广东省茂名市电白区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：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 长传足球的轨迹如图所示，足球在P点所受的合外力和速度方向的关系可能正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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2. 一生态公园的人造瀑布景观如图所示，水流以 $v = 5m/s$ 的速度从高h=3.2m处的水平槽道流出，落入人行道边的水池中，取重力加速度大小 $g = {10m/s}^{2}$ ，不计空气阻力，则人行道的宽度x的最大值为（）

A、1m B、2m C、4m D、8m

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3. 2022年夏天，我国南方地区遭遇多轮暴雨袭击，抗洪救灾的战士们利用无人机参与救援物资的运送。已知无人机在距离地面20m的高空以 $2 m / s$ 的速度沿水平方向匀速飞行并进行物资投送，物资可看成质点，不计空气阻力，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、物资离开无人机后在空中做自由落体运动 B、从无人机上拍摄的视频看到物资做平抛运动 C、物资落地的速度大小只由无人机的水平速度决定 D、无人机应该在距投放地点前方水平距离4m处投放

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4. 如图，某人在斜坡滑雪，从最高点水平滑出，先后落在M、N两点，所用时间分别为 $t_{M}$ 、 $t_{N}$ ，初速度大小分别为 $v_{M}$ 、 $v_{N}$ ，则（）

A、 $t_{M} < t_{N}$ B、 $t_{M} = t_{N}$ C、 $v_{M} > v_{N}$ D、 $v_{M} < v_{N}$

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5. 如图所示，水平旋转雨伞时，水珠会从伞的边缘飞出。下列说法正确的是（）

A、水珠从雨伞的边缘沿半径方向脱离雨伞 B、水珠重力大于水珠与雨伞之间的作用力 C、水珠脱离雨伞时的速率小于雨伞边缘的线速度 D、水珠受到的合外力小于水珠需要的向心力

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6. 如图所示为飞机进行特技表演时在空中划出优美的弧线。若将飞机的飞行轨迹视作竖直面内的圆周，且圆周的半径为R。重力加速度为g，则下列说法正确的是（）

A、飞机在通过最高点时的速率可能小于 $\sqrt{g R}$ B、飞机在通过最高点时飞行员可能受到竖直向上的支持力 C、飞机在圆周轨迹的最低点时飞行员处于超重状态 D、飞机在圆周轨迹的最低点时飞行员受到重力、支持力、向心力

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7. 为躲避太空垃圾，中国空间站采取紧急避碰措施，改变轨道高度。若中国空间站在某次紧急避碰过程中进行了向下变轨，假设空间站在不同高度轨道上稳定运行时均是绕地球做匀速圆周运动，且该过程由中国空间站仅在两轨道的切点P、Q两点短时间向站外喷气以实现。则空间站（）

A、在P、Q两点处均向前喷气 B、在P、Q两点处均向后喷气 C、在P点处向前喷气，在Q点处向后喷气 D、在P点处向后喷气，在Q点处向前喷气

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二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

8. 如图所示，完全相同的两车在水平面同心圆弧道路上转弯，甲行驶在内侧、乙行驶在外侧，它们转弯时速度大小相等，则两车在转弯时，下列说法不正确的是（）

A、角速度 $ω_{甲} = ω_{乙}$ B、向心加速度 $a_{甲} > a_{乙}$ C、地面对车的径向摩擦力 $f_{甲} < f_{乙}$ D、若两车转弯速度过大，则乙车更容易发生侧滑

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9. 亲子游戏有益于家长与孩子之间的情感交流。如图，父亲与儿子站在水平地面玩抛球游戏，两人相向站立，各持一小球并将球水平抛出，下述抛球方式可能使两球在落地前相遇的有（）

A、父亲先将球抛出 B、儿子先将球抛出 C、两人同时将球抛出 D、父亲下蹲适当高度后再与儿子同时将球抛出

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10. 2022年11月1日，梦天实验舱与“天宫”空间站在轨完成交会对接，目前已与天和核心舱、问天实验舱形成新的空间站“T”字基本构型组合体。已知组合体的运行轨道距地面高度为h（约为400km），地球视为理想球体且半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，下列说法正确的是（）

A、组合体运行周期T为 $2 π \sqrt{\frac{R + h}{g}}$ B、地球的密度可表示为 $\frac{3 g}{4 π G R}$ C、组合体轨道处的重力加速度为 $\frac{g R}{(R + h)}$ D、组合体的运行速度小于 $7.9 k m / s$

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三、非选择题：本题共5小题，共54分

11. 用如图所示的装置来探究小球做圆周运动所需向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间的关系。两个变速轮塔通过皮带连接，转动手柄使长槽和短槽分别随变速轮塔匀速转动。槽内的钢球就做匀速圆周运动．横臂的挡板对钢球的压力提供向心力，钢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，标尺上的黑白相间的等分格显示出两个钢球所受向心力的比值。如图是探究过程中某次实验时装置的状态。

(1)、在研究向心力的大小F与质量m、角速度 $ω$ 和半径r之间的关系时，我们主要用到了物理学中的____。

A、理想实验法 B、等效替代法 C、控制变量法 D、演绎法

(2)、图中所示，两个钢球质量和半径相等，则是在研究向心力的大小F与____的关系。

A、质量m B、半径r C、角速度 $ω$

(3)、图中所示，两个钢球质量和半径相等，图中标尺上黑白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值为1：9，与皮带连接的两个变速轮塔的半径之比为____。

A、1：3 B、3：1 C、1：9 D、9：1

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12. 三个同学根据不同的实验装置，研究“平抛运动的规律”：

(1)、甲同学采用如图所示的装置，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____。

A、平抛运动在水平方向的分运动是匀速直线运动 B、平抛运动在竖直方向的分运动是自由落体运动

(2)、乙采用频闪摄影的方法拍摄到如图所示的小球做平抛运动的照片，小球在运动中的几个位置如图，图中每个小方格的边长为 $10 c m$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，则小球的平抛初速度大小为m/s，经过b点时的速度大小为m/s。

(3)、丙同学采用如图装置，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、斜槽必须光滑

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四、解答题

13. 如图所示，一张静止在水平面的大理石桌子，桌面水平且近似光滑，桌高 $h = 2 m$ ，桌长 $L = 2 m$ ，一质量为 $m = 0.5 k g$ 的金属小球原来静止在桌子的左端，现受一大小为 $F = 1 N$ 的水平力作用而向右运动，作用时间为1s，求小球开始运动后：

(1)、小球1s末的速度大小。

(2)、小球运动到桌面右端的时间。

(3)、小球落地时竖直方向分速度。

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14. 如图所示，长为L的绳子下端连着质量为m的小球，上端悬于天花板上，把绳子拉直，绳子与竖直线夹角 $θ = 60 °$ ，此时小球静止于光滑的水平桌面上。求：

(1)、当小球绕圆心O点匀速转动时，如果小球刚好离开水平桌面，小球匀速转动的角速度 $ω_{0}$ 为多大；

(2)、当小球以 $ω_{1} = \sqrt{\frac{g}{L}}$ 绕圆心O点匀速转动时，绳子张力 $F_{1}$ 为多大？桌面对小球支持力 $F_{N 1}$ 为多大。

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15. 如图所示，从A点以某一水平速度 $v_{0}$ 抛出一质量 $m = 2.0 k g$ 的小物块（可视为质点），当小物块运动至B点时，恰好沿切线方向进入 $∠ B O C = 53 °$ 的固定粗糙圆弧轨道BC，且在圆弧轨道上做匀速圆周运动，经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面上的长木板上，圆弧轨道C端的切线水平。已知长木板的质量 $M = 4.0 k g$ ， A点距C点的高度为 $H = 1.12 m$ ，圆弧轨道的半径 $R = 0.8 m$ ，小物块与长木板间的动摩擦因数 $μ_{1} = 0.4$ ，长木板与地面间的动摩擦因数 $μ_{2} = 0.1$ ，不计空气阻力，取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ ， $s i n 53 ° = 0.8$ ， $c o s 53 ° = 0.6$ 。

(1)、求小物块在B点时的速度大小；

(2)、求小物块滑动至C点时受到圆弧轨道的支持力大小；

(3)、木板至少为多长，才能保证小物块不滑出长木板？

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