河南省驻马店市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-08-24 类型：期末考试

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一、单选题

1. 在曲线运动中，下列说法正确的是（　　）

A、物体运动的速度可能不变 B、物体所受合力一定是变力 C、牛顿第二定律 $F = m a$ 不再适用 D、速度方向总是沿轨迹的切线方向

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2. 在一端封闭、长0.9m的玻璃管内注满清水，水中有一红蜡做的小圆柱P，如图所示。当小圆柱P从底端匀速上升到顶端的过程中，玻璃管始终保持竖直状态沿水平方向以0.48m/s的速度向右移动了1.2m。若小圆柱可视为质点，则相对于地面，小圆柱（　　）

A、运动的速度大小为0.36m/s B、运动的速度大小为0.48m/s C、运动的速度大小为0.60m/s D、运动的速度大小为0.64m/s

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3. 如图所示，长为L不可伸长的轻绳，一端拴着小球，另一端系在竖直细杆上。手握细杆轻轻摇动一段时间后，小球在水平面内做匀速圆周运动，此时轻绳与竖直细杆夹角为45°。已知重力加速度为g，不计一切阻力，则小球运动的周期为（　　）

A、 $2 π \sqrt{\frac{L}{\sqrt{2} g}}$ B、 $2 π \sqrt{\frac{L}{g}}$ C、 $2 π \sqrt{\frac{\sqrt{2} L}{g}}$ D、 $\sqrt{\frac{2 L}{g}}$

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4. 如图所示，质量为M的斜劈静止在光滑水平面上，斜劈的上表面粗糙，一个质量为m的小物块从斜劈的顶端由静止滑下，则由斜劈和小物块组成的系统，在小物块下滑过程中（　　）

A、动量守恒，机械能守恒 B、动量守恒，机械能不守恒 C、动量不守恒，机械能守恒 D、动量不守恒，机械能不守恒

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5. 2021年5月15日7时18分，“天问一号”探测器在火星成功着陆，中国成为第二个成功着陆火星的国家。假定火星上风速约为18m/s，火星大气密度约为 $1.3 \times 10^{- 2} {kg/m}^{3}$ ，“祝融号”火星车迎风面积约为 $6 m^{2}$ ，风垂直吹到火星车上速度立刻减为零。则火星车垂直迎风面受到的压力约为（　　）

A、1.4N B、25N C、140N D、2500N

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6. 假定在火星表面完成下面的实验：在固定的竖直光滑圆形轨道内部与圆心等高处有一个质量为m的小球（可视为质点），如图所示，当给小球一竖直向下的瞬时冲量I时，小球恰好能在竖直平面内做完整的圆周运动。已知轨道半径为r，火星半径为R、引力常量为G，则火星的质量为（　　）

A、 $\frac{I^{2} R^{2}}{3 G m^{2} r}$ B、 $\frac{I^{2} r^{2}}{3 G m^{2} R}$ C、 $\frac{I^{2} R}{3 G m r^{2}}$ D、 $\frac{I^{2} R^{2}}{5 G m r}$

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7. 如图所示，在固定水平圆盘上，一质量为0.01kg的小球用长为1m的细绳系着，绳子另一端套在中轴O上。小球从P点开始绕O点做圆周运动，转过半周达到Q点时速度大小为10m/s，从P点到Q点小球的动能减少 $2 π$ J（ $π$ 为圆周率），则小球在Q点时受到的合力大小为（　　）

A、1N B、 $\sqrt{3}$ N C、 $\sqrt{5}$ N D、3N

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8. 如图所示，P为竖直圆上一点，Pd沿竖直方向，Pb是圆的一条直径，Pa为水平弦。现将一小球从P点以某一大小恒定的初速度沿该圆所在的竖直平面抛出，已知抛出后的小球除受到重力作用外，还始终受到一个恒力F作用，该恒力F方向在竖直平面内。小球抛出的速度方向不同，该小球会经过圆周上不同的点，在这些圆周上的所有点中，小球经过c点的动能最大。则下列说法正确的是（　　）

A、小球一定沿Pd竖直下落 B、小球可能沿Pc做直线运动 C、小球一定做类平抛运动 D、小球可能做类平抛运动

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9. 以下对机械能守恒的理解正确的是（　　）

A、如果机械能只在系统内部物体间转移，则该系统机械能一定守恒 B、如果系统内部只有动能与势能的相互转化，则该系统机械能一定守恒 C、如果物体受力平衡，则物体与地球组成的系统机械能一定守恒 D、如果外力对一个系统所做的功为0，则该系统机械能一定守恒

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二、多选题

10. 将质量为m的小球以大小为 $v_{0}$ 的水平速度抛出，落地时其速度大小为 $\sqrt{2} v_{0}$ ，已知重力加速度为g，不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　）

A、小球在空中运动的时间为 $\frac{\sqrt{2} v_{0}}{g}$ B、小球在空中运动的时间为 $\frac{v_{0}}{g}$ C、重力对小球做功的最大功率为 $\sqrt{2} m g v_{0}$ D、重力对小球做功的最大功率为 $m g v_{0}$

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11. 如图所示，A、B两点分别位于大、小轮的边缘，C点位于大轮半径的中点，大、小轮半径之比是2∶1，轮间靠摩擦传动，接触面上无滑动。则下列说法正确的是（　　）

A、A，B两点的角速度相等 B、B，C两点的线速度相等 C、A，C两点的周期相等 D、B，C两点的角速度之比为2∶1

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12. 如图所示，在地面指挥中心控制下，飞船由近地点圆形轨道A，经椭圆轨道B转移到过远地点的圆轨道C。轨道A与轨道B相切于P点，轨道B与轨道C相切于Q点，以下说法正确的是（　　）

A、卫星在轨道B上由P向Q运动的过程中机械能越来越少 B、卫星在轨道C上经过Q点的速率大于在轨道B上经过Q点的速率 C、卫星在轨道C上运动的周期大于在轨道B上运动的周期 D、卫星在轨道B上经过Р点的加速度大于在轨道A上经过Р点的加速度

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三、实验题

13. 在“研究平抛运动”的实验中，某同学用甲图完成了平抛运动实验，记录下了小球运动途中的O、A、B、C四点的位置。取O点为坐标原点（O点不是抛出点），水平方向为x轴，竖直方向为y轴，各点的位置坐标如乙图所示，重力加速度大小g取 $10 {m/s}^{2}$ ，则由此可知：

(1)、小球从A点运动到C点所用时间为s。

(2)、小球运动到B点时，其速度的水平分量大小为m/s，竖直分量大小为m/s。

(3)、小球抛出点的位置坐标是cm，cm。

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14. 图甲为某实验小组同时测量A、B两个箱子质量的装置图，其中D为铁架台，E为固定在铁架台上的轻质定滑轮（质量和摩擦可忽略不计），F为光电门，C为固定在A上、宽度为d的细遮光条（质量不计），此外，该实验小组还准备了一套砝码（总质量为 $m_{0} = 1$ kg）和刻度尺等，请在以下实验步骤中按要求作答。

⑴在铁架台上标记一位置O，并测得该位置与光电门F之间的高度差h。

⑵取出质量为m的砝码放在A箱子中，剩余砝码都放在B箱子中，让A从位置O由静止开始下降，则A下落到F处的过程中，其机械能是的（填增加、减少或守恒）。

⑶记录下遮光条通过光电门的时间t，根据所测数据可计算出A下落到F处的速度 $v =$ ，下落过程中的加速度大小 $a =$ （用d、t、h表示）。

⑷改变m重复（2）（3）步骤，得到多组m与a的数据，作出a-m图像如图乙所示。可得A的质量 $m_{A} =$ kg，B的质量 $m_{B} =$ kg（重力加速度大小g取 $9.8 {m/s}^{2}$ ）。

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四、解答题

15. 地球赤道处，一物体随地球自转的速度为v，地球可视为半径为R的圆形均匀球体。已知地球表面处的重力加速度为g，求地球静止轨道同步卫星离地面的高度h。

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16. 如图所示，质量为m的小球A以水平初速度 $v_{0}$ 与放置于水平桌面边缘的相同小球B发生碰撞，碰后二者粘在一起，最后垂直打在倾角为 $θ$ 的斜面上，假设与斜面的作用时间为t（t极短，重力的冲量可忽略不计），且碰后不反弹，小球可视为质点，求小球对斜面的作用力大小。

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17. 质量为1.0kg的物体以某一初速度在水平面上滑行，由于摩擦力的作用，其动能随位移变化的情况如图所示，重力加速度g取 $10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物体与水平面间的动摩擦因数。

(2)、位移为3m时物体运动的加速度。

(3)、物体滑行的总时间。

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18. 如图所示，两长度均为L的轻杆一端通过铰链相连，另一端通过铰链分别连接一个质量为3kg可视为质点的物块，物块放置于粗糙水平地面上，物块与地面间的动摩擦因数为0.2.开始两杆夹角为120°，用一竖直向上的恒力F作用于两杆相连处将两个物块拉近，如图甲所示；当两物块相距最近时，两杆夹角恰为60°，如图乙所示。已知重力加速度大小g取 $10 {m/s}^{2}$ ，忽略铰链处的摩擦和空气阻力。

(1)、物块运动过程中，所受摩擦力是恒力还是变力？（不需写出判断依据）

(2)、求恒力F的大小。

(3)、求两物块相距最近时，小物块受到的摩擦力大小。

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