江西省宜春市第九中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷

这是一份江西省宜春市第九中学2023-2024学年高一下学期期中考试物理试卷，共8页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
高一年级物理试卷
一、单选题（只有一个正确选项，每小题4分，共28分）
1．公路在通过小型水库的泄洪闸的下游时，常常要修建凹形桥，也叫“过水路面”．如图所示，汽车通过凹形桥的最低点时
A．车对桥的压力等于汽车的重力 B．车对桥的压力小于桥对汽车的支持力
C．汽车所需的向心力就是地面对车的支持力 D．为了防止爆胎，车应低速驶过
2．一质点沿曲线从M点到N点的飞行过程中，速度逐渐减小，在此过程中质点所受合力的方向可能是（ ）
A．B．C．D．
3．下列图象中能正确表述平抛运动的水平位移与时间关系的是 ( )
A．B．C．D．
4．在水平面上转弯的摩托车，如图所示，向心力是（ ）
A．重力和支持力的合力 B．静摩擦力
C．滑动摩 D．重力、支持力、牵引力的合力
5．静止在地球上的所有物体，随地球一起转动时，下列说法中正确的是（ ）
A．一定具有相同的线速度 B．相同时间内通过的弧长一定相同
C．运动周期一定相同 D．运动的角速度不同
6．如图所示，内壁光滑的半球形碗固定不动，其轴线垂直于水平面，两个质量相同的
小球A和B紧贴着内壁分别在如图所示的水平面内做匀速圆周运动，则（ ）
A．球A的角速度小于球B的角速度
B．球A的线速度等小于球B的线速度
C．球A对碗壁的压力等于球B对碗壁的压力
D．球A的向心加速度大于球B的向心加速度
7．如图所示，土星和火星都在围绕太阳公转，根据开普勒行星运动定律可知（ ）
A．土星远离太阳的过程中，它的速度将增大
B．土星和火星绕太阳的运动是匀速圆周运动
C．土星比火星的公转周期大
D．土星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐增大
二、多选题（每小题6分，共18分，漏选给3分，错选不给分）
8．下列说法正确的是（ ）
A．火车转弯处，设计师总使外轨略高于内轨，这样做的目的是
为了减小轨道与轮缘间的相互作用
B．汽车通过拱形桥的最高点时，速度越小，对桥面的压力越小
C．高速公路弯道上，为了提高通行率，往往设计为内高外低
D．棉花糖的制作是利用了离心运动的原理
9．甲、乙（高个子）两位同学分别站在水平地面上的A点，从A点正上方不同高度处水平抛出一个小球，小球恰好都击中水平面上的B点。不计空气阻力，设小球着地时速度的大小分别为、，速度方向与水平面的夹角为、，下列判断可能正确的是（ ）
A． B．C．D．
10．用下列哪组数据能估算出地球平均密度（已知万有引力常量G） （ ）
A．月球绕地球运动的轨道半径和周期 B．地球绕太阳运动的轨道半径和周期
C．地球表面的重力加速度和地球半径
D．沿地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的周期
三、实验题（每空2分，共14分）
11．某同学用如图的向心力演示器探究影响向心力大小的因素。
（1）现将两小球分别放在两边的槽内，为了探究小球受到的向心力大小和角速度的关系，下列方案正确的是 ；
A．在小球运动半径不等的情况下，用质量相同的小球做实验
B．在小球运动半径相等的情况下，用质量不同的小球做实验
C．在小球运动半径相等的情况下，用质量相同的小球做实验
（2）该同学在某次实验中匀速转动手柄，左边标尺露出1格，右边标尺露出4格，之后仅增大手柄的转速，则左右两标尺示数 ，两标尺示数的比值 。（选填“变大”、“变小”或“近似不变”）
12．(1)在做“研究平抛运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要的是 ．
A．游标卡尺 B．秒表 C．坐标纸 D．天平 E．弹簧测力计 F．重垂线
(2)实验中，下列说法正确的是 ．
A．应使小球每次从斜槽上相同的位置自由滑下
B．斜槽轨道必须光滑
C．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些
D．斜槽轨道末端可以不水平
(3)在研究平抛运动的实验中，用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长L＝1.25 cm.若小球在平抛运动途中的几个位置如图中a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0＝ (用L、g表示)，其值是 m/s .(g取9.8 0m/s2)
四、解答题（共36分,要求解题过程，有必要文字说明，简洁明了）
13．（12分）一个圆盘在水平面内匀速转动，角速度是3rad/s。盘面上距圆盘中心0.3m的位置有一个质量为0.2kg的小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，如图所示，，求：
（1）小物体的线速度大小；
（2）小物体的向心力大小。
14．（12分）如图所示，水平轨道AB和半圆竖直轨道BC相切，圆半径为R，小球从水平轨道进入半圆轨道，若小球恰好从C点飞出：
（1）小球在C点飞出的速度多大？
（2）小球在空中的时间多长？
（3）小球落地点距离B多远？
15．（16分）一小球从平台上水平抛出，已知平台离地面45m高，抛出时的水平速度v0=10m/s，（已知g=10m/s2）求：
（1）小球落地的时间；
（2）小球落地时的水平位移；
（3）小球落地时的速度大小（可用根号表示）。
（4）小球落地时的速度方向
参考答案：
1．D
【详解】ABC.在最低点，根据牛顿第二定律知：地面对车的支持力与车的重力的合力提供了向心力，设桥对车的支持力为N，有，所以，根据牛顿第三定律得：车对桥的压力等于桥对车的支持力，所以车对桥的压力大于重力，ABC错误
D.为了防止爆胎，应减小桥对车的支持力N，，所以应该减小速度，D正确
2．C
【详解】质点做曲线运动，所受合力指向轨迹凹侧，且由于质点速度逐渐减小，则合力与速度方向夹角大于90°，综上所述可知ABD不可能正确，C可能正确。
故选C。
3．B
【详解】平抛运动在水平方向是匀速运动，x-t图像的斜率等于速度，可知图像B表示匀速直线运动，故选B.
4．B
【详解】摩托车在水平路面上转弯时受到重力、支持力、牵引力以及指向圆心的静摩擦力，所需的向心力由静摩擦力提供，ACD错误，B正确；
故选B。
5．C
【详解】静止在地球上的所有物体，随地球一起转动时，它们的角速度和周期都相同，根据
v=ωr
可知，不同纬度的物体绕地轴转动的半径不相同，则线速度不相等；根据
l=vt
可知相同时间内通过的弧长不一定相同。
故选C。
6．D
【详解】ABD．对于任意一球，设其轨道处半球形碗的半径与竖直方向的夹角为θ，半球形碗的半径为R，根据重力和支持力的合力提供圆周运动的向心力，得
又
联立得
R一定，可知θ越大，线速度v越大、角速度ω越大、向心加速度a越大，所以球A的线速度大于球B的线速度，球A的角速度大于球B的角速度，球A的向心加速度大于球B的向心加速度，AB错误D正确；
C．受力分析可知：球所受的支持力
θ越大，FN越大，则碗对A球的支持力较大，由牛顿第三定律知球A对碗壁的压力大于球B对碗壁的压力，C错误。
故选D。
7．C
【详解】A．土星远离太阳的过程中，引力对它做负功，速度将减小，A错误；
B．土星和火星绕太阳的运动是椭圆轨道运动，不是匀速圆周运动，B错误；
C．土星的半长轴较长，据可知，土星的公转周期大，C正确；
D．据开普勒第二定律可知，土星远离太阳的过程中，它与太阳的连线在相等时间内扫过的面积逐渐相同，D错误。
故选C。
8．AD
【详解】A．火车转弯处，设计师总使外轨略高于内轨，火车自身重力与地面支持力的合力提供向心力，这样做的目的是为了减小轨道与轮缘间的相互作用。故A正确；
B．汽车通过拱形桥的最高点时，有
可知速度越小，对桥面的压力越大。故B错误；
C．高速公路弯道上，为了提高通行率，往往设计为内低外高。故C错误；
D．棉花糖的制作是利用了离心运动的原理。故D正确。
故选AD。
9．BCD
【详解】A．根据
则
因
可知
速度方向与水平面的夹角为
则
选项A错误；
BCD．落地速度
因
则BCD均可能正确。
故选BCD。
10．CD
【详解】A．根据万有引力提供向心力，则有
解得
地球密度
若已知月球绕地球运动的轨道半径和周期，只能求出地球质量，地球半径未知，无法求出地球平均密度，A错误；
B．根据万有引力提供向心力，则有
解得
若已知地球绕太阳运动的轨道半径和周期，只能求出太阳质量，B错误；
C．在地球表面，万有引力等于重力，则有
解得
则地球密度
若已知地球表面的重力加速度和地球半径，则可求得地球平均密度，C正确；
D．绕地球表面做匀速圆周运动的卫星，其轨道半径等于地球半径R，根据万有引力提供向心力，则有
解得
地球密度
若已知沿地球表面绕地球做匀速圆周运动的卫星的周期，可求得地球平均密度，D正确。
故选CD。
11． C 变大 近似不变
【详解】（1）[1]ABC．向心力大小公式为
所以为了探究向心力大小和角速度的关系式，应保证质量和半径一样，AB错误，C正确。
（2）[2]当增大手柄转速时，角速度增大，向心力增大，标尺示数变大
（2）[3]根据
可知，v相同，则塔轮的角速度之比为传送带连接塔轮的半径反比，而小球圆周运动半径相同，则向心力之比为传送带连接塔轮的半径平方反比，即
所以当加速转动手柄时，两标尺示数的比值近似不变。
12． CF AC 0.70 m/s
【详解】（1）在做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉之外，下列器材中还需要重锤线，确保小球抛出是在竖直面内运动，还需要坐标纸，便于确定小球间的距离，故选CF．
（2）为了保证小球的初速度相等，每次让小球从斜槽的相同位置由静止释放，斜槽轨道不一定需要光滑，故A正确，B错误．要使描出的轨迹更好地反映真实运动，记录的点应适当多一些，故C正确．为了保证小球的初速度水平，斜槽末端需水平，故D错误．故选AC．
（3）水平位移相等，则所用的时间相等，设为T； 在竖直方向上，根据△y=gT2得：，则平抛运动的初速度为：；带入数据解得：v0=0.70m/s．
13．（1）；（2）
【详解】（1）根据
可得小物体的线速度大小
（2）根据
可得小物体的向心力大小
14．（1）；（2）；（3）2R
【详解】（1）小球恰好通过最高点C的条件是
解得，小球在C点飞出的速度为
（2）小球离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律，在竖直方向有
可得，小球在空中的时间为
（3）在水平方向有，小球落地点距离B点的位移为
15．（1）；（2）；（3）；（4）速度方向和水平夹角正切值
【详解】（1）物体在竖直方向上做自由落体运动，由
解得
（2）物体在水平方向上做匀速直线运动，由
（3）竖直分速度
物体落地时速度大小
（4）小球落地时的速度方向和水平夹角