内蒙古呼和浩特市回民区2023-2024学年高一下学期期中考试物理试题

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一、单选题（本大题共 7小题，每题 4 分，共 28 分，每小题只有一个选项是符合题目要求的。）
1.手摇卷笔刀如图所示，该卷笔刀的工作原理是内部切削部件与外部摇杆一起同轴旋转，外部摇杆上的A点到水平转轴上的O点的长度为L，O、A连线与转轴垂直。若该外部摇杆在时间t内匀速转动了N圈，则A点的线速度大小为( )
A. 2πNLt
B. 2πLtN
C. 2πLNt
D. 2πtLN
2.图甲所示是一种回旋镖，将回旋镖以某种方式从手中抛出，回旋镖在空中运动一段时间后就会返回到抛出者手中，如图乙所示为回旋镖从O点抛出后，再次返回到O点的轨迹图。关于轨迹上的a、b、c、d四点给出的速度方向和受力方向，可能正确的是( )
A. a点B. b点C. c点D. d点
3.下列四幅图是有关生活中的圆周运动的实例分析，其中说法正确的是( )
A. 汽车通过凹形桥的最低点时，速度越快越容易爆胎
B. 铁路的转弯处，外轨比内轨高是为了利用轮缘与内轨的侧压力来帮助火车转弯
C. “水流星”表演中，在最高点处水对桶底一定有压力
D. 洗衣机的脱水是利用了失重现象
4.将一个质量为m=0.2kg的物体放在水平圆桌上，物体到圆心的距离是L=0.2m，圆桌可绕通过圆心的竖直轴旋转，若物体与桌面之间的动摩擦因数为μ=0.5，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等，物体可看成质点，则欲保持物体不滑动，圆桌的最大角速度是(g=10m/s2)( )
A. ω=1rad/s
B. ω=5rad/s
C. ω=0.25rad/s
D. ω=25rad/s
5.如图所示，在不计滑轮摩擦和绳子质量的条件下，小车以速率vA水平向左做匀速直线运动，绳子跨过定滑轮拉着物体B竖直上升，下列判断正确的是( )
A. 物体B竖直向上做匀速直线运动
B. 小车与物体B之间的速率关系是vA=vB
C. 当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ时，物体B的速度为vB=vAcsθ
D. 当小车与滑轮间的细绳和水平方向成夹角θ时，物体B的速度为vB=vAcsθ
6.质量为1kg的质点在xOy平面上做曲线运动，在x方向的速度图象和y方向的位移图象如图所示。下列说法正确的是( )
A. 质点的初速度为3m/s
B. 质点所受的合外力大小为1.5N
C. 质点做平抛运动
D. 质点初速度方向与合外力方向相同
7.如图所示，小球m用长为L的细线悬挂在O点，在O点的正下方L/2处有一个钉子，把小球拉到水平位置释放．当摆线摆到竖直位置碰到钉子时，以下说法不正确的是( )
A. 小球的线速度保持不变
B. 小球的角速度突然增加为原来的2倍
C. 细线的拉力突然变为原来的2倍
D. 细线的拉力一定大于重力
二、多选题（本大题共 3 小题，共 18 分，每小题给出的选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得 3分，选错的得 0 分。）
8.如图所示，小球A、B分别从2l和l的高度水平抛出后落地，上述过程中A、B的水平位移分别为l和2l.忽略空气阻力，则( )
A. A和B的位移大小相等
B. A的运动时间是B的2倍
C. A的初速度是B的12
D. A的末速度比B的大
9.如图所示为自行车的传动装置示意图，已知链轮的半径r1=10cm，飞轮的半径r2=5cm，后轮的半径r3=30cm，A、B、C分别为链轮、飞轮和后轮边缘上的点。若脚蹬匀速转动一圈所需要的时间为1s，则在自行车匀速前进的过程中，下列说法正确的是( )
A. A、B、C三点的向心加速度大小之比为1∶2∶12
B. A、B、C三点的线速度大小之比为1∶1∶6
C. 链轮、飞轮和后轮的角速度大小之比为2∶1∶1
D. 自行车前进的速度大小约为3.8m/s
10.草坪洒水器工作的画面如图所示，若水流离开洒水器喷口时与水平面夹角θ不变，速率均为v0，在不计空气的阻力和洒水器喷口离地面的高度的情况下，重力加速度为g，可以判断( )
A. 水落地前瞬间的速率为v1=v0sinθ
B. 水到达最高点时的速率为v2=0
C. 水在空中飞行时间为t=2v0sinθg
D. 水的水平射程为x=v02sin2θg
三、实验题（本大题共 2 小题，每空 2 分，共 16 分。）
11(1)某学习小组用图所示装置研究平抛运动在竖直方向的运动规律。实验操作是：使完全相同的小球P、Q处于同一高度，用小锤轻击弹性金属片，使P球水平飞出，同时Q球被松开。
小组同学们观察到的现象是：小球P、Q (填“同时”或“不同时”)落地。多次改变实验装置的离地高度后，重复上述操作，均有相同的实验现象，同学们根据这些现象大胆猜想：平抛运动在竖直方向的分运动为 。
(2)①在用描点法做“研究平抛运动”的实验时，如下图让小球多次沿同一轨道运动，通过描点画出小球做平抛运动的轨迹，为了能较准确的描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，你认为正确的选项有_________．
A.通过调节使斜槽的末端保持水平
B.每次必须由静止释放小球
C.记录小球经过不同高度的位置时，每次必须严格地等距离下降
D.将球经过不同高度的位置记录在纸上后取下纸，用直尺将点连成折线
②某次实验画出小球运动的轨迹如下图中曲线，A、B、C是曲线上的三个点的位置，A点为坐标原点，得到如图所示坐标．取g =10m/s2，A到B的时间t =_______s，小球做平抛运动的初速度v0= _______ m/s．
12.用如图所示的实验装置探究向心力的大小F与质量m、角速度ω和半径r之间的关系。转动手柄1使长槽4和短槽5分别随变速轮塔2、3匀速转动，槽内的球就做匀速圆周运动。横臂6的挡板对球的压力提供了向心力，球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒7下降，从而露出标尺8，标尺上的红白相间的等分格显示出两个小球所受向心力的比值。
(1)本实验采用的科学研究方法是______(填字母代号)；
A.控制变量法B.累积法 C.微元法
(2)把两个质量相同的小球分别放在长槽和短槽内，使它们的转动半径相同，将塔轮上的皮带分别置于第一层、第二层和第三层，匀速转动手柄，可以探究______(填字母代号)；
A.向心力的大小与质量的关系
B.向心力的大小与半径的关系
C.向心力的大小与角速度的关系
(3)某次实验中把两个大小相同的钢球和铝球(钢球质量更大)分别放在长槽和短槽如图中所在位置，皮带所在左、右塔轮的半径相等，在逐渐加速转动手柄过程中，观察左、右标尺露出红白等分标记长度，发现露出的长度之比会______(选填“变大”、“不变”、“变小”或“无法确定”)。
四、计算题（本大题共 3 小题，13 题 12分，14 题 12分，15题 14分，共 38分。）
13.质量为m的小球用细线悬挂于天花板的O点，使小球在水平面内做匀速圆周运动，重力加速度大小为g。
(1)若悬挂小球的细线长为L，小球做匀速圆周运动的角速度为ω，求细线对小球的拉力F的大小；
(2)设小球运动的轨迹圆的圆心O'到悬挂点O的距离为h,请写出小球做匀速圆周运动的角速度ω与h的函数关系式；
14.如图所示，长度为L=0.4 m的轻绳，系一小球在竖直平面内做圆周运动，小球的质量为m=0.5 kg，小球可视为质点，g取10 m/s2．
(1)求小球刚好通过最高点时的速度大小v1；
(2)小球通过最高点时的速度大小为4 m/s时，求绳的拉力大小FT；
(3)若轻绳能承受的最大张力为FT'=45 N，求小球通过最低点时速度的最大值．
15.2022年2月4日冬奥会在北京开幕，跳台滑雪比赛是北京冬奥会的重要比赛项目。某运动员为取得优异成绩，加强赛前训练。在一次赛前训练中，他从跳台a处沿水平方向飞出，在斜坡b处着陆，如图所示。已知运动员在空中飞行的时间为1.2s，斜坡与水平方向的夹角为30°，不计空气阻力，g取10m/s2。（注：计算结果可带根号）
求：
(1) 运动员在a处的初速度大小是多少？
(2) 运动员落到b处前瞬间的速度大小是多少？