安徽省芜湖市2021-2022学年高一下学期物理教育教学质量监控期末试卷

试卷更新日期：2022-07-22 类型：期末考试

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一、单选题

1. 下面关于物理学史，说法正确的是（）

A、牛顿总结出了万有引力定律并测得了引力常量G的数值 B、第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律 C、哥白尼根据多年的天文观测和潜心研究，提出了“地心说”的观点 D、海王星被称之为“笔尖下发现的行星”，充分显示了用“计算和观察”的方法指导人们寻找新的天体

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2. 若已知物体运动的初速度v₀的方向及该物体受到的恒定合力F的方向，则物体的运动轨迹可能是下列各图中的（）

A、 B、 C、 D、

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3. 如图所示，某商场设有同起点线和终点线的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级的高度是0.2m，自动扶梯与水平面的夹角为30°，自动扶梯前进的速度恒为0.8m/s。有甲、乙两位顾客，分别从自动扶梯和步行楼梯的起点同时上楼，甲在自动扶梯上站立不动，乙在步行楼梯上以每秒上两个台阶的速度匀速上楼，下列说法正确的是（）

A、甲和乙同时到达楼上 B、重力、支持力、摩擦力三个力一直对甲做功 C、甲在水平方向的速度大小为0.4m/s D、乙沿梯子斜坡方向速度大小为0.4m/s

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4. 自行车的大齿轮、小齿轮、后轮的半径不一样，它们的边缘分别有三个点A、B、C，如图所示。将自行车后轮架起，转动脚踏板时，下列说法正确的是（）

A、A，B两点的线速度大小相等，角速度大小也相等 B、A点的向心加速度大于B点的向心加速度 C、B，C两点的角速度大小相等，周期也相等 D、B点的向心加速度大于C点的向心加速度

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5. 若在速度为8km/s的飞船上有一只完好的手表走过了1min，则地面上的人认为它走过这1min钟“实际”上花的时间（）

A、略大于1min B、等于1min C、略小于1min D、无法判断

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6. 为了安全，汽车通过凸形桥时的速度不能过大。某汽车通过凸形桥桥顶时的示意图如图所示，已知凸形桥为一段半径为15m的圆弧，要求汽车运动到桥顶时对桥面的压力大小至少等于其所受重力大小的 $\frac{1}{3}$ 。取重力加速度大小 $g = 10 m / s^{2}$ 。则汽车通过桥顶时的最大速度为（）

A、36km/h B、54km/h C、60km/h D、72km/h

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7. 2021年4月23日，海军三型主战舰艇——长征18号艇、大连舰、海南舰在海南三亚某军港集中交接入列。若某质量为 $6 \times 1 0^{7} k g$ 战舰的额定功率为 $1.5 \times 1 0^{5} k W$ ，最大航速为 $54 k m / h$ ，在一次航行中，战舰上的速度计显示为 $13.5 k m / h$ ，航行过程中战舰所受阻力不变。此时战舰的加速度大小是（）

A、 $0.5 m / s^{2}$ B、 $5 \times 1 0^{- 2} m / s^{2}$ C、 $5 \times 1 0^{- 3} m / s^{2}$ D、 $5 \times 1 0^{- 4} m / s^{2}$

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8. 一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力F作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为（）

A、 $m g L c o s θ$ B、 $m g L (1 - c o s θ)$ C、 $F L s i n θ$ D、 $F L c o s θ$

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9. 2022年4月13日，神舟十三号飞船在历经了183天的太空航行之后，成功返回地球，创下了中国载人航天空间站任务飞行时间最长、任务项目最多的纪录。神舟十三号此行的主要任务之一是进入太空并与天宫空间站进行对接，飞船的运动可简化为如图所示的情境，圆形轨道2为天宫空间站运行轨道，椭圆轨道1为载人飞船运行轨道，两轨道相切于P点，Q点在地面附近，是轨道1的近地点，则下列判断正确的是（）

A、载人飞船在轨道1上P点的加速度小于空间站在轨道2上P点的加速度 B、载人飞船从Q点向P点运动过程中，万有引力做正功 C、载人飞船可在到达轨道2后不断加速追上空间站实现对接 D、载人飞船在轨道1上经过Q点时的速度大于7.9km/s

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10. 从地面竖直向上抛出一物体，取地面为重力势能零势能面，该物体的机械能E和重力势能E_p ，随它离开地面的高度h的变化关系如图所示，下列说法中正确的是（）

A、h＝0时，物体的动能为80J B、h＝2m时，物体的动能为50J C、h=3m时，物体的动能为60J D、h=4m时，物体的动能为80J

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二、填空题

11. 如图所示，固定的锥形漏斗内壁是光滑的，内壁上有两个质量相等的小球A和B，在各自不同的水平面内做匀速圆周运动，则v_Av_B ， ω_Aω_B。（填“>”“＜”或“=”）

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12. 首钢滑雪大跳台（如图甲）又称“雪飞天”，是北京2022年冬奥会自由式滑雪和单板滑雪比赛场地，谷爱凌和苏翊鸣在此圆梦冠军。为研究滑雪运动员的运动情况，建立如图乙所示的模型。跳台滑雪运动员从滑道上的A点由静止滑下，从跳台O点沿水平方向飞出。已知O点是斜坡的起点，A点与O点在竖直方向的距离为h，斜坡的倾角为θ，重力加速度为g，不计一切摩擦和空气阻力。运动员经过跳台O时的速度大小为，从离开O点到落在斜坡上，运动员在空中运动的时间为。

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13. 一台起重机匀加速地将质量m=500kg的货物从静止竖直吊起，在2s末货物的速度v=4.0m/s，不计阻力。起重机在这2s内的平均输出功率为W。

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14. 将质量m=2kg的一块石头从离地面H=2m高处由静止开始释放，落入泥潭并陷入泥中h=5cm深处，不计空气阻力。重力对石头做的功为J，泥对石头的平均阻力为N。

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15. 长L=0.5m、质量可忽略的轻绳，其一端系于O点，一端连有质量m=2kg的小球，现使小球绕O点在竖直平面内做圆周运动（如图所示）。若小球通过最高点A时速率v_A=5m/s，轻绳受到的拉力大小为N；若小球通过O点的等高点C时速率v_C=4m/s，轻绳受到的拉力大小为N。

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16. 一列车的质量是5.0×10⁵kg，在平直的轨道上以额定功率3000kW加速行驶，当速度由10m/s加速到所能达到的最大速率30m/s时，共用了2min，若阻力保持不变，则列车受到的阻力为N，在这段时间内列车前进的距离是m。

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17. 如图甲所示，绳的一端系在O点，另一端固定一个可视为质点的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与其速度平方v²的关系如图乙所示，已知图像与横轴的截距为b、小球质量为m、绳子长为l，则当地重力加速度g表达式为；若绳长不变，换用质量较小的球做实验，图线b点的位置。（选填“左移”、“右移”或“不变”）

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三、实验题

18. 如图甲所示，在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画小球做平抛运动的轨迹。

(1)、为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出了一些操作要求，请将正确的选项前面的字母填在横线上____；

A、调节斜槽使其末端保持水平 B、每次释放小球的位置可以不同 C、每次必须由静止释放小球 D、记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

(2)、某同学实验时得到了如图乙所示的小球做平抛运动的轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已经标出（a点不是抛出点），则小球由a到b位置的时间间隔为s，小球做平抛运动的初速度大小v₀＝m/s。

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19. 利用如图甲装置做“验证机械能守恒定律”实验。

(1)、除带夹子的重物、纸带、铁架台（含铁夹）、电磁打点计时器、导线及开关外，在下列器材中，还必须使用的两种器材是____。

A、交流电源 B、刻度尺 C、天平（含砝码） D、秒表

(2)、实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条纸带。在纸带上选取三个连续打出的点A、B、C，测得它们到起始点O的距离分别为h_A、h_B、h_C。已知当地重力加速度为g，打点计时器打点的周期为T。设重物的质量为m。从打O点到打B点的过程中，重物的重力势能减少量ΔE_p= ，动能增加量ΔE_k＝。

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四、解答题

20. 在水平路面上骑摩托车的人，遇到一个壕沟，其尺寸如图所示。摩托车后轮离开地面后失去动力，不计空气阻力、可以视为平抛运动。摩托车后轮落到壕沟对面才算安全。则运动员跨过壕沟的初速度至少为多大？

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21. 2022年5月5日，我国在太原卫星发射中心使用长征二号丁运载火箭，成功将吉林一号宽幅01C卫星及搭载的吉林一号高分03D（27-33）等8颗卫星发射升空。主星进入预定轨道，发射任务圆满成功。假设主星距地球表面的高度为h，绕地球做匀速圆周运动的周期为T，地球的半径为R，引力常量为G，忽略其他天体对卫星的引力作用，试求：

(1)、卫星的线速度的大小；

(2)、地球的平均密度。

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22. 如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的粗糙半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R。一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，它经过B点的速度为v₁ ，之后沿半圆形导轨运动，恰好能运动到最高点C，重力加速度为g。求：

(1)、弹簧压缩至A点时的弹性势能E_p；

(2)、物体沿半圆形轨道运动过程中阻力所做的功W_f；

(3)、物体离开C点，落至水平面时距B点的距离x。

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23. 如图所示，某游戏装置由弧形轨道AB、竖直圆轨道BMCND、水平直轨道DE平滑连接而成，固定在水平地面上（弧形轨道末端各轨道间略错开，不影响小球前行）。质量m=0.1kg的小球从弧形轨道离地高h处由静止释放，已知圆轨道半径R=0.1m，弧形轨道和圆轨道均可视为光滑，忽略空气阻力。

(1)、若h=0.5m，小球能否通过竖直圆轨道的最高点C？若能，请求出小球对轨道的压力；

(2)、若小球从弧形轨道离地高h处由静止释放，要求小球不脱离轨道前行，若小球与水平直轨道DE间的动摩擦因数μ=0.1+0.2x（式中x为离D端的距离），求x与h的关系；

(3)、若将竖直圆轨道上部正中央MCN部分截去，形成一段缺口MN，该缺口所对的圆心角为2α，问α为何值时，小球沿BMND路径完成剩余轨道运行所对应的h最小？h的最小值为多少？

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五、多选题

24. 2021年5月15日，我国天问一号卫星探测器携着陆巡视器祝融号成功着陆火星。如图为天问一号实施火星捕获的轨道简化图，关于天问一号，下列说法正确的是（）

A、从轨道1变轨进入轨道2，要在P点点火减速 B、在轨道2从P点向M点运行过程中线速度逐渐增大 C、在轨道2的运行周期比在轨道3的运行周期长 D、经过轨道2的M点的加速度比经过轨道3的Q点的加速度大

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25. 如图甲所示，一质量m=0.1kg的小球位于竖直轻弹簧的正上方，弹簧固定在地面上，某时刻小球由静止开始下落，下落过程中小球始终受到一个竖直向上的恒定风力F。以小球的初始位置为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，取地面为零势能面，在小球下落的全过程中，小球的重力势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线①所示，弹簧的弹性势能随小球位移变化的关系如图乙中的图线②所示，弹簧始终在弹性限度内，则（）

A、小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B、弹簧的原长为0.2m C、小球刚接触弹簧时的速度大小为2m/s D、小球受到的恒定风力F大小为0.1N

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