安徽省蚌埠市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

试卷更新日期：2021-08-27 类型：期末考试

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一、单选题

1. 物体在做曲线运动的过程中，一定变化的物理量是（）

A、合外力 B、加速度 C、速度 D、速率

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2. 一物体的运动可以分解为匀速直线运动和匀变速直线运动两个分运动，则该物体的运动（）

A、一定是直线运动 B、一定是曲线运动 C、可能是匀速圆周运动 D、可能是匀变速直线运动

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3. 我国发射的第一艘货运飞船“天舟一号”与“天官二号”空间实验室完成对接后，其组合体在离地面高度约为 380km 的轨道上绕地球飞行．已知地球同步卫星的轨道离地面的高度约为 36000km，将组合体和同步卫星的运动都看成匀速圆周运动，则组合体的（）

A、线速度小于同步卫星的线速度 B、角速度小于同步卫星的角速度 C、周期小于同步卫星的周期 D、向心加速度小于同步卫星的向心加速度

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4. 如图所示， $A B C D$ 是竖直面内的固定光滑轨道，其中 $B C D$ 是圆心为 $O$ 、半径为 $R$ 的半圆弧， $B D$ 为直径， $O C$ 为水平半径， $A 、 D$ 在同一高度。将一小球从 $A$ 点由静止释放沿轨道运动，则（）

A、小球恰能运动到 $D$ 点 B、小球能通过 $D$ 点后做平抛运动 C、小球在 $C 、 D$ 之间某处离开轨道 D、小球运动到半圆弧轨道的某一点后沿原路返回到 $A$ 点

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5. 一人用力将质量 $600g$ 的篮球投出，使篮球以 $5m/s$ 的初速度飞向高度为3m的篮框。假设人投篮时对篮球的平均作用力为100N，人距离篮框水平距离4m，则人对篮球所做的功为（）

A、 $7 .5J$ B、 $300J$ C、 $400J$ D、 $500J$

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6. 如图所示，一条小船过河，河宽 $d = 60m$ ，河水流速 $v_{1} = 4m/s$ ，船在静水中速度 $v_{2} = 3m/s$ ，关于小船的运动，以下说法正确的是（）

A、以最短时间渡河，小船通过的位移为80m B、以最短时间渡河，小船相对岸的速度为5m/s C、以最短航程渡河，小船通过的位移为60m D、以最短航程渡河，小船相对岸的速度为5m/s

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7. 如图所示，以大小为 $v$ 的水平速度将甲球自 $P$ 点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30°的斜面上。再以大小为 $2 v$ 的水平速度将乙球自 $Q$ 点（未画出）抛出，乙球也能垂直落在该斜面上。甲、乙两个小球的质量相等，不计空气阻力，则甲、乙两球从抛出到落在斜面上的过程中重力做功之比为（）

A、1∶1 B、1∶2 C、1∶4 D、1∶6

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二、多选题

8. 一杯饮料放置在水平圆桌面上，桌面绕中心做匀速圆周运动，二者相对静止。则关于杯子（含饮料）的受力情况，下列说法正确的是（）

A、杯子受到重力、支持力和摩擦力的作用 B、杯子受到重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 C、杯子所受摩擦力的方向由杯子指向桌面中心 D、杯子所受摩擦力的方向与杯子的线速度方向相反

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9. 如图所示，质量为 $2 m$ 的木板静止在光滑的水平面上，质量为 $m$ 的小木块（可视为质点）以大小为 $3 v$ 的速度从左端滑上木板，经过一段时间小木块恰好停在木板的右端。已知木块和木板之间的滑动摩擦力为 $f$ ，则木块在木板上滑动过程中，下列说法正确的是（）

A、木块发生的位移为 $\frac{3 m v^{2}}{f}$ B、木板的长度为 $\frac{3 m v^{2}}{f}$ C、木板增加的动能为 $2 m v^{2}$ D、因摩擦而产生的热量为 $3 m v^{2}$

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10. 一物体在竖直向上的拉力作用下由静止向上运动，该过程中物体的机械能 $E$ 随上升高度 $h$ 的变化关系如图所示（不计空气阻力），图像中 $A$ 点处的切线斜率最大。则下列说法正确的是（）

A、在 $h_{1}$ 处物体所受的拉力最大 B、在 $h_{2}$ 处物体的动能最大 C、 $h_{2} ~ h_{3}$ 过程中合外力做的功为零 D、 $0 ~ h_{2}$ 过程中拉力始终做正功

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三、填空题

11. 如图为皮带传动装置。点 $b 、 c$ 分别为右侧两个共轴的轮缘上的点， $a$ 为左侧轮缘上的点，三个点到各自轮圆心的距离之比为 $R_{a} ： R_{b} ： R_{c} = 2 ： 1 ： 2$ ，则 $a 、 b 、 c$ 三个点的线速度之比为，角速度之比为（皮带不打滑）。

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12. 一物体以一定的速度水平抛出，经 $0 .3s$ 后其运动方向与水平方向成37°角，落地时速度方向与水平方向成60°角，则该物体抛出时的速度大小为 $m/s$ ，抛出点距地面的高度为m。（重力加速度 $g = {10m/s}^{2}$ ）

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13. 一质量为 $4 \times 10^{3} kg$ 的汽车，其额定功率为 $60kW$ ，该车在某平直公路上行驶时能达到的最大速度为 $30m/s$ ，则汽车在该公路上行驶时受到的阻力大小为 $N$ ；若以额定功率启动汽车，当汽车速度达到 $10m/s$ 时的加速度大小为 ${m/s}^{2}$ 。

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14. 如图为竖直固定在水平地面上半径为R的四分之三圆弧型细管，细管内壁光滑，开口B端切线水平。一小球直径略小于细管的内径（可忽略不计），该小球自细管开口A端的正上方P点由静止释放，小球经细管B端飞出并落在地面的C点（未画出），小球通过B端时恰好对管壁没有压力，则P点距地面的高度为， C点到A端的的水平距离为。

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四、实验题

15. 在探究平抛运动的特点时，可以选用图中两种装置进行研究。

(1)、图甲的实验中，听它们落地的声音，发现它们同时落地，分别改变小球距地面的高度和小锤击打的力度，发现两球仍同时落地，该现象说明平抛运动在竖直方向的分运动是运动；

(2)、图乙是实验室内研究平抛运动的装置。以下实验过程的一些做法，其中合理的有______。

A、安装斜槽轨道，使其末端保持水平 B、每次小球释放的初始位置可以任意选择 C、每次小球应从同一位置由静止释放 D、为描出小球的运动轨迹，描绘的点可以用折线连接

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16. 利用图1所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)、对于该实验，下列操作中对减小实验误差有利的是______________。

A、重物选用质量和密度较大的金属锤 B、两限位孔在同一竖直面内上下对正 C、精确测量出重物的质量 D、用手托稳重物，释放重物后接通电源

(2)、在实验中赵同学得到的一条点迹清晰的完整纸带如图2所示。纸带上的第一个点记为 $O$ ，另选连续的三个点 $A 、 B 、 C$ 进行测量，图中给出了这三个点到 $O$ 点的距离 $h_{A} 、 h_{B}$ 和 $h_{C}$ 的值，已知重物质量 $m = 1kg$ ，重力加速度 $g = 9 {.8m/s}^{2}$ ，打点计时器所用电源的频率为 $50Hz$ ，则打 $B$ 点时重物速度的大小 $v_{B} =$ $m/s$ ；重物下落 $h_{B}$ 的过程中重力势能的减少量 $Δ E_{P} =$ J。（结果保留2位小数）

(3)、若李同学的实验结果显示，重力势能的减少量小于动能的增加量，其原因可能是：____________

A、重物下落时受到的阻力过大 B、在计算中将 $g$ 取 ${10m/s}^{2}$ C、重物的质量测量错误 D、交流电源的频率小于 $50Hz$

(4)、张同学想用下述方法研究机械能是否守恒：在纸带上选取多个计数点，测量它们到起始点 $O$ 的距离 $h$ ，依据 $v = \sqrt{2 g h}$ 计算出对应计数点的重物速度 $v$ ，描绘 $v^{2} - h$ 图像，并做如下判断：若图像是一条过原点的直线，则重物下落过程中机械能守恒。请你回答张同学的判断依据是否正确？（填“正确”或“不正确”）

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五、解答题

17. 为更好地了解火星探测工程，小明同学通过互联网查阅到∶某火星探测器关闭发动机后，在离火星表面为 $h$ 的高度沿圆轨道运行，其周期为 $T$ 。已知火星半径为 $R$ ，万有引力常量为 $G$ ，求火星的质量和火星表面重力加速度的大小。

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18. 第二十四届冬奥会将于2022年在我国举行，图为冬奥会中跳台滑雪轨道的示意图。 $A B$ 为倾斜长直滑道， $B C$ 可视为半径 $R = 20m$ 光滑的圆弧滑道，二者平滑衔接， $C D$ 为坡度为30°的长直滑道。滑道 $B C$ 的高 $h = 10m$ ，圆弧最低端 $C$ 切线水平。质量 $m = 60kg$ 的运动员（含滑板）从 $A$ 处滑至 $B$ 点时的速度大小为 $v_{B} = 30m/s$ 。已知重力加速度 $g = {10m/s}^{2}$ ，不计空气阻力，运动员可视为质点，求：

(1)、运动员经过 $C$ 点时对滑道的压力大小；

(2)、运动员从 $C$ 点滑出到落回 $C D$ 滑道所用的时间。
（ $\sqrt{11} \approx 3.3$ ，结果保留2位有效数字）

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19. 如图所示，劲度系数 $k = 240N/m$ 的轻弹簧左端固定在竖直墙上，一质量 $m = 3kg$ 的物体置于动摩擦因数 $μ = 0.2$ 的水平面上，开始时弹簧右端与物体接触且处于原长。现施加水平向左的外力推物体，物体静止时弹簧被压缩了 $25cm$ （在弹性限度内），撤去外力，物体被弹出，物体离开弹簧后在水平面上继续向右运动了 $1m$ 才停下来，重力加速度 $g = {10m/s}^{2}$ ，求：

(1)、物体动能最大时，弹簧的形变量；

(2)、撤去外力前弹簧的弹性势能。

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20. 如图所示，轻质弹簧一端固定，另一端与一质量为 $m$ 、套在粗糙竖直固定杆A处的圆环相连，弹簧水平且处于原长。圆环从A处由静止开始下滑，经过 $B$ 处的速度最大，到达 $C$ 处的速度为零， $A C = h$ ；若圆环在 $C$ 处获得一竖直向上的速度 $v$ ，恰好能回到A，弹簧始终在弹性限度内，重力加速度为 $g$ 。

(1)、求圆环在 $C$ 处的弹性势能；

(2)、通过计算判断圆环上滑经过 $B$ 的速度大于下滑经过 $B$ 的速度。

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