广东省佛山市第四名校2023-2024学年高一下学期4月阶段考试物理试卷
试卷更新日期：2024-05-07 类型：期中考试
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，只有一个选项符合题目要求，选对的得4分，错选、不选得0分．
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1. 下列关于曲线运动的说法正确的是（ ）A、曲线运动的合外力方向与速度方向可能在同一条直线上 B、物体做平抛运动时，相同时间内速度变化量的方向不同 C、两个互成角度的匀变速直线运动的合运动一定是匀变速直线运动 D、圆周运动的向心加速度只改变线速度的方向，不改变线速度的大小2. 已知墨子号量子科学实验卫星在离地球表面500km高处的轨道上做匀速圆周运动，94分钟绕地球一周，地球的半径为6400km，引力常量为 ， 忽略地球的自转。由以上数据不能计算得到的物理量为（ ）A、地球表面重力加速度大小 B、墨子号卫星受到的向心力大小 C、地球的平均密度 D、墨子号卫星运行的加速度大小3. 在做甩手动作的物理原理研究课题研究中，采用手机的加速度传感器测定手的向心加速度。某次一高一同学先用刻度尺测量手臂长（如图所示），然后伸直手臂，以肩为轴从水平位置加速自然下摆，当手臂摆到竖直方向时，手握住的手机显示手的向心加速度大小约为 ， 下列说法正确的是（ ）
A、可估算手臂摆到竖直位置时手的线速度大小约为 B、手臂摆到竖直位置时手机处于失重状态 C、自然下摆过程中手机所受合力始终沿手臂方向 D、由可知手掌与手肘的向心加速度之比约为1∶24. “十月里来秋风凉，中央红军远征忙；星夜渡过于都河，古陂新田打胜仗。”这是在于都县长征第一渡口纪念碑上镌刻的一首诗，描述的是当年红军夜渡于都河开始长征的情景。假设于都河宽600m，水流速度大小恒定且处处相等，红军渡河时船头垂直河岸，船在静水中的速度为 ， 于正对岸下游240m处靠岸。则（ ）A、红军夜渡于都河的时间为120s B、于都河水流速度大小为 C、若河水流速变快，则过河时间会变短 D、无论如何改变船头朝向，红军都不可能到达正对岸5. 如图所示，小黑同学手拿物理课本伸出手臂，以自己身体为轴旋转。他想知道身体至少要以多大角速度旋转，放置在水平课本上的小磁块才能做离心运动则他不需要测量的物理量是（ ）
A、小磁铁的质量 B、小磁铁与课本间的动摩擦因数 C、当地重力加速度 D、转动半径6. 有a、b、c、d四颗地球卫星，a还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，b处于地面附近近地轨道上正常运动，c是地球同步卫星，d是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）
A、a的向心加速度等于重力加速度g B、b在相同时间内转过的弧长最长 C、c在4h内转过的圆心角是 D、d的运动周期有可能是23h7. 新冠疫情居家期间，某人为锻炼身体设计了如图所示的装置，在水平地面上竖直固定直杆A和B．将重物套在杆A上，在杆B的顶端固定一轻滑轮，绳子的一端连接重物，跨过定滑轮后另一端系在腰上。开始时，重物在水平地面上，人以恒定的速度v0向左运动，当绳子与杆A的夹角时重物的速度为v，加速度为a，规定向上为重物速度、加速度正方向。下列说法正确的是（ ）
A、 B、 C、 D、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，有两个或两个以上选项符合题目要求，全选对的得6分，满选的得3分，错选、不选得0分．
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8. 如图所示，下列关于生活中圆周运动的实例分析，说法正确的是（ ）
A、图1汽车通过凹形桥的最低点时，汽车处于超重状态 B、图2“水流星”匀速转动过程中，在最高点处水对碗底压力小于其在最低处水对碗底的压力 C、图3铁路转弯处，通常要求外轨比内轨高，目的是利用轮缘与外轨的侧压力助火车转弯 D、图4脱水桶脱水时，转速越大，衣服受到的摩擦力也越大9. 如图所示，卫星甲在距地面2R的圆轨道上做圆周运动，卫星乙在椭圆轨道上，近地点M距地面高度是R ， 远地点N距地面高度是3R ， 已知地球的半径是R ， 关于这两颗卫星，下列说法正确的是（ ）
A、两颗卫星的周期 B、卫星乙在远地点N时的线速度大小小于近地点M的线速度大小 C、当卫星乙在近地点M时的万有引力大于甲在圆轨道上的万有引力 D、甲乙两颗卫星分别运动到轨道交点P时的加速度不同10. 2023年，全国和美乡村篮球大赛（村BA）引燃了整个夏日的激情。运动员在某次跳起投篮时，投球点和篮筐正好在同一水平面上，篮球与水平面成准确落入篮筐内。若将篮球视为质点，其运动轨迹可简化为如图所示，A是篮球的投出点，P是篮球运动轨迹的最高点，C是篮球的投入点。已知AC间的水平距离为5m，重力加速度g取 ， 不考虑空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A、篮球在P点速度为0 B、篮球从投出到进入篮筐的时间为1s C、篮球落入篮筐时的速度大小为 D、篮球运动轨迹上P、C两点的竖直高度为1.25m三、实验题：本大题共2小题，共16分，按题目要求作答。
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11. 某兴趣小组用如图甲所示的装置与传感器结合，探究向心力大小的影响因素。实验时用手拨动旋臂使它做圆周运动，力传感器和光电门固定在实验器材上，测量角速度和向心力。
(1)、电脑通过光电门测量挡光杆通过光电门的时间，并由挡光杆的宽度d、挡光杆通过光电门的时间 ， 可得挡光杆转动的线速度；若挡光杆做圆周运动的半径为r ， 可得砝码做圆周运动的角速度。(2)、图乙中①、②两条曲线为相同半径、不同质量下向心力与角速度的关系图线，由图可知，曲线①对应的砝码质量（选填“大于”或“小于”）曲线②对应的砝码质量。12. 某学习小组用图甲和图乙所示的装置“探究平抛运动的特点”。
(1)、下列实验操作合理的有____。A、用图甲装置研究平抛物体的竖直分运动时，应只用眼睛看A、B两球是否同时落地 B、图乙装置中的背板必须处于竖直面内，固定时可用重垂线检查其是否竖直 C、若将小球放在图乙装置的斜槽末端水平部分任一位置均能保持静止，则说明斜槽末端水平 D、用图乙装置多次实验以获得钢球做平抛运动的一条轨迹时，不需要每次从斜槽上同一位置由静止释放钢球(2)、该小组利用图乙装置，记录了钢球运动中所经过的A、B、C三个位置，如图丙所示。图中每格的边长为L ， 重力加速度为g。①钢球从A运动到B和从B运动到C的时间（选填“相等”或“不相等”）；
②钢球从A运动到B的时间为（用L、g表示）；
③钢球做平抛运动的初速度为（用L、g表示）。
(3)、实验得到平抛小球的运动轨迹，在轨迹上取一些点，以平抛起点O为坐标原点，测量它们的水平坐标x和竖直坐标y ， 图中图像能说明平抛小球运动轨迹为抛物线的是。
四、解答题：本大题共1题，共6分。
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13. 试根据平抛运动原理设计“测量弹射器弹丸出射初速度”的实验方案，提供的实验器材为弹射器（含弹丸，如图所示）、铁架台（带有夹具）、刻度尺．（已知当地重力加速度为g）
(1)、弹射器安装时应如何放置？(2)、实验中需要测量的物理量有哪些？（用文字描述该物理量并用字母表示）(3)、请你推导出弹射器弹丸出射初速度的表达式。（用（2）中测量的物理量表示）五、解答题：本大题共2小题，14题16分，15题16分。按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值与单位。
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14. 如图所示，一个质量为60kg的滑板运动员，以的初速度从某一高台的A点水平飞出，恰好从圆轨道的B点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无速度损失），最终滑板运动员刚好到达圆轨道的最高点D。已知圆弧的半径 ， g取 ， 求：
(1)、A距C点的高度和滑板运动员在D点的速度大小。（计算结果可用根式表示）(2)、若滑板运动员运动到圆弧轨道点C时的速度大小为则滑板运动员对轨道的压力。15. 游乐场中的大型娱乐设施旋转飞椅的简化示意图如图所示，圆形旋转支架半径为 ， 悬挂座椅的绳子长为 ， 游客坐在座椅上随支架一起匀速旋转时可将其和座椅组成的整体看成质点，旋转飞椅以角速度ω匀速旋转时，绳子与竖直方向的夹角为θ，不计绳子的重力，重力加速度为。
(1)、旋转飞椅以角速度ω匀速旋转时，分析角速度ω与夹角θ的关系（关系式用ω、g、R、l、θ等符号表示）；(2)、当旋转飞椅以最大角速度旋转时，绳子与竖直方向的夹角 ， 求圆形旋转支架边缘游客运动的线速度大小（ ， 计算结果可用根式表示）；(3)、为防止游客携带的物品掉落伤人，需以支架的轴心为圆心修建圆形栅栏，圆形栅栏的半径为 ， 求旋转飞椅角速度最大时，绳子悬点到地面的垂直距离H。
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