卷子答案网-一个不只有答案的网站南海区名校2022-2023学年高一下学期4月阶段测试
物理试卷
（全卷满分100分 考试时间：75分钟）
第I卷（选择题共46分）
单选题（共7题，每小题4分，共28分）
1．在万有引力理论发现和完善的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献。下列不符合物理学史的是( )
A．第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据
B．开普勒发现了行星运动的三大规律
C．牛顿在前人工作基础上总结出了万有引力定律
D．笛卡尔测出了引力常量
2．2021年9月珠海航展，我国战机“歼-20”再次闪亮登场。表演中，战机先水平向右加速，再沿着曲线ab斜向上加速运动，最后沿着陡斜线直入云霄。战机飞行到曲线上c点时受到的合外力为F，则F的方向可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
3．很多餐厅在大餐桌中心设置可绕中心轴匀速转动的圆盘，以方便就餐，如图所示。现在放置一小物体在转动的圆盘上并与其保持相对静止，圆盘角速度维持不变，则下列说法正确的是（ ）
A．小物体处于平衡状态
B．小物体受到重力、支持力、摩擦力和向心力
C．放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度一样
D．小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大
4．如图所示为某节目中一个环节的示意图。选手会遇到一个人造山谷，是竖直峭壁，是以点为圆心的弧形坡，点右侧是一段水平跑道。选手助跑后从点水平向右跳出，跃上点右侧的跑道上。选手可视为质点，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．初速度越大，选手从跳出至落在右侧跑道上的时间越长
B．初速度越大，选手从跳出至落在右侧跑道上的时间越短
C．只要选手落在平台上，下落时间为一定值与速度无关
D．若落在圆弧上，初速度越大，选手在空中运动时间越长
5．火车轨道的转弯处外轨高于内轨，如图所示．若已知某转弯处内外轨道对水平面倾角为θ，列车以某一速率v通过该弯道时，内外轨道均不受侧向压力，则下列说法中正确的是（ ）
A．列车弯道的轨道半径
B．当列车速度大于v时，外轨将受到侧向压力作用
C．当列车速度小于v时，外轨将受到侧向压力作用
D．当火车质量改变时，要使内外轨都不受侧向压力作用，其行驶的速率v要改变
6．已知水星绕太阳公转的周期为88个地球日，水星与地球绕太阳的公转均可视为匀速圆周运动，可判定（ ）
A．水星的质量大于地球的质量
B．水星的轨道半径大于地球的轨道半径
C．水星公转的线速度大于地球公转的线速度
D．水星的向心加速度小于地球的向心加速度
7．上世纪70年代我国农村常用辘轳浇灌农田，其模型图如图所示，细绳绕在半径为r的轮轴上悬挂一个水桶，轮轴上均匀分布着6根手柄，柄端有6个质量均匀的小球。球离轴心的距离为，轮轴、绳（极细）及手柄的质量以及摩擦均不计。当手柄匀速转动周把水桶提上来时，则（ ）
A．小球的角速度为
B．轮轴转动的角速度大于小球转动角速度
C．水桶的速度是小球转动线速度的倍
D．轮轴转动了nR周
二、多选题（共3题，每小题6分，共18分）
8．胎压监测器可以实时监测汽车轮胎内部的气压，在汽车上安装胎压监测报警器，可以预防因汽车轮胎胎压异常而引发的事故。一辆装有胎压报警器的载重汽车在高低不平的路面上行驶，其中一段路面的水平观察视图如图所示，图中虚线是水平线下列说法正确的是（ ）
A．若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警
B．若汽车速率不变，经过图中B处最容易超压报警
C．若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应增大汽车的速度
D．若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度
9．如图所民族运动会上有一个骑射项目，运动员骑在奔驰的马背上沿跑道运动，且向他左侧的固定目标拉弓放箭。假设运动员骑马奔驰的速度为，运动员静止时射出的箭的速度为，跑道离固定目标的最近距离。若不计空气阻力的影响，要想命中目标且射出的箭在空中飞行时间最短，则（ ）
A．运动员放箭处离目标的距离为
B．运动员放箭处离目标的距离为
C．箭射到固定目标的最短时间为
D．箭射到固定目标的最短时间为
10．如图滚筒洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。滚筒上有很多漏水孔，滚筒转动时，附着在潮湿衣服上的水从漏水孔中被甩出，达到脱水的目的。可以认为湿衣服在竖直平面内做匀速圆周运动（ ）
A．湿衣服所受摩擦力等于其重力
B．湿衣服上的水在最低点时更容易甩出
C．湿衣服上的水在最高点时更容易甩出
D．若希望更快地甩干衣物，可以增大洗衣机转速
第II卷（非选择题共54分）
三、实验题与简答题（共5题，共54分）
11．（8分）探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A、B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1:2:1。
（1）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量 _______（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与______（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径______（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮；
（2）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1:2，则左、右两边塔轮的半径之比为________。
12．（6分）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）某同学用如图甲所示的装置。用小锤打击弹性金属片，金属片把球A沿水平方向弹出，同时B球被松开，自由下落，观察到两球同时落地，改变小锤打击的力度，即改变A球弹出时的速度，两球仍然同时落地，这个实验说明了平抛运动______；
A．水平方向做匀速运动
B．竖直方向做自由落体运动
C．无法确定平抛运动的规律
（2）某同学用图乙装置实验时，以下是实验过程中的一些做法，其中合理的是______。
A．安装斜槽轨道，使其末端保持水平
B．每次小球释放的初始位置可以任意选择
C．每次小球应从同一高度由静止释放
D．为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接
（3）图丙是某同学在实验中，得到的轨迹图，其中O点为平抛运动的起点，根据平抛运动的规律及图中给出的数据，可计算出小球平抛的初速度______m/s。（g取9.8m/s2）
13．（12分）如图所示，一质量为0.5kg的小球，用0.4m长的细线拴住在竖直面内做圆周运动（g=10m/s2），求：
(1)若小球恰好能过最高点，则小球在最高点的速度为多大？
(2)当小球在圆下最低点的速度为时，细绳对小球的拉力是多大？
14．（16分）冲关节目是一种户外娱乐健康游戏，如图所示为参赛者遇到的一个关卡。一个半径为R的圆盘浮在水面上，圆盘表面保持水平且与水平跑道的高度差h=1.25m，M为圆盘边缘上一点。某时刻，参赛者从跑道上P点以初速度v0水平向右跳出，初速度的方向与圆盘半径OM在同一竖直平面内。已知圆盘的圆心与P点之间的水平距离为x0=3m，圆盘半径R=1m，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求：
（1）参赛者从P点跳出至落至圆盘经历的时间t；
（2）参赛者要落在圆盘上，v0的范围；
（3）若参赛者从P点跳出的同时，圆盘绕过其圆心O的竖直轴以角速度ω匀速转动，要使参赛者落到M点，求圆盘转动的角速度。（结果可以保留）
15．（12分）如图所示，细绳一端系着质量M＝4.0kg的物块，静止在水平桌面上，另一端通过光滑小孔吊着质量m＝2.0kg的物体，物块与圆孔的距离r＝1.0m，已知物块与桌面间的动摩擦因数μ为0.2，重力加速度g取10m/s2，设物块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，现使物块随水平桌面以小孔为圆心在水平面上匀速转动。求：（计算结果保留两位有效数字）
（1）要使吊着的物体不下降，转台匀速转动的最小角速度ω1；
（2）要使吊着的物体不上升，转台匀速转动的最大角速度ω2。
参考答案：
1．D
【详解】A． 第谷通过天文观测积累了大量丰富而准确的行星运动的数据，符合物理学史，故A不符合题意；
B． 开普勒发现了行星运动的三大规律，符合物理学史，故B不符合题意；
C． 牛顿在前人工作基础上总结出了万有引力定律，符合物理学史，故C不符合题意；
D． 卡文迪许测出了引力常量，不符合物理学史，故D符合题意。
故选D。
2．D
【详解】战机飞行轨迹是曲线，根据曲线运动的条件，受到的合外力方向指向曲线的内侧，因为是加速运动，合外力方向与该点的速度方向的夹角为锐角，如图所示
故选D。
3．D
【详解】A．小物体随圆盘一起做匀速圆周运动，合力提供向心力，不是平衡状态。A错误；
B．小物体受到重力、支持力、摩擦力。向心力是效果力，由合力提供，受力分析时不含向心力。B错误；
C．放置另外一个相同小物体在原有小物体正对面，两物体到转动轴距离相等，则两物体线速度大小相同，方向不同。C错误；
D．根据
小物体位置离圆盘中心越远所受摩擦力越大。D正确。
故选D。
4．C
【详解】ABC．只要选手落在平台上，其下落高度为一定值，所以下落时间也为一定值，与速度无关，故AB错误，C正确；
D．若落在圆弧上，初速度越大，选手落在OQ上的位置越靠右，下落的高度越小，在空中运动时间越短，故D错误。
故选C。
5．B
【详解】火车转弯时，内外轨道均不受侧向压力，重力与轨道支持力的合力提供向心加速度，，得；当速度大于临界速度v时，，将做离心运动，外轨将受到侧向压力作用；当速度小于临界速度v时，，将做近心运动，内轨将受到侧向压力作用；由，得，内外轨都不受侧向压力时临界速度与质量无关；综上分析，B正确．
6．C
【详解】A．行星的质量与公转周期之间无必然的联系，无法判定质量大小关系，故A错误；
B．根据开普勒第三定律可知，水星公转周期较小，则轨道半径较小，故B错误；
C．根据万有引力提供向心力
水星的轨道半径小于地球的轨道半径，则水星公转的线速度大于地球公转的线速度，故C正确；
D．根据
水星的轨道半径小于地球的轨道半径，水星的向心加速度大于地球的向心加速度，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．题中的不是转速，根据题意无法求出小球的角速度，选项A错误；
B．转轴和小球属于同轴转动，角速度相等，选项B正确；
C．水桶的速度等于
小球转动线速度为
水桶的速度是小球转动线速度的倍，选项C正确；
D．手柄和轮轴属于同轴转动，手柄匀速转动周，轮轴转动了n周，选项D错误。
故选BC。
8．AD
【详解】AB．在A点和B点，小车的向心加速度分别是向上和向下，所以在A点和B点小车分别处于超重状态和失重状态，所以若汽车速率不变，经过图中A处最容易超压报警，故A正确，B错误；
CD．在A点，根据牛顿第二定律有
得
可知若要尽量使胎压报警器不会超压报警，应减小汽车的速度，故D正确，C错误。
故选AD。
9．BC
【详解】当放出的箭垂直于马运行方向发射，此时运行时间最短，所以最短时间
则箭在沿马运行方向上的位移为
所以放箭处距离目标的距离为
故选BC。
10．BD
【详解】A．只有在圆心等高处湿衣服所受摩擦力等于其重力，A错误；
B、C．滚筒洗衣机的脱水筒匀速旋转，衣服在最高点和最低点时附着在潮湿衣服上的水的重力和衣服与水之间的附着力的合力提供向心力，在最高点
在最低点
联立可得
所以在最低点时，所需要附着力较大，更容易被甩出，B正确，C错误；
D．转速越大，衣服上的水由于所受合外力越不足以提供运动需要的向心力而做离心运动，衣服更容易被甩干，D正确。
故选BD。
11． 相同 挡板B 相同 2:1
【详解】（1）[1][2][3]探究向心力大小与圆周运动半径的关系时，需要控制小球的质量和运动角速度相同，所以应选择2个质量相同的小球，使小球的线速度不同，角速度相同，所以选择不同半径的挡板（挡板C与挡板B）以及相同的塔轮半径。
（2）[4]根据向心力公式可知
同时根据题意可知
可得
由可得
因此左、右两边塔轮的半径之比是2:1。
12． B AC/CA 1.6
【详解】（1）[1]小球B做自由落体运动，小球A做平抛运动，两小球落地时间相同，说明平抛运动在竖直方向上是自由落体运动。
故选B。
（2）[2]A．斜槽末端水平，才能保证小球离开斜槽末端时速度为水平方向，故A项正确；
BC．为保证小球多次运动是同一轨迹，每次小球的释放点都应该相同，故B错误，C正确；
D．小球的运动轨迹是平滑曲线，故连线时不能用折线，故D项错误。
故选AC。
（3）[3]由题图可知，，所以有
解得
13．(1)2m/s ；(2) 45N
【详解】(1) 小球恰能过最高点,小球在圆上最高点时，重力提供向心力，根据牛顿第二定律知
解得最高点的速度
(2)小球在圆上最低点时，合力提供向心力根据牛顿第二定律知
解得细线的拉力
14．（1）0.5s；（2）；（3）
【详解】(1)根据
解得
(2)根据
解得初速度的最小值为
根据
可得
所以初速度的范围为
(3)根据题意得
（，2，3……）
解得
（，2，3……）
15．（1）rad/s；（2）rad/s
【详解】（1）要使m静止，应有
FT=mg
设角速度的最小值为ω1，此时M有向着圆心运动的趋势，其受到的最大静摩擦力沿半径向外，由牛顿第二定律得
联立得
ω1=rad/s
（2）设角速度的最大值为ω2，此时M有背离圆心运动的趋势，其受到的最大静摩擦力沿半径指向圆心，由牛顿第二定律得
联立得
ω2=rad/s
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