江西省吉安市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. 下列几种运动不属于完全失重现象的是（　　）

A、体育器材在空中做抛体运动（空气阻力不计） B、汽车在拱形桥上刚好“飘”起来 C、游乐园“飓风飞椅”做匀速圆周运动 D、空间实验室绕地球做匀速圆周运动

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2. 下列图像可能表示物体做曲线运动的是（　　）

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示，斜面的倾角为 $α$ ，物体与斜面间的滑动摩擦因数为 $μ$ ，物体刚好沿斜面下滑，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列关系式正确的是（　　）

A、 $μ = \sin α$ B、 $μ = \frac{1}{\sin α}$ C、 $μ = \tan α$ D、 $μ = \frac{1}{\tan α}$

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4. 一架军用飞机平行海平面匀速飞行，进行水雷投放试验。每隔5s释放一颗水雷，先后共释放4个。若不计空气阻力，飞机距水面足够高，则四颗水雷落水前在空中的排列情况是（　　）

A、 B、 C、 D、

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5. 如图所示，质量分别为 $m_{A}$ 、 $m_{B}$ 的物块A，B，与水平放置的圆盘间的滑动摩擦因数分别为 $μ_{A}$ 、 $μ_{B}$ ，与圆盘的圆心O间的距离分别为 $r_{A}$ 、 $r_{B}$ ，两物块随圆盘绕过圆心O的竖直轴匀速转动，角速度为 $ω$ ，重力加速度为g，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，下列说法中正确的是（　　）

A、若 $m_{A} > m_{B}$ ，随着 $ω$ 的增大，B先相对圆盘滑动 B、若 $μ_{A} = μ_{B}$ ，随着 $ω$ 的增大，A先相对圆盘滑动 C、随着 $ω$ 的增大，两物体同时相对圆盘滑动时，则有 $μ_{A} r_{B} = μ_{B} r_{A}$ D、两物块随着圆盘做匀速圆周运动的向心力大小之比为 $\frac{m_{A} r_{B}}{m_{B} r_{A}}$

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6. 如图所示，月球的半径为R，甲、乙两种探测器分别绕月球做匀速圆周运动与椭圆轨道运动，两种轨道相切于椭圆轨道的近月点A，圆轨道距月球表面的高度为 $\frac{R}{2}$ ，椭圆轨道的远月点B与近月点A之间的距离为6R，若甲的运动周期为T，则乙的运动周期为（　　）

A、 $3 \sqrt{2} T$ B、3T C、 $2 \sqrt{2} T$ D、2T

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二、多选题

7. 如图所示，河宽为d，河水的流速 $v_{水}$ 恒定、船在静水中的速度 $v_{静}$ 的大小不变，船从河岸的A点沿虚线轨迹运动，匀速到达河对岸的B点， $v_{水}$ 、 $v_{静}$ 与虚线的夹角分别为 $α$ 、 $β$ ，下列说法正确的是（　　）

A、船的实际运行速度为 $v = v_{水} \cos α + v_{静} \cos β$ B、船的实际运行速度 $v = v_{水} \sin α + v_{静} \sin β$ C、渡河时间与河水的流速 $v_{水}$ 有关 D、当 $α + β = 60 °$ 时，渡河的时间为 $\frac{2 \sqrt{3} d}{3 v_{静}}$

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8. 如图所示，竖直面内半径为R的半圆轨道固定在水平地面上，A为半圆轨道的最低点；光滑木板（不计厚度）固定在轨道的A、B两点之间，A、B两点的高度差为h，小球（视为质点）由B点静止释放，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、可以求出小球在A点的动能 B、可以求出小球在A点的速度大小 C、无法求出小球沿木板运动的时间 D、可以求出小球沿木板运动的时间为 $2 \sqrt{\frac{R}{g}}$

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9. 如图所示，质量为m的物体（可视为质点）以某一速度从A点冲上倾角为 $30 °$ 的固定斜面，其减速运动的加速度大小为 $\frac{3}{4} g$ ，该物体在斜面上能够上升的最大高度为h，则在这个过程中物体（　　）

A、重力势能增加了 $m g h$ B、机械能损失了 $\frac{1}{4} m g h$ C、动能损失了 $\frac{3}{2} m g h$ D、克服摩擦力做功 $\frac{1}{2} m g h$

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10. 如图甲所示，“水上飞人”是一种水上娱乐运动。喷水装置向下持续喷水，总质量为M的人与喷水装置，受到向上的反冲作用力腾空而起，在空中做各种运动。一段时间内，人与喷水装置在竖直方向运动的v-t图像如图乙所示，水的反冲作用力的功率恒定，规定向上的方向为正，忽略水管对喷水装置的拉力以及空气的阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　）

A、 $t_{1} ~ t_{2}$ 时间内，水的反冲作用力越来越大 B、水的反冲作用力的功率为 $M g v_{2}$ C、 $t_{1}$ 时刻，v-t图像切线的斜率为 $\frac{v_{2} - v_{1}}{v_{1}} g$ D、 $t_{2} ~ t_{3}$ 时间内，水的反冲作用力做的功为 $M g v_{2} t_{3}$

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11. 如图甲所示，轻质弹簧放置在光滑的水平面上，左端系在墙上，与弹簧右端连接的质量为m的物块，在水平向右的拉力F的作用下，由静止开始向右运动，物块刚开始运动时，弹簧处于原长，弹簧对物块拉力的大小 $F_{T}$ 与物块向右运动的位移大小x的关系图像如图乙所示，在弹簧的弹性限度内，下列说法中正确的是（　　）

A、弹簧的总长等于物块向右运动的位移x的大小 B、 $F_{T} - x$ 关系图像的斜率表示弹簧的劲度系数 C、若水平向右的拉力F为恒力，则物块的加速度越来越大 D、物块向右运动的位移大小由 $x_{1}$ 变为 $x_{2}$ 的过程中，物块克服弹簧的拉力做的功为 $\frac{(F_{T1} + F_{T2}) (x_{2} - x_{1})}{2}$

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12. 如图所示，木块（视为质点）的质量 $m = 2 kg$ 与长木板静止叠放在光滑的水平面上，木块与木板间的动摩擦因数为 $μ = \frac{1}{3}$ ，现在给木块的水平拉力F是木板重力的2倍，则木块、木板刚好要发生相对运动，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，下列说法正确的是（　　）

A、此时木板相对木块有向右运动的趋势 B、此时整体所受的合力小于F C、木板的质量为 $1 kg$ D、此时整体的加速度为 $\frac{20}{3} m / s^{2}$

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三、实验题

13. 用如图甲所示的实验装置来测量重力加速度。砝码与纸带一起做自由落体运动，打点计时器的周期为T，实验结束后测出纸带上计数点间的距离如图乙所示，回答下列问题：（用题目中所给物理量的符号表示）

(1)、打点计时器打下D点时，砝码对应的速度为；

(2)、测得的重力加速度为；

(3)、计算可得打点计时器打下A点时，砝码对应的速度为。

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14. 用如图所示的装置来探究碰撞过程中系统的机械能是否守恒。质量为 $m_{B}$ 的小钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为 $m_{A}$ 的小钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，且细线与竖直线之间夹角为 $α$ ；小钢球A由静止释放，摆到最低点时恰与小钢球B发生对心正碰，碰撞后，小钢球A能向左运动到最大高度C处，此时细线与竖直方向的夹角为 $β$ ，小钢球B落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸D，用来记录小钢球B的落点，测得落点与初始时小钢球B球心在水平面上投影的水平距离为s，重力加速度为g，取小钢球A摆到最低点时球心所在水平面为零势能面，用题中所给物理量的符号回答下列问题：

(1)、刚要发生碰撞时小钢球A的机械能为，碰撞刚结束时小钢球B的机械能为；

(2)、若等式成立，则表明碰撞过程中系统的机械能守恒。

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四、解答题

15. 如图所示，倾角为 $θ$ 的斜面固定在水平地面上，质量为m的物块在水平拉力F（大小未知）的作用下，沿斜面以速度v匀速下滑、斜面光滑且足够长，重力加速度为g，求：

(1)、斜面对物块的支持力的大小及重力的功率；

(2)、物块在运动时间t内，拉力F做的功。

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16. 如图所示，甲、乙两小球分别以水平初速度 $v_{1}$ 、 $v_{2}$ ，从不同点 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 点做平抛运动，落点都在倾角为 $53 °$ 的斜面上的P点；甲落在P点时，位移 $O_{1} P$ 方向正好与斜面垂直；乙落在P点时，速度方向正好与斜面垂直；已知甲的运动时间 $t_{1} = 1.5 s$ ，乙的初速度 $v_{2} = 20 m / s$ ，重力加速度 $g = 10 m / s^{2}$ ，已知 $\sin 53 ° = 0.8$ ， $\cos 53 ° = 0.6$ ，求：

(1)、甲的初速度 $v_{1}$ 及乙的运动时间 $t_{2}$ ；

(2)、 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 两点的距离。

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17. 假设探测器到达火星，静止在火星表面上时，内部进行了竖直上抛运动实验，小球以速度 $v_{0}$ 竖直向上抛出，只在重力作用下经过时间 $t_{0}$ 返回（竖直上抛过程，小球上升高度远小于火星半径），当探测器贴着火星表面做匀速圆周运动时，周期是T，万有引力常量为G，忽略火星的自转，把火星看成球体，求。

(1)、火星表面的重力加速度以及火星的密度；

(2)、火星的半径。

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18. 如图所示，内壁光滑的圆管轨道竖直放置，由两个半径相同的四分之一圆弧组成，A点是轨道的最高点，B点为两圆管圆弧的连接点，与两圆心 $O_{1}$ 、 $O_{2}$ 等高，轨道与水平地面正好相切于最低点C。质量为 $m = 0.2 kg$ 的小球从A点由静止开始沿着圆管向下运动，经过C点进入粗糙的地面直至停止运动，小球与地面间的动摩擦因数为 $μ = 0.5$ ，重力加速度 $g = 10 {m/s}^{2}$ ，求：

(1)、A、C两点轨道对小球的弹力大小之和；

(2)、若小球到达C点时的速度为 $2 \sqrt{10} m/s$ ，求圆弧的半径以及小球在地面上运动过程中克服摩擦力做功的平均功率（结果可用根式表示）。

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