安徽省宿州市省、市示范高中2022-2023高一下学期期中考试物理试题（答案）

宿州市省、市示范高中2022-2023学年高一下学期期中考试
物理试卷
考试时间：75分钟 试卷满分：100分
一、选择题（本题共11小题：其中1-8题是单选题，每小题4分；9-11题是多选题，每小题6分，选对但不全的得3分，有错选或不选的不得分。共50分）
1、万有引力定律的发现，明确地向人们宣告：天上和地上的物体都遵循着完全相同的科学法则。发现万有引力定律的科学家是
A.哥白尼 B.第谷 C.牛顿 D.开普勒
2、关于运动的性质，下列说法正确的是
A.曲线运动一定是变速运动 B.变速运动一定是曲线运动
C.曲线运动一定是变加速运动 D.变加速运动一定是曲线运动
3、右图为过山车的模型：弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接，为圆轨道的最高点。小球（可视为质点）从弧形轨道上的点由静止滚下，恰好能通过点。已知圆轨道的半径为0.4m，重力加速度。则小球通过点时的速率为
A.0 B.2m/s C.4m/s D.8m/s
4、如图所示，汽车在岸上用轻绳拉船，若汽车行进速度大小为，拉船的绳与水平方向夹角为，则此时船的速度大小为
A. B. C. D.
5、地球质量约为月球质量的81倍，登月飞船在从地球向月球飞行途中，当地球对它的引力和月球对它的引力大小相等时，登月飞船距地心的距离与距月心的距离之比为
A.1:9 B.9:1 C.1:81 D.81:1
6、某商场设有步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.15m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度是0.76m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，哪位顾客先到达楼上
A.甲先到 B.乙先到 C.甲乙同时到达 D.不能确定
7、在校运动会上，质量为的无人机以恒定速率在空中水平盘旋，其做匀速圆周运动的半径为，重力加速度为，则此时空气对无人机的作用力大小为
A. B. C. D.
8、在竖直平面内，由点斜射出一小球，和是小球运动轨迹上的两点，如图所示，其中为常数，空气阻力忽略不计，重力加速度为，则
A.小球从到过程所经历的时间为
B.小球经过点时的速率是
C.小球经过、两点的速度相同
D.小球由点射出时的速度与轴正方向夹角的正切值为2
9、下列有关生活中的圆周运动实例分析，其中说法正确的是
A.汽车通过凹形桥的最低点时，汽车对桥的压力大于汽车的重力
B.绕地球沿圆轨道飞行的航天器中悬浮的液滴处于平衡状态
C.洗衣机甩干衣服的原理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动
D.铁路转弯处外轨比内轨高是为了利用轮缘与外轨的侧压力来帮助火车转弯的
10、假设“天和”核心舱实施变轨后做匀速圆周运动，共运行了圈，起始时刻为，结束时刻为，运动速率为，半径为，则其运动的周期可表示为
A. B. C. D.
11、第24届冬季奥运会于2022年2月在北京召开，如图甲所示为运动员跳台滑雷运动的瞬间，其运动示意图如图乙所示，运动员从助滑雪道上由静止开始滑下，到达点后水平飞出，落到倾斜滑道上的点，运动轨迹上的点的速度方向与倾斜轨道平行，设运动员从到与从到的运动时间分别为与，（忽略空气阻力，运动员可视为质点），下列说法正确的是
A.，运动员在空中运动过程中点离轨道一定最远
B.，沿着方向之间的距离与之间的距离之比是1:3
C.若运动员离开点的速度减半，则落在斜面上的速度方向一定会改变
D.若运动员离开点的速度减半，则落在斜面上时距的距离将变为原来的
二、实验题（本题共2小题，每空3分，共18分）
12、用如图所示的装置可以探究做匀速圆周运动的物体需要的向心力的大小与哪些因素有关.
（1）本实验采用的科学方法是_____________.
A.放大法 B.累积法 C.微元法 D.控制变量法
（2）图示情景正在探究的是___________.
A向心力的大小与半径的关系 B.向心力的大小与物体质量的关系
C.向心力的大小与线速度大小的关系 D.向心力的大小与角速度大小的关系
13、（1）在利用图示装置做“研究平抛物体的运动”实验时，除了木板、小球、斜槽、铅笔、图钉、刻度尺、方格纸之外，下列器材中还需要的是___________.
A.天平 B.秒表 C.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.斜槽轨道末端可以不水平
D.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
（3）甲组同学在实验中描出左下图中所示的点迹，请绘出小球做平抛运动的轨迹。
（4）乙组同学做实验时，只在纸上记下重垂线的方向，未在纸上记下斜槽末端的位置，并只描出如右上图所示的一段平抛运动曲线，现在曲线上取、两点，用刻度尺分别量出它们到轴的距离，，，以及的竖直距离，从而可求出小球被抛出时的初速度为_______m/s（结果保留两位有效数字，）
三、计算题（本题共3小题，共32分。请写出必要的文字说明和重要的演算步骤。）
14、（9分）从离地面高处以水平速度抛出一物体（可看成质点）。不计空气阻力，重力加速度为，求：
（1）物体平抛运动的时间；
（2）物体从抛出到落地的位移大小。
15、（11分）游乐场里有各种有趣的游戏项目，“空中飞椅”因其刺激性而深受很多年轻人的喜爱。我们可以将之简化成如右图所示的结构装置，装置可绕竖直轴匀速转动，绳子与竖直方向夹角为，绳子长，水平杆长，小球的质量。（不计绳子重力，，，）求：
（1）绳子的拉力为多大；
（2）该装置转动的角速度。（计算结果保留一位小数）
16、（12分）一半径为的水平光滑圆桌面，圆心为，有一竖直的立柱固定在桌面上的圆心附近，立柱与桌面的交线是一条凸的平滑的封闭曲线，如左下图所示。我一根不可伸长的柔软的细轻绳，一端固定在封闭曲线上的某一点，另一端系一质量为的小物块。将小物块放在桌面上并把绳拉直，再给小物块一个方向与轻绳垂直大小为的初速度。物块在桌面上运动时，绳将缠绕在立柱上。已知当绳的拉力为时，绳即断开，在绳断开前物块始终在桌面上运动，而且运动中物块的速度大小保持不变。已知桌面高度，物块在桌面上运动时未与立柱相碰。（取重力加速度大小为）
（1）求绳刚要断开时，绳的伸直部分的长度为多少；
（2）若绳刚要断开时，桌面圆心到绳的伸直部分与封闭曲线的接触点的连线正好与绳的伸直部分垂直（如右下图所示），问物块的落地点到桌面圆心的水平距离为多少。（计算结果可以用根号表示）
宿州市省、市示范高中2022-2023学年高一下学期期中考试
物理参考答案
一、选择题（本题共11小题，共50分）
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
C A B C B A B D AC BC AD
二、实验题（本题共2小题，每空3分，共18分）
12.（1）D （2）B
13.（1）C （2）AD
（3）如图所示
（4）1.0
三、计算题（本题共3小题，共32分。请写出必要的文字说明和重要的演算步骤。）
14.解：（1）物体平抛运动在竖直方向上做自由落体运动，设运动时间为，
物体做平抛运动的时间
（2）沿水平方向的位移，沿竖直方向的位移
总位移大小可得：（只要结果正确，其他形式均可得分）
15.解：（1）如图所示，小球受到重力和绳子的拉力作用，重力和绳子的拉力的合力提供向心力
（2）由牛顿第二定律：
其中圆周运动的半径为解得
（注：有效数字保留错误扣1分）
16.解：（1）因为桌面光滑，绳子一直处于张紧状态，因此小球的速度大小保持不变，设刚要断开时，绳的伸直部分的长度为
解得：
（2）
设在绳刚要断开时，物块位于桌面上的点，是绳的伸直部分，物块速度的方向如图所示，物块离开桌面后便做初速度为的平抛运动，设平抛运动经历的时间为，则有
物块做平抛运动的水平射程为
之间的距离
由几何关系，物块落地地点与桌面圆心的水平距离为
代入数据得

安徽省宿州市省、市示范高中2022-2023高一下学期期中考试物理试题（答案）