山西省运城市2019-2020学年高一下学期物理调研测试试卷

试卷更新日期：2021-04-20 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下列关于运动和力的叙述中，正确的是（）

A、做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的 B、物体做圆周运动，则其所受的合力一定指向圆心 C、静摩擦力不可能提供向心力 D、物体运动的速率在增加，则其所受合力一定做正功

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2. 疫情期间，家长们在家里设计了多种游戏供小朋友活动，其中投掷游戏有很多。如图所示，某小朋友向放在水平地面上正前方的小桶水平抛球，结果球划着一条弧线飞落到小桶的前方，为了让水平抛出的小球能落入桶中，（不计空气阻力）以下调整可行的是（）

A、只增大初速度 B、只降低抛出点高度 C、增大初速度并提高抛出点高度 D、只从离桶更近的地方投掷

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3. 在水平地面上方某处，把质量相同的 $P 、 Q$ 两小球以相同的速率沿竖直面抛出， $P$ 竖直向上抛出， $Q$ 水平抛出，不计空气阻力，则下列判断正确的是（）

A、从抛出到落地的过程中，两球重力做功相等 B、从抛出到落地的过程中，两球重力的平均功率相等 C、落地前的瞬间，两球重力的瞬时功率相等 D、刚抛出的瞬间，两球重力的瞬时功率相等

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4. 如图所示，质量为 $m$ 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出 $h$ ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（）

A、都必须大于 $m g h$ B、都不一定大于 $m g h$ C、用背越式不一定大于 $m g h$ ，用跨越式必须大于 $m g h$ D、用背越式必须大于 $m g h$ ，用跨越式不一定大于 $m g h$

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5. 一轻杆一端固定质量为m的小球，以另一端O为圆心，使小球在竖直平面内做半径为R的圆周运动，如图所示，则下列说法正确的是（）

A、小球过最高点的最小速度是 $\sqrt{g R}$ B、小球过最高点时，杆所受到的弹力可以等于零 C、小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而增大 D、小球过最高点时，杆对球的作用力一定随速度增大而减小

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6. 宇宙中，两颗靠得比较近的恒星，只受到彼此的万有引力作用，围绕其连线上的某一固定点做匀速圆周运动的系统，称为双星系统。现有由恒星A与恒星B组成的双星系统绕其连线上的某一固定点O做匀速圆周运动，已知恒星A、B的质量分别为M、2M，恒星A、B之间的距离为 $L$ ，引力常量为G，则下列判断正确的是（）

A、恒星A做圆周运动的轨道半径为 $\frac{1}{3} L$ B、恒星A做圆周运动的线速度大小为 $\sqrt{\frac{3 G M}{L}}$ C、恒星A做圆周运动的角速度大小为 $\sqrt{\frac{3 G M}{L^{3}}}$ D、恒星A做圆周运动的向心加速度大小为 $G \frac{M}{L^{2}}$

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7. 一小船在静水中的速度为 $2 v$ ，要渡过一条宽度为 $d$ 的河流，已知河水流速为 $v$ ，则下列关于小船渡河的说法正确的是（）

A、最小位移为 $d$ B、最小位移 $\sqrt{5} d$ C、相对河岸最小速度为 $\sqrt{5} v$ D、过河的最短时间为 $\frac{d}{\sqrt{5} v}$

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8. 如图所示，质量为 $2kg$ 的滑块在倾角为 $30^{°}$ 的光滑斜面上，从 $a$ 点由静止开始下滑，到 $b$ 点开始压缩轻弹簧，到 $c$ 点时速度达到最大，到 $d$ 点（图中未画出）开始弹回，恰能再回到 $a$ 点若 $b c = 0.4 m$ ，弹簧弹性势能的最大值为 $15 J$ ，取 $10 {m/s}^{2}$ ，则下列说法正确的是（）

A、弹簧的劲度系数是 $50N/m$ B、滑块动能的最大值为 $15J$ C、滑块重力势能的最大值为 $15J$ D、从 $b$ 点到 $d$ 点滑块克服弹簧的弹力做功 $15J$

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二、多选题

9. 如图所示，轮 $O_{1} 、 O_{3}$ 固定在同一转轴上，轮 $O_{1} 、 O_{2}$ 用皮带连接且不打滑。在 $O_{1} 、 O_{2} 、 O_{3}$ 三个轮的边缘各取一点 $A 、 B 、 C$ ，已知三个轮的半径之比 $r_{1} ： r_{2} ： r_{3} = 2 ： 1 ： 1$ ，则下列判断正确的是（）

A、A，B，C三点的线速度大小之比为 $v_{A} ： v_{B} ： v_{C} = 2 ： 2 ： 1$ B、A，B，C三点的角速度之比为 $ω_{A} ： ω_{B} ： ω_{C} = 2 ： 1 ： 2$ C、A，B，C三点的周期之比为 $t_{A} ： t_{B} ： t_{C} = 2 ： 1 ： 2$ D、A，B，C三点的向心加速度大小之比为 $a_{A} ： a_{B} ： a_{C} = 4 ： 2 ： 2$

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10. 一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球 $A$ 和 $B$ 沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示， $A$ 的运动半径较大，则（）

A、A球的线速度必大于 $B$ 球的线速度 B、A球的角速度必大于 $B$ 球的角速度 C、A球的运动周期必小于 $B$ 球的运动周期 D、A球对筒壁的压力必等于 $B$ 球对筒壁的压力

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11. 2020年也是我国首颗人造卫星“东方红一号”成功发射50周年。1970年4月24日我国首次成功发射的人造卫星“东方红一号”，目前仍然在椭圆轨道上运行，其轨道近地点高度约为 $440km$ ，远地点高度约为 $2060km$ ；1984年4月8日成功发射的东方红二号卫星运行在赤道上空 $35786km$ 的地球同步轨道上。设东方红一号在近地点的加速度为 $a_{1}$ ，线速度 $v_{1}$ ，东方红二号的加速度为 $a_{2}$ ，线速度 $v_{2}$ ，固定在地球赤道上的物体随地球自转的加速度为 $a_{3}$ ，线速度 $v_{3}$ ，则下列大小关系正确的是（）

A、 $a_{2} > a_{1} > a_{3}$ B、 $a_{1} > a_{2} > a_{3}$ C、 $v_{1} > v_{2} > v_{3}$ D、 $v_{3} > v_{2} > v_{1}$

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12. 质量为 $m$ 的汽车在平直路面上以恒定加速度起动，起动过程的速度随时间变化图象如图所示，从 $t_{1}$ 时刻起汽车的功率恒为 $P$ ，整个运动过程中汽车所受阻力不变，下列说法正确的是（）

A、 $0 ~ t_{1}$ 时间内，汽车的牵引力做功为 $\frac{1}{2} m v_{1}^{2}$ B、 $0 ~ t_{1}$ 时间内，汽车的牵引力功率增大 C、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内，汽车的平均速度 $\bar{v} = \frac{v_{1} + v_{2}}{2}$ D、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内汽车克服阻力做的功为 $P (t_{2} - t_{1}) + \frac{1}{2} m v_{1}^{2} - \frac{1}{2} m v_{2}^{2}$

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三、实验题

13. 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体装置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力 $F$ ，速度传感器测量圆柱体的线速度 $v$ ，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力 $F$ 与线速度 $v$ 的关系：

(1)、该同学采用的实验方法为___________。

A、等效替代法 B、控制变量法 C、理想化模型法

(2)、改变线速度 $v$ ，多次测量，该同学测出了五组 $F 、 v$ 数据，如表所示：

$v (m / s)$

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

$F / N$

0.88

2.00

3.50

5.50

8.00

①作出 $F - v^{2}$ 图线，如图乙所示；

②若圆柱体运动半径 $r = 0.2 m$ ，由作出的 $F - v^{2}$ 的图线可得圆柱体的质量 $m =$ $kg$ 。（结果保留两位有效数字）

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14. 用如图a所示的装置“验证机械能守恒定律”

(1)、下列物理量需要测量的是，通过计算得到的是（填写代号）

A．重锤质量 B．重锤下落的时间

C．重锤下落的高度 D．与下落高度对应的重锤的瞬时速度

(2)、设重锤质量为 $m$ 、打点计时器的打点周期为 $T$ 、重力加速度为 $g$ 。图b是实验得到的一条纸带， $A 、 B 、 C 、 D 、 E$ 为相邻的连续点。根据测得的 $s_{1} 、 s_{2} 、 s_{3} 、 s_{4}$ 写出重物由 $B$ 点到 $D$ 点势能减少量的表达式，动能增量的表达式。由于重锤下落时要克服阻力做功，所以该实验的动能增量总是（填“大于”、“等于”或“小于”）重力势能的减小量。

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四、解答题

15. 如图所示， $A B$ 是一段位于竖直平面内的光滑轨道，高度为 $h$ ，末端 $B$ 处的切线方向水平。一个质量为 $m$ 的小物体 $P$ 从轨道顶端 $A$ 处由静止释放，滑到 $B$ 端后飞出，落到地面上的 $C$ 点。已知它落地时相对于 $B$ 点的水平位移为 $l$ ，求：（不计空气阻力，重力加速度为 $g$ ）

(1)、 $P$ 滑至 $B$ 点时的速度大小；

(2)、轨道 $B$ 端离地面的高度 $H$ 。

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16. 2019年1月3日10时26分我国月球探测车“玉兔二号”成功着陆在月球背面东经177.6度、南纬45.5度附近的预选着陆区，并通过“鹊桥”中继星传回了世界第一张近距离拍摄的月背影像图。“玉兔二号”月球车在月球表面测得物体从高为 $h$ 的地方由静止自由下落所用的时间为 $t$ 。已知月球半径为 $R$ ，忽略月球的自转影响，引力常量为 $G$ 。求：

(1)、月球表面重力加速度 $g$ ；

(2)、月球的质量；

(3)、月球的第一宇宙速度。

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17. 如图所示，固定的光滑竖直杆上套着一个质量为m₁=2m的滑块（可看成质点），轻绳的一端系着滑块绕过光滑的轻小定滑轮，另一端吊一个质量为m₂=3m的物块，小滑轮到竖直杆的距离为3d，d=0.2m。开始时用T形卡使滑块停在与定滑轮等高的位置上，现去掉T 形卡，求：当滑块m₁下落到绳子与竖直方向的夹角为 $37^{°}$ 时，物块m₂的速度大小。（g=10m/s²）。

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18. 如图所示，一质量为 $m = 1 kg$ 的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的 $A$ 端，随传送带运动到 $B$ 端，小物块从 $C$ 点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道恰能做圆周运动。已知圆弧半径 $R = 1.6 m$ ，轨道最低点为 $D$ 。小物块离开 $D$ 点后恰好垂直碰击到放在水平面上倾角为 $θ = 45^{°}$ 固定的挡板的 $E$ 点（ $E$ 刚好在地面上）。 $g$ 取 $10 m / s^{2}$ ，求：

(1)、小物体经过 $C$ 点时速度的大小；

(2)、小物块经过 $D$ 点时受到的支持力大小；

(3)、 $D E$ 两点的水平距离。

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$v (m / s)$	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0
$F / N$	0.88	2.00	3.50	5.50	8.00