广东省珠海市2019-2020学年高一下学期物理期末学业质量监测试卷

试卷更新日期：2021-05-10 类型：期末考试

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一、单选题

1. 发现万有引力定律和测出万有引力常量的科学家分别是（）

A、开普勒、卡文迪许 B、牛顿、伽利略 C、牛顿、卡文迪许 D、开普勒、伽利略

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2. 一辆汽车在水平公路上转弯，沿曲线由 $A$ 向 $C$ 行驶，关于汽车通过 $B$ 点时速度 $v$ 的方向和所受合力 $F$ 方向正确的是（）

A、 B、 C、 D、

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3. 打太极球是一项健身运动，如图所示，人先将太极球沿水平方向缓慢推出，接着将太极球沿竖直方向缓慢举起，全部过程空气阻力忽略不计。下列说法正确的是（）

A、太极球沿水平方向缓慢运动时重力不做功 B、太极球沿竖直方向缓慢运动时重力做正功 C、太极球沿水平方向缓慢运动时机械能变化 D、太极球沿竖直方向缓慢运动时机械能不变

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4. 我国目前近地轨道运载能力最大的新一代运载火箭——“长征五号 $B$ ”于2020年5月5日成功首飞，“长征五号 $B$ ”成功发射表明我国运载火箭在地球同步轨道和近地轨道的运载能力得到很大提升，下列关于地球的近地卫星和同步卫星的说法正确的是（）

A、地球同步卫星的线速度大于地球近地卫星的线速度 B、地球同步卫星的角速度大于地球近地卫星的角速度 C、地球同步卫星的向心加速度大于地球近地卫星的向心加速度 D、地球同步卫星的周期大于地球近地卫星的周期

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5. 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一轻质弹簧，轻质弹簧的另一端固定在墙上， $O$ 点为弹簧的原长处，现使物体从 $O$ 点开始运动（始终在弹簧的弹性限度内），第一次从 $O$ 点运动到 $A^{'}$ 点，弹力做功 $W_{1}$ ；第二次从 $O$ 点运动到 $A$ 点后再运动到 $A^{'}$ 点，弹力做功 $W_{2}$ ，则这两次弹力做功的关系为（）

A、 $W_{2} = 2 W_{1}$ B、 $W_{1} = 2 W_{2}$ C、 $W_{1} = W_{2}$ D、无法判断

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6. 北京2022年冬奥会赛区的第一个新建比赛场馆——首钢滑雪大跳台，于2019年10月建设完成。如图所示，一名跳台滑雪运动员（可视为质点）沿着滑雪道加速滑行后从 $O$ 点水平飞出，在斜坡 $A$ 处着陆，测得 $O$ 、 $A$ 间的距离为 $40 m$ ，已知 $O$ 点是斜坡的起点，斜坡与水平面的夹角 $θ = 30^{°}$ ，不计空气阻力， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ 。则运动员在空中飞行的时间为（）

A、 $\sqrt{2} s$ B、 $2 s$ C、 $2 \sqrt{2} s$ D、 $4 s$

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7. 新一代载人飞船试验船，是面向中国空间站运营及未来载人探月需求而研发的新一代天地往返运输器，其于2020年5月8日在预定区域成功着陆，顺利完成各项空间科学实验。试验飞船在运行过程中将通过7次变轨从距离地面几百公里高的小椭圆轨道，最终要提升到距离地面几千公里高的大椭圆轨道。如图所示是试验飞船的某一次变轨过程，下列说法正确的是（）

A、试验飞船从小椭圆轨道变轨到大椭圆轨道时，需要点火加速 B、运载火箭在地面发射试验飞船时的速度大于 $11.2 km/s$ C、试验飞船在椭圆轨道运行时，近地点速度小于远地点速度 D、可以在试验飞船内完成托盘天平称量物体质量的科学实验

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8. 考古学家在河底发现一贵重物品，利用如图装置将物品安全搬到岸边，汽车以速度 $v$ 匀速向左运动，当物品出水后，则下列说法正确的是（）

A、物品会减速上升 B、物品会匀速上升 C、物品受到绳子的拉力大于物品受到的重力 D、物品受到绳子的拉力等于物品受到的重力

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9. 质量为 $m = 5 kg$ 的小球，从高 $H = 5 m$ 的位置从静止落下，掉入沙中并陷入 $h = 0.25 m$ ， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，忽略空气阻力，求小球在沙中所受到沙子的平均阻力是（）

A、 $1250 N$ B、 $1300 N$ C、 $1000 N$ D、 $1050 N$

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10. 近年来，珠海市全力帮扶云南省怒江州完成脱贫攻坚任务．在怒江州的部分山区，学生依然采用最原始的交通方式——溜索通过怒江．现将溜索过江简化为图乙的模型，钢索的两端点 $A$ 、 $B$ 固定在同一水平面内，间距为 $L = 80 m$ ；钢索的最低点与 $A B$ 连线的垂直高度为 $h = 8 m$ ，将钢索视为一段圆弧，当一名质量为 $52 kg$ 的中学生借助滑轮（质量不计）过江时，滑到最低点时的速度为 $10 m/s$ ， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，则该学生（）

A、在钢索上的运动是匀速圆周运动 B、下滑到最低点时，向心加速度大小为 $1.25 {m/s}^{2}$ C、下滑到最低点时，绳索对滑轮支持力的大小为 $570 N$ D、滑到最低点时处于失重状态

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二、多选题

11. 我国研发生产的无人船艇处于世界领先水平。如图所示，无人船艇在某段海上航行过程中，通过机载传感器描绘出运动的图像，图甲是沿 $x$ 方向的位移—时间图像，图乙是沿 $y$ 方向的速度—时间图像。在 $0 \sim 3 s$ 内（）

A、无人船艇在 $x$ 方向做匀加速直线运动 B、无人船艇在 $y$ 方向做匀加速直线运动 C、无人船艇的运动轨迹为抛物线 D、 $t = 3 s$ 时无人船艇的速度大小为 $5 m/s$

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12. 一人造卫星A绕地球做匀速圆周运动，其轨道半径（与地心距离）为 $r_{A}$ ，运行周期为 $T_{A}$ ；另一人造卫星B绕月球做匀速圆周运动，其轨道半径（与月心距离）为 $r_{B}$ ，运行周期为 $T_{B}$ ，则下列判断正确的是（）

A、人造卫星A和B的线速度大小之比为 $\frac{v_{A}}{v_{B}} = \frac{r_{A} T_{B}}{r_{B} T_{A}}$ B、人造卫星A和B的线速度大小之比为 $\frac{v_{A}}{v_{B}} = \frac{r_{A} T_{A}}{r_{B} T_{B}}$ C、地球和月球的质量之比为 $\frac{M_{地}}{M_{月}} = \frac{r_{A}^{3} T_{B}^{2}}{r_{B}^{3} T_{A}^{2}}$ D、地球和月球的质量之比为 $\frac{M_{地}}{M_{月}} = \frac{r_{A}^{3} T_{A}^{2}}{r_{B}^{3} T_{B}^{2}}$

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13. 如图所示，一固定斜面倾斜角为 $30 °$ ，一质量为 $m$ 的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做匀减速运动，加速度大小等于 $\frac{3}{4} g$ （ $g$ 为重力加速度大小）。物块上升的最大高度为 $H$ ，则在此过程中（）

A、物块的重力势能增加了 $m g H$ B、物块的动能减少了 $\frac{3}{2} m g H$ C、物块的机械能减少了 $m g H$ D、物块克服阻力所做的功为 $m g H$

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14. 物体沿水平面做直线运动，在大小恒定的水平外力 $F$ 作用下，物体的 $v - t$ 图象如图所示， $0 \sim 4 s$ 内 $F$ 与运动方向相反， $4 \sim 8 s$ 内 $F$ 与运动方向相同，物体质量 $m = 20 kg$ ， $g$ 取 $10 {m/s}^{2}$ ，则（）

A、拉力 $F$ 的大小为 $100 N$ B、物体在 $6 s$ 时拉力的瞬时功率为 $120 W$ C、 $8 s$ 内拉力所做的功为 $- 2800 J$ D、 $8 s$ 内物体因摩擦产生的热量为 $1920 J$

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三、实验题

15. 某校学生学习小组做探究“合力的功与物体速度变化关系”的实验，如图甲所示，小车在一条橡皮筋作用下弹出，沿木板滑行，这时橡皮筋对小车做的功记为 $W$ ，当用2条、3条…… $n$ 条完全相同的橡皮筋并在一起进行第2次、第3次……第 $n$ 次实验时，使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致，每次实验中小车获得的速度由打点计时器所打的纸带测出。

(1)、除了图甲中已有的实验器材外，还需要导线、开关、刻度尺和（填“直流电源”或“交流电源”）；

(2)、本实验中，小车会受到摩擦阻力的作用，可以使木板适当倾斜来平衡摩擦阻力，则下面操作正确的是（________）。

A、轻推套有橡皮筋的小车，能够自由下滑即可 B、轻推套有橡皮筋的小车，能够匀速下滑即可 C、轻推拖着纸带的小车，能够自由下滑即可 D、轻推拖着纸带的小车，能够匀速下滑即可

(3)、如图乙所示是某次正确操作的情况下，在频率为 $50 Hz$ 的电源下打点计时器记录的一条纸带，若小车的质量为 $0.20 kg$ ，则小车获得的最大动能为 $J$ 。（结果保留两位有效数字）

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16. 某校学生学习小组分别用图甲所示的实验装置验证机械能守恒定律

(1)、关于图甲所示的“验证机械能守恒定律”实验中，以下说法正确的是（______）

A、必须要测出重锤的质量； B、选用重锤时，质量和密度都较大的好； C、进行实验时，应先松开悬挂纸带的夹子，释放纸带，再接通电源； D、纸带上第1、2两点间距若不接近 $2 mm$ ，则无论怎样处理实验数据，实验误差都会很大

(2)、一位同学利用自己实验时打出的纸带，如图乙所示，测量出了各计数点到打点计时器打下的第一个点 $O^{'}$ 的距离h，算出了各计数点对应的速度v，然后以h为横轴、以 $v^{2}$ 为纵轴作出如图丙所示的图线．则图线的斜率近似等于；
A.19.6 B.9.80 C.4.90 D.2.45

而图线未过原点 $O$ 的原因是

(3)、图丁是另一位同学在实验中得到的一条纸带．他选取了纸带上点迹清晰且间距较大的一回段，把该段的第一个点记为 $O$ ， $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 、 $E$ 各点距 $O$ 点的距离分别为 $d_{1}$ 、 $d_{2}$ 、 $d_{3}$ 、 $d_{4}$ 、 $d_{5}$ ，各相邻点的时间间隔为 $T$ ，当地重力加速度大小为 $g$ ，则 $B$ 点的速度表达式为 $v_{B} =$ ，若 $B$ 点和 $D$ 点的速度 $v_{B}$ 、 $v_{D}$ 为已知量，要验证重锤从 $B$ 到 $D$ 的过程中机械能是否守恒，则需满足关系式，重锤的机械能守恒。

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四、解答题

17. 光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在 $B$ 点相接，导轨半径为 $R = 0.1 m$ ，一个质量为 $m = 0.2 kg$ 的小球将轻弹簧压缩至 $A$ 点后由静止释放，当小球离开轻弹簧时其速度 $v = 2.5 m/s$ （此时弹簧已恢复原长）。小球经过一段匀速直线运动后到达 $B$ 点，接着做圆周运动至最高点 $C$ ，取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，小球可视为质点，且经过 $B$ 点时无能量损失，求：

(1)、轻弹簧被压缩至A点时的弹性势能；

(2)、小球经过圆轨道B点时，小球受到的支持力大小；

(3)、小球在C点的速度大小。

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18. 兴业快线（图甲）作为未来珠海市东部南北向主要纵向通道之，建成后将极大地缩短高新区与香洲城区的通行距离和时间。如图乙所示，兴业快线有一水平路段由一直道和一段半径为 $400 m$ 的圆弧形弯道组成。现有一总质量为 $2.0 \times 10^{3} kg$ 、额定功率为 $80 kW$ 的测试汽车通过该路段。汽车可视为质点，取重力加速度大小 $g = 10 {m/s}^{2}$ 。

(1)、若汽车由静止开始沿直道做加速度大小为 $2 {m/s}^{2}$ 的匀加速直线运动，在该路段行驶时受行到的阻力恒为车重的 $0.2$ 倍，求该汽车匀加速运动的时间；

(2)、在第(1)问中，该汽车的牵引力在 $3 s$ 末的瞬时功率和在 $3 s$ 内所做的功；

(3)、若汽车通过弯道时做匀速圆周运动，路面对轮胎沿半径方向的最大作用力是车重的0.15倍，求该汽车安全通过此弯道的最大速度。

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19. 如图，两水平面（虚线之间存在大小恒定的水平风力（其他区域不存在风力），自该区域上方距离为 $h$ 的 $A$ 点将质量为 $m$ 的小球以一定初速度水平抛出，从风力区域上边界的 $B$ 点进入，且风力区域下边界的 $C$ 点处于 $B$ 点正下方，此时，若风力沿水平向右方向，小球在重力和风力的共同作用下，恰好做直线运动，并从 $P$ 点离开。若风力沿水平向左方向，小球在重力和风力的共同作用下，从 $Q$ 点离开时的速度方向恰好竖直向下。而且小球从 $P$ 点离开时的动能为从 $Q$ 点离开时的动能的1.5倍，竖直方向只受重力作用，且重力加速度大小为 $g$ ，求：

(1)、小球平抛运动到 $B$ 点时竖直方向速度大小 $v_{y}$ ；

(2)、小球在风力区域中沿水平方向的位移 $C Q$ 与 $C P$ 之比；

(3)、风力区域上下边界在竖直方向的距离 $H$ ；

(4)、该风力区域水平风力的大小。

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