四川省达州市2020-2021学年高一下学期物理期末检测试卷

试卷更新日期：2021-07-16 类型：期末考试

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一、单选题

1. 关于做曲线运动的物体，以下说法正确的是（　　）

A、其速度方向一定变化 B、其速度大小一定变化 C、其合力大小一定变化 D、其合力方向一定变化

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2. 如图所示，摩天轮载着轿厢在竖直平面内做匀速圆周运动（游客与轿厢保持相对静止），在摩天轮转动过程中，关于游客的表述正确的是（　　）

A、游客速度保持不变 B、游客动能保持不变 C、游客动量保持不变 D、游客一直处于失重状态

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3. 如图所示，A、B两星球绕同一中心天体做匀速圆周运动，不考虑A、B间相互作用，则以下正确的是（　　）

A、A的线速度小于B的线速度 B、A的角速度小于B的角速度 C、A的加速度小于B的加速度 D、A的周期小于B的周期

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4. 如图所示，轻质弹簧一端悬挂在O点，另一端与物块相连，物块在A点时弹簧刚好处于原长，将物块从A点静止释放后运动到最低点B点，运动过程中忽略空气阻力（物块一直悬空，弹簧始终处于弹性限度内），则物块下降的过程中（　　）

A、物块的机械能守恒 B、物块和弹簧组成的系统机械能守恒 C、物块的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变 D、由于不知物块质量和弹簧劲度系数，所以无法确定以上信息

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5. 如图为某校学生跑操的示意图，跑操队伍宽 $d = 3 m$ ，某时刻队伍前排刚到达出口的B端，正在A点的体育老师准备从队伍前沿直线匀速横穿到达对面出口BC，且不影响跑操队伍，已知学生跑操的速度 $v = 2$ m/s，出口BC宽度 $L = 4$ m，则以下说法正确的是（　　）

A、体育老师只能沿直线AC到达出口 B、体育老师可能沿直线AD到达出口 C、体育老师的速度一定为1.5m/s D、体育老师到达对面出口的时间可能大于2s

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6. 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（　　）

A、A，B两点的线速度大小之比 $v_{A} ： v_{B} = 1 ： 1$ B、B，C两点的线速度大小之比 $v_{B} ： v_{C} = 1 ： 1$ C、A，B两点的角速度之比 $ω_{A} ： ω_{B} = 1 ： 1$ D、A，C两点的向心加速度大小之比 $a_{A} ： a_{C} = 1 ： 1$

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7. 图甲为发动机活塞连杆组，图乙为连杆组的结构简图，连杆组在竖直平面内，且OA正好在竖直方向上，连杆一端连接活塞A，另一端与曲柄上B点相连，活塞A沿OA直线往复运动并带动连杆使B点绕圆心O顺时针方向做圆周运动，某时刻OB刚好水平， $∠ O A B = θ$ ，活塞A的速率为 $v_{A}$ ，曲柄上B点的速率为 $v_{B}$ ；则此时（　　）

A、 $v_{A} \cdot \cos θ = v_{B}$ B、 $v_{B} \cdot \cos θ = v_{A}$ C、 $v_{A} = v_{B}$ D、 $v_{A} \cdot \sin θ = v_{B}$

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8. 如图所示，水平面上的物块在恒力F作用下匀速向右运动，水平面对物块的摩擦力为f，物块对水平面的摩擦力为 $f'$ ，关于物块在一段时内运动的说法正确的是（　　）

A、F和f做功之和一定为零 B、F和f的冲量方向相同 C、f和 $f'$ 的方向相同 D、f和 $f'$ 做功都不为零

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9. 如图所示，斜面体OAB固定在水平桌面上，斜面底端A、B处夹角分别为 $α$ 、 $β (α > β)$ ，斜面体与桌面材质相同，在顶端O处同时静止释放完全相同的两物块a、b，两物块均沿斜面向下滑行最终静止在水平桌面上，物块在A、B处没有机械能的损失。则以下说法正确的是（　　）

A、两物块运动全程的位移大小相等 B、两物块运动全程的路程相等 C、两物块一定同时到达水平桌面 D、两物块刚到达水平桌面时动能相等

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10. 如图所示，特技演员平时训练有这样一个高难度科目：有一条结实的绳子一端栓在高度差为 $H = 12$ m的AB两楼顶上，绳子绷直，使其与水平面夹角 $θ = 60 °$ ，演员现从A楼顶下方 $h = 5$ m的窗台上以速度v水平飞跃而出，如果能抓住绳子，则v至少为（忽略空气阻力，特技演员视为质点， $g = 10 m / s^{2}$ ）（　　）

A、 $\frac{10}{3} m / s$ B、 $3 \sqrt{3} m / s$ C、 $\frac{10 \sqrt{3}}{3} m / s$ D、5m/s

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二、多选题

11. 如图所示，一同学在球场上练习排球，他在同一点先后以速度 $v_{A}$ 、 $v_{B}$ 将球水平击出，排球分别落在A、B两点，且A、B两点距击球点水平位移分别为2x和x，排球两次在空中运动时间分别为 $t_{A}$ 、 $t_{B}$ 。排球可视为质点，不计空气阻力，则（　　）

A、 $t_{A} < t_{B}$ B、 $t_{A} = t_{B}$ C、 $v_{A} > v_{B}$ D、 $v_{A} = v_{B}$

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12. 如图所示，“天问一号”探测器登陆火星前经历了捕获轨道Ⅰ，停泊调相轨道Ⅱ和停泊轨道Ⅲ，这三个椭圆轨道都通过离火星表面280千米的同一近火点。“天问一号”第一次在近火点制动后进入轨道Ⅰ，随后在近火点相继进行了2次制动，分别进入轨道Ⅱ和轨道Ⅲ。火星可视为质量均匀分布的球体，根据以上信息可知（　　）

A、“天问一号”在三个轨道上通过近火点的加速度相等 B、“天问一号”从轨道Ⅰ向轨道Ⅱ转移，轨道Ⅱ向轨道Ⅲ转移都需在近火点减速 C、“天问一号”在三个轨道上任意点与火星中心连线在相同时间扫过的面积均相等 D、“天问一号”在轨道Ⅱ上的机械能小于它在轨道Ⅲ上的机械能

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13. 如图甲所示，小球用不可伸长的轻绳连接后绕固定点O在竖直面内做圆周运动，小球经过最高点时的速度大小为v，此时绳子的拉力大小为T，拉力T与速度v的关系如图乙所示，图像为抛物线， $(0 ， - p)$ 为抛物线的顶点，抛物线与x轴交点为 $(q ， 0)$ ，其中数据p和q包括重力加速度g都为已知量，小球可视为质点，忽略小球运动中空气阻力，则（　　）

A、小球的重力大小为 $m g = p$ B、小球运动半径为 $R = \frac{q}{g}$ C、小球做完整圆周运动必须满足在最高点的速度 $v \geq q$ D、当 $v = q$ 时，小球在最高点所受的合外力为零

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14. 如图甲所示，一小木块以某一初速度冲上倾角 $θ = 37 °$ 足够长的固定斜面。若以斜面底端为起点，乙图为小木块在斜面上运动的动能 $E_{k}$ 随运动路程x变化关系图像。忽略空气阻力的影响，小木块视为质点，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ， $\sin 37 ° = 0.6$ ， $\cos 37 ° = 0.8$ ，则下列判断正确的是（　　）

A、小木块从底端冲到最高点的过程中，损失的机械能为20J B、小木块从底端出发至回到底端的过程中，系统产生的内能为10J C、小木块的质量 $m = 1 kg$ D、小木块与斜面间的动摩擦因数 $μ = 0.25$

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三、填空题

15. 如图为在光滑水平面上研究曲线运动的速度方向的实验。

(1)、将小钢球从小斜面上释放后，由于曲面挡板的作用，小钢球沿曲面做曲线运动，当小钢球离开挡板后将沿（选填“a”、“b”或“c”）方向运动，

(2)、以上现象说明：物体做曲线运动时，某点的速度方向就是曲线在这点的（选填“法线”或“切线”）方向。

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四、实验题

16. 如图所示是验证“机械能守恒定律”的实验装置，主要实验步骤如下：

①用天平测出滑块（含遮光条）质量 $M = 200$ g，用游标卡尺测出遮光条的宽度 $d = 12.0$ mm，并安装好实验装置；

②调节长木板上的两光电门A、B距离为s并固定；

③适当垫高长木板无滑轮一端以平衡摩擦力；

④摁住滑块，用不可伸长的轻绳绕过长木板末端的滑轮和滑块连接，另一端挂质量为 $m = 100$ g的钩码，轻绳与长木板平行；

⑤静止释放滑块，读出遮光条通过光电门A、B的遮光时间 $t_{A}$ 、 $t_{B}$ ，利用 $v = \frac{d}{t}$ 求出滑块在A、B两点的速度。

⑥计算出滑块从A到B过程中，钩码和滑块总动能的增加量，及钩码重力势能的减少量，对比二者关系。（取 $g = 9.8 m / s^{2}$ ）

回答下列问题：

(1)、某次实验中，调整 $s = 20$ cm，测得 $t_{A} = 0.04$ s、 $t_{B} = 0.01$ s，滑块通过光电门A时的速度以 $v_{A} =$ m/s，滑块通过光电门B时的速度 $v_{B} =$ m/s。

(2)、滑块从A到B过程，钩码和滑块总动能增加量为 $Δ E_{k} =$ ；滑块从A到B过程，钩码的重力势能减少量为 $E_{PG} =$ J（结果均保留3位有效数字）

(3)、改变s的取值，多次实验且数据测量准确，但仍然发现钩码的重力势能减少量总略小于滑块和钩码总动能增量 $Δ E_{k}$ ，可能的原因是
A．没有满足滑块质量远大于钩码质量 B．滑轮摩擦和空气阻力影响

C．平衡摩擦力过度
解决上述问题后，验证机械能守恒只需满足表达式 $2 m g s = (M + m) d^{2} (\frac{1}{t_{B}^{2}} - \frac{1}{t_{A}^{2}})$ 即可。

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五、解答题

17. 如图所示，某飞机在水平跑道上的滑跑可视为初速度为零的匀加速直线运动，当运动时间 $t = 40$ s时，飞机达到起飞速度 $v = 80$ m/s，且此时发动机的功率刚好达到额定功率 $P_{额} = 1.68 \times 10^{7}$ W。已知飞机质量 $m = 7.0 \times 10^{4}$ kg，飞机滑跑过程所受阻力不变，取 $g = 10 m / s^{2}$ 。针对飞机滑跑全过程求：

(1)、加速度的大小a和位移大小x；

(2)、牵引力大小F；

(3)、牵引力做的功W。

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18. 如图所示，在地面A点正上方高 $h = 0.2$ m处以初速度 $v_{0} = 1$ m/s水平抛出小球，小球刚好打到焊接在水平地面B点处的物块上，物块质量为 $m = 1$ kg，相撞后小球被弹到左边地面上，物块刚好被撞脱落，随后从B点沿光滑圆弧轨道静止滑下，圆弧轨道半径 $R = 0.4$ m，O为轨道圆心，C点为轨道最低点，OB与竖直方向夹角 $θ = 60 °$ ，忽略空气阻力，小球和物块可视为质点。取 $g = 10 m / s^{2}$ 。求：

(1)、小球抛出后射程AB长度x；

(2)、物块运动到C点的速度大小 $v_{C}$ ：

(3)、物块在C点时对轨道的压力大小F。

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19. 如图所示，质量均为 $m = 1$ kg的物块A、B，由跨过定滑轮的不可伸长轻绳相连，用手将A摁在光滑水平台上紧靠水平传送带左端，水平台和传送带平滑相接，B置于倾角 $θ = 30 °$ 的固定光滑斜面底端；设斜面底端为重力势能零点，轻绳两段分别与斜面、传送带平行，电动机使传送带始终以速度 $v_{传} = 2$ m/s逆时针转动，初始时刻A、B处于静止，绳子处于拉直状态；某时刻释放物块A同时给其水平向右瞬时冲量 $I_{0} = 4 \sqrt{6}$ N·s，A立即滑上传送带向右滑动（忽略物块A滑上传送带的时间），物块A在传送带上滑动过程中会留下划痕，向右运动最大位移 $s = 3$ m；斜面、传送带均足够长，B轻绳不断裂，定滑轮的质量与摩擦均不计，A、B视为质点，g取10 ${m/s}^{2}$ ，求：（结果可用根式表示）

(1)、运动过程中，物块B的最大重力势能 $E_{P G}$ ；

(2)、物块A在传送带上向右运动到最远过程中，A、B系统机械能的变化量 $Δ E$ ；

(3)、物块A开始运动到再次返回传送带左端过程中，传送带上的划痕长度 $x_{前}$ 。

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