吉林省长春市“BEST合作体”2020-2021学年高一物理下学期期中试题.doc

吉林省长春市“BEST合作体”2020-2021学年高一物理下学期期中试题

吉林省长春市“BEST合作体”2020-2021学年高一物理下学期期中试题

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吉林省长春市“BEST合作体”2020-2021学年高一物理下学期期中试题
本试卷分选择题和非选择题题两部分共17题，共100分，共3页。考试时间为90分钟。考试结束后，只交答题卡。

第Ⅰ卷 选择题
一、选择题：（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～9题为单选题，给出的四个选项中，只有一个选项正确；10～12为多选题，给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1.如图所示,若已知物体运动的初速度v0的方向及它受到的合力F的方向,则其可能的轨迹是(　　)

2.如图所示的长春摩天活力城的“长春眼”摩天轮，属于大型游乐设施的观览车类，它的总高度为99m，轮箍直径约69m，轮箍全由轮辐索支承。该观览车设计速度为20分钟/转，轮盘装备36个大型轿舱，每个轿舱最多可乘6人，晴天时的远望距离可达几公里。试判断下列说法中正确的是(　　)
A．每时每刻，每个人受到的合力都不等于零
B．每个乘客都在做加速度为零的匀速运动
C．乘客在乘坐过程中对座位的压力始终不变
D．乘客在乘坐过程中，到达最高点时对座位的压力最大
3.一个内壁光滑的圆锥形筒的轴线垂直于水平面，圆锥筒固定，有质量相同的小球A和B沿着筒的内壁在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，A的运动半径较大，则(　　)
A．A球的角速度必小于B球的角速度
B．A球的线速度必小于B球的线速度
C．A球的运动周期必小于B球的运动周期
D．A球对筒壁的压力必小于B球对筒壁的压力
4.设地球表面的重力加速度为g0，物体在距地心4R（R为地球半径）处，由于地球的作用而产生的重力加速度为g，则g:g0为(　　)
A．16:1 B．4:1 C．1:4 D．1:16
5.假设火星和地球都是球体，火星的质量M1与地球质量M2之比；火星的半径R1与地球的半径R2之比，那么火星表面的自由落体加速度g1与地球表面处的重力加速度g2之比等于(　　)
A． B．pq² C． D．pq
6.火星探测任务“天问一号”的标识如图所示。若火星和地球绕太阳的运动均可视为匀速圆周运动，火星公转轨道半径与地球公转轨道半径之比为3∶2，则火星与地球绕太阳运动的(　　)
A.轨道周长之比为2∶3
B.线速度大小之比为
C.角速度大小之比为
D.向心加速度大小之比为9∶4
7.有一圆柱形水井，井壁光滑且竖直，过其中心轴的剖面图如图所示，一个质量为m的小球以速度v从井口边缘沿直径方向水平射入水井，小球与井壁做多次弹性碰撞（碰撞前后小球水平方向速度大小不变、方向反向，小球竖直方向速度大小和方向都不变），不计空气阻力。从水平射入水井到落至水面的过程中，小球下落的时间(　　)
v
h
d
水
A．与小球质量m有关
B．与小球初速度v有关
C．与水井井口直径d有关
D．与水井井口到水面高度差h有关
8.某女子铅球运动员分别采用原地推铅球和滑步推铅球两种方式进行练习，右图为滑步推铅球过程示意图。她发现滑步推铅球比原地推铅球可增加约2米的成绩。假设铅球沿斜向上方向被推出，且两种方式铅球出手时相对地面的位置和速度方向都相同，忽略空气阻力，下列说法正确的是(　　)
A．两种方式推出的铅球在空中运动的时间可能相同
B．采用原地推铅球方式推出的铅球上升的高度更高
C．两种方式推出的铅球在空中运动到最高点时的速度都相同
D．滑步推铅球可以增加成绩，可能是因为延长了运动员对铅球的作用位移
9.如图甲所示，质量为m＝4.0kg的物体静止在水平地面上，在水平推力F作用下开始运动，水平推力F随位移x变化的图像如图乙所示（x＝4.0m后无推力存在）。已知物体与地面之间的动摩擦因数μ＝0.50，取重力加速度g＝10m/s2。下列选项正确的是(　　)
A．物体在水平地面上运动的最大位移是4.0m
B．物体的最大加速度为25m/s2
C．在物体运动过程中推力做的功为200J
D．在距出发点3.0m位置时物体的速度达到最大
10.如图所示，小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从高处由静止落下。将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力。下列判断中正确的是(　　)
A．下落到弹性绳刚好被拉直时，小明的下落速度最大
B．从开始到下落速度最大，小明动能的增加量小于其重力势能的减少量
C．从开始到下落至最低点的过程，小明的机械能守恒
D．从开始到下落至最低点，小明重力势能的减少量等于弹性绳弹性势能的增加量
11.如图所示,将完全相同的四个小球1、2、3、4分别从同一高度由静止释放(图甲、丙、丁)和平抛(图乙),其中图丙、丁分别是倾角为45°和60°的光滑斜面,不计空气阻力,则下列对四种情况下相关物理量的比较正确的是(　　)

A.落地时间t1=t2<t3<t4 B.全程重力做功W1=W2=W3=W4
C.落地瞬间重力的功率P1=P2=P3=P4 D.全程重力做功的平均功率=>>
12.质量m=2kg的物块放在粗糙水平面上,在水平拉力作用下由静止开始运动,物块动能Ek与其位移x之间的关系如图所示.已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,则下列说法中正确的是(　　)
A.x=1m时物块的速度大小为2m/s
B.x=3m时物块的加速度大小为1.25m/s2
C.在前2m的运动过程中物块所经历的时间为2s
D.在前4m的运动过程中拉力对物块做的功为25J

第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题：（本题共2小题，共计5空，每空3分，共15分。把答案填写在答题卡相应的横线上。）
13.在做研究平抛运动的实验时，让小球多次沿同一轨道运动，通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
（1）为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上 。
a
b
c
d
(a)通过调节使斜槽的末端保持水平
(b)每次释放小球的位置必须不同
(c)每次必须由静止释放小球
(d)记录小球位置用的木条（或凹槽）每次必须严格地等距离下降
(e)小球运动时不应与木板上的白纸（或方格纸）相接触
(f)将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线
（2）若用一张印有小方格的纸记录轨迹，小方格的边长为L，小球在平抛运动途中的几个位置如图中的a、b、c、d所示，则小球平抛的初速度的计算式为v0= （用L、g表示）。
14.在“验证机械能守恒定律”的实验中，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，查得当地的重力加速度g取9.8m/s2，测得所用的重物的质量为1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带，把第一个点记作O，另选连续的4个点A、B、C、D作为测量点．经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm.
(1)根据以上数据，可知重物由O点运动到C点，重力势能的减少量等于________J，动能的增加量等于______J．(均保留三位有效数字)
(2)设重物下落高度h时的速度为v，如果以为纵轴，以h为横轴，根据实验数据绘出­h图线，该图线的斜率等于________（用字母表示）．

三、计算题：本题共3小题，共37分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤；只写出最后答案的不能得分；有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15.（10分）左图是两位同学在双人上肢牵引器上的运动，其简化的物理模型如右图所示，一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球的3倍。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地面的高度是h，A球静止于地面。释放B球，当B球刚落地时，求A球的速度大小。（定滑轮的质量及轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g）。

16.（12分）宇宙中存在一些离其他恒星较远的四颗星组成的四星系统.若某个四星系统中每颗星体的质量均为m,半径均为R,忽略其他星体对它们的引力作用和星体自转效应,则可能存在如下运动形式:四颗星分别位于边长为L的正方形的四个顶点上(L远大于R),在相互之间的万有引力作用下绕某一共同的圆心做角速度相同的圆周运动.已知引力常量为G,求四颗星做圆周运动的角速度。

17.（15）雪车是冬奥会的比赛项目之一，风驰电掣般的高速行驶是雪车的最大看点之一。北京2022年冬奥会雪车项目的比赛将在延庆赛区的国家雪车雪橇中心进行。雪车比赛所用赛道长1.5km左右，落差在100m至150m之间。比赛可以分为两个过程：过程1中运动员手推雪车沿斜向下的赛道奔跑获得初始速度，如图1所示；过程2中运动员跳入车体内，呈坐姿在弯曲的赛道上无动力滑行，如图2所示。设雪车的质量为m1，运动员的总质量为m2，重力加速度为g，忽略冰面与雪车之间的摩擦。
（1）过程1中运动员推车奔跑使雪车获得速度v0，这一过程中赛道的落差为h，求这一过程中运动员对雪车做的功W。
图3
图2
图1
（2）过程2中为了让运动员乘坐雪车能高速且安全地通过弯道，弯道处的赛道均向内侧倾斜。若雪车以速度v通过半径为r的一小段弯道，弯道落差可忽略。建立图3所示的模型，将运动员和雪车整体看作质点，求在弯道处赛道对雪车的支持力FN的大小。
“BEST合作体”2020-2021学年度下学期期中考试
高一物理试题答案
2021年5月

一、选择题（本题共12小题，每小题4分，共48分。1～9题为单选题，给出的四个选项中，只有一个选项正确；10～12为多选题，给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
B
A
A
D
A
C
D
D
C
BD
BD
BCD

二、实验题
13.（每空3分共6分）
（1）a、c、e
（2）

14.（每空3分共9分）
(1)7.62(7.60~7.64均得分)　7.56(7.54~7.58均得分)　
(2)当地重力加速度g

15．（10分）

16.（12分）任一星体在其他三颗星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,轨道半径均为r=L,
星体在其他三颗星体的万有引力作用下围绕正方形对角线的交点做匀速圆周运动,
由万有引力定律可得四颗星做圆周运动的向心力大小为F向=G+2Gcos45°=
由牛顿第二定律得F向==mω2·L,
解得ω=

17.（15分）
（1）运动员推车奔跑过程中对雪车用动能定理（4分）
解得（3分）
（2）根据牛顿第二定律，转弯过程中运动员和雪车需要的向心力
G
FN
F向
答图1
（4分）
对运动员和雪车做受力分析，如答图1所示
根据平行四边形定则可知（3分）
代入解得（1分）