山西2023~2024高一4月份期中調研測試物理試題一、單選題1.關于曲線運動，下列說法中正確是（）A.變速運動一定是曲線運動 B.物體在恒力的作用下，不可能做曲線運動C.物體在變力的作用下，不一定做曲線運動 D.物體做曲線運動，合外力和速度方向可能共線【答案】C【解析】變速運動不一定是曲線運動，例如自由落體運動，選項A錯誤；物體在恒力的作用下可能做曲線運動，例如勻變速曲線運動，選項B錯誤；物體在變力的作用下，不一定做曲線運動，當變力的方向與速度共線時做直線運動，選項C正確；物體做曲線運動，合外力和速度方向一定不共線，選項D錯誤。故選C。2.下列現象中，與離心現象無關的是（）A.汽車緊急剎車時，乘客身體向前傾斜 B.旋轉傘柄把傘邊緣的水滴甩出去C.利用棉花糖機制作棉花糖 D.用洗衣機脫水筒將濕衣服脫水【答案】A【解析】汽車緊急剎車時，乘客身體向前傾斜，這是由于慣性造成的，與離心現象無關，選項A符合題意；旋轉傘柄把傘邊緣的水滴甩出去，這是離心現象造成的，選項B不符合題意；利用棉花糖機制作棉花糖，這是離心現象造成的，選項C不符合題意；用洗衣機脫水筒將濕衣服脫水，這是離心現象造成的，選項D不符合題意。故選A。3.下列說法正確的是（）A.開普勒通過觀察天象以及深入研究第谷的數據提出了萬有引力定律B.牛頓發現了萬有引力定律并測出了引力常量C.卡文迪什在利用扭秤實驗裝置測量引力常量時，應用了微元法D.牛頓進行了“月地檢驗”，他比較的是月球繞地球公轉的向心加速度和地球表面上物體的重力加速度【答案】D【解析】開普勒通過觀察天象以及深入研究第谷的數據提出了行星運動三大定律，選項A錯誤；牛頓發現了萬有引力定律，卡文迪什測出了引力常量，選項B錯誤；卡文迪什在利用扭秤實驗裝置測量引力常量時，應用了放大法，選項C錯誤；牛頓進行了“月地檢驗”，他比較的是月球繞地球公轉的向心加速度和地球表面上物體的重力加速度，選項D正確。故選D。4.如圖所示，內壁光滑的錐形圓筒固定在水平地面上，小球沿內壁在某一水平面內做勻速圓周運動，該小球的向心力（）A.由重力和支持力的合力提供 B.由重力、支持力和摩擦力的合力提供C.只由重力提供 D.只由支持力提供【答案】A【解析】圓筒內壁光滑，小球做勻速圓周運動，合力完全提供向心力，因此小球所受重力和支持力的合力來提供向心力。故選A。5.人造地球衛星的質量是的倍，某時刻，、同時位于各自橢圓軌道的近地點，此時、所受到地球的萬有引力大小相等。此后當第四次經過其軌道的近地點時，恰好第一次經過其軌道的遠地點。已知的近、遠地點到地球球心距離分別為和，則的遠地點到地球球心的距離為（）A. B. C. D.【答案】C【解析】設的近點距離地心的距離為，遠點距離地心的距離為，則由題意可知，，由開普勒第三定律，聯立解得，，故選C。6.質量為的質點在平面上運動，方向的速度—時間圖像和方向的位移—時間圖像分別如圖甲、乙所示，下列說法正確的是（）A.質點的初速度大小為 B.質點所受的合力為C.質點做直線運動 D.末質點的速度大小為【答案】B【解析】由甲圖可知，方向的初速度為，加速度為，方向的速度為，故質點的初速度大小為，錯誤；由牛頓第二定律質點所受的合力為，B正確；因為質點的加速度與初速度方向不共線，所以質點做勻變速曲線運動，C錯誤；由甲圖可知末質點軸方向的速度為，故質點速度為，D錯誤。故選B。7.在光滑水平面上，用長為的細線拴一質量為的小球，以角速度做勻速圓周運動，下列說法正確的是（）A.不變，減半且加倍時，細線的拉力大小不變 B.不變，減半且加倍時，細線的拉力大小不變C.不變，減半且加倍時，細線的拉力大小不變 D.不變，減半且加倍時，細線的拉力大小不變【答案】B【解析】根據可知：不變，減半且加倍時，細線的拉力大小變為原來的一半，選項A錯誤；不變，減半且加倍時，細線的拉力大小不變，選項B正確；不變，減半且加倍時，細線的拉力大小變為原來的一半，選項C錯誤；不變，減半且加倍時，細線的拉力大小變為原來的倍，選項D錯誤。故選B。8.如圖，一質點做平拋運動，依次經過、兩點。、兩點間的豎直高度為，質點經過、兩點時速度方向與水平方向的夾角分別為、，重力加速度大小為，則物體的初速度大小為（）A. B. C. D.【答案】D【解析】設水平速度為，則在點的豎直速度，在點豎直速度，而，解得，故選D。二、多選題9.如圖所示的傳動裝置，皮帶輪和上有三點、、，和半徑之比為，是上某半徑的中點，則皮帶輪轉動時，關于、、三點的線速度、角速度、周期、向心加速度大小之比，正確的是（）A. B. C. D.【答案】A、B、D【解析】、兩點同緣轉動，線速度相等，即，、兩點同軸轉動，角速度相等，根據可得，即，因，根據，可得，根據，可得，根據，可得，故選A、B、D。10.如圖所示，半徑為的水平圓盤繞中心點做勻速圓周運動，圓盤最左端點正上方處有一小球沿圓心方向被水平拋出，此時半徑恰好與小球初速度方向垂直，從上向下看圓盤沿順時針方向轉動，小球恰好落在點，重力加速度大小為不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A.小球的初速度大小為 B.小球的初速度大小為C.圓盤的角速度大小可能為 D.圓盤的角速度大小可能為【答案】B、C【解析】小球做平拋運動，豎直方向自由落體，由公式得小球平拋運動的時間，小球水平方向勻速直線運動，即，解得小球的初速度大小，小球落在點時，點運動的時間與小球運動時間相等，此時點轉過的角度為，其中，，，，由有角速度公式得，，，，整理得，，，，由上式可知，當時，圓盤的角速度大小為故選B、C。三、實驗題11.為了“探究向心力大小與角速度的關系”，某班級同學分成兩個實驗小組：第一小組采用甲圖所示的裝置進行探究，兩個變速塔輪通過皮帶連接，轉動手柄使長槽和短槽分別隨變速塔輪勻速轉動，槽內的鋼球就做勻速圓周運動。橫臂的擋板對鋼球的壓力提供向心力，鋼球對擋板的反作用力通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒下降，從而露出標尺，標尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個鋼球所受向心力的比值。第二小組采用乙圖所示的裝置進行探究，滑塊套在水平桿上，可隨水平桿一起繞豎直桿做勻速圓周運動，力傳感器通過細繩連接滑塊，可測繩上拉力的大小。滑塊上固定一遮光片，寬度為，光電門可以記錄遮光片通過的時間，測得旋轉半徑為。滑塊隨桿勻速圓周運動，每經過光電門一次，通過力傳感器和光電門就同時獲得一組拉力和角速度的數據。（1）通過本實驗可以得到的結論有______（選填正確答案標號）；A.在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成反比B.在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質量成正比C.在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度成正比D.在質量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成反比（2）若在某次第一小組實驗時，兩個鋼球質量和轉動半徑相等，圖中標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為，與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為______；（3）某次第二小組實驗時，某次旋轉過程中遮光片經過光電門時的遮光時間為，則滑塊的角速度______（用、、表示）。【答案】（1）B；（2）；（3）【解析】（1）在質量和半徑一定的情況下，向心力的大小與角速度平方成正比，選項A、C錯誤；在半徑和角速度一定的情況下，向心力的大小與質量成正比，選項B正確；在質量和角速度一定的情況下，向心力的大小與半徑成正比，選項D錯誤。故選B。（2）標尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為，則向心力之比為；根據可得角速度之比為；因兩個塔輪邊緣的線速度相等，根據可知，與皮帶連接的兩個變速塔輪的半徑之比為；（3）線速度，角速度。12.某興趣小組在做“探究平拋物體的運動”實驗。（1）圖甲是“探究平拋物體的運動”的實驗裝置簡圖，下面做法可以減小實驗誤差的是______（選填選項前的字母）；A.盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦 B.平拋小球使用密度大、體積小的鋼球C.實驗時，讓小球每次都從同一位置由靜止滾下 D.使斜槽末端保持切線水平（2）小球離開斜槽末端后，在水平方向上做的是______，在豎直方向上做的是______（均選填選項前的字母）；A.勻速直線運動 B.勻變速直線運動 C.變加速直線運動 D.曲線運動（3）如圖乙所示，為一次實驗記錄中的一部分，圖中背景方格的邊長為。從圖像上分析，記錄間隔______；小球做平拋運動的水平初速度大小是______，小球在點的速度大小是______（取）。【答案】（1）B、C、D；（2）A；B；（3）；；【解析】（1）鋼球與斜槽間的摩擦不影響每次斜槽末端的速度大小相等。故A錯誤；小球使用密度大、體積小的鋼球可以減小空氣阻力，故B正確；讓小球每次都從同一位置由靜止滾下保證小球每次平拋的初速度相同，故C正確；使斜槽末端保持切線水平，使小球初速度沿水平方向，做平拋運動，故D正確。故選B、C、D。（2）小球離開斜槽末端后做平拋運動，水平方向做勻速直線運動，豎直方向做自由落體運動。（3）由逐差公式，豎直方向，解得。水平初速度大小。點的豎直分速度，。四、解答題13.質量為的物塊沿半徑為的軌道做勻速圓周運動，轉速為，計算結果保留，求：（1）物塊做勻速圓周運動的線速度大小；（2）物塊做勻速圓周運動的向心加速度大小；（3）物塊在內的位移大小及轉過的圓心角大小。【答案】（1）；（2）；（3）；【解析】（1）因為，物塊做勻速圓周運動的線速度大小。（2）物塊做勻速圓周運動的向心加速度大小。（3）物塊在內轉過的圓心角大小，位移大小。14.中國宇航員計劃在2030年前登上月球，假設宇宙飛船落到月面前繞月球表面做角速度為的勻速圓周運動，運動半徑可近似看為月球半徑。宇航員登上月球后，做了一次斜上拋運動的實驗。如圖所示，在月面上，小球從點斜向上拋出，經過最高點運動到點，已知小球在、兩點的速度與豎直方向的夾角分別為，，小球在點的速度為，小球從到的運動時間為，引力常量為，，忽略月球的自轉影響，求：（1）月球的密度（假設月球為均勻物體）以及月面的重力加速度；（2）宇宙飛船繞月球表面做勻速圓周運動的線速度以及月球的質量。【答案】（1）；；（2）；【解析】（1）根據，，可得，在點時的豎直速度，在點時的豎直速度，向上為正，則從到由運動公式，解得。（2）根據，可得，宇宙飛船繞月球表面做勻速圓周運動的線速度，月球的質量。15.如圖所示，傾角均為的兩個斜面體固定放置，粗糙斜面與光滑斜面均是正方形且在同一傾斜面上，的邊長為，的邊長未知，是的中點，是的中點，是的中心，、、在同一條直線上。質量為的小球（視為質點）用長為的輕細線系于點，讓小球在最低點獲得一個初速度，小球可繞點做