山西省怀仁市2020-2021学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-03-21 类型：期中考试

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一、单选题

1. 一质量为2kg的质点在xOy平面内运动，在x方向的x-t图像和y方向的v-t图像分别如图所示。下列关于该质点的说法正确的是（）

A、初速度为3m/s B、做匀变速直线运动 C、初速度方向与合外力方向垂直 D、所受的合外力为3N

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2. 如图所示，倾角θ=30°的斜面AB，在斜面顶端B向左水平抛出小球1、同时在底端A正上方与B等高处水平向右抛出小球2，小球1、2同时落在P点，P点为斜边AB的中点，则（）

A、小球2一定垂直撞在斜面上 B、小球1、2的初速度可以不相等 C、小球1落在P点时与斜面的夹角为30° D、改变小球1的初速度，小球1落在斜面上的速度方向都平行

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3. 如图所示，用一根长杆和两个定滑轮的组合装置来提升重物 M，长杆的一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处于左侧滑轮正下方 0 点处，在杆的中点 C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物 M，C 点与 o 点距离为 L，现在杆的另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度 ω 缓缓转至水平（转过了 90°角）．下列有关此过程的说法中正确的是（）

A、重物 M 做匀速直线运动 B、重物 M 做匀变速直线运动 C、整个过程中重物一直处于失重状态 D、重物 M 的速度先增大后减小，最大速度为L

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4. 如图所示，三个可视为质点的、相同的木块A、B和C放在转盘上，质量均为m，C放在A的上面，A和B两者用长为L的细绳连接，木块与转盘、木块与木块之间的动摩擦因数均为k，A放在距离转轴L处，整个装置能绕通过转盘中心的转轴O₁O₂转动。开始时，绳恰好伸直，现让该装置从静止开始转动，使角速度缓慢增大，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，以下说法正确的是（）

A、当 $ω > \sqrt{\frac{k g}{3 L}}$ ，绳子一定有弹力 B、当 $ω > \sqrt{\frac{3 k g}{4 L}}$ 时，A，B相对于转盘会滑动 C、当 $ω = \sqrt{\frac{3 k g}{4 L}}$ ， C受到的摩擦力为kmg D、ω在 $\sqrt{\frac{k g}{2 L}} < ω < \sqrt{\frac{3 k g}{4 L}}$ 范围内增大时，绳子的拉力不变

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5. 如下图所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知m_A＝6kg、m_B＝2 kg，A、B间动摩擦因数 μ＝0.2，现用水平力F向右拉A，g取10 m/s² ，（已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力），则（）

A、当拉力F<12 N时，A静止不动 B、当拉力F=12 N时，A相对B滑动 C、当拉力F＝10 N时，B受A的摩擦力等于10 N D、当拉力F＝60 N时，B受A的摩擦力等于12 N

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6. 在某玻璃自动切割生产线上，宽 $6 m$ 的成型玻璃板以 $2 \sqrt{3} m / s$ 的速度匀速向前运动，在切割工序处，金刚钻的割刀速度为 $4 m / s$ ，为了使割下的玻璃都成规定尺寸的矩形，则下列说法正确的是（）

A、金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成 $30 °$ B、金刚钻的割刀速度与玻璃板的运动方向成 $60 °$ C、切割一次的时间为 $4 s$ D、切割一次的时间为 $3 \sqrt{3} s$

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7. 三角形传送带以 $1 m / s$ 的速度逆时针匀速转动，两边的传送带长都是 $2 m$ 且与水平方向的夹角均为 $37 °$ 。现有两个小物块A、B从传送带顶端都以 $1 m / s$ 的初速度沿传送带下滑，物块与传送带间的动摩擦因数都是0.5，下列说法正确的是（）

A、物块A，B不同时到达传送带底端 B、物块A先到达传送带底端 C、物块A，B在传送带上的划痕长度不相同 D、传送带对物块A无摩擦力作用

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8. 假设地球可视为质量均匀分布的球体已知地球表面的重力加速度在两极的大小为 $g_{0}$ ，在赤道的大小为g；地球半径为R，引力常数为G，则不正确的是（）

A、地球同步卫星距地表的高度为 $(\sqrt[3]{\frac{g_{0}}{g_{0} - g}} - 1) R$ B、地球的质量为 $\frac{g R^{2}}{G}$ C、地球的第一宇宙速度为 $\sqrt{g_{0} R}$ D、地球密度为 $\frac{3 g_{0}}{4 π R G}$

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9. 某物体做直线运动，设该物体运动的时间为t，位移为x，其 $\frac{x}{t^{2}} - \frac{1}{t}$ 图象如图所示，则下列说法正确的是（）

A、物体做的是匀加速直线运动 B、t=0时，物体的速度为ab C、0～b时间内物体的位移为2ab² D、0～b时间内物体做匀减速直线运动，b～2b时间内物体做反向的匀加速直线运动

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二、多选题

10. A、B两个物体相互接触，但并不粘合，放置在水平上，两物体的质量 $m_{A}$ 为4kg，为 $m_{B}$ 为6kg。两物体与接触面间的动摩擦因数 $μ = 0.02$ ，从t=0开始，推力 $F_{A}$ 和拉力 $F_{B}$ 分别作用于A、B上， $F_{A}$ 、 $F_{B}$ 随时间的变化规律为： $F_{A} = (8 - 2 t) (N)$ ， $F_{B} = (2 + 2 t) (N)$ ，则（）

A、前1.5s内，克服摩擦力做功1.8J B、第2s内B的位移为1.5m C、t=3.6s时，A物体的速度为2.24m/s D、A，B分离时，B物体所受合力的功率为9.6w

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11. 如图所示，物体A、B的质量均为m，二者用细绳连接后跨过定滑轮，A静止在倾角θ=30°的斜面上，B悬挂着，且斜面上方的细绳与斜面平行。若将斜面倾角θ缓慢增大到45°，物体A仍保持静止，不计滑轮摩擦。则下列判断正确的是（）

A、物体A对斜面的压力可能增大 B、物体A受的静摩擦力一定减小 C、物体A受的静摩擦力可能增大 D、物体A受斜面的作用力一定减小

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12. 火星周围笼罩着空气层，与地球空气层相似。若宇航员在火星表面附近由静止释放一个质量为m的小球，小球在下落过程中由于受到空气阻力，其加速度a随位移x变化的关系图像如图所示。已知火星的半径为R、自转周期为T，引力常量为G，忽略火星自转对重力的影响，则下列说法正确的是（）

A、火星的“第一宇宙速度”为 $\sqrt{a_{0} R}$ B、火星的质量为 $\frac{a_{0} R}{G}$ C、火星静止轨道卫星的轨道半径为 $T \sqrt{a_{0} R}$ D、小球下落过程中的最大速度为 $\sqrt{a_{0} x_{0}}$

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三、实验题

13. 用如图甲所示的实验装置，探究加速度与力、质量的关系实验中，将一端带定滑轮的长木板放在水平实验桌面上，实验小车通过轻细绳跨过定滑轮与砂桶相连，小车与纸带相连，打点计时器所用交流电的频率为 $f = 50 Hz$ 。平衡摩擦力后，在保持实验小车质量不变的情况下，放开砂桶，小车加速运动，处理纸带得到小车运动的加速度为a；改变砂桶中沙子的质量，重复实验三次。

(1)、在验证“质量一定，加速度a与合外力F的关系”时，某学生根据实验数据作出了如图乙所示的 $a - F$ 图像，其中图线不过原点并在末端发生了弯曲现象，产生这两种现象的原因可能有___________。

A、木板右端垫起的高度过小（即平衡摩擦力不足） B、木板右端垫起的高度过大（即平衡摩擦力过度） C、砂桶和沙子的总质量m远小于小车和砝码的总质量M（即 $m < < M$ ） D、砂桶和沙子的总质量m未远小于小车和砝码的总质量M

(2)、实验过程中打出的一条理想纸带如图丙所示，则小车运动的加速度 $a =$ $m / s^{2}$ 。（结果保留2位有效数字）

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14. 某实验小组做“测量滑块与长木板之间的动摩擦因数”实验时，实验装置如图甲所示。
在水平桌面上固定放置一块长木板，长木板的一端固定一轻质定滑轮，靠近定滑轮的B处固定一个光电门，现有一滑块上端固定遮光片，侧面固定另一轻质滑轮，如图甲所示，在绳子的作用下从长木板另一端A处由静止释放，经过一段时间滑块通过B处的光电门。A、B之间的距离保持L=0.5m不变。不计滑轮质量及其与绳子之间的摩擦。

(1)、实验时，下列必要的操作是____（请填正确答案标号）；

A、用天平测出重物的质量 B、将长木板不带滑轮的一端略微垫高，以平衡摩擦力 C、调整滑轮及力传感器的位置，使绳子处于水平状态 D、为减小实验误差，实验中一定要保证重物质量远小于滑块及遮光片的总质量

(2)、某次实验时，光电门显示遮光时间为t，此时力传感器示数为F。已知遮光片的宽度为d，则遮光片通过光电门时的速度 $v$ =（用给定字母表示），从而可以得到一组（ $v^{2}$ ， F）数据；然后多次改变所挂重物的质量进行实验，每次实验时，滑块都从长木板的A处由静止释放，得到多组数据。根据这些数据，作出的滑块的速度平方与力传感器示数F的关系图像如图乙所示，g=10m/s² ，则滑块和遮光片的总质量为kg，滑块与长木板之间的动摩擦因数为。

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四、解答题

15. 宇航员在某星球表面以初速度 $v_{0} = 2.0 m / s$ 水平抛出一物体，图中O点为平抛轨迹上的一点，以O点为坐标原点， $v_{0}$ 方向为x轴正向建立坐标系如图，已知该星球半径 $R = 3.4 \times 1 0^{6} m$ ，引力常量 $G = 6.67 \times 1 0^{- 11} N \cdot m^{2} \cdot k g^{- 2}$ ，不计任何阻力，求：（计算结果保留两位有效数字）

(1)、该星球表面重力加速度；

(2)、忽略星球自转，该星球的质量；

(3)、该星球的第一宇宙速度。

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16. 如图在水平圆盘上放有质量分别为m、m、 $2 m$ 的可视为质点的三个物体A、B、C，圆盘可绕垂直圆盘的中心轴 $O O^{'}$ 转动。三个物体与圆盘的滑动摩擦因数相同为 $μ$ ，最大静摩擦力认为等于滑动摩擦力。三个物体与轴O共线且 $O A = O B = B C = r$ ，现将三个物体用轻质细线相连，保持细线伸直且恰无张力。当圆盘从静止开始转动，角速度极其缓慢地增大， $A B C$ 均未相对圆盘滑动，则对于这个过程中。

(1)、当角速度 $ω_{1}$ 多大时，物体B和物体C之间的绳上恰好有张力？

(2)、当角速度 $ω_{2}$ 多大时，物体A和物体B之间的绳上恰好有张力？

(3)、当角速度 $ω_{3}$ 多大时，物体A受到的静摩擦力为零？

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17. 如图所示，长L=5m的水平传送带以v₀=8m/s的速度逆时针匀速转动，左端通过光滑水平轨道与竖直面内一光滑半圆形轨道连接，半圆形轨道半径r=0.5m，O为其圆心，长l=0.6m的竖直挡板中心与圆心等高，到圆心距离d=1m。质量为0.2kg的小物块在传送带上可从不同的位置由静止释放，小物块与传送带间动摩擦因数μ=0.8，认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度取g=10m/s² ，求：

(1)、若小物块从传送带最右端由静止释放，求小物块运动到传送带最左端时的速度大小；

(2)、若小物块恰能从半圆形轨道最高点飞出，求小物块在最高点的速度大小；

(3)、若小物块经最高点飞出后恰好击中竖直挡板最下端，求小物块在最高点的速度大小？

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