广东省十五校联盟2021-2022学年高一下学期物理第一次联...

更新时间：2022-04-22 浏览次数：56 类型：月考试卷

一、单选题

1. (2019高三上·泉州月考) 在足球场上罚任意球时，运动员踢出的“香蕉球”，在行进中绕过“人墙”转弯进入了球门，守门员“望球莫及”，其轨迹如图所示。关于足球在这一飞行过程中的受力方向和速度方向，下列说法正确的是（）

A . 合外力的方向与速度方向在一条直线上 B . 合外力的方向沿轨迹切线方向，速度方向指向轨迹内侧 C . 合外力方向指向轨迹内侧，速度方向沿轨迹切线方向 D . 合外力方向指向轨迹外侧，速度方向沿轨迹切线方向

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2. 如图所示，火星和地球都在围绕太阳旋转，其运行轨道是椭圆，根据开普勒行星运动定律可知（）

A . 火星绕太阳运动过程中，速率不变 B . 火星绕太阳运行一周的时间比地球的长 C . 地球靠近太阳的过程中，运行速率将减小 D . 在任意相等的时间内，火星与太阳连线扫过的面积一定等于地球与太阳的连线扫过的面积

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3. 如图所示的传动装置：在大齿轮盘内嵌有三个等大的小齿轮。若齿轮的齿很小，大齿轮半径（内径）是小齿轮半径的3倍，则当大齿轮顺时针匀速转动时，下列说法正确的是（）

A . 小齿轮逆时针匀速转动 B . 小齿轮的每个齿的线速度均相同 C . 小齿轮的角速度是大齿轮角速度的 $\text{[math]}$ 倍 D . 小齿轮每个齿的向心加速度是大齿轮每个齿的向心加速度的3倍

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4. (2021高一下·海丰期中) 公园里，经常可以看到大人和小孩都喜欢玩的一种游戏——“套圈”，如图所示是“套圈”游戏的场景．假设某小孩和大人站立在界外，在同一条竖直线上的不同高度分别水平抛出圆环，大人抛出圆环时的高度大于小孩抛出时的高度，结果恰好都套中前方同一物体．如果不计空气阻力，圆环的运动可以视为平抛运动，则下列说法正确的是（）

A . 大人和小孩抛出的圆环在空中飞行的时间相等 B . 大人和小孩抛出的圆环抛出时的速度相等 C . 大人和小孩抛出的圆环发生的位移相等 D . 大人和小孩抛出的圆环速度变化率相等

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5. 如图所示，小球m在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，下列说法正确的是（）

A . 小球通过最高点时的最小速度是 $\text{[math]}$ B . 小球通过最高点时的最小速度为零 C . 小球在水平线ab以下的管道中运动时，外侧管壁对小球一定无作用力 D . 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定有作用力

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6. “摩天轮”是游乐场非常受欢迎的项目。如图所示，摩天轮在竖直平面内匀速转动，其半径为40m，转动一周的时间为20min，有一质量为50kg的游客在观光舱中随摩天轮转动，计算时取 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ ，下列说法正确的是（）

A . 游客在运动过程中所受合力不变 B . 游客过最高点的速度约为2m/s C . 游客在最低点，观光舱对游客的作用力约为500N D . 游客在转动轴等高处，观光舱对游客的作用力竖直向上

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二、多选题

7. 红蜡块R可在竖直放置、两端封闭、充满清水的玻璃管中匀速上升。在红蜡块沿玻璃管匀速上升的同时，将玻璃管沿水平方向运动，以蜡块开始运动的位置为原点O，以水平向右的方向和竖直向上的方向分别为z轴和y轴的方向，如图所示，关于红蜡块相对于地面的运动轨迹可能正确的是（）

A . 若玻璃管沿x轴正方向做匀速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图a所示 B . 若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图b所示 C . 若玻璃管沿x轴正方向做匀加速直线运动，红蜡块的运动轨迹如图c所示 D . 无论玻璃管沿x轴正方向做何种运动，红蜡块的运动轨迹都不会如图d所示

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8. 卡文迪许利用如图所示的扭秤实验装置测量了引力常量G。为了测量石英丝极微小的扭转角，该实验装置中采取使“微小量放大”的主要措施是（）

A . 增大石英丝的直径 B . 减小T型架横梁的长度 C . 利用平面镜对光线的反射 D . 增大刻度尺与平面镜的距离

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9. 有关圆周运动的基本模型，下列说法正确的是（）

A . 图甲中，汽车通过拱桥的最高点处于超重状态 B . 图乙中，一圆锥摆增大 $\text{[math]}$ ，但保持圆锥的高度不变，则圆锥摆的角速度不变 C . 图丙中，同一小球在光滑而固定的圆锥筒内的A、B位置分别做匀速圆周运动，则在A、B两位置小球的角速度不相等 D . 火车转弯超过规定速度行驶时，外轨对外轮缘会有挤压作用

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10. 在冬奥会短道速滑项目中，运动员绕周长仅111m的短道竞赛，运动员比赛过程中在通过弯道时如果不能很好地控制速度，将发生侧滑而摔离正常比赛路线。如图中圆弧虚线Ob代表弯道，即正常运动路线，Oa为运动员正常运动时在O点的速度方向（研究时可将运动员看作质点）。下列描述正确的是（）

A . 若在O点发生侧滑，则滑动的路线将在Oa左侧 B . 若在O点发生侧滑，则滑动的路线将在Oa右侧与Ob之间 C . 发生侧滑是因为运动员受到的合力小于所需要的向心力 D . 发生侧滑是因为运动员受到的合力大于所需要的向心力

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三、实验题

11. 某同学做“验证向心力与线速度关系”的实验。装置如图所示，一轻质细线上端固定在拉力传感器上，下端悬挂一小钢球。已知钢球直径为d，钢球静止时刚好位于光电门中央。主要实验步骤如下：

①将钢球悬挂静止不动，此时拉力传感器示数为 $\text{[math]}$ ，用米尺量出线长L；

②将钢球拉到适当的高度处释放，光电门计时器测出钢球的遮光时间为t，拉力传感器示数的最大值为 $\text{[math]}$ ；

已知当地的重力加速度大小为g，请用上述测得的物理量表示：
1. （1）钢球经过光电门时的线速度表达式 $\text{[math]}$ ，向心力表达式 $\text{[math]}$ ；
2. （2）钢球经过光电门时所受合力的表达式 $\text{[math]}$ ；
  若在实验误差允许的范围内 $\text{[math]}$ ，则验证了向心力与线速度的关系。
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12. 在“探究平抛运动的特点”实验中：
1. （1）如图甲所示，横挡条卡住平抛小球，用铅笔标注小球最高点，确定平抛运动轨迹的方法，坐标原点应选小球在斜槽末端时____（填选项前的字母）；
  
  A . 球心 B . 球的上端 C . 球的下端
2. （2）在此实验中，下列说法正确的是（填选项前的字母）；
  A．斜槽轨道必须光滑 B．记录的点应适当多一些
  
  C．用平滑曲线把所有的点连接起来 D．y轴的方向根据铅垂线确定
3. （3）利用此装置拍摄小球做平抛运动的频闪照片如图乙所示，由照片可以判断实验操作错误的是____（填选项前的字母）；
  
  A . 释放小球时初速度不为零 B . 释放小球的初始位置不同 C . 斜槽末端切线不水平
4. （4）如图丙所示，是研究小球做平抛运动过程中所得到的运动轨迹，某同学忘了记录平抛运动的起始点，于是他在平抛运动轨迹上选出一点为坐标原点，沿竖直方向建立y轴，垂直y轴方向建立x轴。已知轨迹上A点的坐标： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， B点的坐标： $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ，若g取 $\text{[math]}$ ，则小球平抛的初速度大小为m/s，小球经B点时的竖直分速度的大小为m/s。（计算结果保留两位有效数字）
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四、解答题

13. 欲划船渡过宽100m的河，船在静水中的划行速度v₁=5m/s，水流速度v₂=3m/s，（已知 $\text{[math]}$ ）
1. （1）若小船在最短时间过河，船头应怎样放置，且渡河的最短时间是多少？
2. （2）若小船渡河位移最短，船头应怎样放置？且渡河的时间是多少？
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14. 如图所示，质量为 $\text{[math]}$ 、半径为 $\text{[math]}$ 、密度均匀的球体 $\text{[math]}$ 表面 $\text{[math]}$ 处有一质量为 $\text{[math]}$ 的质点 $\text{[math]}$ ，此时 $\text{[math]}$ 对 $\text{[math]}$ 的万有引力为 $\text{[math]}$ ，从 $\text{[math]}$ 中挖去一半径为 $\text{[math]}$ 的球体 $\text{[math]}$ 后，剩下部分对质点 $\text{[math]}$ 的万有引力为 $\text{[math]}$ ，求 $\text{[math]}$ 的值？

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15. (2019高一上·宁波期末) 晓明站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动，当球某次运动到最低点时，绳突然断掉。球飞离水平距离d后落地，如图所示，已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g忽略手的运动半径和空气阻力。
1. （1）求绳断时球的速度大小v₁ ，和球落地时的速度大小v₂
2. （2）问绳能承受的最大拉力多大？
3. （3）改变绳长，使球重复上述运动。若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
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