湖北省2020-2021学年高一下学期物理期末联考试卷

试卷更新日期：2021-08-24 类型：期末考试

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一、单选题

1. 如图所示为“歼-10”战斗机在空中加油的情景，以下列哪个物体为参考系，可以认为加油机是运动的（　　）

A、地面 B、“歼-10”战斗机 C、加油机里的油箱 D、“歼-10”战斗机里的飞行员

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2. 某高一男生一分钟内完成了20个引体向上。若其质量为60kg，每次重心升高的高度约为1m， $g = 10 {m/s}^{2}$ 。则该男生在此过程中克服重力做功的平均功率约为（　　）

A、30W B、100W C、200W D、570W

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3. 利用国际单位制，可以推导出某个未知物理量的单位。已知一个球形物体在空中下落时的动力学方程为： $m g - \frac{1}{2} c ρ π r^{2} v^{2} = m a$ 。其中c为一个常量，ρ为密度，r为半径，v为速度。则常量c的国际单位是（　　）

A、没有单位 B、 $\frac{s^{2}}{kg \cdot m}$ C、 $\frac{s}{m}$ D、 $\frac{N \cdot s^{2}}{{kg}^{2}}$

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4. 在某一次高空抛物造成的伤害事故中，物体落在行人头上的速度大小约为25m/s，方向与水平面的夹角大约为53°，若此物体是从某高楼的窗户中沿水平方向抛出来的，物体可以看作质点，行人的身高大约1.8m。据此可以推算出物体大约是从高楼的第几层被抛出的。（设每层楼高3m， $g = 1 {0m/s}^{2}$ ，不计空气阻力。）（　　）

A、6楼 B、8楼 C、10楼 D、12楼

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5. 如图是“中国天眼”500m口径球面射电望远镜维护时的示意图。为不损伤望远镜球面，质量为m的工作人员被悬在空中的氮气球拉着，当他在离底部有一定高度的望远镜球面上缓慢行走时，氮气球对其有大小恒为 $\frac{3}{5} m g$ 、方向竖直向上的拉力作用，若将人视为质点，此时工作人员（　　）

A、受到的重力大小为 $\frac{2}{5} m g$ B、受到的合力大小为 $\frac{2}{5} m g$ C、对球面的作用力大小为 $\frac{2}{5} m g$ D、对球面的压力大小为 $\frac{2}{5} m g$

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6. 真空中静止的点电荷的电场线分布如图所示，A、B为同一条电场线上的两点。已知A点的场强为E_A ， B点的场强为E_B ， A、B两点之间距离为d，电荷量为+q的试探电荷在A点的电势能为E_pA ，在B点的电势能为E_pB。有关A、B两点的说法正确的是（　　）

A、该试探电荷在A点受静电力较小 B、该试探电荷在B点具有的电势能较大 C、A，B两点间的电势差等于 $(\frac{E_{A} + E_{B}}{2}) d$ D、A，B两点间的电势差等于 $\frac{E_{p}_{A} - E_{p}_{B}}{q}$

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7. 某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。已知t = 0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　）

A、t = 5s时电梯处于失重状态 B、8~9s内电梯在做减速运动 C、10~15s内电梯在上行 D、17~20s内电梯在下行

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8. 关于运动状态与所受外力的关系，下列说法正确的是（）

A、物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态 B、物体的运动方向一定与它所受的合力的方向相同 C、物体受到恒定的力作用时，它的运动状态可以不发生改变 D、物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态一定发生改变

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9. 如图，固定斜面的倾角 $θ = 30 °$ ，物体A与斜面之间的动摩擦因数 $μ = \frac{\sqrt{3}}{2}$ ，轻弹簧下端固定在斜面底端，弹簧处于原长时上端位于C点。用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A和B，滑轮右侧绳子与斜面平行，A的质量为2m，B的质量为m，初始时物体A到C点的距离为L。现给A、B一初速度 $v_{0} (v_{0} > \sqrt{g L})$ ，使A开始沿斜面向下运动，B向上运动，物体A将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C点。已知重力加速度为g，不计空气阻力，整个过程中，轻绳始终处于伸直状态，则（　　）

A、物体A向下运动刚到C点时的速度大小 $\sqrt{v_{0}^{2} - g L}$ B、物体A向下运动刚到C点时的速度大小 $\sqrt{v_{0}^{2} - 2 g L}$ C、弹簧的最大压缩量为 $\frac{1}{2} (\frac{v_{0}^{2}}{g^{2}} - L)$ D、弹簧的最大压缩量为 $(\frac{v_{0}^{2}}{g} - L)$

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二、多选题

10. 和谐号动车经过一段弯道时，显示屏上显示的速率是216km/h。某乘客利用智能手机自带的指南针正在进行定位，他发现“指南针”的指针在5s内匀速转过了9°。则在此5s时间内，动车（　　）

A、转过的角度 $Δ θ = 9 rad$ B、转弯半径为 $\frac{6000}{π} m$ C、角速度为 $\frac{π}{100} rad/s$ D、向心加速度约为 $11 {m/s}^{2}$

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11. 2021年5月15日清晨7：18，“天问一号”的火星车“祝融号”成功着陆火星。已知火星的质量和半径分别约为地球的 $\frac{1}{10}$ 和 $\frac{1}{2}$ ，此时火星距离地球大约 $3.2 \times 10^{11} m$ ，g取 $10 m / s^{2}$ 。（　　）

A、地球指挥站与“天问一号”在进行无线通讯时有大约18分钟的延时 B、“天问一号”围绕火星运行时的半长轴的三次方与周期的二次方的比值和我国的“天宫空间站”围绕地球运行时的半长轴的三次方与周期的二次方的比值相等 C、火星表面的重力加速度约为地球表面重力加速度的 $\frac{1}{6}$ D、“天问一号”从围绕火星做匀速圆周运动的轨道上降落到火星表面的过程中要经过减速变轨

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三、实验题

12. 为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为 $d = 2.0 cm$ 的遮光条。滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间记为 $Δ t_{1} = 0.20 s$ ，通过第二个光码电门的时间记为 $Δ t_{2} = 0.05 s$ ，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间记为 $t = 2.5 s$ 。遮光条通过第一个光电门的速度 $v_{1} =$ m/s；通过第二个光电门的速度 $v_{2} =$ m/s；滑块的加速度 $a =$ ${m/s}^{2}$ 。

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13. 在“测量金属丝的电阻率”实验中，金属丝的电阻约为5Ω。

(1)、用螺旋测微器测量金属丝直径d，示数如图所示，d=mm；

(2)、实验中提供的器材有开关、若干导线及下列器材：
电压表V₁（量程0~3V，内阻约3kΩ）；

电压表V₂（量程0~15V，内阻约15 kΩ）

电流表A₁（量程0~0.6A，内阻约0.1 Ω）；

电流表A₂（量程0~3A内阻约0.2Ω）

滑动变阻器0~5 Ω

电源（电动势为3V，内阻很小）

甲同学为了使金属丝两端电压调节范围更大，并使测量结果尽量准确，应选用下图所示的哪个电路进行实验________；

A、 B、 C、 D、

(3)、实验时电压表应选，电流表应选；（选填“V₁、V₂、A₁、A₂”）

(4)、乙同学利用如下图所示的电路进行实验时，向左移动滑片，滑动变阻器两端的电压U和流过它的电流I均发生变化，设变化量分别为ΔU、ΔI。请你判断此过程中 $| \frac{Δ U}{Δ I} |$ 的值（选填“增大”、“减小”或者“不变”）。（不考虑温度对电阻的影响）

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四、解答题

14. 在平直的公路上，一辆小汽车前方 $x_{0} = 24 m$ 处有一辆大客车正以 $v = 10 m/s$ 的速度匀速前进，这时小汽车从静止出发以 $a = 2 {m/s}^{2}$ 的加速度追赶。求：

(1)、小汽车追上大客车所用的时间；

(2)、追上时小汽车的速度大小；

(3)、追上前小汽车与大客车之间的最大距离。

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15. 北京2022年冬奥会雪车项目的比赛将在国家雪车雪橇中心进行。比赛可以分为两个过程：过程1中运动员手推雪车沿斜向下的赛道奔跑获得初始速度，如图1所示；过程2中运动员跳入车体内，呈坐姿在弯曲的赛道上无动力滑行，如图2所示。设雪车的质量为 $m_{1}$ ，运动员的质量为 $m_{2}$ ，重力加速度为g，忽略冰面与雪车之间的摩擦。

(1)、过程1中运动员推车使雪车的速度由0增加到 $v_{0}$ ，这一过程中赛道的高度差为h，求该过程中运动员对雪车做的功W；

(2)、过程2中运动员乘坐雪车通过了半径为r的一小段圆形水平弯道，弯道处的赛道均向内侧倾斜。若运动员和雪车整体看作质点，雪车速度大小恒为v，求此弯道处赛道对整体的支持力 $F_{N}$ 的大小。

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16. 在一个以O为圆心，半径为R的圆形区域内有一方向与纸面平行的匀强电场，AB为圆的直径，如图所示。质量为m，电荷量为 $q (q > 0)$ 的带电粒子在纸面内自A点先后以大小不同的初速度进入电场，速度方向与电场方向垂直。已知刚进入电场时速度为零的粒子，从圆周上的C点以速率v穿出电场，AC与AB的夹角 $θ = 60 °$ 。运动中粒子仅受电场力作用。

(1)、求电场强度的大小；

(2)、为使粒子穿过电场后从B点射出，该粒子进入电场时的初速度v₁应为多大；

(3)、为使粒子穿过电场后动能的增加量最大，该粒子进入电场时的初速度v₂应为多大。

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