广东省广州市三校2022-2023学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2023-04-24 类型：期中考试

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一、单项选择题：本大题共7小题，每小题4分，共28分。

1. 如图所示，一无动力飞行爱好者在某次翼装飞行过程中，在同一竖直平面内从A到B滑出了一段曲线轨迹，该过程中，下列说法正确的是（）

A、爱好者在某点所受合外力方向可能沿轨迹的切线方向 B、爱好者重力的功率保持不变 C、爱好者的速度方向与加速度方向一直相互垂直 D、若爱好者在某点所受合外力方向与速度方向成钝角，爱好者的速度将减小

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2. 如图所示，利用卷扬机将套在光滑竖直杆上的重物提升到高处。当重物运动到图示位置时速度为 $v$ ，连接重物的钢丝绳与竖直杆夹角为 $θ$ ，则此时卷扬机缠绕钢丝绳的速度 $v_{0}^{}$ 为（）

A、 $v c o s θ$ B、 $\frac{v}{c o s θ}$ C、 $v s i n θ$ D、 $\frac{v}{s i n θ}$

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3. “套圈游戏”中，游戏者要站到区域线外将圆圈水平抛出，落地时套中的物体即为“胜利品”。某同学在一次“套圈”游戏中，从P点以某一速度水平抛出的圆圈落到了物体右边，如图。为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中有可能套中的是（忽略空气阻力）（）

A、从P点正上方以原速度水平抛出 B、从P点正前方以原速度水平抛出 C、从P点增大速度水平抛出 D、从P点正下方减小速度水平抛出

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4. 人们用“打夯”的方式把松散的地面夯实，两人同时对静止于地面的质量为M重物，各施加一个与竖直方向成 $θ$ 角的恒力F，重物加速离开地面高度H后，人停止施力，最后重物陷入地面深度h。整个过程中，下列说法正确的是（）

A、重力对重物做功为零 B、拉力对重物做功为2FHcosθ C、地面对重物做的功为－MgH D、重物上升的最大高度为H

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5. 我国劳动人民发明的汉石磨盘可使谷物脱壳、粉碎，通常用驴来拉磨把谷物磨成面粉，如图所示。若驴对磨杆的拉力F沿圆周切线方向，大小为500N，磨盘半径r为0.4m，磨杆长为0.4m，驴对磨杆的拉力作用在磨杆末端，磨盘转动一周的时间为5s（驴拉磨可以看成做匀速圆周运动），则（）

A、磨盘与磨杆处处线速度相等 B、磨杆末端的线速度大小为πm/s C、磨盘边缘的向心加速度大小为0.64π²m/s² D、驴拉磨转动一周拉力的平均功率为160πW

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6. 如图所示，卫星A是我国在2022年8月20日成功发射的“遥感三十五号”04组卫星，卫星B是地球同步卫星，它们均绕地球做匀速圆周运动，卫星P是地球赤道上还未发射的卫星，P、A、B三颗卫星的线速度大小分别为 $v_{P}$ 、 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ ，角速度大小分别为 $ω_{P}$ 、 $ω_{A}$ 、 $ω_{B}$ ，下列判断正确的是（）

A、 $v_{A} < v_{B} < v_{P}$ B、 $v_{A} > v_{B} > v_{P}$ C、 $ω_{P} = ω_{A} = ω_{B}$ D、 $ω_{P} < ω_{A} < ω_{B}$

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7. 如图甲、乙所示为自行车气嘴灯，气嘴灯由接触式开关控制，其结构如图丙所示，弹簧一端固定在顶部，另一端与小物块P连接，当车轮转动的角速度达到一定值时，P拉伸弹簧后使触点A、B接触，从而接通电路使气嘴灯发光。触点B与车轮圆心距离为R，车轮静止且气嘴灯在最低点时触点A、B距离为d，已知P与触点A的总质量为m，弹簧劲度系数为k，重力加速度为g，不计接触式开关中的一切摩擦，小物块P和触点A、B均视为质点，要使气嘴灯一直发光，车轮匀速转动的最小角速度为（）

A、 $\sqrt{\frac{k d + 2 m g}{m R}}$ B、 $\sqrt{\frac{k d + m g}{m R}}$ C、 $\sqrt{\frac{k d}{m R}}$ D、 $\sqrt{\frac{k d - m g}{m R}}$

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二、多项选择题：本大题共3小题，每小题6分，漏选得3分，共18分。

8. 沈阳桃仙国际机场以“过水门”最高礼遇迎接志愿军烈士回家，以表达对英烈的崇高敬意，如图所示，仪式中的“水门”是由两辆消防车喷出的水柱形成的。两条水柱形成的抛物线对称分布，且刚好在最高点相遇。若水门高约45m，跨度约90m。重力加速度g取10m/s² ，忽略空气阻力、消防车的高度和水流之间的相互作用，则（）

A、水喷出后经过约3s到达最高点 B、在最高点相遇前的瞬间，水柱的速度约为0 C、水喷出的瞬间，速度水平方向分量约为30m/s D、两水柱相遇前，水柱在空中做匀变速曲线运动

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9. 藏族文化是中华文化的重要组成部分，如图甲所示为藏族文化中的转经轮，转经轮套在转轴上，轮上悬挂一吊坠，简化模型如图乙。可视为质点的吊坠质量 $m = 0.1 k g$ ，绳长 $L = 10 c m$ ，悬挂点P到转经轮转轴的距离为 $d = 4 c m$ ，吊坠的运动可视为水平面内的匀速圆周运动，绳子与竖直方向夹角为 $θ$ =37⁰（g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ）。下列说法正确的是（）

A、吊坠受到的拉力大小为1.25N B、吊坠的角速度大小为 $5 \sqrt{3} r a d / s$ C、若 $θ$ 不变，减小绳长，吊坠的转动周期变大 D、若 $θ$ 从 $37 °$ 增加到 $53 °$ ，吊坠的线速度不变

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10. “天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部，迈出了我国星际探测征程的重要一步，火星首次有了中国印迹。下表为火星和地球一些对比数据，利用以下数据可以（）

火星与地球的基本参数比较
基本参数	火星	地球
近日距	$2.0662 \times 1 0^{8} k m$	$1.471 \times 1 0^{8} k m$
远日距	$2.4923 \times 1 0^{8} k m$	$1.521 \times 1 0^{8} k m$
轨道半长径	1.524AU	1AU
公转周期	687地球日（668火星日）	365.26地球日
自转周期	1.026天（24h37min）	0.9973天（23h56min）
赤道半径	3398km	6378km
质量	$0.646 \times 1 0^{24} k g$	$5.98 \times 1 0^{24} k g$
1AU（天文单位）＝149597870700m

A、计算火星和地球自转角速度大小之比 B、计算火星的卫星线速度与月球线速度之比 C、计算火星和地球的第一宇宙速度之比 D、验证开普勒第三定律

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三、实验题：本大题共2小题，共16分。

11. 图甲为某种管口出水方向可调的瓶装水电动取水器，某实验小组利用平抛运动规律测量该取水器取水时的流量（单位时间内流出水的体积）。实验方案如下：

(1)、利用仪器测量取水器出水管内径d；
调节取水器管口方向，使水从管口沿方向射出；

(2)、待水在空中形成稳定的弯曲水柱后，紧贴水柱后方放置白底方格板（已知每个正方格的边长为L），并利用手机正对水柱拍摄照片，取水柱上的三个点a、b、c，如图乙所示，图中a点平抛的起点（选填“是”或“不是”）；

(3)、已知当地重力加速度大小为g，根据图乙可以计算水从管口喷出时的初速度 $v =$ （用L、g进行表示）；

(4)、由上述信息可计算得出取水器取水时的流量 $Q =$ （用L、g、d进行表示）。

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12. 某物理兴趣小组利用传感器进行“探究向心力大小F与线速度v的关系”实验，
①实验时，滑块和另一端的挡光杆随旋臂一起做圆周运动，通过力传感器测得滑块受到的向心力F，测出挡光杆经过光电门的挡光时间 $Δ t$ 。
②测得挡光杆到转轴的距离为d，挡光杆的挡光宽度为 $Δ s$ ，滑块做圆周运动的半径为r。
③保持滑块的质量和转动半径不变，改变转速重复步骤①，得到多组F． $Δ t$ 的数据。

(1)、滑块转动线速度 $v =$ （用所测物理量符号表示）。

(2)、实验中测得的若干组F和v的数据，并根据实验数据作出 $F - v$ 、 $F - v^{2}$ 、 $F - v^{\frac{1}{2}}$ 三个图像，那么研究向心力与线速度的关系时，保持滑块质量和运动半径一定，为方便研究，应使用的图像是。

(3)、上述图像是保持 $r = 0.2 m$ 时得到的，由图可得滑块的质量为kg（保留两位有效数字）。

(4)、若研究F与r的关系，实验时应使挡光杆经过光电门时的挡光时间（选填“变”或“不变”）。

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四、计算题：本大题共3小题，共38分。

13. 在平直公路上，质量 $m = 2 \times 1 0^{4} k g$ 的汽车以速度 $v_{0} = 72 k m / h$ 匀速行驶，此时发动机的功率 $P = 100 k W$ ，然后遇到平直的爬坡车道（每沿坡道前进1km，上升0.05km的高度），在坡底驾驶员加大油门，发动机功率立即增为1.5P，并保持该功率继续爬坡行驶，汽车从平路转变为上坡的瞬间，速度大小仍为 $v_{0} = 72 k m / h$ 。假设汽车行驶过程中所受的阻力大小始终不变，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、汽车在斜坡上匀速运动时的速度；

(2)、汽车在刚上坡时的加速度。

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14. 如图所示，一杂技运动员骑摩托车沿一竖直圆轨道做特技表演。若摩托车运动的速率恒为 $v = 20 m / s$ ，人和车的总质量为 $m = 200 k g$ ，摩托车受到的阻力是摩托车对轨道压力的k倍，且 $k = 0.5$ ，摩托车通过与圆心O在同一水平面上的B点向下运动时牵引力恰好为零，摩托车车身的长度不计，g取 $10 m / s^{2}$ ， $π$ 取3.14，试求：

(1)、运动员完成一次圆周运动所需的时间；

(2)、摩托车通过最低点A时牵引力的大小。

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15. 如图所示，小明在离水面高度 $h_{0}$ =1.8m处，将一质量m=20g的小石片以初速度 $v_{0} =$ 8m/s水平抛出，小石片先在水面上弹跳数次，当沿水面的速度减为零时会下沉。小石片每次接触水面时都受到恒定的作用力，其中水平分力恒为 $f = 0.4 N$ ，每次接触水面 $Δ t = 0.04 s$ 后就跳起，跳起时竖直方向的速度与此时沿水平方向速度之比为常数k=0.75，不计空气阻力（ $g = 10 m / s^{2}$ ）。求小石片

(1)、第一次与水面接触前水平方向的位移 $x$ ；

(2)、第一次与水面接触过程中，对水面作用力的竖直分力大小F_y；

(3)、总共弹起的次数n以及最后一次跳起后在空中的飞行时间。

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