四川省眉山市仁寿县二校2023-2024学年高一下学期物理4月期中考试试题

试卷更新日期：2024-04-29 类型：期中考试

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一、单项选择题：（本大题共7个小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是符合题目要求的。

1. 如图所示，物体在恒力F作用下沿曲线从A点运动到B点，这时突然使它所受的力方向改变而大小不变（即由F变为 $- F$ ），关于物体以后的运动情况，下列说法正确的是（　　）

A、物体可能沿曲线Ba运动 B、物体可能沿直线Bb运动 C、物体可能沿曲线Bc运动 D、物体可能沿原曲线由B点返回A点

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2. 小蜀同学用玩具汽车做实验。如图所示，汽车以恒定速率先后经过某凹形桥面和拱形桥面，凹形桥面最低点为A点，拱形桥面最高点为B点。下列说法正确的是（）

A、生活中，同样材质修建的桥面，凹形桥面不容易损坏 B、拱形桥的B点汽车速度越快，需要的向心力越小 C、过A点时，汽车对桥面压力小于自身重力 D、过B点时，汽车对桥面压力小于自身重力

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3. 如图所示，整个装置可绕中心轴转动，两质量不同的小球穿在光滑的杆上，并用轻绳相连，稳定时角速度为 $ω$ ，两球转动半径 $R_{1} : R_{2} = 1 : 2$ ，下列说法正确的是（　　）

A、 $P 、 Q$ 两球的线速度之比为 $2 : 1$ B、 $P 、 Q$ 两球的质量之比为 $1 : 2$ C、 $P 、 Q$ 两球的向心加速度之比为 $1 : 2$ D、 $P 、 Q$ 两球运动的周期之比为 $2 : 1$

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4. 为营造良好的学习、生活环境，本校每周都要进行大扫除活动。如图所示，某同学某次用水冲洗楼梯时水从楼梯口以 $1.6 m / s$ 的水平速度冲出，所有阶梯均 $20 c m$ 宽、 $20 c m$ 高， $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，忽略空气阻力。则本次冲洗中有几阶台阶完全没有被冲洗到（）

A、一阶 B、二阶 C、三阶 D、四阶

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5. “套圈游戏”深受大家的喜爱，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左边，如图所示，为了套中该物体，该同学做了如下调整，则下列方式中一定套不中的是（　　）（忽略空气阻力）

A、 $P$ 点位置不变，增大速度水平抛出 B、 $P$ 点正下方，减小速度水平抛出 C、 $P$ 点正上方，增大速度水平抛出 D、 $P$ 点正前方，减小速度水平抛出

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6. 某同学用乐高积木搭建了一套机械装置如图所示，货车通过光滑轻质定滑轮提升一箱货物，货箱质量 $M$ ，货物质量 $m$ ，货车以速度 $v$ 向左匀速运动，下列说法正确的是（　　）

A、货物向上做匀速直线运动 B、箱中货物对箱底压力等于 $m g$ C、图示位置时货箱的速度为 $v s i n θ$ D、此过程中货车拉力小于 $(M + m) g$

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7. 游乐场中的“旋转飞椅”用钢绳悬挂在水平转盘边缘的同一圆周上，转盘绕穿过其中心的竖直轴转动。甲、乙两人同时乘坐“旋转飞椅”时可简化为如图所示的模型，甲对应的钢绳长度大于乙对应的钢绳长度，当转动稳定后，甲、乙对应的钢绳与竖直方向的夹角分别为 $θ_{1}$ 、 $θ_{2}$ ，钢绳的质量不计，忽略空气阻力，则转动稳定时（　　）

A、甲、乙两人所处的高度可能相同 B、甲、乙两人到转轴的距离可能相等 C、 $θ_{1}$ 与 $θ_{2}$ 可能相等 D、甲、乙两人做圆周运动时所需的向心力大小可能相等

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二、多项选择题：本大题共3小题，每小题5分，共15分，在每小题给出四个选项中，有一个以上的选项正确。全部选对得5分，选不全得3分，有选错或不答的得0分。

8. 如图，A、B两点分别位于大、小轮的边缘上，C点位于大轮半径的中点，大轮的半径是小轮的3倍，它们之间靠摩擦传动，接触面不打滑。下面关于A、B、C三点的线速度v、角速度ω、加速度a、周期T等物理量，正确的是（　　）

A、v_A：v_B=1：1 B、ω_A：ω_B=3：1 C、a_A：a_C=2：1 D、T_B：T_C=1：1

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9. 经过治理的护城河成为城市的一大景观，河水看似清浅，实则较深。某次落水救人的事件可简化如图，落水孩童抓住绳索停在A处，对面河岸上的小伙子从B处直线游过去，成功把人救起。河宽和间距如图中标注，假定河水在各处的流速均为1m/s，则（　　）

A、游泳时小伙子面对的方向是合运动的方向 B、小伙子在静水中游泳的速度至少应为0.6m/s C、小伙子渡河的时间一定少于16s D、若总面对着A处游，小伙子将到达不了A处

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10. 自驾游是目前比较流行的旅游方式，如图所示是汽车在通往景区人烟稀少的公路上行驶时遇到动物横过公路的情形。此时汽车正在以 $v_{0} = 20 m / s$ 的速度匀速行驶，突然从公路边冲出几只动物，司机立即刹车，假设刹车过程汽车做匀减速直线运动，加速度大小为 $4 m / s^{2}$ ，动物与汽车距离为 $55 m$ 。以下说法正确的是（）

A、汽车第 $5 s$ 初的速度为0 B、汽车匀减速 $6 s$ 末的速度为 $- 4 m / s$ C、汽车刹车停止时离动物的距离为 $5 m$ D、汽车最后 $1 s$ 的位移为 $2 m$

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三、实验题：本大题共2个小题，共16分。请将正确答案直接答在答题卡相应的位置上。

11. 用如图所示的实验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：

(1)、在探究向心力与半径、质量、角速度的关系时，用到的实验方法是____。

A、理想实验 B、等效替代法 C、微元法 D、控制变量法

(2)、在某次实验中，某同学把两个质量相等的钢球放在A、C位置，A、C到塔轮中心距离相同，将皮带处于左右塔轮的半径不等的层上。转动手柄，观察左右露出的刻度，此时可研究向心力的大小与____的关系。

A、质量m B、角速度ω C、半径r

(3)、在（2）的实验中，某同学匀速转动手柄时，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，则皮带连接的左、右塔轮半径之比为。

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12. 在“探究平抛运动的特点”的实验中。

(1)、某组同学用如图甲所示装置探究平抛运动的特点。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球由静止下落，可以观察到两个小球同时落地，改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现：两球总是同时落地。由此可以得到的结论是。

(2)、该组同学继续用如图乙所示装置继续探究平抛运动的规律，在该实验中，下列说法正确的是（　　）。

A、斜槽轨道末端切线必须水平 B、斜槽轨道必须光滑 C、将坐标纸上确定的点用直线依次连接 D、小球每次都从斜槽上同一高度由静止释放

(3)、另一组同学拍摄钢球做平抛运动频闪照片的一部分如图丙所示，已知每个小方格的边长为L ，重力加速度为g ，则钢球平抛的初速度大小为。

(4)、一小球做平抛运动，某同学记录了运动轨迹上的三个点A、B、C ，如图所示。以A点为坐标原点建立坐标系，各点的坐标值已在图中标出。小球做平抛运动的初速度大小v₀=m/s；小球做平抛运动的初始位置坐标为。

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四、计算题本大题3小题，共41分，解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不得分，有数值计算题，答案中必须明确写出数值和单位。

13. 如图所示，小球以倾角37°斜面底端的正上方以15m/s的初速度水平抛出，运行一段时间后，恰好垂直撞在斜面上。求：

(1)、小球在空中运行的时间；

(2)、抛出点距斜面底端的高度。

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14. 如图所示为风靡小朋友界的风火轮赛车竞速轨道的部分示意图。一质量为 $m = 0.5 k g$ 的赛车（视为质点）从A处出发，以速率 $v_{1} = 0.1 m / s$ 驶过半径 $R_{1} = 0.1 m$ 的凸形桥B的顶端，经CD段直线加速后从D点进入半径为 $R_{2} = 0.2 m$ 的竖直圆轨道，并以某速度v₂驶过圆轨的最高点E ，此时赛车对轨道的作用力恰好为零。重力加速度g取10m/s² ，试计算：

(1)、赛车在B点受到轨道支持力的大小；

(2)、若赛车以2v₂的速率经过E点，求轨道受到来自赛车的弹力。

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15. 如图所示，水平放置的圆盘上，在其边缘 $C$ 点固定一个小桶，桶的高度不计，圆盘半径为 $R = 1 m$ ，在圆盘直径 $C D$ 的正上方，与 $C D$ 平行放置一条水平滑道 $A B$ ，滑道右端 $B$ 与圆盘圆心 $O$ 在同一竖直线上，且 $B$ 点距离圆盘圆心的竖直高度 $h = 1.25 m$ ，在滑道某处静止放置质量为 $m = 0.4 k g$ 的物块（可视为质点），物块与滑道的动摩擦因数为 $μ = 0.2$ ，现用力 $F = 4 N$ 的水平作用力拉动物块，同时圆盘从图示位置，以角速度 $ω = 2 π r a d / s$ ，绕通过圆心 $O$ 的竖直轴匀速转动，拉力作用在物块一段时间后撤掉，最终物块由 $B$ 点水平抛出，恰好落入圆盘边缘的小桶内，重力加速度取 $10 m / s^{2}$ 。

(1)、若拉力作用时间为 $0.5 s$ ，求所需滑道的长度；

(2)、求拉力作用的最短时间。

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