山东省济宁市任城区2020-2021学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2021-05-27 类型：期中考试

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一、单选题

1. 下列关于匀速圆周运动的描述，正确的是（）

A、是匀速运动 B、是匀变速运动 C、是加速度变化的曲线运动 D、合力不一定时刻指向圆心

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2. 质量为m的小块在倾角为α的斜面上处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v沿水平方向向右做匀速直线运动，通过一段位移s。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是（）

A、摩擦力做正功，支持力做正功 B、摩擦力做正功，支持力做负功 C、摩擦力做负功，支持力做正功 D、摩擦力做负功，支持力做负功

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3. 雨天在野外骑车时，自行车的后轮轮胎上常会黏附一些泥巴，行驶时感觉很“沉重”，如果将自行车后轮撑起，使后轮离开地面而悬空，然后用手匀速摇脚踏板，使后轮飞速转动，泥巴就被甩下来，如图示，图中a、b、c、d为后轮轮胎边缘上的四个特殊位置，则（）

A、泥巴在图中的a位置时最容易被甩下来 B、泥巴在图中的b位置时最容易被甩下来 C、泥巴在图中的c位置时最容易被甩下来 D、泥巴在图中的d位置时最容易被甩下来

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4. 为了将天上的力和地上的力统一起来，牛顿进行了著名的“月—地检验”。“月—地检验”比较的是（）

A、月球表面上物体的重力加速度和地球公转的向心加速度 B、月球表面上物体的重力加速度和地球表面上物体的重力加速度 C、月球公转的向心加速度和地球公转的向心加速度 D、月球公转的向心加速度和地球表面上物体的重力加速度

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5. 如图为某共享单车的主要传动部件，大齿轮和小齿轮通过链条相连，a、b分别是大齿轮和小齿轮边缘上的两点。已知大齿轮直径d₁=20cm，小齿轮直径d₂=10cm，若两齿轮匀速转动，则下列关于a点与b点的说法中正确的有（）

A、线速度大小之比为1∶2 B、角速度大小之比为1∶2 C、转速大小之比为2∶1 D、周期之比为1∶2

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6. 2021年2月10日，我国发射的“天问一号”火星探测器成功进入环火星轨道。地球、火星的质量之比约为m_地：m_火=10，半径之比约为R_地：R_火=2，探测器在地球上的第一宇宙速度为 $v$ ，对应的环绕周期为 $T$ ，则环绕火星表面附近圆轨道飞行的探测器的速度 $v^{'}$ 和周期 $T^{'}$ 分别为（）

A、 $v^{'} = \frac{\sqrt{5}}{5} v T^{'} = \frac{\sqrt{5}}{2} T$ B、 $v^{'} = \frac{\sqrt{5}}{5} v T^{'} = \frac{\sqrt{5}}{4} T$ C、 $v^{'} = \sqrt{5} v T^{'} = \frac{\sqrt{5}}{2} T$ D、 $v^{'} = \sqrt{5} v T^{'} = \frac{\sqrt{5}}{4} T$

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7. 两根长度不同的细线下面分别悬挂两个小球，细线上端固定在同一点，若两个小球以相同的角速度绕共同的竖直轴在水平面内做匀速圆周运动，则两个摆球在运动过程中，相对位置关系示意图正确的是图中的（）

A、 B、 C、 D、

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8. 从地面竖直向上抛出一物体，在运动过程中除受到重力外，还受到一大小恒定、方向始终与运动方向相反的空气阻力F_阻的作用。距地面高度h在0至3 m以内时，物体上升、下落过程中动能E_k随h的变化如图所示。重力加速度取10m/s² ，该物体运动过程受到的空气阻力F_阻为（）

A、0.5N B、1 N C、1.5 N D、2 N

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二、多选题

9. 如图所示在地面上以速度 $v_{0}$ 抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）

A、物体到海平面时的重力势能为 $m g h$ B、物体到海平面之前任一位置机械能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} - m g h$ C、物体在海平面上的动能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2} + m g h$ D、物体在海平面上的机械能为 $\frac{1}{2} m v_{0}^{2}$

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10. 复兴号动车在世界上首次实现速度350 km/h自动驾驶功能，成为我国高铁自主创新的又一重大标志性成果。一列质量为m的动车，从静止开始，以恒定功率P在平直轨道上运动，经时间t达到该功率下的最大速度v_m ，设动车行驶过程所受到的阻力 $F_{阻}$ 保持不变。动车在时间t内（）

A、加速度逐渐增大 B、牵引力的功率 $P = F_{阻} v_{m}^{}$ C、当动车速度为 $\frac{v_{m}}{2}$ 时，加速度大小为 $\frac{p}{m v_{m}}$ D、牵引力做功 $W = \frac{1}{2} m v_{m}^{2}$

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11. 2020年11月24日，长征五号运载火箭搭载嫦娥五号探测器成功发射升空并将其送入预定轨道，11月28日，嫦娥五号进入环月轨道飞行，12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月壤着陆地球。假设嫦娥五号环绕月球飞行时，在距月球表面高度为h处，绕月球做匀速圆周运动（不计周围其他天体的影响），测出飞行周期T，已知万有引力常量G和月球半径R。则（）

A、嫦娥五号绕月球飞行的线速度 $\frac{2 π R}{T}$ B、月球的质量为 $\frac{4 π^{2} {(R + h)}^{3}}{G T^{2}}$ C、月球表面的重力加速度 $\frac{4 π^{2} {(R + h)}^{3}}{R^{2} T^{2}}$ D、月球的第一宇宙速度 $\frac{2 π (R + h)}{T}$

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12. 如图甲所示，轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放。某同学探究小球在接触弹簧后向下的运动过程，他以小球开始下落的位置为原点，沿竖直向下方向建立坐标轴Ox，作出小球所受弹力F大小随小球下落的位置坐标x的变化关系如图乙所示，不计空气阻力，重力加速度为g。以下判断正确的是（）

A、当x=h时，小球的动能为最大值 B、从x=h到x=h+x₀过程中，小球的机械能一直减小 C、从x=h到x=h+x₀过程中，小球的机械能一直守恒 D、当x=h+x₀时，小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小

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三、实验题

13. 为了测定一根轻弹簧压缩至最短时能储存的弹性势能的大小，可将弹簧固定在带有光滑凹槽的轨道一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上。如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：

(1)、需要测定的物理量是(填写名称及符号)；

(2)、计算弹簧压缩至最短时弹性势能的表达式是E_p=(用上问所填的符号表示，重力加速度为g)。

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14. 如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体的质量、向心力、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放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大小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与线速度大小v的关系。

(1)、该同学采用的实验方法 ___________；

A、等效替代法 B、控制变量法 C、理想化模型法

(2)、改变线速度大小v，多次测量，该同学测出了五组F、v数据，对数据分析后，在坐标纸上描出了五个点，作出F-v²图线如上面图乙所示。若圆柱体运动半径r=0.2 m，由作出的F-v²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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四、解答题

15. 在用高级沥青铺设的高速公路上，汽车的设计时速是108km/h。汽车在这种路面上行驶时，它的轮胎与地面的最大静摩擦力等于车重的0.6倍。如果汽车在这种高速路的水平弯道上拐弯，假设弯道的路面是水平的，其弯道的最小半径是多少？如果高速路上设计了圆弧拱桥做立交桥，要使汽车能够安全通过圆弧拱桥，这个圆弧拱桥的半径至少是多少？（取g=10m/s²）

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16. 如图甲所示为商场内的螺旋滑梯，小孩从顶端A处进入，由静止开始沿滑梯自然下滑（如图乙），并从底端B处滑出。已知滑梯总长度L=20m，A、B间的高度差h=12 m。g取10m/s²

(1)、假设滑梯光滑，求小孩从B处滑出时的速度v₁的大小；

(2)、若有人建议将该螺旋滑梯改建为倾斜直线滑梯，并保持高度差与总长度不变。已知小孩与滑梯间的动摩擦因数μ=0.25，若小孩仍从顶端由静止自然下滑，则求小孩从底端滑出时的速度v₂的大小。

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17. 中国自行研制，具有完全自主知识产权的“神舟号”飞船，目前已经达到或优于国际第三代载人飞船技术，其发射过程简化如下：飞船在酒泉卫星发射中心发射，由长征运载火箭送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上，A点距地面的高度为h₁ ，飞船飞行五周后进行变轨，进入预定圆轨道，如图所示，设飞船在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，若已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：

(1)、地球的平均密度是多少；

(2)、飞船经过椭圆轨道近地点A时的加速度大小；

(3)、椭圆轨道远地点B距地面的高度h₂。

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18. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点衔接，导轨半径R，一个质量为m的物块静止在A处压缩弹簧，把物块释放，在弹力的作用下获得一个向右的速度，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半圆周运动到达C点。已知物块在到达B点之前已经与弹簧分离，不计空气阻力，重力加速度为g，求：

(1)、物块在A点时弹簧的弹性势能；

(2)、物块从B至C克服摩擦阻力所做的功；

(3)、物块离开C点后落回水平面时动能的大小。

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