高中物理（全一册）单元测试卷

（满分：100分 考试时间：120分钟）

完成时间：_______ 分钟 得分：_______

注意事项：

1. 答题前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。

2. 回答选择题时，选出每小题答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。

3. 考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。

一、单项选择题（共7小题，每小题4分，共28分）

1. 关于曲线运动，下列说法正确的是（______）

A. 物体在恒力作用下不可能做曲线运动

B. 物体在变力作用下一定做曲线运动

C. 做曲线运动的物体，其速度方向与加速度方向一定不在同一直线上

D. 做曲线运动的物体，所受合外力的方向一定不断改变

2. 一物体以初速度 $v_0$ 水平抛出，不计空气阻力，经过时间 $t$ 后，其竖直方向的分速度大小为（______）

A. $v_0 + gt$

B. $gt$

C. $\sqrt{v_0^2 + (gt)^2}$

D. $\sqrt{v_0^2 - (gt)^2}$

3. 对于匀速圆周运动，以下物理量保持不变的是（______）

A. 线速度

B. 角速度

C. 向心加速度

D. 合外力

4. 如图所示（描述性文字），一小球在光滑水平面上绕O点做匀速圆周运动。若保持轨道半径不变，使小球的角速度变为原来的2倍，则它所需的向心力将变为原来的（______）

A. 2倍

B. 4倍

C. $\frac{1}{2}$倍

D. $\frac{1}{4}$倍

5. 关于向心加速度的物理意义，下列说法正确的是（______）

A. 描述线速度大小变化的快慢

B. 描述线速度方向变化的快慢

C. 描述角速度变化的快慢

D. 描述周期变化的快慢

6. 火车在水平轨道上转弯时，若转弯处内外轨一样高，则火车转弯时所需的向心力主要由（______）提供。

A. 外轨对轮缘的侧向压力

B. 内轨对轮缘的侧向压力

C. 铁轨对火车的支持力

D. 火车所受的重力

7. 一个物体从某一高度以初速度 $v_0$ 水平抛出，落地时的速度为 $v_t$，不计空气阻力，则物体在空中飞行的时间为（______）

A. $\frac{v_t - v_0}{g}$

B. $\frac{\sqrt{v_t^2 - v_0^2}}{g}$

C. $\frac{\sqrt{v_t^2 + v_0^2}}{g}$

D. $\frac{v_t}{g}$

二、多项选择题（共3小题，每小题6分，共18分。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。）

8. 关于平抛运动，下列说法正确的是（______）

A. 平抛运动是匀变速曲线运动

B. 平抛运动的加速度方向始终竖直向下

C. 平抛运动在任意相等时间内的速度变化量相同

D. 平抛运动在水平方向的位移与时间成正比

9. 一个质点做匀速圆周运动，其半径为 $r$，周期为 $T$，下列关系式中正确的是（______）

A. 线速度 $v = \frac{2\pi r}{T}$

B. 角速度 $\omega = \frac{2\pi}{T}$

C. 向心加速度 $a = \frac{4\pi^2 r}{T^2}$

D. 向心加速度 $a = \omega^2 r$

10. 如图所示（描述性文字），在光滑圆锥形容器内壁，两个质量相同的小球A和B紧贴着内壁在不同水平面内做匀速圆周运动。比较A、B两球，则（______）

A. A球的线速度一定大于B球的线速度

B. A球的角速度一定小于B球的角速度

C. A球的向心加速度一定等于B球的向心加速度

D. A球对内壁的压力一定大于B球对内壁的压力

三、实验题（共2小题，共14分）

11. （6分）在“研究平抛运动”的实验中，可以描绘出小球平抛运动的轨迹。实验简要步骤如下：

A. 让小球多次从______位置由静止滚下，记下小球穿过卡片孔的一系列位置。

B. 安装好器材，注意______，记下斜槽末端O点和过O点的竖直线。

C. 取下白纸，以O为原点，以竖直线为y轴建立坐标系，用平滑曲线画平抛轨迹。

（1）完成上述步骤，将答案填在横线上。

（2）已知图中小方格的边长 $L = 1.25 \text{cm}$，则小球平抛的初速度 $v_0 =$ ______ $\text{m/s}$（取 $g = 10 \text{m/s}^2$）。

12. （8分）用如图所示的装置可以探究“向心力大小与质量、角速度和半径的关系”。匀速转动手柄，可以使变速塔轮以及长槽和短槽随之匀速转动，槽内的小球也随着做匀速圆周运动。横臂的挡板对小球的压力提供向心力，小球对挡板的反作用力通过横臂的杠杆作用使弹簧测力筒下降，从而露出标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数可以显示两个小球所受向心力的比值。

（1）在这个实验中，主要采用了______（选填“理想实验法”、“控制变量法”或“等效替代法”）。

（2）当用两个质量相等的小球做实验，且将小球分别放在挡板C和挡板B处时，转动过程中发现标尺上露出的格数之比为1：4，则与皮带连接的两个变速塔轮的半径之比为______。

（3）实验中，某同学保持两个小球质量相等，且放在半径相同的挡板处。他改变塔轮的角速度，记录多组向心力比值 $F$ 和角速度平方 $\omega^2$ 的数据。为了直观地判断向心力 $F$ 与角速度 $\omega$ 的关系，应作出______图像。

四、计算题（共3小题，共40分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。）

13. （12分）将一小球从距水平地面 $h = 20 \text{m}$ 的高处以 $v_0 = 10 \text{m/s}$ 的初速度水平抛出，不计空气阻力，取 $g = 10 \text{m/s}^2$。求：

（1）小球在空中飞行的时间；

（2）小球落地点与抛出点的水平距离；

（3）小球落地时的速度大小和方向（用与水平方向的夹角表示）。

14. （14分）如图所示（描述性文字），一辆质量 $m = 1000 \text{kg}$ 的汽车以恒定的速率 $v = 20 \text{m/s}$ 通过一座拱形桥，桥面的圆弧半径为 $R = 50 \text{m}$，取 $g = 10 \text{m/s}^2$。

（1）求汽车通过桥的最高点时对桥面的压力大小；

（2）若汽车以相同的速率通过一个凹形桥的最低点，求此时汽车对桥面的压力大小；

（3）若拱形桥的半径增大到某一值，汽车在最高点对桥面的压力恰好为零，求此时汽车的速率。

15. （14分）如图所示（描述性文字），一根长 $L = 0.5 \text{m}$ 的轻绳，一端固定在O点，另一端系一质量 $m = 1 \text{kg}$ 的小球（可视为质点）。将小球拉至绳与竖直方向成 $\theta = 37^\circ$ 角的位置A由静止释放，小球在竖直平面内运动，当小球运动到最低点B时，绳恰好被拉断，小球随后做平抛运动，落在水平地面上的C点。已知B点离地高度 $H = 0.8 \text{m}$，不计空气阻力，取 $g = 10 \text{m/s}^2$，$\sin 37^\circ = 0.6$，$\cos 37^\circ = 0.8$。求：

（1）小球运动到B点时的速度大小；

（2）绳能承受的最大拉力；

（3）C点与B点之间的水平距离。