山西省太原市2021-2022学年高一下学期物理期末考试试卷

更新时间：2022-07-20 浏览次数：88 类型：期末考试

一、单选题

1. 关于宇宙的起源与恒星的演化，下列说法正确的是（）

A . 恒星就是永恒不变的星球 B . 所有的恒星最终都会成为黑洞 C . 太阳系是银河系的中心 D . 目前，我们所处的宇宙是在不断地膨胀的

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2. “神舟十三号”返回舱接近地面时，返回舱上的四台反冲发动机同时点火，“神舟十三号”返回舱减速下降。在这一减速过程中，它的重力势能、动能和机械能的变化情况是（）

A . 动能增加、重力势能减小 B . 动能减小、重力势能增加 C . 动能减小、机械能减小 D . 重力势能增加、机械能增加

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3. 5月10日，天舟四号货运飞船从200km的轨道，运行到天和空间站的轨道并与核心舱交会对接形成组合体，组合体运行在距地面393km高的轨道上。已知地球同步卫星距地面的高度接近36000km。则该组合体的（）

A . 角速度比地球同步卫星的小 B . 向心加速度比地球同步卫星的大 C . 周期比地球同步卫星的长 D . 线速度比地球同步卫星的小

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4. 汽车爬坡时，驾驶员的操作是：加大油门，同时将变速器换成低速档。加大油门是使发动机发挥更大的功率，换用低速档是为了减速。那么，在爬坡时，减少汽车的速度主要是为了（）

A . 获取更大的动力 B . 减小动能，保证安全 C . 节约油料 D . 增大惯性

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5. 在学校春季运动会男子100米决赛中，小明以11秒81的成绩夺得冠军。小明在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，在此过程中，他的脚与地面间不发生相对滑动。以下说法正确的是（）

A . 加速阶段地面对他的摩擦力做正功 B . 加速冲刺阶段地面对他的摩擦力做正功 C . 由于他的脚与地面间不发生相对滑动，所以地面对他的摩擦力不做功 D . 无论加速还是匀速阶段，地面对他的摩擦力始终做负功

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6. 如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度分别竖直向下和水平向右抛出，不计空气阻力，选地面为零势能面，则下列说法正确的是（）

A . 两小球在下落过程中任意时刻的机械能都相同 B . 两小球落地时的速度相同 C . 从抛出到落地，两小球重力势能的变化量不相等 D . 从抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等

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7. 如图所示，在水平面上向左做匀加速直线运动的小车内固定一倾角为 $\text{[math]}$ 的粗糙斜面，一物块置于斜面上，运动过程中物块与斜面始终保持相对静止。则下列说法正确的是（）

A . 斜面对物体的摩擦力一定做负功 B . 斜面对物体的作用力一定做正功 C . 斜面对物体的支持力一定不做功 D . 该物体受到的合力可能不做功

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8. 2021年5月15日，我国发射的火星探测器“天问一号”成功着陆于火星乌托邦平原南部的预选着陆区。已知地球半径约为火星半径的2倍，地球质量约为火星质量的10倍，地球表面的重力加速度大小为g，地球半径为R。将火星与地球均视为球体，以下说法正确的是（）

A . 火星的平均密度是地球平均密度的 $\text{[math]}$ 倍 B . 火星表面的重力加速度大小为 $\text{[math]}$ C . 火星的第一宇宙速度为 $\text{[math]}$ D . 近火卫星的周期为近地卫星周期的 $\text{[math]}$ 倍

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9. (2021·广州模拟) 如图，质量为 $\text{[math]}$ 的滑雪运动员（含滑雪板）从斜面上距离水平面高为 $\text{[math]}$ 的位置静止滑下，停在水平面上的 $\text{[math]}$ 处；若从同一位置以初速度 $\text{[math]}$ 滑下，则停在同一水平面上的 $\text{[math]}$ 处，且 $\text{[math]}$ 与 $\text{[math]}$ 相等。已知重力加速度为 $\text{[math]}$ ，不计空气阻力与通过 $\text{[math]}$ 处的机械能损失，则该运动员（含滑雪板）在斜面上克服阻力做的功为（）

A . $\text{[math]}$ B . $\text{[math]}$ C . $\text{[math]}$ D . $\text{[math]}$

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10. 在倡导“节约型社会”的氛围下，自动充电式电动自行车应运而生。电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，当下坡或刹车时，自行车就可自动连通发电机向蓄电池充电，将机械能转化成电能储存起来。当人骑车以500J的初动能在粗糙的水平路面上运动，第一次关闭自动充电装置，让车自由滑行，其动能-位移关系如图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能-位移关系如图线②所示。设转化装置的效率为 $\text{[math]}$ ，则（）。

A . 自由滑行时，人和车所受的合力为100N B . 启动充电装置后，人和车所受的合力先减小后增大 C . 启动充电装置后向蓄电池所充电能为200J D . 启动充电装置后转化为电能的功率保持不变

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二、多选题

11. 以下说法正确的是（）

A . 经典物理学认为如果两个事件在一个参考系中是同时的，在另一个参考系中也是同时的 B . 对于宏观物体的低速运动问题，量子力学与经典力学的结论是一致的 C . 经典力学不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观粒子的高速运动 D . 相对论与量子力学否定了经典力学理论

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12. 2021年3月15日13时29分．嫦娥五号轨道器在地面飞控人员的精确控制下，成功被“日地 $\text{[math]}$ 点”捕获。“日地 $\text{[math]}$ 点”位于太阳与地球的连线上，距离地球大约150万公里。在这个位置上，嫦娥五号可以在太阳和地球引力的共同作用下，和地球一起以相同的周期绕太阳做匀速圆周运动，可以不间断地观测地球的向阳面。则下列说法正确的是（）

A . 嫦娥五号在“日地 $\text{[math]}$ 点”处于平衡状态 B . 嫦娥五号在“日地 $\text{[math]}$ 点”受太阳引力的值大于受地球引力的值 C . 嫦娥五号向心加速度的值大于地球公转向心加速度的值 D . 嫦娥五号线速度的值小于地球公转的线速度的值

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13. 如图所示，轻质弹簧上端固定，下端系一物体。物体在A处时，弹簧处于原长状态。现用手托住物体使它从A处缓慢下降，到达B处时，手和物体自然分开。此过程中，物体克服手的支持力所做的功为W。不考虑空气阻力．关于此过程，下列说法正确的有（）

A . 物体重力势能减少量一定大于W B . 弹簧弹性势能增加量一定小于W C . 物体与弹簧组成的系统机械能增加量为W D . 若将物体从A处由静止释放，则物体到达B处时的动能为W

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14. 将小球以一定的初速度v₀竖直向上抛出，到达最高点后又返回到出发点，小球运动过程中所受空气阻力的大小不变。以出发点为坐标原点，竖直向上为正方向，出发点所在平面为零重力势能面，用 $\text{[math]}$ 表示小球的动能， $\text{[math]}$ 表示小球的重力势能，E表示小球的机械能， $\text{[math]}$ 表示小球克服空气阻力做功的功率，x表示小球发生的位移，则下列图像大致正确的是（）

A . B . C . D .

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15. 如图甲所示，滑块静止在水平面上，现用一水平恒力F作用在滑块上，当滑块沿水平面运动 $\text{[math]}$ 时撤去力F，滑块在 $\text{[math]}$ 运动过程中的动能 $\text{[math]}$ 与发生的位移x的关系如图乙所示，则在滑块运动的整个过程中（）

A . 滑块所受摩擦力的大小为 $\text{[math]}$ B . 整个过程滑块发生的位移为 $\text{[math]}$ C . 拉力F的大小是摩擦力大小的5倍 D . 整个过程中拉力F做的功为 $\text{[math]}$

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三、实验题

16. 某研究性学习小组利用气垫导轨验证机械能守恒定律，实验装置如图所示。滑块P在细线的牵引下向左运动，导轨上的光电传感器A、B可显示滑块P通过时的挡光时间 $\text{[math]}$ 和 $\text{[math]}$ 。
1. （1）实验前，需要将气垫导轨调至水平。首先接通气泵电源，将滑块置于气垫导轨上，（填“挂上”或“不挂”）钩码，轻推滑块，当 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，（填“>”“=”或“<”）时，说明气垫导轨已调到水平；
2. （2）将滑块P由图示位置释放，测出 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、遮光条宽度d、AB间距离L、滑块P的质量M及钩码质量m，则当这些物理量满足关系式时，表明上述过程中，滑块和钩码组成的系统机械能守恒。
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17. 用图甲所示的装置验证机械能守恒定律时，将打点计时器固定在铁架台上，让重物带动纸带由静止开始下落。
1. （1）关于本实验，下列说法正确的是____（填字母代号）。
  
  A . 应选择质量大、体积小的重物进行实验 B . 释放纸带之前，纸带必须处于竖直状态 C . 实验时应先释放纸带，后接通电源 D . 本实验所需要的仪器还有毫米刻度尺和秒表
2. （2）实验中已知重物（连同夹子）的总质量为1.00kg，在纸带上选取三个连续的点A、B、C，其中O为重物开始下落时记录的点，各点到O点的距离如图乙所示。已知计时器每隔0.02s打一个点，取 $\text{[math]}$ 。
  从打下点O到打下点B的过程中，重物（连同夹子）重力势能的减小量为 $\text{[math]}$ J；动能的增加量为 $\text{[math]}$ J。（计算结果保留三位有数数字）
3. （3）由于 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，故可认为在误差允许的范围内机械能守恒。
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四、解答题

18. 小区经政府改造后，小媛同学家所在的楼房加装了电梯。下学后，小媛同学乘坐电梯从一层直接到六层。经测量绘出电梯运动的 $\text{[math]}$ 图像如图乙所示。已知小媛同学的质量m=50kg，取 $\text{[math]}$ 。求：
1. （1）从一层直接到六层，电梯上升的高度；
2. （2）电梯匀速上升阶段，电梯对小媛弹力的大小及其做功的功率。
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19. 宇航员登陆月球表面时以3.4m/s的速度竖直上抛一小球，经过4.0s小球落回原处。已知地球表面重力加速度 $\text{[math]}$ 。
1. （1）求月球表面附近的重力加速度 $\text{[math]}$ 的值；
2. （2）已知地球的半径是月球半径的3.7倍，则地球质量是月球质量的多少倍？
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20. 为实现“双碳”目标，我国大力发展以蓄电池为驱动能源的绿色环保电动汽车。下表为某一品牌电动汽车的部分技术参数，当该电动车在平直的水平路面上行驶时，受到的阻力f是车重的0.1倍，取 $\text{[math]}$ 。
整车质量（kg）
$\text{[math]}$
最高时速（km/h）
100km/h加速时间（s）
10
电机驱动功率（kW）
80
1. （1）求该电动车在此路面上行驶能达到的最大速度；
2. （2）若该电动车从静止以 $\text{[math]}$ 的加速度匀加速启动，求这一过程能维持的时间。
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21. 如图所示，轻弹簧一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC底端的A处，另一端与质量m=1kg的小物块P接触。现通过物块压缩弹簧到B点，释放后物块P被弹出沿轨道上滑的最高位置为C点， $\text{[math]}$ 。已知P与直轨道间的动摩擦因数为0.25，求：（ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ ）
1. （1）离开弹簧后，物块P上滑加速度的大小；
2. （2）压缩到B点时，弹簧的弹性势能大小。
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22. 如图所示，轻弹簧的原长 $\text{[math]}$ ，其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处，另一端位于直轨道上B处，弹簧处于自然状态。质量 $\text{[math]}$ 的小物块P自C点以5m/s的初速度沿轨道下滑，最低到达E点（未画出），随后P沿轨道被弹回并恰能返回到C点， $\text{[math]}$ 。已知P与直轨道间的动摩擦因数为0.25，求：（sin37°=0.6，cos37°=0.8， $\text{[math]}$ ）
1. （1） P第一次运动到B点时速度的大小；
2. （2） P运动到E点时弹簧的压缩量x及弹簧的弹性势能 $\text{[math]}$ 。
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23. 如图，光滑 $\text{[math]}$ 圆弧AB和粗糙半圆弧BC组成的轨道固定在竖直平面内，A、C两端点等高，直径BC竖直，AB弧的半径为2R，BC弧的半径为R。一质量为m的小球从A点的正上方与A相距R的P点处由静止开始自由下落，恰好沿过A的切线方向进入轨道并沿轨道运动，小球刚好可以沿轨道到达C点。不计空气阻力，重力加速度为g，求：
1. （1）小球首次到达AB轨道最低点B时速度的大小；
2. （2）小球在BC段克服轨道摩擦力做的功。
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24. 如图，粗糙 $\text{[math]}$ 圆弧AB和粗糙半圆弧BC组成的轨道固定在竖直平面内，A、C两端点等高，直径BC竖直，AB弧的半径为2R，BC弧的半径为R。一质量为m的小球从A点正上方与A相距R的P点处由静止开始自由下落，恰好沿过A的切线方向进入轨道并沿轨道运动，小球刚好可以沿轨道到达C点。不计空气阻力，重力加速度为g。
1. （1）求小球克服轨道摩擦力做的功。
2. （2）让小球从A点正上方 $\text{[math]}$ 处下落，认为小球经过轨道时克服阻力做的功与（1）中相同，求小球撞到AB弧上的位置。
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