安徽省黄山市2020-2021学年高一下学期物理期末考试试卷

更新时间：2021-08-09 浏览次数：99 类型：期末考试

一、单选题

1. (2021高一下·黄山期末) 关于曲线运动的规律，下列说法中正确的是（　　）

A . 匀速圆周运动是匀变速曲线运动 B . 物体做曲线运动，其合力一定是变力 C . 物体在恒力作用下不可能做曲线运动 D . 做圆周运动的物体加速度不一定总指向圆心

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2. (2021高一下·黄山期末) 许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法叙述正确的是（　　）

A . 牛顿用实验的方法测定了引力常量的值，被称为“测出地球质量的人” B . 牛顿总结出了行星运动的三大规律 C . 天文学家利用牛顿万有引力定律发现了海王星，海王星被称为”笔尖下发现的行星” D . 如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，这里采用了理想实验法

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3. (2021高一下·黄山期末) 下列所述的实例中，机械能不守恒的是（　　）

A . 做竖直上抛运动的物体 B . 在竖直面上做匀速圆周运动的物体 C . 做平抛运动的物体 D . 沿光滑曲面自由下滑的物体

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4. (2021高一下·黄山期末) 一物体做平抛运动，若以抛出点为坐标原点，水平抛出方向为 $\text{[math]}$ 轴正方向，竖直向下为 $\text{[math]}$ 轴正方向，得出物体运动轨迹方程为 $\text{[math]}$ ，取g = 10m/s²。则物体做平抛运动的水平速度大小是（）

A . 2m/s B . 4m/s C . 8m/s D . 10m/s

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5. (2021高一下·黄山期末) 如图，a、b、c三个相同的小球，a从光滑斜面顶端由静止开始自由下滑，同时b、c从同一高度分别开始自由下落和平抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　）

A . 三个小球从开始到落地的运动过程时间相等 B . 三个小球从开始到落地运动过程重力做功平均功率相等 C . a、b落地时的速度相同 D . b、c落地时重力的瞬时功率相等

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6. (2021高一下·黄山期末) 如图所示，竖直平面内有一固定的光滑圆轨道，若有一个质量为m的小球能在光滑圆轨道内做完整的圆周运动，则小球在圆轨道的最低点和最高点对轨道的压力差为（　　）

A . 3mg B . 4mg C . 5mg D . 6mg

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7. (2021高一下·黄山期末) 假设地球的两颗卫星A、B的运行方向相同轨道半径之比为4∶1，某时刻两卫星相距最近，则（　　）

A . 卫星A，B运行的加速度大小之比 $\text{[math]}$ B . 卫星A，B运行的周期之比 $\text{[math]}$ C . 卫星A，B运行的线速度大小之比 $\text{[math]}$ D . 经过时间 $\text{[math]}$ ，卫星A，B再次相距最近

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8. (2021高一下·黄山期末) 国际研究小组借助于智利的巨大望远镜，观测到了一组双星系统，它们绕两者连线上的某点O做匀速圆周运动，如图所示，此双星系统中体积较小星体能“吸食”另一颗体积较大星体表面的物质，达到质量转移的目的，被吸食星体的质量远大于吸食星体的质量。假设在演变的过程中两者球心之间的距离保持不变，则在演变的过程中（　　）

A . 它们之间的万有引力不变 B . 体积较小星体圆周运动的线速度变大 C . 体积较大星体圆周运动轨迹半径变小 D . 它们做圆周运动的角速度不变

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二、多选题

9. (2021高一下·黄山期末) 如图所示，我国火星探测器“天问一号”在地火转移轨道1上飞行七个月后，于今年2月进入近火点为400千米、远火点为5.9万千米的火星停泊轨道2，进行相关探测后将进入较低的轨道3开展科学探测。则探测器（）

A . 在轨道2上近火点减速可进入轨道3 B . 在轨道2上近火点的速率比远火点小 C . 在轨道2上近火点的机械能比远火点大 D . 从地球发射天问一号时速度大于第二宇宙速度

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10. (2021高一下·黄山期末) 一起重机的钢绳由静止开始匀加速提起质量为m的重物，当重物的速度为v₁时，起重机的功率达到最大值P，以后起重机保持该功率不变，继续提升重物，直到以最大速度v₂匀速上升。则整个过程中，下列说法正确的是（　　）

A . 钢绳对重物做的功为 $\text{[math]}$ B . 重物的重力为 $\text{[math]}$ C . 重物匀加速的末速度为 $\text{[math]}$ D . 重物匀加速运动的加速度大小为 $\text{[math]}$

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11. (2021高二上·厦门开学考) 如图所示，一小球自A点由静止自由下落，到B点时与弹簧接触，到C点时弹簧被压缩到最短。若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由A→B→C的过程中，下列说法中正确的是（）

A . 小球在B点时的动能最大 B . B→C的过程中小球的机械能在减小 C . B→C的过程中小球的速度先增大后减小 D . 小球在C点时的加速度为零

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12. (2021高一下·黄山期末) 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的环，环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑的轻小定滑轮与直杆的距离为d，杆上的A点与定滑轮等高，杆上的B点在A点下方距离为d处。现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法正确的是（　　）

A . 环到达B处时，环的速度大小是重物的 $\text{[math]}$ 倍 B . 环从A到B过程中，环的机械能是减少的 C . 环下降的最大高度为 $\text{[math]}$ D . 环到达B处时，重物上升的高度为 $\text{[math]}$ d

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三、实验题

13. (2021高一下·黄山期末) 某同学在做“研究平抛物体的运动”的实验时得到了如下图所示物体的运动轨迹，a、b、c三点的位置在运动轨迹上已标出（g取10m/s²），则：
1. （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. （2）由图可知小球由a到b的时间与由b到c时间相等，则相等的时间间隔t = s，小球平抛的初速度v₀ = m/s；
3. （3）小球开始做平抛运动的位置坐标x = cm，y = cm。
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14. (2021高一下·黄山期末) 用图甲所示的实验装置验证质量分别为m₁、m₂的两物块（ $\text{[math]}$ ）组成的系统机械能守恒。质量为m₂的物块在高处由静止开始下落，打点计时器在质量为m₁的物块拖着的纸带上打出一系列点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙所示为实验中获取的一条纸带，0是打下的第一个点，计数点间的距离如图所示。已知每相邻两计数点时间间隔为T，当地重力加速度为g。
1. （1）在打计数点0到5的过程中，系统动能的增加量△E_k=，重力势能的减少量△E_p=，比较它们在实验误差允许范围内相等即可验证系统机械能守恒。
2. （2）某同学测出多个计数点的速度大小v及对应 $\text{[math]}$ 下落的高度h，作出的 $\text{[math]}$ 图像如图丙所示，则图像的斜率表达式 $\text{[math]}$ 。（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和g表示）
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四、解答题

15. (2021高一下·黄山期末) 2021年3月24日，记者从中国科学院上海天文台获悉，经过近两年的深入研究，科学家对人类首次“看见”的那个黑洞，成功绘制出偏振图像，已知引力常量为G。试解决如下问题：
1. （1）若天文学家观测到一天体绕该黑洞做半径为r、周期为T的匀速圆周运动，求黑洞的质量M；
2. （2）黑洞是一种密度极大、引力极大的天体，以至于光都无法逃逸（光速为c＝3×10⁸m/s），若某黑洞的半径R约30km，质量M和半径R的关系满足 $\text{[math]}$ ，求该黑洞的表面重力加速度大小。
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16. (2021高一下·黄山期末) 如图1所示，物体以一定的初速度从倾角为α=37°的斜面底端沿斜面向上运动，向上运动的最大位移为5m。选斜面底端所在的水平面为参考平面，向上运动过程中物体的机械能E随位移x的变化如图2所示。g=10m/s² ， sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：
1. （1）物体的质量m；
2. （2）物体与斜面间的动摩擦因数µ；
3. （3）物体回到底端的动能。
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17. (2021高一下·黄山期末) 如图所示，水平杆固定在竖直杆上，二者互相垂直，水平杆上O、A两点连接有两轻绳，两绳的另一端都系在质量为m的小球上， $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ ，现通过转动竖直杆，使水平杆在水平面内做匀速圆周运动，三角形 $\text{[math]}$ 始终在竖直面内，g为重力加速度，不计空气阻力。
1. （1）若转动的角速度 $\text{[math]}$ ，求OB、AB两绳的拉力大小；
2. （2）若转动的角速度 $\text{[math]}$ ，求OB、AB两绳的拉力大小。
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18. (2021高一下·黄山期末) 如图光滑水平导轨AB的左端有一压缩的弹簧，弹簧左端固定，右端前放一个质量为m = 0.1kg的物块（可视为质点），物块与弹簧不粘连，B点与水平传送带的左端刚好平齐接触，传送带BC的长为l = 1m，沿逆时针方向匀速转动。CD为光滑足够长的水平轨道，C点与传送带的右端刚好平齐接触，DE是竖直放置的半径为R = 0.4m的光滑半圆轨道，DE与CD相切于D点。已知物块与传送带间的动摩擦因数μ = 0.2，取g = 10m/s²。
1. （1）若释放弹簧，物块离开弹簧，滑上传送带刚好能到达C点，求弹簧储存的弹性势能E_p；
2. （2）若弹簧储存的弹性势能为1.8J，释放弹簧，物块离开弹簧，滑过传送带，通过圆弧轨道的最高点E点后做平抛运动，求平抛运动的水平位移大小；
3. （3）若传送带沿顺时针方向以恒定速度v = 4m/s匀速转动，释放弹簧，要使物块离开弹簧，滑过传送带后，能进入半圆轨道且不脱离，求弹簧储存的弹性势能E_p。
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