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- 2021-04-14 发布
班级 姓名 考号
山西省忻州一中2019－2020学年第二学期期中考试
高一物理
注意事项：
1．答题前，考生务必用0.5mm黑色中性笔，将姓名、班级、考号填写在试题和答题卡上。
2．请把答案做在答题卡上，交卷时只交答题卡，不交试题，答案写在试题上无效。
3．满分100分，考试时间90分钟。
第 Ⅰ 卷 （选择题，共46分）
一、单项选择题。每小题四个选项中只有一个选项是正确的。每小题3分，共30分。
1．下列关于运动和力的叙述中，正确的是
A．做曲线运动的物体，其加速度方向一定是变化的
B．物体运动的速率在增加，所受合力一定做正功
C．物体所受合力恒定，该物体速率随时间一定均匀变化
D．物体做圆周运动，所受的合力一定是向心力
2．一个质点在恒力F作用下，在xOy平面上从O点运动到B点的轨迹如图所示，且在A点时的速度方向与x轴平行，则恒力F的方向可能是
A．沿－y方向
B．沿－x方向
C．沿＋y方向
D．沿＋x方向
3．A、B两个物体沿同一直线向同一方向运动，其速度~时间图像如图所示，则在运动过程中
A．B追上A前，两物体在t1 时刻相距最远
B．在t1~t2 时间内，A、B运动方向相反
C．在0~t1 时间内，B的加速度大于A的加速度
D．若在t1 时刻A、B相遇，则运动过程中两物体相遇两次
4．载重汽车上坡的时候，司机必须将挡位更换至低速挡，并加大油门，其目的是
A．为了得到较大的牵引力和较大的牵引功率
B．为了得到较大的牵引力和较小的牵引功率
C．为了得到较小的牵引力和较大的牵引功率
D．为了得到较小的牵引力和较小的牵引功率
5．天文学家将相距较近、仅在彼此的引力作用下运行的两颗恒星称为双星。双星系统在银河系中很普遍。利用双星系统中两颗恒星的运动特征可推算出它们的总质量。已知某双星系统中两颗恒星围绕它们连线上的某一固定点分别做匀速圆周运动，周期均为T，两颗恒星之间的距离为r，引力常量为G，由此可求出这个双星系统的总质量为A． B．
C． D．
6．如图所示，一同学分别在同一直线上的A、B、C三个位置投掷篮球，结果都垂直击中篮筐，速度分别为v1、v2、v3。若篮球出手时高度相同，出手速度与水平夹角分别为θ1、θ2、θ3，下列说法正确的是
A．v1＜v2＜v3
B．v1＞v2＞v3
C．θ1＞θ2＞θ3
D．θ1=θ2=θ3
7．如图，某同学用绳子拉动木箱，使它从静止开始沿粗糙水平路面运动至具有某一速度，木箱获得的动能一定
A．等于克服摩擦力所做的功
B．大于克服摩擦力所做的功
C．等于拉力所做的功
D．小于拉力所做的功
8．图甲为一女士站立在台阶式台阶水平自动扶梯上正在匀速上楼，图乙为一男士站立在履带式自动人行道上正在匀速上楼下列关于两人受到的力做功判断正确的是
A．甲图中支持力对人不做功
B．甲图中摩擦力对人做负功
C．乙图中摩擦力对人做负功
D．乙图中支持力对人不做功
9．观看科幻电影《流浪地球》后，某同学设想地球仅在木星引力作用下沿椭圆轨道通过木星的情景，如图所示，轨道上P点距木星最近（距木星表面的高度可忽略）。则
A．地球靠近木星的过程中运行速度减小
B．地球远离木星的过程中加速度增大
C．地球远离木星的过程中角速度减小
D．地球在P点的运行速度小于木星第一宇宙速度
10．如图所示，小球A质量为m，固定在长为L的轻细直杆一端，绕杆的另一端O点在竖直平面内做圆周运动。若小球经过最高点时的速度为，不计一切阻力，杆对球的作用力为
A．推力，大小为mg
B．拉力，大小为mg
C．拉力，大小为0.5mg
D．推力，大小为0.5mg
二、多项选择题。每小题四个选项中至少有两个选项是正确的。完全选对得4分，选对但不全的得2分，不选或有选错的得零分。每小题4分，共16分。
11．如图所示，a、b两个小球穿在一根光滑的固定杆上，并且通过一条细绳跨过定滑轮连接。已知b球质量为m，杆与水平面成角θ，不计所有摩擦，重力加速度为g。当两球静止时，oa绳与杆的夹角也为θ，Ob绳沿竖直方向，则下列说法正确的是
A．a可能受到2个力的作用
B．b一定受到2个力的作用
C．绳子对a的拉力大于mg
D．a的重力为
12．质量为m的坦克在平直的公路上从静止开始加速，前进距离s速度便可达到最大值vm。设在加速过程中发动机的功率恒定为P，坦克所受阻力恒为f，当速度为v（v < vm）时，所受牵引力为F。以下说法正确的是
A．坦克从静止开始达到最大速度vm的过程中，牵引力做功为Fs
B．坦克速度为v时加速度为a=
C．坦克从静止开始达到最大速度vm所用时间t=
D．坦克的最大速度vm=
13．如图所示，是某次发射人造卫星的示意图，人造卫星先在近地圆周轨道1上运动，然后改在椭圆轨道2上运动，最后在圆周轨道3上运动，a点是轨道1、2的交点，b点是轨道2、3的交点，则
A．卫星在同步轨道3上的运行速度大于7.9 km/s
B．要从椭圆轨道2进入圆周轨道3，则应在b点加速
C．在椭圆轨道2经过a点时的加速度与在圆周轨道1上经过a点时的加速度相等
D．在椭圆轨道2经过b点时的速度比经过a点时的速度更大
14．如图所示，人在岸上拉船，已知船的质量为m，水的阻力恒为f，当轻绳与水平面的夹角为θ时，船的速度为v，此时人的拉力大小为F，则此时
A．人拉绳行走的速度为vcosθ
B．人拉绳行走的速度为
C．船的加速度为
D．船受到的浮力为mg-Fcosθ
第 Ⅱ 卷（非选择题，共54分）
三、实验题。共2个小题，15、16题，共14分。将正确答案填在答题卷中对应的横线上。
15．（8分）某同学“探究加速度与物体合力的关系”的实验装置如图所示，图中A为小车，质量为m1，连接在小车后面的纸带穿过打点计时器B，它们均置于水平放置的一端带有定滑轮的固定长木板上，P的质量为m2，C为弹簧测力计，实验时改变P的质量，读出测力计的示数F，不计轻绳与滑轮，滑轮与轮轴的摩擦，滑轮的质量。
（1）（多选）为了减小实验误差，下列做法正确的是_________。
A．先释放小车，后接通打点计时器的电源
B．该实验不需要平衡小车所受的摩擦力
C．该实验砂桶和砂的总质量不需要远小于小车的质量
D．滑轮摩擦要足够小，绳的质量要足够轻
（2）下图是实验过程中得到的一条纸带，O、A、B、C、D为选取的计数点，相邻的两个计数点之间有四个点没有画出，各计数点到O点的距离分别为： 8.00cm、17.99cm、30.00cm、44.01cm，若打点计时器的打点频率为50 Hz，则由该纸带可知小车的加速度大小为________（结果保留三位有效数字）。
（3）实验时，某同学由于疏忽，遗漏了平衡摩擦力这一步骤，他测量得到的a－F图象可能是下图中的图线 。
16．（6分）在“用圆锥摆验证向心力的表达式”实验中，如图甲所示，细绳的悬点刚好与一竖直放置的刻度尺零刻度线对齐。将画着几个同心圆的白纸置于水平桌面上，使钢球静止时刚好位于圆心。用手带动钢球，调整白纸的位置，设法使球刚好沿纸上某个半径为r的圆做圆周运动，钢球的质量为m，重力加速度为g。
（1）用秒表记录运动n圈的总时间为t，那么小球做圆周运动需要的向心力表达式为Fn=__________。
（2）通过刻度尺测得小球运动轨道平面距悬点的高度为h，那么小球做圆周运动中外力提供的向心力表达式为F=__________；
（3）改变小球做圆周运动的半径，多次实验，得到如图乙所示的~h关系图象为一直线时，可以达到粗略验证向心力表达式的目的，该图线的斜率表达式为k=__________。
四、计算题。共4个小题，共40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。
17．（8分）2022年将在我国举办第二十四届冬奥会，跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。某滑道示意图如下，长直助滑道AB与弯曲滑道BC平滑衔接，滑道BC高h=10 m，C
是半径R=20 m圆弧的最低点，质量m=60 kg的运动员从A处由静止开始匀加速下滑，加速度a=4.5 m/s2，到达B点时速度vB=30 m/s。取重力加速度g=10 m/s2。
（1）求长直助滑道AB的长度L；
（2）若不计BC段的阻力，画出运动员经过C点时的受力图，并求其所受支持力FN的大小。
18．（10分）一艘宇宙飞船绕着某行星做匀速圆周运动，已知运动的轨道半径为r，周期为T，引力常量为G，行星半径为R。求：
（1）行星的质量M。
（2）行星表面的重力加速度g。
（3）行星的第一宇宙速度v。
F
19．（10分）质量M=3 kg 的长木板放在光滑的水平面上，在F=11 N的水平拉力作用下由静止开始向右运动。如图所示，当速度达到1 m/s时，将质量m=4 kg的物块轻轻放到木板的右端。已知物块与木板间动摩擦因数μ=0.2，物块可视为质点(g=10 m/s2)。求：
（1）物块刚放置在木板上时，物块和木板的加速度分别为多大；
（2）木板至少多长物块才能与木板最终保持相对静止；
（3）物块与木板相对静止后，物块受到的摩擦力大小。
20．（12分）小华站在水平地面上，手握不可伸长的轻绳一端，绳的另一端系有质量为m的小球，甩动手腕，使球在竖直平面内做圆周运动。当球某次运动到最低点时，绳突然断掉，球飞行水平距离d后落地，如图所示。已知握绳的手离地面高度为d，手与球之间的绳长为d，重力加速度为g。忽略手的运动半径和空气阻力。
（1）问绳能承受的最大拉力多大？
（2）改变绳长，使球重复上述运动，若绳仍在球运动到最低点时断掉，要使球抛出的水平距离最大，绳长应为多少？最大水平距离为多少？
高一物理参考答案及评分标准
一、二、选择题。共46分。
1．B 2．A 3．D 4．A 5．C 6．B 7．D 8．D 9．C 10． D
11．BD 12．BD 13．BC 14．AC
三、实验题。共2个小题，15、16题，共14分。将正确答案填在答题卷中对应的横线上。
15．（8分）（1）CD （2）2.01 （3）B
16．（6分）
四、计算题。共4个小题，共40分。应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题必须明确写出数据值和单位。
17．（8分）（1）根据匀变速直线运动公式，有 2分
（2）运动员经C点时的受力分析如答图2 1分
根据动能定理，运动员在BC段运动的过程中，有
2分
根据牛顿第二定律，有 2分
得FN=3 900 N 1分
18．（10分）（1）行星对飞船的万有引力提供飞船所需的向心力:
G=m()2r 2分 M= 1分
（2）在行星表面有mg= 1分 g==·= 2分
（3）卫星以第一宇宙速度绕行星做匀速圆周运动=m' 2分
v=== 2分
19．（10分）（1）放上物块后，物块的加速度a1==μg=2 m/s2 2分
木板的加速度a2==1 m/s2 2分
（2）当两物体速度相等后可保持相对静止，故
a1t=v0＋a2t，解得t=1 s，1 s内木板的位移 1分
x1=v0t＋a2t2=1.5 m，物块的位移x2=a1t2=1 m， 1分
所以板长L=x1－x2=0.5 m。 1分
（3）相对静止后，对整体有F=(M＋m)a，对物块f=ma 2分
故f=m≈6.29 N 1分
20．（12分）（1）设绳断后球飞行的时间为t，由平抛运动规律有
竖直方向：d＝gt2 1分 水平方向：d＝v1t 1分
解得v1＝ 1分
设绳能承受的最大拉力大小为Fmax，这也是球受到绳的最大拉力的大小。
球做圆周运动的半径为R＝d
由圆周运动向心力公式，有Fmax－mg＝ 2分
得Fmax＝mg 1分
（2）设绳长为l，绳断时球的速度大小为v3。绳承受的最大拉力不变，
有Fmax－mg＝m 1分 解得v3＝ 1分
绳断后球做平抛运动，竖直位移为d－l，水平位移为x，时间为t1.由平抛运动规律有
d－l＝gt，x＝v3t1 1分
得x＝4 2分
当l＝时，x有最大值xmax＝d. 1分