四川省绵阳市三台县2022-2023学年高一（下）期中教学质量调研测试物理试卷

试卷更新日期：2023-08-17 类型：期中考试

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一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）

1. 下列说法中正确的是（）

A、做曲线运动的物体的速度方向不可能始终不变 B、火车转弯时，外轨比内轨高，向心力方向沿轨道斜面向下 C、做匀速圆周运动的物体的合外力不一定始终指向圆心 D、秋千运动到最低点时处于失重状态

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2. 1935年5月，红军为突破“围剿”决定强渡大渡河。首支共产党员突击队冒着枪林弹雨依托仅有的一条小木船坚决强突。若河面宽300m，水流速度3m/s，木船相对静水速度1m/s，则突击队渡河所需的最短时间为（）

A、75s B、95s C、100s D、300s

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3. 如图所示，长为 $L$ 的轻绳一端系一质量为 $m$ 的小球 $A ($ 视为质点 $)$ ，另一端固定于 $O$ 点，当绳竖直时小球静止。现给小球一水平初速度 $v_{0}$ ，使小球在竖直平面内做圆周运动，且刚好能过最高点，重力加速度为 $g$ ，不计空气阻力，则（）

A、小球过最高点时，速度可能为零 B、小球过最高点时，绳的拉力不可能为零 C、小球过最高点时，速度大小为 $\sqrt{g L}$ D、开始运动时，绳的拉力为 $m \frac{v_{0}^{2}}{L}$

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4. 火星半径是地球半径的 $\frac{1}{2}$ ，火星的质量是地球的 $\frac{1}{9}$ ，地球表面的重力加速度为 $g$ ，则火星表面的重力加速度为（）

A、 $\frac{2}{9} g$ B、 $\frac{4}{9} g$ C、 $\frac{2}{3} g$ D、 $\frac{9}{2} g$

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5. 如图，一质点在恒力作用下经过时间 $t$ 从 $a$ 点运动到 $b$ 点，速度大小由 $v_{0}$ 变为 $2 v_{0}$ ，速度方向偏转 $6 0^{∘}$ 角，则质点的加速度大小为（）

A、 $\frac{\sqrt{3} v_{0}}{3 t}$ B、 $\frac{v_{0}}{t}$ C、 $\frac{\sqrt{3} v_{0}}{t}$ D、 $\frac{2 v_{0}}{t}$

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6. 如图，主动轮大圆盘与从动轮小圆盘通过皮带 $($ 不打滑 $)$ 连接，大圆盘与小圆盘的半径之比为3：1，材料相同的可以视为质点的两物体质量之比为 $m_{A} ： m_{B} = 3 ： 1$ ，两个物体距离转动轴的距离相等，现在让圆盘转动起来。下列说法中正确的是（）

A、物体 $A$ 与物体 $B$ 相对圆盘滑动之前的角速度之比为3：1 B、物体 $A$ 与物体 $B$ 相对圆盘滑动之前的摩擦力之比为3：1 C、物体 $A$ 与物体 $B$ 相对圆盘滑动之前的线速度之比为3：1 D、如果增加主动轮的转速，则 $B$ 物体先相对圆盘滑动

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7. 如图甲所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动．当小球运动到圆形管道的最高点时，管道对小球的弹力与最高点时的速度平方的关系如图乙所示 $($ 取竖直向下为正方向 $)$ ． $M N$ 为通过圆心的一条水平线．不计小球半径、管道的粗细，重力加速度为 $g .$ 则下列说法中正确的是 $($ $)$

A、管道的半径为 $\frac{b^{2}}{g}$ B、小球的质量为 $\frac{a}{g}$ C、小球在 $M N$ 以下的管道中运动时，内侧管壁对小球可能有作用力 D、小球在 $M N$ 以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

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8. 如图，将一支飞镖在竖直墙壁的左侧 $O$ 点以不同的速度水平抛出， $A$ 为 $O$ 点在竖直墙壁上的投影点，每次抛出飞镖的同时，在 $A$ 处由静止释放一个特制 $($ 飞镖能轻易射穿 $)$ 的小球，且飞镖均能插在墙壁上，第一次插在墙壁时，飞镖与墙壁的夹角为 $5 3^{∘}$ ，第二次插在墙壁时，飞镖与墙壁的夹角为 $3 7^{∘}$ ，图中没有画出，不计空气阻力。 $(s i n 3 7^{∘} = 0.6 ， c o s 3 7^{∘} = 0.8)$ 则（）

A、两次速度增量之比为4：3 B、两次抛出的飞镖只有一次能击中小球 C、两次下落的高度之比为3：4 D、两次平抛的初速度之比为4：3

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二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）

9. 假设地球和木星都绕太阳做匀速圆周运动，已知地球到太阳的距离小于木星到太阳的距离，那么（）

A、地球公转周期大于木星的公转周期 B、地球公转的线速度小于木星公转的线速度 C、地球公转的加速度大于木星公转的加速度 D、地球公转的角速度大于木星公转的角速度

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10. 如图所示，一不可伸长的细线上端固定在 $A$ 点，下端系一质量为 $m$ 的小球，现使小球在水平面内绕 $O$ 点做匀速圆周运动，细线与竖直方向的夹角为 $45 °$ ，忽略空气阻力，重力加速度为 $g$ 。则小球（）

A、只受重力和细线的拉力 B、只受重力、细线的拉力和向心力 C、运动的向心加速度大小为 $g$ D、运动的向心加速度大小为 $\sqrt{2} g$

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11. 如图，矩形金属框 $M N Q P$ 竖直放置，其中 $M N$ 、 $P Q$ 足够长，且 $P Q$ 杆光滑，一根轻弹簧一端固定在 $M$ 点，另一端连接一个质量为 $m$ 的小球，小球穿过 $P Q$ 杆，金属框绕 $M N$ 轴分别以角速度 $ω$ 和 $ω'$ 匀速转动时，小球均相对 $P Q$ 杆静止，若 $ω' > ω$ ，则与以 $ω$ 匀速转动时相比，以 $ω'$ 匀速转动时（）

A、小球的高度一定降低 B、弹簧弹力的大小一定不变 C、小球对杆压力的大小一定变大 D、小球所受合外力的大小一定变大

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12. 一质量为 $2 k g$ 的物体 $($ 视为质点 $)$ 在坐标系 $x O y$ 中，从坐标原点 $O$ 处计时开始沿 $x$ 轴方向的 $v_{x} - t$ 图像如图甲所示，沿 $y$ 轴方向做初速度为 $0$ 的 $a_{y} - t$ 图像如图乙所示，下列说法正确的是（）

A、物体 $1 s$ 末的速度是 $2 \sqrt{2} m / s$ B、物体 $1 s$ 内的位移为 $3 m$ C、 $2 s$ 时物体速度是 $2 \sqrt{5} m / s$ D、前 $2 s$ 内物体的位移为 $2 \sqrt{5} m$

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三、实验题（本大题共2小题，共18.0分）

13. 某同学用如图所示装置做探究向心力大小与角速度大小的关系。装置中水平光滑直杆随竖直转轴一起转动，一个滑块套在水平光滑杆上，用细线将滑块与固定在竖直转轴上的力传感器连接，细绳处于水平伸直状态，当滑块随水平杆一起匀速转动时，细线的拉力就是滑块做圆周运动需要的向心力。拉力的大小可以通过力传感器测得，滑块转动的角速度可以通过轻质角速度传感器测得。

(1)、要探究向心力与角速度的大小关系，则需要采用____。

A、控制变量法 $B .$ 等效替代法 $C .$ 微元法 $D .$ 放大法

(2)、保持滑块的质量和到竖直转轴的距离 $r$ 不变，仅多次改变竖直转轴转动的快慢，测得多组力传感器的示数 $F$ 及角速度传感器的示数 $ω$ ，根据实验数据得到 $F - ω^{2}$ 的图线斜率为 $k$ ，则滑块的质量为。 $($ 用题目中的字母表示 $)$

(3)、若水平杆不光滑，根据 $(2)$ 得到图线的斜率将。 $($ 填“增大”“不变”或“减小” $)$ 。

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14. 小明同学通过以下两种方式研究平抛运动的特点。

(1)、小明首先用如图甲所示竖落仪装置探究平抛运动竖直分运动的特点，用小锤击打弹性金属片后，A球沿水平方向抛出，做平抛运动；同时B球被释放，自由下落，做自由落体运动。下列说法中正确的两项是____

A、改变小锤击打的力度，可以改变两球在空中的运动时间 B、改变小锤击打的力度，可以改变A球的水平初速度大小 C、如果两球总是同时落地，则A球的竖直分运动是自由落体运动 D、通过该实验装置也能研究平抛运动的水平分运动特点

(2)、小明再用如图乙所示装置研究平抛运动。将白纸和复写纸对齐重叠并固定在竖直的硬板上，钢球沿斜槽轨道PQ滑下后从Q点飞出，落在水平挡板MN上，由于挡板靠近硬板一侧较低，钢球落在挡板上时，钢球侧面会在白纸上挤压出一个痕迹点。移动挡板，重新释放钢球，如此重复，白纸上将留下一系列痕迹点，建立以水平方向为x轴、竖直方向为y轴的坐标系。
①取平抛运动的起始点为坐标原点，将钢球静置于Q点，钢球的（选填“最上端”、“最下端”或者“球心”）对应白纸上的位置即为原点；在确定y轴时（选填“需要”或者“不需要”）y轴与重锤线平行；
②小明不慎遗漏记录平抛轨迹的起始点，他按下述方法处理数据：如图丙所示，在轨迹上取A、B、C三点，AB和BC的水平间距相等且均为x，测得AB和BC的竖直间距分别是 $y_{1}$ 和 $y_{2}$ 则 $\frac{y_{1}}{y_{2}}$ $\frac{1}{3}$ （选填“大于”、“等于”或者“小于”），可求得钢球平抛的初速度大小为（已知当地重力加速度为g，结果用上述字母表示）。

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四、简答题（本大题共2小题，共22.0分）

15. 某旅游景点新建的凹凸形“如意桥”的简化图如图所示，该桥由一个凸弧和一个凹弧连接而成，凸弧的半径 $R_{1} = 20 m$ ，最高点为 $A$ 点；凹弧的半径 $R_{2} = 50 m$ ，最低点为 $B$ 点。现有一剧组进行拍摄取景，安排一位驾驶摩托车特技演员穿越桥面，设特技演员与摩托车总质量为 $m = 150 k g$ ，穿越过程中可将车和演员视为质点，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力。试求：

(1)、当摩托车以 $v = 10 m / s$ 的速率到达凸弧最高点 $A$ 时，桥面对车的支持力大小；

(2)、当摩托车以 $v = 10 m / s$ 的速率到达凹弧最低点 $B$ 时，车对桥面的压力大小；

(3)、为使得越野摩托车始终不脱离桥面，过 $A$ 点的最大速度。

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16. 在 $2022$ 年第 $24$ 届北京冬奥会上， $17$ 岁小将苏翊明获得了单板滑雪男子大跳台冠军。如图，滑雪运动员由静止从助滑坡道上 $A$ 点自由滑下，经 $C$ 点以 $50 m / s$ 的速度水平飞出跳台，在坡道 $K$ 点着陆。若 $A C$ 高度差 $H = 136 m$ ， $C K$ 高度差 $h = 80 m$ ，取 $g = 10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力，请分析说明：

(1)、该运动员在空中飞行的水平距离是多少？

(2)、落点 $K$ 处的速度与水平面的夹角 $θ$ 的正切值；

(3)、以 $C$ 点为坐标原点，水平向右为 $x$ 轴方向，竖直向下为 $y$ 轴方向，建立平面直角坐标系，写出苏翊明在空中运动的轨迹方程。

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五、综合题（本大题共1小题，共12.0分）

17. 如图，杆 $A B$ 与不计质量的钢丝 $A C$ 及地面构成倾角为 $3 7^{∘}$ 的斜面，斜面顶点 $A$ 与半径为 $R = 0.8 m$ 的 $\frac{1}{4}$ 光滑圆弧相接， $A$ 为圆弧的最低点，一个质量 $m = 0.5 k g$ 的石头以 $v_{2} = 4 m / s$ 的速度经过 $A$ 点，经 $Δ t$ 后，一小动物从 $A$ 点，以 $v_{1} = 6 m / s$ 的速度沿斜面匀速下滑，结果在斜面上石头刚好击中动物，一位维修工人正在距 $A$ 点 $0.3 m$ 处作业，已知 $A C = 5 m$ ，工人、石头、小动物均视为质点， $(g = 10 m / s^{2} ， s i n 3 7^{∘} = 0.6 ， c o s 3 7^{∘} = 0.8)$ ，不计空气阻力。求：

(1)、石头在 $A$ 点时受到轨道支持力的大小；

(2)、从石头经过 $A$ 点开始计时，与动物开始运动的时间差 $Δ t$ 等于多少？

(3)、工人想要营救动物，则工人至少以多大的水平速度才能跳到对面的钢丝 $A C$ 上？

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