云南省保山市昌宁县2021-2022学年高一下学期物理期中考试试卷

试卷更新日期：2022-06-02 类型：期中考试

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一、单选题

1. 在物理学建立、发展的过程中，许多物理学家的科学发现推动了人类历史的进步．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是：（）

A、卡文迪许发现了万有引力定律 B、开普勒在第谷观测数据的基础上提出了开普勒行星运动定律 C、牛顿通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因 D、笛卡尔用扭秤实验测出了万有引力常量

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2. 河宽420 m，船在静水中速度为5m/s，水流速度是3 m/s，则船过河的最短时间：（）

A、140 s B、105 s C、84 s D、53 s

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3. 汽车以10m/s的速度驶过圆弧形桥的最高点时，汽车对桥面的压力是车重的0.9倍，此桥面的圆弧半径为r。如果车速加倍，在最高点时汽车对桥面的压力将变为车重的（）

A、0.5倍 B、0.6倍 C、0.7倍 D、0.8倍

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4. 如图所示，小球的质量为 $m$ ，悬线的长为 $L$ ，初始时小球（可视为质点）静止于A点。现把小球缓慢拉至 $B$ 处，悬线始终绷紧，悬线扫过的角度 $θ = 60 °$ ，重力加速度大小为 $g$ ，以 $O$ 点所在的水平面为零势能面，关于这一过程，下列说法正确的是（）

A、小球的重力势能逐渐减小 B、小球的重力势能增加量为 $\frac{1}{2} m g L$ C、小球在 $A$ 处的重力势能为 $m g L$ D、小球在 $B$ 处的重力势能为 $\frac{1}{2} m g L$

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5. 如图，质量为1kg的物体沿倾角为30°的粗糙斜面匀速下滑，斜面静止不动， $g = 10 m / s^{2}$ 。下列说法正确的是（）

A、物体受4个力作用 B、物体对斜面的作用力大小为10N C、地面对斜面的摩擦力水平向右 D、地面对斜面的摩擦力水平向左

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6. 如图所示，在倾斜的直杆上套一个质量为m的圆环，圆环通过轻绳悬挂着一个质量为M的物体，在圆环沿滑杆向下滑动的过程中，悬挂物体的轻绳始终处于竖直方向。则该过程中（重力加速度为g）（）

A、轻绳的拉力等于Mg B、物体做加速运动 C、物体做减速运动 D、环受三个力作用

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7. “套圈圈”是老少皆宜的游戏。如图所示，大人和小孩在同一竖直线上的不同高度处分别以不同水平速度抛出圆环，恰好同时套中水平地面上的同一目标。忽略一切空气阻力，则（）

A、小孩先抛出圆环 B、大人抛出圆环时的速度较大 C、小孩抛出的圆环落地时速度方向与水平地面的夹角较小 D、大人抛出的圆环速度变化较慢

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8. 如图所示，粗糙水平转盘上，质量相等的A、B两个物块（均可视为质点）叠放在一起，随转盘一起做匀速圆周运动，它们到转轴的距离均为r。A、B之间的动摩擦因数为 $μ_{1}$ ， B与转盘之间的动摩擦因数为 $μ_{2}$ ，各接触面之间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。则下列说法正确的是（）

A、在随转盘做匀速圆周运动过程中，物块A所需要的向心力由重力和B对它的支持力提供 B、A，B均未发生滑动时，A，B之间的摩擦力和B与转盘之间的摩擦力大小相等 C、若 $μ_{1} > μ_{2}$ ，随着转盘角速度的增加，A先相对B发生滑动 D、若 $μ_{1} < μ_{2}$ ，为保证A，B均不发生滑动，转盘转动的角速度最大为 $\sqrt{\frac{μ_{1} g}{r}}$

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二、多选题

9. 如图所示，小球（可视为质点）在竖直面的光滑圆轨道内做圆周运动，轨道半径为1m，小球质量为1kg，小球通过轨道最低点的速度为6m/s，通过轨道最高点的速度为2m/s，g取 $10 m / s^{2}$ ，则小球通过最低点和最高点时，内外轨道对小球的作用力为（）

A、在最高点时，方向竖直向下，大小为4N B、在最高点时，方向竖直向上，大小为6N C、在最低点时，方向竖直向上，大小为36N D、在最低点时，方向竖直向上，大小为46N

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10. 水平桌面上一质量为3kg的物体，在水平拉力F的作用下，从静止开始运动2s后撤去外力，其 $v - t$ 图像如图所示，下列说法正确的是（）

A、在0~2s内，合外力做的功为6J B、在0~2s内，拉力大小是阻力大小的2倍 C、在 $t = 1 s$ 时，拉力的瞬时功率为4.5W D、在0~6s内，摩擦力做的功为9J

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11. “天问一号”探测器负责执行中国第一次自主火星探测任务，于2020年7月23日在文昌航天发射场发射升空，2021年2月24日6时29分，成功实施近火制动，进入火星停泊轨道。假设“天问一号”在火星停泊轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为r，运行周期为T。已知火星的半径为R，自转周期为T₀ ，引力常量为G。则火星的（）

A、极地表面的重力加速度为 $\frac{4 π^{2} r^{3}}{T^{2} R^{2}}$ B、密度为 $\frac{3 π}{G T_{0}^{2}}$ C、同步卫星的轨道半径为 $\sqrt[3]{\frac{T_{0}^{2} r^{3}}{T^{2}}}$ D、第一宇宙速度为 $\frac{2 π r}{T_{0}} \sqrt{\frac{r}{R}}$

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12. 质量为M的木块穿在光滑水平细杆上，木块下方用轻质细线悬挂一质量为m的小球。用水平向右的恒力拉小球，小球和木块一起向右匀加速运动，加速大小为 $a_{1}$ ，此时细线与竖直方向成 $α$ 角，如图甲所示。若保持该恒力大小不变，方向改为向左拉木块，小球和木块一起向左匀加速运动，加速度大小为 $a_{2}$ ，此时细线与竖直方向成 $β$ 角，如图乙所示。若 $M > m$ ，则下列关系式正确的是（）

A、 $a_{1} > a_{2}$ B、 $a_{1} = a_{2}$ C、 $α > β$ D、 $α < β$

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三、实验题

13. 图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图，连接在小车后面的纸带穿过电火花打点计时器，将小车和挂在竖直面内的拉力传感器用一条柔软的轻绳通过光滑的定滑轮和轻质动滑轮连接起来。

(1)、要使绳子的拉力就是小车所受的合外力，在实验中，需要对实验装置进行调整。第一步：要使绳子的拉力沿着长木板方向，需要进行的操作是；第二步：平衡摩擦力，需要进行的操作是。（用文字简要概述）

(2)、实验中得到一条纸带的一部分如图乙所示，相邻计数点间的距离已在图中标出，相邻两计数点间还有4个计时点未画出，已知打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz。根据图中数据计算出加速度的大小为 $m / s^{2}$ （计算结果保留2位有效数字）。

(3)、某次实验中根据测量数据作出如图丙所示的a－F图像，该小组同学做实验时存在的问题是。

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14. 图甲是“研究平抛物体的运动”的实验装置图。

(1)、实验前应对实验装置反复调节，直到斜槽末端切线每次让小球从同一位置由静止释放，是为了每次平抛。

(2)、图乙是正确实验取得的数据，其中O为抛出点，则此小球做平抛运动的初速度为m/s（g取9.8m/s²）。

(3)、在另次实验中将白纸换成方格纸，每个格子的边长L=5cm，通过实验，记录了小球在运动途中的三个位置，如图丙所示，则该小球做平抛运动的初速度为m/s，B点的竖直分速度为m/s。（g取10m/s²）

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四、解答题

15. 一质量为 $1.0 \times 1 0^{3} k g$ 的汽车在水平公路上行驶，当汽车经过半径为100m的弯道时，汽车的速度为36km/h。求：

(1)、路面对轮胎的径向静摩擦力为多大？

(2)、若路面对轮胎的径向最大静摩擦力为 $9 \times 1 0^{3} N$ ，为保障汽车不发生侧滑，汽车转弯的速度不能超过多少？

(3)、为防止汽车侧滑，可以在弯道处让路面倾斜，假设某弯道路面倾角为27°，弯道半径为80m，汽车速度为多大时，路面对轮胎的摩擦力恰好为零？（g取 $10 m / s^{2}$ ， $t a n 27 ° \approx 0.5$ ）

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16. 2022年2月4日，第24届冬季奥林匹克运动会在北京开幕，至此，北京成为全世界唯一一个既举办过夏季奥运会又举办过冬季奥运会的城市。如图所示，跳台滑雪项目中一位运动员由斜坡顶端A点沿水平方向飞出的速度 $v_{0} = 20 m / s$ ，落点在斜坡上的B点，斜坡倾角 $θ$ 取37°，斜坡可以看成一斜面，不计空气阻力。g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ 。求：

(1)、运动员在空中飞行的时间；

(2)、A、B间的距离；

(3)、运动员在落点B时的运动方向与斜面的夹角的正切值。

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17. 如图所示，倾斜放置的传送带与水平面间的夹角为 $θ = 37 °$ ，传送带A、B两端长为L＝0.8m，以 $v_{0} = 1 m / s$ 的速度沿顺时针方向匀速转动，传送带底端B处与放在光滑水平地面上的平板小车平滑连接（可认为物体经过该连接处速率不变）。一滑块（可视为质点）从传送带顶端A处由静止释放，一段时间以后，滑块到达传送带底端B处，随后滑上平板小车的上表面。滑块质量m＝1kg，与传送带之间的动摩擦因数为 $μ_{1} = 0.5$ ，与平板小车上表面之间的动摩擦因数为 $μ_{2} = 0.4$ ；平板小车质量M＝2kg。最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g取 $10 m / s^{2}$ ， $s i n 37 ° = 0.6$ ， $c o s 37 ° = 0.8$ ，求：

(1)、滑块运动到传送带底端B处的速度大小以及滑块在传送带上运动的时间；

(2)、为保证滑块不会从平板小车上表面滑出，平板小车的长度l应满足怎样的条件？

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