江苏省常熟市2020-2021学年高一下学期物理期中考试试卷

更新时间：2021-05-27 浏览次数：143 类型：期中考试

一、单选题

1. (2023高一下·西盟月考) 在物理学理论建立的过程中，有许多科学家做出了伟大的贡献．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（）

A . 伽利略把斜面实验的结果合理外推，发现了自由落体运动规律和行星运动的规律 B . 牛顿通过实验测出了引力常量并进行了著名的“月﹣地检验” C . 牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因并提出了惯性定律 D . 开普勒通过分析第谷观测的天文数据得出开普勒第三定律

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2. (2021高一下·常熟期中) 如下图所示，惯性系S中有一边长为l的立方体，从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上观察该立方体的形状是（）

A . B . C . D .

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3. (2021高一下·常熟期中) 2020年12月17日凌晨1时59分，嫦娥五号返回器在内蒙古四子王旗预定区域成功着陆。如图所示是嫦娥五号探测器到达月面之前的两个轨道，轨道Ⅰ为环月圆轨道，轨道Ⅱ是椭圆轨道，其中B为近月点，A为远月点。下列说法正确的是（）

A . 嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ上A点的速度大于在B点的速度 B . 嫦娥五号探测器在轨道Ⅱ运动的周期大于在轨道Ⅰ运动的周期 C . 嫦娥五号探测器从轨道Ⅰ变轨到轨道Ⅱ，机械能增加 D . 嫦娥五号探测器在轨道Ⅰ上运动到A点时的加速度等于在轨道Ⅱ上运动到A点时的加速度

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4. (2021高一下·常熟期中) 2018年11月20日，国内首颗商业低轨卫星“嘉定一号”在酒泉卫星发射中心成功升空，随后卫星进入预定匀速圆周运动的轨道，它也是中国首个全球低轨通信卫星星座“翔云”的首发星，开启了中国天基物联探测新时代，下列说法正确的是（）

A . 该卫星的发射速度小于7.9km/s B . 据了解该卫星在距离地面约400km的近地轨道运行，则可以估算卫星所受的万有引力 C . 该卫星在预定轨道上的周期等于同步卫星的周期 D . 该卫星接到地面指令需要变轨至更高轨道，则卫星应向后喷气加速

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5. (2021高一下·常熟期中) 中学生常用的学习用具修正带的结构如图所示，包括上下盖座，大小齿轮，压嘴座等部件。大小齿轮分别嵌合于大小轴孔中，大小齿轮相互吻合，a，b点分别位于大小齿轮的边缘。c点在大齿轮的半径中点，当修正带被匀速拉动进行字迹修改时（）

A . 大小齿轮的转向相同 B . a点的线速度比b点大 C . b、c两点的角速度相同 D . b点的向心加速度最大

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6. (2021高一下·常熟期中) 如图所示，A、B两物块置于绕竖直轴匀速转动的水平圆盘上。已知两物块的质量 $\text{[math]}$ ，运动半径 $\text{[math]}$ ，两物块动摩擦因数均为 $\text{[math]}$ ，重力加速度为g。则在两物块随圆盘转动过程中，下列说法正确的是（）

A . 两物块相对圆盘静止时线速度 $\text{[math]}$ B . 两物块相对圆盘静止时向心力F_A>F_B C . 当圆盘角速度增加到 $\text{[math]}$ 时A物块开始相对圆盘滑动 D . 当圆盘角速度增加到 $\text{[math]}$ 时A物块开始相对圆盘滑动

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7. (2021高一下·常熟期中) 如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，内侧壁半径为R，小球半径为r，则下列说法中正确的是（）

A . 小球通过最高点时的最小速度 $\text{[math]}$ B . 小球通过最高点时的最小速度 $\text{[math]}$ C . 小球在水平线ab以下的管道中运动时，内侧管壁对小球一定无作用力 D . 小球在水平线ab以上的管道中运动时，外侧管壁对小球一定有作用力

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8. (2021高一下·常熟期中) 如图所示，两个相同的小球a、b，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时，b从同一高度平抛。小球a、b（）

A . 落地时的速度相同 B . 落地时重力的瞬时功率 $\text{[math]}$ C . 运动到地面时动能相等 D . 从运动到落地的过程中重力的平均功率相等

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9. (2021高一下·常熟期中) 物体静止在水平面上，在竖直向上拉力F作用下向上运动，不计空气阻力，物体的机械能E与上升高度x的大小关系如图所示，其中曲线上点A处的切线斜率最大，x₂~x₃段的图线为平行于横轴的直线。则下列判断正确的是（）

A . 在x₂处物体的动能最大 B . 在x₁处物体所受的拉力最大 C . 0~x₂过程中拉力F先做正功再做负功 D . x₂~x₃过程中合外力做功为零

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10. (2021高一下·常熟期中) 图甲为竖直固定在水平面上的轻弹簧， $\text{[math]}$ 时刻，将一小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出此过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，不计空气阻力，则（）

A . $\text{[math]}$ 时刻小球的动能最大 B . $\text{[math]}$ 过程小球做加速运动 C . $\text{[math]}$ 时刻小球加速度最大 D . $\text{[math]}$ 时刻弹簧的弹性势能与小球动能之和最小

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11. (2021高一下·常熟期中) 如图所示，用手掌平托一苹果，保持这样的姿势在竖直平面内按顺时针方向做匀速圆周运动．关于苹果从最高点c到最右侧点d运动的过程，下列说法中正确的是（）

A . 手掌对苹果的摩擦力越来越大 B . 苹果先处于超重状态后处于失重状态 C . 手掌对苹果的支持力越来越小 D . 苹果所受的合外力越来越大

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二、实验题

12. (2021高一下·常熟期中) 探究向心力大小F与小球质量m、角速度ω和半径r之间关系的实验装置如图所示，转动手柄，可使变速塔轮、长槽和短槽随之匀速转动。皮带分别套在塔轮的圆盘上，可使两个槽内的小球分别以不同角速度做匀速圆周运动。小球做圆周运动的向心力由横臂的挡板提供，同时，小球对挡板的弹力使弹簧测力筒下降，从而露出测力筒内的标尺，标尺上露出的红白相间的等分格数之比即为两个小球所受向心力的比值。已知小球在挡板A，B、C处做圆周运动的轨迹半径之比为1：2：1。
1. （1）在这个实验中，利用了(选填“理想实验法”“等效替代法”或“控制变量法”)来探究向心力的大小与小球质量m、角速度ω和半径r之间的关系；
2. （2）探究向心力的大小与圆周运动半径的关系时，应选择两个质量（选填“相同”或“不同”）的小球，分别放在挡板C与（选填“挡板A”或“挡板B”）处，同时选择半径（选填“相同”或“不同”）的两个塔轮；
3. （3）当用两个质量相等的小球做实验，调整长槽中小球的轨道半径是短槽中小球半径的2倍，转动时发现左、右标尺上露出的红白相间的等分格数之比为1：2，则左、右两边塔轮的半径之比为。
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13. (2021高一下·常熟期中) 用下列实验“验证机械能守恒”和“测当地的重力加速度”，采用了如图甲所示的装置，其中m₁=50g、m₂=150g。开始时保持装置静止，然后释放物块m₂ ， m₂可以带动m₁拖着纸带打出一系列的点，对纸带上的点进行测量进行研究。某次实验打出的纸带如图乙所示，0是打下的第一个点，两相邻点间还有4个点没有标出，交流电频率为50Hz。（以下计算结均保留三位有效数字）
1. （1）系统的加速度大小为m/s² ，在打点0~5的过程中，系统动能的增量△E₁=J。
2. （2）实验结果往往是重力势能的减少量略大于动能的增加量，关于这个误差下列说法正确的是___________
  
  A . 该误差属于偶然误差 B . 该误差属于系统误差 C . M₂越大越好，因为这样误差进一步减小 D . 可以通过减小空气阻力和摩擦阻力的影响来减小该误差
3. （3）某同学作出的 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，若忽略一切阻力的情况下，则当地的重力加速度g=m/s²
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三、解答题

14. (2021高一下·常熟期中) 一颗在赤道上空飞行的人造地球卫星，其离地高度为2R（R为地球半径）。已知地球表面重力加速度为g，地球半径为R，万有引力常量为G，求：
1. （1）地球的质量M；
2. （2）该卫星的运行周期T。
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15. (2021高一下·常熟期中) 2020年9月15日，中智行5GAI无人驾驶汽车亮相上海5G科普活动，活动现场，中智行展示了公司最新研发的、具有百分百自主知识产权的无人驾驶技术。在一次性能测试中，质量 $\text{[math]}$ kg的无人驾驶汽车以恒定加速度启动，达到额定功率后保持额定功率继续行驶，在刚好达到最大速度时，突然发现前方有一行人要横穿马路而紧急刹车，车载速度传感器记下了整个过程中速度随时间变化图像如图所示。已知汽车启动时所受阻力恒定，且是汽车刹车时所受阻力的 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）该无人驾驶汽车发动机的额定功率P；
2. （2）汽车做匀加速直线运动的末速度；
3. （3）在4s~14s内汽车通过的路程。
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16. (2021高一下·常熟期中) 有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示，陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落，好像轨道对它施加了魔法一样，它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型，如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R，A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质量为m的质点沿轨道外侧做完整的圆周运动，受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为 $\text{[math]}$ ，不计摩擦和空气阻力，重力加速度为g。求：
1. （1）判断质点运动过程中机械能是否守恒，并说明理由；
2. （2）若在A点质点对轨道的压力也为7mg，求质点在A点的速度大小；
3. （3）若磁性引力大小F可变，质点仍做完整的圆周运动，求F的最小值。
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17. (2021高一下·常熟期中) 如图所示是某游戏装置的示意图，ABC为固定在竖直平面内的截面为圆形的光滑轨道，直轨道AB与水平成 $\text{[math]}$ 放置，且与圆弧轨道BC相切连接，AB长为L₁=0.4m，圆弧轨道半径r=0.25m，C端水平，右端连接粗糙水平面CD和足够长的光滑曲面轨道DE，D是轨道的切点，CD段长为L₂=0.5m。一个质量为m=1kg的可视为质点的小物块压缩弹簧后被锁定在A点，解除锁定后小物块被弹出，第一次经过D点的速度为 $\text{[math]}$ ，已知小物块与水平面CD间的摩擦因数μ=0.3，g=10m/s²。求：
1. （1）小物块第一次运动到BC的出口C时对圆轨道的压力大小；
2. （2）小物块发射前弹簧的弹性势能大小；
3. （3）小物块被弹出后，最后停在CD上的位置。
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