步工具。主要构成部件有前后轮、飞轮、链条踏板、链轮等，其部分示意图如图所示。已知链轮、飞轮和后轮的半径之比 $r_{1} ： r_{2} ： r_{3} = 3 ： 1 ： 15$ ，后轮半径 $r_{3} = 30 cm$ ， A、 $B$ 、 $C$ 分别为链轮、飞轮、后轮边沿上的三个点。现将后轮架空，让脚踏板以 $\frac{150}{π} r / \min$ 的转速匀速转动，则（　　）

A、 $B$ 点的向心加速度为 $4.5 m / s^{2}$ B、 $C$ 点的角速度为 $5 rad / s$ C、链轮上A点的线速度为 $0.15 m / s$ D、A点与 $C$ 点向心加速度大小相同

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6. 质量为 $m$ 的小球固定在长为 $l$ 的细杆端，绕细杆的另一端 $O$ 点在竖直面内做圆周运动，如图所示，当小球转到最高点时，线速度大小为 $v$ ，此时细杆对小球的作用力为 $F$ ，重力加速度为 $g$ 。则关于 $F$ 的大小、方向的说法正确的是（　　）

A、 $F$ 随 $v$ 的增大而增大 B、 $F$ 随 $v$ 的增大而减小 C、当 $v = \sqrt{\frac{g l}{2}}$ 时， $F = \frac{1}{2} m g$ ，方向向下 D、当 $v = \sqrt{\frac{3 g l}{2}}$ 时， $F = \frac{1}{2} m g$ ，方向向下

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7. 滑雪是一项勇敢者的运动，运动员穿专用的滑雪板，从弧形的雪坡上沿水平方向飞出后，又落回到足够长的倾斜雪坡上。如图所示，倾斜的雪坡（视为斜面）倾角为 $θ$ ，运动员以水平速度 $v_{0}$ 飞出，且飞出后在空中的姿势保持不变，不计空气阻力，运动员从飞出到离斜面最远所用时间为 $t_{1}$ ，从飞出到落到斜面上所用时间为 $t_{2}$ ，运动员刚落到斜面上时速度方向与斜面的夹角为 $α$ ，重力加速度为 $g$ ，则以下说法正确的是（　　）

A、运动员飞出的水平速度 $v_{0}$ 越大， $t_{2}$ 越小 B、运动员以不同水平速度 $v_{0}$ 飞出， $\frac{t_{2}}{t_{1}}$ 保持不变 C、运动员飞出的水平速度 $v_{0}$ 越大， $α$ 越小 D、运动员飞出的水平速度 $v_{0}$ 越大， $α$ 越大

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二、多选题

8. 如图所示的塔吊广泛应用于楼房建筑中，某次从地面上的 $O$ 点提升质量为 $500 kg$ 的水泥建材（视为质点），水平方向的位移 $x$ 与时间 $t$ 的关系 $x = 1.5 t$ ，竖直方向上速度 $v_{y}$ 与时间 $t$ 的关系如图所示，钢丝绳始终保持竖直（钢丝绳重力忽略不计，空气阻力忽略不计），重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（　　）

A、 $t = 5 s$ 时，水泥建材速度为 $2.5 m/s$ B、水泥建材上升过程中始终做直线运动 C、 $0 ~ 10 s$ ，水泥建材距离地面 $15 m$ D、水泥建材上升过程中钢丝绳中张力最大为 $5000 N$

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9. 某篮球爱好者进行二分球投篮训练时，某一次篮球的运动轨迹如图所示，A是篮球的抛出点， $B$ 是篮球运动轨迹的最高点， $C$ 是篮球的入框点。已知篮球在A点的速度 $v_{A}$ 与水平方向的夹角为 $60 °$ ，在 $C$ 点速度大小为 $v$ ，与水平方向的夹角为 $45 °$ ，重力加速度大小为 $g$ ，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　）

A、篮球经过 $B$ 点时的速度为0 B、从A点到 $C$ 点，篮球的速度变化方向竖直向下 C、篮球从A点抛出时的速度为 $\sqrt{2} v$ D、B，C两点的高度差为 $\frac{v^{2}}{2 g}$

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10. 如图所示，水平圆盘绕过圆心 $O$ 的竖直轴匀速转动， $P$ 为圆盘边缘上的一点，当圆盘转动到图示位置时，在 $O$ 点的正上方 $0.8 m$ 处将一个可视为质点的小球以速度 $v_{0}$ 平行于 $O P$ 方向水平抛出，若小球与圆盘只碰撞一次，且恰好落在 $P$ 点，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，则圆盘转动的角速度大小可能是（　　）

A、 $2.5 π rad / s$ B、 $5 π rad / s$ C、 $7.5 π rad / s$ D、 $10 π rad / s$

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三、实验题

11.

(1)、某同学为了探究平抛运动的规律及特点，他先用弹性金属片将小球B压在固定挡板上，开保持与A球在同一水平面上，如图甲所示，再用小锤轻蔽弹性金属片，A球水平飞出，B球被松开自由落下，经多次实验，并改变敲击力的大小。该同学观察到的实验现象及得出的结论是______（选填字母）。
A．观察到

A、B两球同时落地 B、平抛物体的运动在水平方向为匀速直线运动 C、平抛物体的运动是自由落体运动和匀速直线运动的合运动 D、平抛物体的运动在竖直方向为自由落体运动，水平方向速度大小不影响竖直方向上的运动

(2)、该同学利用如图乙所示的实验装置，采用正确的操作方法，在方格纸上记录了小球平抛轨迹上的三个点A、B、C。如图丙所示，以A点为坐标原点建立坐标系，根据图像可知小球平抛的初速度 $v_{0}$ 为 $m / s$ ，小球经过B点的竖直分速度为 $m / s$ （结果均保留三位有效数字）（已知方格纸每小格的边长为 $4.9 cm$ ，重力加速度 $g$ 取 $9.8 m / s^{2}$ ）。

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12. 某学习小组准备了铁架台、秒表、毫米刻度尺与拴有细绳的小钢球，来探究影响圆锥摆周期的有关因素。小组安装器材时，使细绳的悬点刚好与竖直的刻度尺的零刻度线平齐。

(1)、小组同学在一次实验中从图甲所示的刻度尺上读出绳子结点到圆轨道平面的竖直高度 $h =$ $cm$ 。

(2)、该组同学猜测绳子结点到圆轨道平面的高度 $h$ 对小球的周期 $T$ 有影响，于是小组同学控制绳长不变，给小球一速度 $v$ ，使小球在水平面做匀速圆周运动，记录细绳的悬点到轨道平面的高度 $h$ 、小球转动 $N$ 圈所用的时间 $t$ ，由 $T = \frac{t}{N}$ 求出周期 $T$ ，改变小球速度 $v$ ，进行多次实验，记录数据，作出 $T - \sqrt{h}$ 图像如图乙所示，重力加速度为 $g$ 。该同学又根据小球的受力与运动情况，推出了小球做匀速圆周运动周期 $T$ 与高度 $h$ 的关系式为 $T =$ （用题中符号 $h$ 、 $g$ 表示）。

(3)、若图像的斜率 $k = 2 (s \cdot m^{- \frac{1}{2}})$ ，则当地的重力加速度为 $g =$ $m / s^{2}$ （结果保留三位有效数字）。

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四、解答题

13. 一人站在某高处将一小球以速度 $v_{0}$ 水平抛出，小球落在水平地面上，落地前最后 $\sqrt{3} s$ 内，小球的速度方向与水平方向的夹角由 $30 °$ 变为 $60 °$ ，空气阻力忽略不计，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小球被抛出时的速度大小 $v_{0}$ ；

(2)、小球被抛出时离地面的高度 $h$ 。

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14. 如图所示，长度 $L$ 为 $1 m$ 的细绳上端固定在天花板上 $O$ 点，下端拴着质量 $m$ 为 $0.5 kg$ 的小球。当把细绳拉直时，细绳与竖直线的夹角 $θ$ 为 $37 °$ ，此时小球静止于光滑的水平桌面上。小球视为质点，重力加速度 $g$ 取 $9.8 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、当小球以多大的线速度做匀速圆周运动时，小球在桌面上运动但对桌面无压力？

(2)、当小球以角速度 $ω = 3 rad / s$ 做匀速圆周运动时，细绳的张力为多大？

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15. 如图所示，竖直放置的光滑半圆形轨道 $M N$ 的右侧有一面竖直的墙，一质量为 $m$ 的物块（视为质点）从水平地面获得一瞬时速度，沿半圆轨道恰好到达最高点 $N$ ，打在竖直墙面上的 $P$ 点。已知半圆轨道的半径 $R$ 为 $0.4 m$ ，最低点 $M$ 与墙面之间的水平距离 $L$ 为 $0.4 m$ ，重力加速度 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，不计空气阻力。求：

(1)、物块恰好通过最高点 $N$ 时速度的大小 $v_{N}$ ；

(2)、物块打在墙上 $P$ 时速度方向与墙面所成的夹角 $θ$ ；

(3)、若增大物块在水平面的初速度，当物块再次运动到最高点 $N$ 时对轨道的压力为 $4 m g$ ，最后打在墙面上的 $A$ 点（图中未标出），则 $P A$ 之间的距离是多少？

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