【物理】安徽师范大学附属中学2019-2020学年高一下学期期末考试试题

【物理】安徽师范大学附属中学2019-2020学年高一下学期期末考试试题

安徽师范大学附属中学2019-2020学年高一下学期 期末考试试题 一、选择题（每小题4分，共40分；1-8题为单选题，9-10题分单选题和多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）‎ ‎1．一个物体受恒力作用，下列说法正确的是（ ）‎ A．一定做直线运动 B．一定做曲线运动 C．可能做匀速圆周运动 D．可能做曲线运动 ‎2．关于平抛运动，下列说法正确的是（ ）‎ A．平抛运动是非匀变速运动 B．平抛运动是匀速运动 C．平抛运动是匀变速曲线运动 D．平抛运动的物体落地时的速度可能是竖直向下的 ‎3．如图所示的传动装置中，、两轮固定在一起绕同-轴转动，、两轮用皮带传动，三轮半径关系是，若皮带不打滑，则、、轮边缘的、、三点的线速度之比和角速度之比为（ ）‎ A．1：2：2，2：1：2 B．1：1：2，1：2：2‎ C．2：2：1，1：1：2 D．1：2：2，1：1：2‎ ‎4．在科学的发展历程中，许多科学家做出了贡献，下列叙述符合物理学史实的是（ ）‎ A．海王星是运用万有引力定律在“笔尖”下发现的行星 B．牛顿提出了万有引力定律，并通过实验测出了引力常量 C．伽利略在前人的基础上通过观察总结得到行星运动三定律 D．开普勒以行星运动定律为基础总结出万有引力定律 ‎5．2019年1月3日，“嫦娥四号”探测器成功着陆在月球背面。着陆前的部分运动过程简化如下：在距月面高处的轨道上绕月做匀速圆周运动，然后减速下降至距月面 处悬停，再缓慢降落到月面。己知万有引力常量和月球的第一宇宙速度，月球半径约为，由上述条件不能估算出（ ）‎ A．月球质量 B．月球表面的重力加速度 C．探测器在高处绕月运动的周期 D．探测器悬停时发动机产生的推力 ‎6．在下列所述实例中，机械能守恒的是（ ）‎ A．木箱沿着固定光滑斜面下滑的过程 B．雨滴在空中匀速下落的过程 C．电梯加速上升的过程 D．乘客随摩天轮在竖直面内匀速转动的过程 ‎7．质量为的物体，在距地面高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）‎ A．重力做功 B．物体的动能增加 C．物体的机械能减少 D．物体克服阻力做功 ‎8．放在粗糙水平地面上质量为的物体受到水平拉力作用，在内其速度与时间关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，下列说法中正确的（ ）‎ A．内拉力做的功为 B．物体在内所受的拉力为 C．物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.5‎ D．合外力在内做的功与内做的功相等 ‎9-1．如图，、、是地球大气层外同一平面内沿圆形轨道上运动的三颗卫星，和的质量相等且小于的质量，则（ ）‎ A．所需向心力最大 B．、的周期相同，且大于的周期 C．、的线速度大小相等，且大于的线速度 D．、的向心加速度大小相等，且大于的向心加速度 ‎9-2．有．．．四颗地球卫星，还未发射，在地球赤道上随地球表面一起转动，处于地面附近近地轨道上正常运动，是地球同步卫星，是高空探测卫星，各卫星排列位置如图，则有（ ）‎ A．的向心加速度等于重力加速度 B．在内转过的圆心角是 C．在相同时间内转过的弧长最长 D．的运动周期有可能是 ‎9-3．2019年12月16日15时22分，我国在西昌卫星发射中心以“一箭双星”方式成功发射第五十二、五十三颗北斗导航卫星。至此，所有中圆地球轨道卫星全部发射完毕，标志着北斗三号全球系统核心卫星部署完成。已知中圆地球轨道卫星到地球表面的距离为地球半径的3倍，地表重力加速度为，第一宇宙速度为。则中圆地球轨道卫星的（ ）‎ A．向心加速度为 B．线速度为 C．角速度为 D．周期为 ‎10-1．如图所示，物块以一定初速度沿倾角为30°固定的粗糙斜面向上运动，运动过程中受一个恒定的平行斜面的拉力作用，在向上运动的过程中，物块的加速度大小为，方向沿斜面向下。下列说法错误的是（ ）‎ A．拉力做的功大于物块克服摩擦力做的功 B．拉力做的功小于物块克服摩擦力和重力做的功 C．物块的机械能减小 D．物块的机械能增加 ‎10-2．如图所示，劲度系数为的轻质弹簧，一端系在竖直放置、半径为的光滑圆环顶点，另一端连接一套在圆环上且质量为的小球，开始时小球位于点此时弹贷处于原长且与竖直方向的夹角为45°，之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点时速率为，此时小球与圆环之间压力恰好为零，下列分析正确的是（ ）‎ A．小球过点时，弹簧的弹力大小为 B．小球过点时，弹簧的弹力大小为 C．从到的过程中，重力势能转化为小球的动能和弹簧的弹性势能 D．从到的过程中，重力对小球做的功等于小球克服弹簧弹力做的功 ‎10-3．如图所示，一根轻弹簧一端固定于点，另一端与可视为质点的小滑块连接，把滑块放在倾角为的固定光滑斜面上的点，此时弹簧恰好水平。将滑块从点由静止释放，经点到达位于点正下方的点。当滑块运动到点时弹簧与斜面垂直，且此时弹簧恰好处于原长。已知的距离为，弹簧始终在弹性限度内，一个重力加速度为，则滑块由运动到的过程中（ ）‎ A．滑块的加速度先减小后增大 B．滑块的速度一直在增大 C．滑块经过点时速度大于 D．滑块经过点速度可能小于 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎11．一辆汽车以的速率通过一座半圆形拱桥的桥顶时，汽车对桥面的压力等于车重的一半。这座拱桥的半径是__________。若要使汽车过桥顶时对桥面无压力，则汽车过桥顶时的速度大小至少是__________。‎ ‎12．如图所示，人造卫星、在同一平面内绕地球做匀速圆周运动。则卫星的线速度卫星的线速度，卫星的加速度__________卫星的加速度（选填“大于”、“小于”或“等于”）。‎ ‎13．质量为的物体从倾角为30°的光滑无限长的斜面上从静止开始下滑，重力在前内的平均功率为__________；重力在末的瞬时功率为__________。‎ 三、实验题（每空2分。共18分）‎ ‎14．如图是“研究平抛运动”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，目的是____________________；‎ ‎（2）在另一次实验中将白纸换成方格纸，每小格的边长，通过实验，记录了小球在运动中的三个位置，如图所示，则该小球做平抛运动的初速度为__________；小球经过点的速度为__________。‎ ‎15．在“验证机械能守恒定律”的一次实验中，质量的重物自由下落，电火花打点计时器在纸带上打出一系列的点，如图所示（相邻记数点时间间隔为）‎ ‎（1）关于实验过程，下列说法正确的有__________。‎ A．选用交流电源 B．选择体积小，质量大的重物 C．先释放重物，后接通电源。‎ D．为了验证定律的正确性，一定要测量物体质量 ‎（2）打点计时器打下计数点时，物体的速度________m/s；（保留三位有效数字）‎ ‎（3）从起点到打下计数点的过程中物体的重力势能减少量______，此过程中物体动能的增加量__________；由此得到的实验结论是_____________________________。（取，计算保留三位有效数字）‎ 四、解答题（第16小题8分，第17小题10分，第18小题12分，共30分；要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）‎ ‎16．如图所示，水平台距地面高，有一可视为质点的滑块从点以的初速度在平台上做匀变速直线运动，并从平台边缘的点水平飞出，最后落在地面上的点已知间距为．落地点到到点水平距离为（不计空气阻力），求：‎ ‎（1）滑块从平台边缘的点水平飞出的速度大小；‎ ‎（2）滑块从到所用的时间。‎ ‎17-1．如图所示，质量为的木块在倾角37°足够长的固定斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为，求：‎ ‎（1）前内重力做的功；‎ ‎（2）前内重力的平均功率；‎ ‎（3）末重力的瞬时功率。‎ ‎17-2．额定功率为的汽车，在某平直的公路上行驶，经过时间速度达到最大为，汽车的质量如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为，运动过程中阻力不变。求：‎ ‎（1）汽车所受的恒定阻力；‎ ‎（2）匀加速运动的时间；‎ ‎（3）在内汽车运动的总路程。‎ ‎17-3．一质量为的电动玩具车，从倾角为的长直轨道底端，在电动机的奉引力下由静止开始沿轨道向上运动，末功率达到最大值，之后保持该功率不变继续运动，运动的图象如图所示，中段为曲线，其他部分为直线。已知玩具车运动过程中所受摩擦阻力恒为自身重力的0.3倍。空气阻力不计。‎ ‎（1）求玩具车运动过程中，电动机的最大功率；‎ ‎（2）求玩具车在末时（图中点）的速度大小；‎ ‎（3）若玩具车在末刚好到达轨道的顶端，求轨道长度L。‎ ‎18-1．如图所示，滑块从光滑曲面轨道顶点由静止滑至粗糙的水平面的点而停止。曲面轨道顶点离地面高度为，滑块在水平面上滑行的距离为。求：‎ ‎（1）滑块运动到点的速度；‎ ‎（2）滑块与水平面之间的动摩擦因数；‎ ‎（3）若使物体能从点回到点，至少应在点给物体多大的水平向左的初速度？‎ ‎18-2．如图所示，斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于．整个装置竖直固定，是最低点，圆心角，、与圆心等高，圆弧轨道半径，斜面长，部分光滑，部分粗糙。现有一个质量的小物块从斜面上端点无初速下滑，物块与斜面部分之间的动摩擦因数忽略空气阻力。求：‎ ‎（1）物块第一次通过点时的速度大小；‎ ‎（2）物块第一次通过点时受到轨道的支持力大小；‎ ‎（3）物块最终停在轨道的区域还是区域？所停位置距离点有多远？‎ ‎18-3．如图所示，水平传送带顺时针转动，一半径的竖直粗糙四分之一圆弧轨道和传送带在点平滑连接，一半径为的竖直光滑半圆弧轨道和传送带在点平滑连接。现有一质量为的滑块（可视为质点）从点无初速释放，经过圆弧上点时，轨道对滑块的支持力大小为，滑块从点进入圆弧轨道后从水平飞出落在传送带上的点（图中没有画出）。已知传送带的速率为，间的距离为，滑块与传送带之间的动摩擦因数为，不计空气阻力。求：‎ ‎（1）滑块在圆弧轨道上克服摩擦力所做功；‎ ‎（2）圆弧轨道的半径为多大时，间的距离最大？最大值为多少？‎ ‎【参考答案】‎ 一、选择题（每小题4分，共40分；1-8题为单选题，9-10题分单选题和多选题，其中多选题全部选对得4分，选不全得2分，选错或不答得0分）‎ 二、填空题（每空2分，共12分）‎ ‎11．45 12．小于 小于 13．50 100‎ 三、实验题（每空2分，共18分）‎ ‎14．（1）水平 使平抛的初速度相同 （2）0.75 1.25‎ ‎15．（1）B （2）1.55‎ ‎（3）1.22 1.20 在实验误差允许范围内重物的机械能守恒 四、解答题（要求写出主要的计算公式、解题步骤和必要的文字说明）‎ ‎16．（1）滑块在间做平抛运动，‎ 解得：‎ 水平方向 解得 ‎（2）滑块在过程做匀变速运动；‎ 由 解得：‎ ‎17-1．（1）木块所受的合外力 木块的加速度 前内木块 所以，重力在前内做的功为 ‎（2）重力在前内的平均功率为 ‎（3）木块在末的速度 末重力的瞬时功率 ‎17-2．（1）因为牵引力等于阻力时，速度最大．根据 得，汽车所受的阻 ‎（2）根据牛顿第二定律得 则匀加速直线运动的牵引力 匀加速直线运动的末速 则匀加速直线运动的时间 ‎（3）汽车匀加速直线运动的位移 根据动能定理得 代入数据解得变加速运动的位移大小 则总路程 ‎17-3．（1）由题意得，当玩具车达到最大速度匀速运动时，‎ 牵引力：‎ 由 代入数据解得：‎ ‎（2）玩具车在内做匀加速直线运动，设加速度为，牵引力为，‎ 由牛顿第二定律得：‎ 末时玩具车功率达到最大，则 由运动学公式（其中）‎ 代人数据解得：‎ ‎（3）玩具车在内运动位移 得：‎ 玩具车在功率恒定，设运动位移为，‎ 设木时玩具车速度为，由动能定理得 代入数据解得：‎ 所以轨道长度 ‎18-1．（1）点运动到点过程中，‎ 根据动能定理得 解得：﹔‎ ‎（2）点运动到点过程中，根据动能定理得 ‎，解得：‎ ‎（3）点运动到点过程中，根据动能定理得 解得：‎ ‎18-2．（1）长度 由动能定理可得 代入数据的 物块在部分所受的摩擦力大小为 所受合力为（1分）‎ 故 ‎（2）设物块第一次通过点的速度为 由动能定理得 有牛顿第二定律得 联立解得 ‎（3）物块每次通过所损失的机械能为 物块在点的动能为,解得 物块经过次故最终静止在区域 设物块最终停在距离点处，可得 代入数据可得 ‎18-3．（1）由牛顿第二定律可得 解得，由动能定理可得 解得 ‎（2）设滑块在传送带上运动距离时，与传送带达到共同速度，‎ 有，解得 ‎∴滑块在传送带上先减速后匀速，离开传送带的速度为 离开传送带后滑块先沿圆弧轨道做圆周运动 滑块飞离点后做平抛运动，有，‎ 解得当时（1分），最大为。‎