北京市顺义区2022-2023学年高一下学期期中物理试题

更新时间：2023-08-02 浏览次数：33 类型：期中考试

一、选择题组

1. 请阅读下述文字，完成下题。
使一个钢球从斜槽自由滑下，然后在水平面上做直线运动。从不同方向给它施加力，例如在钢球运动路线的旁边放一块磁铁，如图所示，观察到钢球做曲线运动。
1. （1）下列说法正确的是（　　）
  
  A . 钢球所受合力为零时也可以做曲线运动 B . 钢球加速度方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动 C . 钢球所受合力方向与速度方向在同一条直线上，就会做曲线运动 D . 钢球所受合力方向与速度方向不在同一条直线上，就会做曲线运动
2. （2）关于钢球做曲线运动的速度，下列说法正确的是（　　）
  
  A . 一直增大 B . 一直减小 C . 先增大后减小 D . 先减小后增大
3. （3）若已知物体运动的初速度的方向及它受到的恒定的合力的方向，结合实验现象，物体运动的轨迹可能是（　　）
  
  A . B . C . D .
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2. 请阅读下述文字，完成下题。
“中国女排精神”是一种力量，一种不服输的劲头，一种默默付出顽强到底的精神，是我们中国精神的一个缩影。如图所示，在某次比赛中，运动员将排球沿水平方向击出。若排球从被击出到落至水平地面所用时间约为0.70s。不计空气阻力，重力加速度g取10m/s²。
1. （1）以地面为参考系，排球沿水平方向被击出后，在空中做（　　）
  
  A . 平抛运动 B . 自由落体运动 C . 匀速直线运动 D . 匀减速直线运动
2. （2）排球被击出后，经0.70s 落至水平地面时的竖直分速度为（　　）
  
  A . 0.70m/s B . 6.4m/s C . 7.0m/s D . 10m/s
3. （3）排球被击出时，距地面的高度约为（　　）
  
  A . 0.64m B . 0.84m C . 2.45m D . 3.4m
4. （4）设以初速度 $\text{[math]}$ 做平抛运动的物体竖直分位移与水平分位移的比值为 $\text{[math]}$ ，运动时间为 $\text{[math]}$ ，则下列说法正确的是（　　）
  
  A . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 成正比 B . $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 成反比 C . 无与成正比 D . 是定值，与人无关
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3. 请阅读下述文字，完成下题。
双人花样滑冰是极具观赏性的冬奥运动项目之一。比赛中，有时女运动员被男运动员拉着，以男运动员为轴旋转离开冰面在空中做水平面内的匀速圆周运动的精彩场面，如上图所示。通过目测估计男运动员的手臂与水平冰面的夹角约为 $\text{[math]}$ ，女运动员的质量约为 $\text{[math]}$ ，男运动员的质量约为 $\text{[math]}$ ，重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，忽略空气阻力。
1. （1）做匀速圆周运动的物体，下列物理量中保持不变的是（　　）
  
  A . 线速度 B . 周期 C . 合外力 D . 向心加速度
2. （2）对女运动员做受力分析，正确的是（　　）
  
  A . 重力、支持力 B . 重力、支持力、拉力 C . 重力、拉力 D . 重力、拉力、向心力
3. （3）女运动员做圆周运动的向心加速度约为（　　）
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
4. （4）根据以上信息，可估算（　　）
  
  A . 女运动员旋转的周期约为 $\text{[math]}$ B . 男运动员对冰面的压力约为 $\text{[math]}$ C . 女运动员旋转的角速度约为 $\text{[math]}$ D . 男运动员对女运动员的拉力约为 $\text{[math]}$
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二、解答题

4. 请阅读下述文字，完成下题。
某同学用轻质细线一端栓接一小球，做了一些关于圆周运动的小实验
1. （1）如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 的小球在长为L的细线牵引下，能光满水平桌面上的图钉做角速度为 $\text{[math]}$ 的匀速圆周运动。若使图钉受到的拉力增大，下列说法正确的是（　　）
  
  A . $\text{[math]}$ 不变，增大 $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ 不变，减小 $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ 、L不变，减小 $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$ 不变，减小 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$
2. （2）如图所示，细线的一端固定于O点，小球从某一高度由静止释放，当运动到最低点时，下列说法正确的是（　　）
  
  A . 细线受到小球的拉力最小 B . 细线受到小球的拉力最大 C . 小球所受合力方向坚直向下 D . 小球所受细线的拉力等于向心力
3. （3）如图所示，细线的一端固定于O点，小球从某一高度由静止释放，在O点的正下方钉一个钉子，当细线与钉子相碰时，下列说法正确的是（　　）
  
  A . 小球的线速度突然变大 B . 小球的角速度突然变小 C . 小球的向心加速度突然变小 D . 细线受到小球的拉力突然变大
4. （4）如图所示，将细线的上端固定于天花板的 $\text{[math]}$ 点，使小球在水平面内绕 $\text{[math]}$ 点做速圆周运动，细线沿圆锥面旋转形成圆锥摆。已知细线长为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ ，当细线与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ 时，下列说法正确的是（　　）
  
  A . 小球做匀速圆周运动的向心力指向 $\text{[math]}$ 点 B . 小球做匀速圆周运动的向心力由重力提供 C . 小球做匀速圆周运动的向心力大小为 $\text{[math]}$ D . 小球做匀速圆周运动的向心加速度大小为 $\text{[math]}$
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三、选择题组

5. 请阅读下述文字，完成下题。
如图所示，小明同学通过实验，得到了某物体在 $\text{[math]}$ 平面上运动的一条由O到P的运动轨迹。
1. （1）如果物体沿 $\text{[math]}$ 轴正方向做匀速直线运动，根据 $\text{[math]}$ 曲线判断沿 $\text{[math]}$ 轴正方向做的运动是（　　）
  
  A . 匀速直线运动 B . 加速运动 C . 圆周运动 D . 减速运动
2. （2）如果物体沿 $\text{[math]}$ 轴正方向做匀速直线运动，为了验证物体沿 $\text{[math]}$ 轴正方向做匀加速直线运动，下列操作正确的是（　　）
  
  A . 在OP图线上取四个点，使相邻两点在y方向上的位移相等，观测相邻两点间在 $\text{[math]}$ 方向上的位移是否相等 B . 在OP图线上取四个点，使相邻两点在y方向上的位移相等，观测相邻两点间在 $\text{[math]}$ 方向上的位移差是否相等 C . 在OP图线上取四个点，使相邻两点在 $\text{[math]}$ 方向上的位移相等，观测相邻两点间在 $\text{[math]}$ 方向上的位移是否相等 D . 在OP图线上取四个点，使相邻两点在 $\text{[math]}$ 方向上的位移相等，观测相邻两点间在 $\text{[math]}$ 方向上的位移差是否相等
3. （3）一物体由静止开始自由下落一小段时间后，突然受到一恒定水平向右的风力的影响，在落地前的一段时间风突然停止，则其运动的轨迹可能是下图中的（　　）
  
  A . B . C . D .
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四、解答题

6. 请阅读下述文字，完成下题。
常见的抛体运动有平抛运动、竖直上抛（或下抛）运动和斜抛运动（斜上抛运动和斜下抛运动）。对于抛体运动，我们可用运动的合成与分解的方法进行分析和研究，以斜上抛运动为例，我们可以建立一个直角坐标系，如图所示，将坐标系的原点O选择在物体的抛出点，水平向右为 $\text{[math]}$ 轴正方向，竖直向上为 $\text{[math]}$ 轴正方向，物体的初速度 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 轴正方向的夹角为 $\text{[math]}$ 。
1. （1）有A、B两小球，B的质量为A的两倍。现将它们以相同速率沿同一方向抛出，不计空气阻力。在图中①为A的运动轨迹，则B的运动轨迹是（　　）
  
  A . ① B . ② C . ③ D . ④
2. （2）由于空气阻力的影响，炮弹实际飞行的轨迹并不是抛物线，而是“弹道曲线”，如图中实曲线所示。图中的虚曲线为不考虑空气阻力情况下炮弹的理想运动轨迹，即抛物线轨迹。 $\text{[math]}$ 为弹道曲线上的五个点，其中 $\text{[math]}$ 点为发射点， $\text{[math]}$ 点为落地点， $\text{[math]}$ 点为轨迹的最高点， $\text{[math]}$ 点和 $\text{[math]}$ 点为轨迹上距地面高度相等的两个点。下列说法中正确的是（　　）
  
  A . 炮弹到达b点时的速度为零 B . 炮弹从a到b的时间等于从b到c的时间 C . 炮弹到达b点时的加速度为重力加速度g D . 炮弹经过a点时的速度大于经过c点时的速度
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五、实验题

7. 控制变量法是物理实验探究的基本方法之一。如图是用控制变法探究向心力大小与质量 m、角速度和半径之间关系的实验情境图，其中左、右两塔轮均为上、中、下层，左、右三层塔轮的半径之比分别为 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，甲图中皮带连接下层塔，乙丙两图皮带均连接上层塔轮，两钢球质量相同。
1. （1）探究向心力大小F与质量 m 之间关系的是图；
2. （2）探究向心力大小F与角速度 $\text{[math]}$ 之间关系的是图。
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8. 在“研究平抛运动”实验中，以小钢球离开轨道末端时球心位置为坐标原点O ，建立水平与竖直坐标轴。使小球从斜槽上离水平桌面高为h处由静止释放后，沿水平方向抛出，通过多次描点可得出小球做平抛运动的轨迹。
1. （1）为了得到较准确的运动轨迹，在下列操作中正确的是（）
  
  A . 实验时应保持斜槽的末端水平 B . 为减小实验误差，应使小球每次从斜槽上不同位置滚下最后取平均值 C . 为消除斜槽摩擦力的影响，应使斜槽末端倾斜，直到小球能在斜槽末端做匀速运动 D . 小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放
2. （2）如图所示，在轨迹上取一点 A ，读取其坐标（ $\text{[math]}$ ）。由此可计算出小球做平抛运动的初速度大小为（）
  
  A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$
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六、填空题

9. 如图所示，实曲线为某物体做平抛运动的轨迹，在轨迹上取 $\text{[math]}$ 三个点， $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的水平间距相等且均为 $\text{[math]}$ ，测得 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 的竖直间距分别是 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。已知当地重力加速度 $\text{[math]}$ 。由此可得钢球做平抛运动的初速度大小为。

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七、解答题

10. 某同学设计了风力测量仪可以直接测量风力的大小。测量仪中有一轻质杆悬挂着一个金属球，无风时轻质杆自由下垂，当受到沿水平方向吹来的风时，轻质杆与竖直方向的夹角为 $\text{[math]}$ ，如图所示。若小球的质量为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为 $\text{[math]}$ 。求∶
1. （1）此时小球所受风力的大小 $\text{[math]}$ ；
2. （2）试说明小球所受风力的大小在圆弧上的刻度是否均匀分布。
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11. 如图所示，半径 $\text{[math]}$ 的竖直光滑半圆轨道与光滑水平轨道连接。质量 $\text{[math]}$ 的小球以某一初速度沿水平轨道向右运动，经半圆轨道的内壁向上通过最高点 $\text{[math]}$ 后做平抛运动。平抛运动的水平位移 $\text{[math]}$ 。重力加速度g 取10m/s²。求∶
1. （1）小球经过 M 点时的速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）小球经过 M 点时对轨道的压力 $\text{[math]}$
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12. 如图所示，小球以 $\text{[math]}$ 的水平初速度抛向一倾角 $\text{[math]}$ 的斜面，经过一段时间后恰好垂直撞在斜面上。重力加速度 $\text{[math]}$ 取 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，求：
1. （1）小球在空中飞行的时间 $\text{[math]}$ ；
2. （2）抛出点到撞击点的高度差 $\text{[math]}$ 。
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13. 利用如图所示的实验粗略测量人吹气产生的压强。两端开口的细玻璃管 $\text{[math]}$ 水平放置，管内的横截面积为S。玻璃管中塞有潮湿的小棉球，质量为 $\text{[math]}$ ，与 $\text{[math]}$ 端的距离为。实验者从玻璃管的 $\text{[math]}$ 端均匀吹气，小棉球从 $\text{[math]}$ 端飞出落地点为 $\text{[math]}$ 。 $\text{[math]}$ 点与 $\text{[math]}$ 端的水平位移为 $\text{[math]}$ ，棉球下落高度为 $\text{[math]}$ ，不计小棉球与管壁的摩擦及空气阻力。求∶
1. （1）小棉球到达B端时的速度 $\text{[math]}$ ；
2. （2）多次改变x ，并测出与其对应的l ，画出 $\text{[math]}$ 图像如图所示，图线的斜率为 $\text{[math]}$ 。求人吹气使小棉球两侧产生的压强差 $\text{[math]}$ 。
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14. (2020·顺义模拟) 物体沿着圆周的运动是一种常见的运动，匀速圆周运动是当中最简单也是较基本的一种，由于做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化，因而匀速周运动仍旧是一种变速运动，具有加速度。
1. （1）可按如下模型来研究做匀速圆周运动的物体的加速度：设质点沿半径为r、圆心为O的圆周以恒定大小的速度v运动，某时刻质点位于位置A。经极短时间 $\text{[math]}$ 后运动到位置B，如图所示，试根据加速度的定义，推导质点在位置A时的加速度的大小；
2. （2）在研究匀变速直线运动的“位移”时，我们常旧“以恒代变"的思想；在研究曲线运动的“瞬时速度”时，又常用“化曲为直”的思想，而在研究一般的曲线运动时我们用的更多的是一种”化曲为圆”的思想，即对于般的曲线运动，尽管曲线各个位置的弯曲程度不详，但在研究时，可以将曲线分割为许多很短的小段，质点在每小段的运动都可以看做半径为某个合适值 $\text{[math]}$ 的圆周运动的部分，进而采用圆周运动的分析方法来进行研究， $\text{[math]}$ 叫做曲率半径，如图所示，试据此分析图所示的斜抛运动中。轨迹最高点处的曲率半径 $\text{[math]}$ ；
3. （3）事实上，对于涉及曲线运动加速度问题的研究中，“化曲为圆”并不是唯的方式，我们还可以采用一种“化圆为抛物线”的思考方式，匀速圆周运动在短时间 $\text{[math]}$ 内可以看成切线方向的匀速运动，法线方向的匀变速运动，设圆弧半径为R，质点做匀速圆周运动的速度大小为v，据此推导质点在做匀速圆周运动时的向心加速度a。
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