广东省四校2021-2022学年高一下学期物理期中联考试卷

更新时间：2022-06-07 浏览次数：63 类型：期中考试

一、单选题

1. (2024高一下·新津月考) 关于行星运动的规律，下列说法符合史实的是（）

A . 开普勒在牛顿定律的基础上，导出了行星运动的规律 B . 开普勒在天文观测数据的基础上，总结出了行星运动的规律 C . 开普勒总结出了行星运动的规律，找出了行星按照这些规律运动的原因 D . 开普勒总结出了行星运动的规律，发现了万有引力定律

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2. (2022高一下·广东期中) 如图为2022年北京冬奥会跳台滑雪场地“雪如意”的示意图，跳台由助滑区AB、起跳区BC、足够长的着陆坡DE组成，运动员起跳的时机决定了其离开起跳区时的速度大小和方向。某运动员在“雪如意”场地进行训练时，忽略运动员在空中飞行时的空气阻力，运动员可视为质点。下列说法正确的是（）

A . 若运动员跳离起跳区时速度方向相同，则速度越大在空中的运动时间越长 B . 若运动员跳离起跳区时速度方向相同，则着陆时速度方向与着陆坡的夹角均相同 C . 若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则飞行的最大高度越低 D . 若运动员跳离起跳区时速度大小相等，速度方向与竖直方向的夹角越小，则着陆点距D点的距离越远

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3. (2022高一下·广东期中) 疫情期间居家上课，同学们在学习之余积极进行身体锻炼，自行车骑行是一项非常受喜爱的户外运动．如图所示为小明同学自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径 $\text{[math]}$ ，飞轮的半径 $\text{[math]}$ ，后轮的半径 $\text{[math]}$ （图中未画出）分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点．若小明同学踩脚蹬使链轮匀速转动，若其每转一圈用时 $\text{[math]}$ ，该过程可认为自行车匀速前进，则下列说法正确的是（）

A . 链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 三点的线速度大小之比为 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 三点的向心加速度大小之比为 $\text{[math]}$ D . 自行车前进的速度大小约为 $\text{[math]}$

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4. (2022高一下·广东期中) 如图，有一倾斜的匀质圆盘 $\text{[math]}$ 半径足够大 $\text{[math]}$ ，盘面与水平面的夹角为 $\text{[math]}$ ，绕过圆心并垂直于盘面的转轴以角速度 $\text{[math]}$ 匀速转动，有一物体 $\text{[math]}$ 可视为质点 $\text{[math]}$ 与盘面间的动摩擦因数为 $\text{[math]}$ 设最大静摩擦力等手滑动摩擦力 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g．要使物体能与圆盘始终保持相对静止，则物体与转轴间最大距离为 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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5. (2022高一下·广东期中) 如图所示，摩天轮悬挂的座舱在竖直平面内做匀速圆周运动，座舱的质量为m，运动半径为R，角速度大小为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g，则座舱（）

A . 运动周期为 $\text{[math]}$ B . 在与转轴水平等高处受摩天轮作用力的大小为mg C . 线速度的大小为 $\text{[math]}$ D . 所受合力的大小始终为 $\text{[math]}$

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6. (2022高一下·广东期中) 如图所示为用绞车拖物块的示意图。拴接物块的细线被缠绕在轮轴上，轮轴逆时针转动从而拖动物块。已知轮轴的半径 $\text{[math]}$ ，细线始终保持水平；被拖动物块质量 $\text{[math]}$ ，与地面间的动摩擦因数 $\text{[math]}$ ；轮轴的角速度随时间变化的关系是 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，以下判断正确的是（）

A . 物块做变加速直线运动 B . 细线对物块的拉力越来越大 C . 细线对物块的拉力是6.0N D . 轮轴做匀速圆周运动

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7. (2022高一下·广东期中) 转笔是一项用不同的方法与技巧、以手指来转动笔的休闲活动，如图所示。假设某转笔高手能让笔绕其上的某一点O做匀速圆周运动，若笔杆上A点的速率为 $\text{[math]}$ 、B点的速率为 $\text{[math]}$ ，笔上A点到B点的间距为L，则下列说法正确的是（）

A . 笔套做圆周运动是因为受到一个指向圆心O的向心力 B . O点到B点的距离 $\text{[math]}$ C . 笔杆上离O点越远的点，做圆周运动的向心加速度越大 D . 若竖直转动笔杆，则笔杆对手指摩擦力大小不变

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8. (2022高一下·广东期中) 我国火星探测器“祝融号”在2021年9月中旬到10月下旬约一个月的时间内发生短暂“失联”，原因是发生“火星合日”现象，太阳干扰无线电，影响通讯。“火星合日”是指当火星和地球分别位于太阳两侧与太阳共线的天文现象。已知火星公转的周期为 $\text{[math]}$ ，地球的公转周期为 $\text{[math]}$ ，地球与火星绕太阳做圆周运动的方向相同。结合以上信息，下列说法正确的是（）

A . 火星公转的周期 $\text{[math]}$ 小于地球公转的周期 $\text{[math]}$ B . “祝融号”火星探测器失联过程中火星与太阳连线扫过的面积等于地球与太阳连线扫过的面积 C . 相邻两次火星合日的时间间隔为 $\text{[math]}$ D . 相邻两次火星合日的时间间隔为 $\text{[math]}$

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二、多选题

9. (2022高一下·广东期中) “嫦娥二号”卫星由地面发射后，进入地月转移轨道，经多次变轨最终进入距离月球表面100km，周期为118min的工作轨道，开始对月球进行探测，则（）

A . 卫星在轨道Ⅲ上的运动速度比月球的第一宇宙速度小 B . 卫星在轨道Ⅲ上经过P点的速度比在轨道Ⅰ上经过P点时大 C . 卫星在轨道Ⅲ上运动的周期比在轨道Ⅰ上小 D . 卫星在轨道Ⅰ上的周期比在轨道Ⅱ上大

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10. (2022高一下·广东期中) 饲养员在池塘边堤坝边缘A处以水平速度v₀往鱼池中抛掷鱼饵颗粒．堤坝截面倾角为53°.坝顶离水面的高度为5 m，g取10 m/s² ，不计空气阻力(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)，下列说法正确的是　（）

A . 若平抛初速度v₀＝5 m/s，则鱼饵颗粒不会落在斜面上 B . 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度v₀越大，落水时速度方向与水平面的夹角越小 C . 若鱼饵颗粒能落入水中，平抛初速度v₀越大，从抛出到落水所用的时间越长 D . 若鱼饵颗粒不能落入水中，平抛初速度v₀越大，落到斜面上时速度方向与斜面的夹角越小

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三、实验题

11. (2022高一下·广东期中) 如图甲所示是一个验证向心力与哪些因素有关的实验装置示意图。其中质量为m的小圆柱体放在未画出的水平光滑圆盘上，沿图中虚线做匀速圆周运动。力电传感器测定圆柱体的向心力，光电传感器测定线速度，轨迹的半径为r。某同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来验证向心力F与线速度v的关系。
1. （1）该同学采用的实验方法为____
  
  A . 等效替代法 B . 控制变量法 C . 理想化模型法
2. （2）改变线速度v，并进行多次测量，该同学测出了五组F、v数据，如下表所示：
  $\text{[math]}$
  1.0
  1.5
  2.0
  2.5
  3.0
  F/N
  0.88
  1.98
  3.50
  5.50
  7.90
  该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。
  ①作出 $\text{[math]}$ 图线；
  ②若圆柱体运动半径 $\text{[math]}$ ，由作出的 $\text{[math]}$ 的图线可得圆柱体的质量m=kg（结果保留一位有效数字）。
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12. (2022高一下·广东期中) 在一个未知星球上用如图（甲）所示装置研究平抛运动的规律。悬点O正下方P点处有水平放置的炽热电热丝，当悬线摆至电热丝处时能轻易被烧断，小球由于惯性向前飞出作平抛运动。现对此运动采用频闪数码照相机连续拍摄。在有坐标纸的背景屏前，拍下了小球在作平抛运动过程中的多张照片，经合成后，照片如（乙）图所示，a、b、c、d为连续四次拍下的小球位置，已知照相机连续拍照的时间间隔是 $\text{[math]}$ ，照片大小如图中坐标所示，又知该照片的长度与实际背景屏的长度之比为1：4，则：（结果可保留根号）
1. （1）由以上及图信息，可以推算出该星球表面的重力加速度为 $\text{[math]}$ 。
2. （2）由以上及图信息可以算出小球在b点时的速度是 $\text{[math]}$ ；
3. （3）若已知该星球的半径与地球半径之比为 $\text{[math]}$ ，则该星球的质量与地球质量之比 $\text{[math]}$ ，第一宇宙速度之比 $\text{[math]}$ 。（ $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ）
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四、解答题

13. (2022高一下·广东期中) 如图所示，长为 $\text{[math]}$ 的细线拴一质量为 $\text{[math]}$ 的小球在水平面内做匀速圆周运动（圆锥摆），摆线与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力，当小球运动到 $\text{[math]}$ 点时绳子断了，一段时间后小球恰好从光滑圆弧 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 点沿切线方向进入圆弧，进入圆弧时无机械能损失，已知圆弧的半径 $\text{[math]}$ ，圆心角 $\text{[math]}$ ，小球经圆弧运动到 $\text{[math]}$ 点时的速度 $\text{[math]}$ 与经过A点时速度满足 $\text{[math]}$ ，小球经光滑地面从 $\text{[math]}$ 点滑上顺时针转动的倾斜传送带 $\text{[math]}$ ，滑上 $\text{[math]}$ 点前后瞬间速率不变。传送带 $\text{[math]}$ 与地面的倾角 $\text{[math]}$ ，其速度为 $\text{[math]}$ 。已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5（ $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）小球运动到 $\text{[math]}$ 点时的速度 $\text{[math]}$ 大小；
2. （2）小球在圆弧轨道 $\text{[math]}$ 上运动过程中对轨道的最小压力；
3. （3）若传送带 $\text{[math]}$ 部分长 $\text{[math]}$ ，则物块从 $\text{[math]}$ 滑到 $\text{[math]}$ 所用时间。
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14. (2022高一下·广东期中) 地面上有一个半径为R的圆形跑道，高为h的平台边缘上的P点在地面上 $\text{[math]}$ 点的正上方， $\text{[math]}$ 与跑道圆心O的距离为 $\text{[math]}$ ，如图所示。跑道上停有一辆小车，现从P点水平抛出小沙袋，使其落入小车中（沙袋所受空气阻力不计，重力加速度为g）。问：
1. （1）当小车分别位于A点和B点时（ $\text{[math]}$ ），沙袋被抛出时的初速度各为多大？
2. （2）若小车在跑道上运动，则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内？
3. （3）若小车沿跑道顺时针做匀速圆周运动，当小车恰好经过A点时，将沙袋抛出，为使沙袋能在B处落入小车中，小车的速率v应满足什么条件？
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15. (2022高一下·广东期中) 如图所示，轻弹簧左端固定在竖直墙上，右端点在O位置。质量为m的物块A（可视为质点）以初速度v₀从距O点右方s₀的P点处向左运动，与弹簧接触后压缩弹簧，将弹簧右端压到O₁点位置后，A又被弹簧弹回。A离开弹簧后，恰好回到P点。物块A与水平面间的动摩擦因数为μ，求：
1. （1）物块A从P点出发又回到P点的过程，克服摩擦力所做的功；
2. （2） O点和O₁点间的距离s₁；
3. （3）若将另一个与A完全相同的物块B（可视为质点）与弹簧右端拴接，将A放在B右边，向左压A、B，使弹簧右端压缩到O₁点位置，然后从静止释放，A、B共同滑行一段距离后分离。分离后物块A向右滑行的最大距离s₂是多少？
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