黑龙江省哈尔滨师范大学附属中学2020_2021学年高一物理下学期期末考试试题理1.pdf
.XXXX 省省 XXXX 师范大学附属中学师范大学附属中学 2020-20212020-2021 学年高一物理下学期期末考试试题学年高一物理下学期期末考试试题 理理A0 B2mgRCmgR D2mgR一、一、单选题单选题 本题共本题共 1212 小题小题,每小题每小题 4 4 分分,其中其中 1-61-6 题为单选题题为单选题,7-12,7-12 题为多选题题为多选题,多选题漏选得多选题漏选得 2 2 分分,不选或错选不选或错选 0 0 分分1.2021 年 2 月 5 日天问一号火星探测器顺利完成地火转移段第四次轨道中途修正,以确保按计划实施火星捕获。如图所示,其过程简化为探测器先进入绕火星圆轨道I,经过与其相切的绕火星椭圆轨道 II 再转移到绕火星圆轨道III,A、B分别为椭圆轨道 II 上的近火点和远火点,探测器在变轨过程中质量视为不变,则下列说法正确的是A探测器在轨道 I 上的机械能大于在轨道II 上的机械能B探测器在轨道 II 上的运行周期大于在轨道I 上的运行周期C探测器在轨道 II 上B点的加速度小于在轨道 I 上B点的加速度D探测器在轨道 II 上A点时的速率小于在轨道 III 上A点的速率2.为了探测某星球,载着登陆舱的探测飞船在以该星球中心为圆心,半径为r1的圆轨道上运动,周期为T1,总质量为m1,随后登陆舱脱离飞船,变轨到离星球更近的半径为r2的圆轨道上运动,登陆舱的质量为m2,则A该星球的质量为M 42r1GT212B该星球表面的重力加速度为g 4r1T21C登陆舱在半径为r1r21与半径为r2的轨道上运动时的速度大小之比为v1mvm22r1D登陆舱在半径为rr32的轨道上做圆周运动的周期为T22T1r313.如图所示,质量为m的物块与水平转台间的动摩擦因数为,物块与转轴相距R,物块随转台由静止开始转动。当转速增至某一值时,物块即将在转台上滑动,此时转台已开始匀速转动,在这一过程中,摩擦力对物块做的功是假设物块所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.24.如下图所示,两个完全相同的物体分别自斜面AC和BC顶端由静止开始下滑,物体与两斜面的动摩擦因数相同,物体滑至斜面底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程中产生的热量分别为QA和QB,则AEA EBQAQB BEA EBQAQBCEA EBQAQBDEA EBQAQB5.中国高铁成为了走出国门的中国名片。小宏同学评估高铁在运行时撞击飞鸟的安全问题,假设飞鸟的质量有0.25kg,列车的速度是300km/h,忽略小鸟的初速度,两者相撞的作用时间是0.01s,请你帮助小宏同学估算飞鸟对飞机的平均撞击力最接近于A2103NB2104NC2105N D2106N6.如图,质量为M的小车静止在光滑水平面上,小车AB段是半径为R的四分之一光滑圆弧,BC段是长为L的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B点。一质量为m的滑块在小车从A总由静止开始沿轨道滑下,然后滑人BC轨道,最后恰好停在C点,已知小车质量M=m,滑块与轨道BC间的动摩擦因数为,重力加速度为g,则A小车和滑块组成的系统动量守恒B滑块运动过程中,最大速度为C滑块从B到C运动过程中,小车的位移为L2D滑块运动过程中对小车的最大压力为mg7.如图所示,A、B两物体的质量比mAmB52,它们原来静止在足够长平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,A、B均发生相对滑动,则有AA、B系统动量守恒 BA、B、C系统动量守恒C小车向左运动 D小车向右运动8.如图所示,同一竖直平面内有四分之一圆环BC 和倾角为 53的斜面 AC,A、B两点与圆环 BC 的圆心O等高。现将甲、乙小球分别从A、B 两点以初速度v1、v2沿水平方向同时抛出,两球恰好在C点相碰不计空气阻力,已知 sin53=0.8,cos53=0.6,下列说法正确的是A初速度v1、v2大小之比为 3：4.B若仅增大v1,则两球不再相碰C若v1大小变为原来的一半,则甲球恰能落在斜面的中点DD若只抛出甲球并适当改变v1大小,则甲球可能垂直击中圆环BC9.100 年前爱因斯坦预测存在引力波,2016 年经过美国科学家探测,证实了引力波的存在。双星运动是产生引力波的来源之一,假设宇宙中有一双星系统由a、b两颗星体组成,它们围绕连线上某点做匀速圆周运动,测得双星的周期为T,两颗星的距离为l,两颗星的轨道半径之差为ra星的轨道半径大于b星的轨道半径,引力常量为G,则42l3A双星的质量和为r)GT2Ba星的线速度大小为(l TCa、b两颗星的质量之比为l rl rDa、b两颗星的向心加速度之比为ll r10.如图所示,竖直平面内放一直角杆MON,OM水平,ON竖直且光滑,用不可伸长的轻绳相连的两小球A和B分别套在OM和ON杆上,B球的质量为 2kg,在作用于A球的水平力F的作用下,A、B均处于静止状态,此时OA=0.3m,OB=0.4m,改变水平力F的大小,使A球向右加速运动,已知A球向右运动 0.1m 时速度大小为3m/s,则此时B球的瞬时速度为vB和在此过程中绳对B球的拉力所做的功为 取g=10m/s2AvB=4m/sBvB=5m/sC16JD18J11.在大型物流系统中,广泛使用传送带来搬运货物。如图甲所示,倾角为的传送带以恒定的速率逆时针方向转动,皮带始终是绷紧的,将m1kg 的货物放在传送带上的A端,经过 1.2s 到达传送带的B端。用速度传感器分别测得货物与传送带的速度v随时间t变化的图像如图乙所示。已知重力加速度g10m/s2,sin370.6,可知A货物与传送带间的动摩擦因数为0.05BA、B两点间的距离为 1.2mC货物从A运动到B的过程中,传送带对货物做功11.2JD货物从A运动到B的过程中,货物与传送带间因摩擦产生的热量为4.8J.12.一质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m和 2m的小球A和B。支架的两直角边长度分别为2l和l,支架可绕固定轴O在竖直平面内无摩擦转动,如图所示。开始时OA边处于水平位置,由静止释放,重力加速度为g,则AA球的最大速度为 2glBA球的速度最大时,两小球的总重力势能最小CA球第一次转动到与竖直方向的夹角为45时,A 球的速度大小为DA、B两球的最大速度之比vAvB31二、实验题本题共二、实验题本题共 2 2 小题小题,共共 1616 分分,其中第其中第 1313 题题 6 6 分分,第第 1414 题题 1010 分分13.小悦同学用如图所示装置来验证动量守恒定律。1实验中,质量为m1的入射小球A和质量为m2的被碰小球B的质量关系是m1_m2填大于等于或小于。2 当满足关系式_时,证明A、B两小球碰撞过程中动量守恒；若碰撞前后系统无机械能损失,则系统机械能守恒的表达式为_。Am1m1m2BPBMBNBm1BPm1BMm2BNCm1BP2m1BM2m2BN214.验证机械能守恒定律的实验如图采用重物自由下落的方法：实验中,下面哪些测量工具是必需的?_.A天平 B直流电源 C刻度尺 D秒表2 实验中,发现重锤减少的势能总是大于重锤增加的动能,造成这种现象的主要原因是_A选用的重锤质量过大B数据处理时出现计算错误C空气对重锤的阻力和打点计时器对纸带的阻力D实验时操作不够细,实验数据测量不准确3 实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,当地的重力加速度g=9.80m/s2,所用重物的质量为 1.00kg,实验中得到一点迹清晰的纸带,把第一点记作O,另选连续的 4 个点A、B、C、D作为测量的点,经测量知道A、B、C、D到O点的距离分别为 62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根据以上的数据,可知重物由O运动到C点,重力势能的减小量等于_J,动能的增加量等于_J 本题中计算结果均保留三位有效数字4 通过实验得出的结论是：_三、论述计算题本题共三、论述计算题本题共 3 3 小题小题,共共 3636 分分,其中第其中第 1515 题题 1010 分分,16,16 题题 1010 分分,17,17 题题 1616 分分15.第 24 届冬季奥运会将于 2022 年在北京和 XX 举行,国人瞩目,万众期盼。跳台滑雪项目是冬奥会极具观赏性的项目之一、跳台滑雪可以简化为如图所示的模型,AO为助滑道,其中OC段是半径为R的一小段圆弧与AC段平滑对接；OB为着陆坡,其倾角为。质量为m的运动员从助滑道上的A点由静止自由下滑,然后从O点沿水平方向飞出,最后落在着陆坡上某点 图中未画出。已知A点与O点的高度差为h R2,重力加速度为g。运动员和滑雪板整体可看作一个质点,一切摩擦和空气阻力均可忽略。求运动员：1 滑到O点时对滑道的压力大小；2 从O点飞出到离着陆坡OB的距离最大的过程经历的时间；3 当运动员掉落至斜面上时重力的瞬时功率。.16.如图所示,在光滑水平面上有一块长为L的木板B,其上表面粗糙在其左端有一个光滑的 错误错误!圆弧槽C与长木板接触但不连接,圆弧槽的下端与木板的上表面相平,B、C静止在水平面上 现有很小的滑块A以初速度v0从右端滑上B,并以错误错误!的速度滑离B,恰好能到达C的最高点A、B、C的质量均为m,求：滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数；错误错误!圆弧槽C的半径R.17.如图,一轻弹簧放在水平面上,左端固定在竖直墙壁上,质量均为m的小物块A、B放在水平面上的Q点。将物块A向左推并挤压弹簧至P点,此时弹簧的压缩量为L,PQ QO 2L,由静止释放物块A,A被弹簧弹出后与物块B发生正碰,A、B碰后粘在一起向右滑动刚好停在O点,MN是以水平面右端点O为圆心、半径为 3L的固定圆弧轨道。已知Q点左侧水平面光滑,右侧水平面粗糙,两物块与水平面QO间的动摩擦因数均为 0.5,重力加速度为g,弹簧的形变在弹性限度内,忽略空气阻力,求：1 弹簧被压缩至P点时具有的弹性势能；2 若物块A在P点由静止释放后与物块B发生的是弹性碰撞,则碰撞后物块B从O点抛出后,落到圆弧轨道上时的动能多大。高一下期末物理试卷答案123456789101112ADCBACBCADABADCDBC13.大于 A B14.C C 7.62 7.57误差允许范围内机械能守恒15.解析：1 从A到O,由机械能守恒定律可得.mgh 1mv2.错误错误!2解得v 2gh 2gRgR.错误错误!2v2在O点,由牛顿第二定律可得F!Nmg mR.错误错误解得FN=2mg错误错误!由牛顿第三定律可知运动员对滑到的压力大小为FN=FN=2mg.错误错误!2 运动员从O点做平抛运动,当速度方向与着陆坡平行时,此时到离着陆坡OB的距离最大则vy vtangR tan.错误错误!运动员在竖直方向做自由落体运动,则vy=gt.错误错误!解得t gR tanRg=gtan.错误错误!3 运动员落至斜面上时竖直方向的速度为vy 2gt 2 gR tan错误错误!运动员落至斜面上时重力的瞬时功率为PG mgvy 2mg gR tan.错误错误!说明：错误错误!错误错误!每个点 1 分,共 10 分16.解析：对A、B、C整体,设A刚离开B时,B和C的共同速度为vB,从A滑上B到刚离开B的过程中动量守恒,有mv0m错误错误!2mvB.错误错误!解得vB错误错误!由能量守恒定律有.mgL错误错误!mv错误错误!错误错误!m错误错误!错误错误!错误错误!2mv错误错误!.错误错误!解得错误错误!.错误错误!从A滑上C到恰好能到达C的最高点的过程中,设A到达最高点时A和C的共同速度为vC,研究A和C组成的系统,在水平方向上由动量守恒定律有m错误错误!mvB2mvC,.错误错误!解得vC错误错误!v0由于在此过程中A和C组成的系统机械能守恒,有mgR错误错误!m错误错误!错误错误!错误错误!mv错误错误!错误错误!2m错误错误!错误错误!.错误错误!解得R错误错误!.错误错误!说明：错误错误!、错误错误!、错误错误!、错误错误!每个点 2 分,错误错误!、错误错误!每个点 1 分17.1 设 A 与 B 碰撞前的速度大小为v1,弹簧开始具有弹性势能为Ep,根据能量守恒有E1pmv21.错误错误!2设 A、B 碰撞后的共同速度为v2,根据动量守定恒定律有mv1 2mv2.错误错误!A、B 一起向右滑动过程中,根据功能关系2mg2L 012mv22.错误错误!2解得Ep 4mgL.错误错误!2 由1 问可知,A 与 B 碰撞前,A 的速度大小v1 2 2gL.错误错误!设碰撞后 A、B 的速度大小分别为v1、v2,则根据动量守恒有.mv mv mv112.错误错误!根据能量守恒1mv21mv21mv2112.错误错误!222解得v1 0v2 2 2gL.错误错误!设物块 B 滑到O点时速度大小为v3,根据动能定理有mg2L 1212mv232mv2.错误错误!解得v36gL.错误错误!物块 B 从O点抛出后做平抛运动,落到圆弧轨道上时,水平位移x v3t.错误错误!竖直位移y 1gt2.错误错误!2又x2 y23L2.错误错误!解得y 3 5 6L.错误错误!设物块 B 落到圆弧面上时的动能为Ek,根据动能定理有mgy E12k2mv3.错误错误!解得.Ek 35 1mgL.错误错误!.
