山东省枣庄市薛城区2020-2021学年高一下学期期中考试物理试题 Word版含答案

秘密★启用前 试卷类型:A枣庄市薛城区2020-2021学年下学期期中检测
高一物理试题 2021.04
注意事项：
1.答题前，考生务必将自己的姓名、考号、座号填写在相应位置。
2.选择题答案必须使用2B铅笔（按填涂样例）正确填涂；非选择题答案必须使用0.5毫米黑色签字笔书写，字体工整、笔记清楚。
3.请按照题号在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。保持卡面清洁，不折叠、不破损。
一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．如图所示，水平地面上放置一滚筒洗衣机，滚筒的内径为40cm，滚筒壁上有漏水孔；洗衣机脱水时，滚筒绕水平转动轴转动。某次脱水过程中毛毯紧贴筒壁，与滚筒一起做匀速圆周运动，下列说法正确的是
A. 毛毯在滚筒最高点的速度约为2m/s
B. 毛毯在滚筒最高点时处于超重状态
C. 毛毯上的水在滚筒最低点时更容易被甩出
D. 毛毯上的水因为受到的向心力太大而被甩出
2. 如图所示，某赛道弯角处采用外高内低的设计，下列关于在此弯角转弯时的赛车说法正确的是
A．受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力和向心力的作用
B．向心力由摩擦力提供
C．非正常行驶时，赛车所受摩擦力可能向外
D．若赛车匀速转弯，所受合力不变
3．一个运动员沿着半径为32m的圆弧跑道以8m/s的速度匀速率奔跑，则运动员做圆周运动的加速度大小为
A．0.25m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2
4．如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了位移s，若物体的质量为m，物体与地面之间的动摩擦因数为μ，则在此过程中
A．力F做的功为Fssinθ
B．力F做的功为Fscosθ
C．摩擦力做的功为μmgs
D．重力做的功为mgs
5．质量为1kg的物体从某一高度自由下落，则该物体下落20m内重力做功的平均功率是（g取10m/s2）
A．25W B．50W C．75W D．100W
6．如图所示，斜坡式自动扶梯将质量为60kg的张明从地面送到4m高的二楼，g取10m/s2。在此过程中，张明所受重力做功与张明的重力势能变化，下列说法正确的是
A.?重力做功为-2400J，重力势能增加了2400J??????????
B.?重力做功为2400J，重力势能增加了2400J
C.?重力做功为-2400J，重力势能减少了2400J??????????
D.?重力做功为2400J，重力势能减少了2400J
7．如图所示，质量分布均匀的A、B两球相距为L，A球的质量为m1、半径为r1，B球的质量为m2，半径为r2 ，则两球间的万有引力大小为 ???????
A． B．
C． D．
8．一质量为m的小轿车以恒定功率P启动，沿平直路面行驶，若行驶过程中受到的阻力大小不变，能够达到的最大速度为v，当小轿车的速度大小为时，其加速度大小为
A. B. C. D.
二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，
有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．一个物体在水平面内做曲线运动，下列说法正确的有
A. 物体的速度可能不变
B. 物体的加速度可能不变
C. 如果曲线运动是匀速圆周运动，物体在相等时间内位移相同
D. 如果曲线运动是匀速圆周运动，物体在相等时间内通过的距离相等
10．电动平衡车，又叫体感车、思维车、摄位车等，是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物，两轮电动平衡车采用两个轮子支撑，蓄电池供电，无刷电机驱动，加上单片机控制，姿态传感器采集角速度和角度信号，共同协调控制车体的平衡，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作。
某学校物理兴趣小组的同学学习了圆周运动知识后，想到可以使用学到的知识测量平衡车的速度并进行相关实验，他们带着一辆车轮半径为的平衡车和一辆车轮半径为的自行车到了学校操场上，在平衡车车轮和自行车车轮上固定可测量圈数的传感器。则下列说法正确的是
A．第一次实验，甲同学驾驶平衡车在操场跑道上做匀速直线运动，其他同学测出了在t的时间内平衡车车轮转过的圈数为N，则平衡车车轮的角速度为。
B．第一次实验，甲同学驾驶平衡车在操场跑道上做匀速直线运动，其他同学测出了在t的时间内平衡车车轮转过的圈数为N，则平衡车车轮的角速度为。
C．第二次实验，甲同学驾驶平衡车，乙同学骑自行车，都匀速骑行，在相同时间内平衡车转过的圈数是自行车转过的圈数的三倍，则平衡车与自行车前进速度大小之比为。
D．第二次实验，甲同学驾驶平衡车，乙同学骑自行车，都匀速骑行，在相同时间内平衡车转过的圈数是自行车转过的圈数的三倍，则平衡车与自行车前进速度大小之比为。
11．2020年12月1日23时11分，在经历了为期一周的地月转移、近月制动、环月飞行之旅后，嫦娥五号探测器在月球表面预定的区域软着陆。若嫦娥五号在环月飞行时绕月球做匀速圆周运动，已知嫦娥五号距月球表面高度为h，运动周期为T，月球半径为R，引力常量为G，忽略月球自转，则下列说法正确的是
A．嫦娥五号绕月球做匀速圆周运动时的线速度大小为
B．月球表面的重力加速度大小为
C．月球的第一宇宙速度为
D．月球的平均密度为
12．2022年北京冬奥会跳台滑雪比赛将在张家口举办，滑雪跳台由助滑道、起跳区、着陆坡、停止区组成，如图所示。跳台滑雪运动员在助滑路段获得高速后从起跳区水平飞出，不计空气阻力，起跳后的飞行路线可以看作是抛物线的一部分，用Δv、E、Ek、P表示运动员在空中运动的速度变化量、机械能、动能、重力的瞬时功率大小，用t表示运动员在空中的运动时间，下列图像中可能正确的是

三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）某实验小组同学用如图所示的装置验证机械能守恒定律，O点为固定的悬点，轻绳一端固定在O点，一端与钢球连接，在O点正下方C处放置一十分锋利的刀片，OC略小于绳的长度。把钢球拉到与O点同一水平高度的位置A，且绳刚好伸直。由静止释放钢球，钢球摆到最低点B处时，轻绳被刀片割断，随即做平抛运动进入右侧的竖直装置内，装置中有一个水平放置的可上下调节的挡板N。实验前，先将一张白纸和复写纸固定在挡板N上，钢球落到挡板N上后，就会挤压复写纸，在白纸上留下印迹。
（1）本实验除了需要让钢球自然下垂，测量O点到球心的长度L外，还需要测量的物理量有________________（选填选项前的字母）。
A．钢球的质量 B．B点与印迹的竖直距离h
C．钢球从A点到B点的运动时间 D．B的与印迹的水平距离x
（2）为了验证钢球从A点到B点的过程中机械能守恒，最终只需在误差允许的范围内验证表达式______________________（用题中所给和测量得到的物理量符号表示）成立即可。为了减少偶然误差，调整挡板N处于不同位置，多做几次试验进行验证。
14．（8分）如图甲所示是某同学探究做圆周运动的物体所受向心力大小与物体的质量、轨道半径及线速度关系的实验装置，圆柱体放置在水平光滑圆盘上做匀速圆周运动。力传感器测量向心力Fn，速度传感器测量圆柱体的线速度v，该同学通过保持圆柱体质量和运动半径不变，来探究向心力Fn与线速度v的关系：
（1）该同学采用的实验方法为______。
A.等效替代法 B. 微元法 C．控制变量法 D．放大法
（2）改变线速度v，多次测量，该同学测出了五组Fn、v数据，如下表所示：
v/（ms-1） 1. 0 1.5 2.0 2.5 3.0
Fn/N 0.88 2.00 3.50 5.50 7.90
该同学对数据分析后，在图乙坐标纸上描出了五个点。作出Fn-v2图线。
（3）若圆柱体运动半径r=0.2m，由作出的Fn-v2图线可得圆柱体的质量m=______kg。（结果保留两位有效数字）
15．（8分） 质量为m的卫星离地面R处做匀速圆周运动。设地球的半径也为R，地面的重力加速度为g，引力常数为G，求：
(1) 地球的质量；
(2) 卫星的线速度大小。
16．（9分）如图所示，内壁光滑的弯曲钢管固定在天花板上，一根结实的细绳穿过钢管，两端分别拴着一个小球A和B。小球A和B的质量之比。当小球A在水平面内做匀速圆周运动时，小球A到管口的绳长为，此时小球B恰好处于平衡状态。管子的内径粗细不计，重力加速度为g。试求：
(1)拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角θ；
(2)小球A转动的周期。
17．（12分）滑板运动是一项刺激运动项目，深受青少年喜欢，某次比赛部分赛道如图甲所示，现将赛道简化为如图乙所示的模型：粗糙倾斜轨道AB与光滑圆弧形轨道相切于B点，粗糙水平轨道CD与光滑圆弧形轨道BC、DE相切于C、D点，DE为圆弧。运动员与滑板一起（可看作质点）从A点静止开始滑下，经轨道BC、CD滑到E点时速度恰好为零，然后返回。已知人和滑板总质量为m=60kg，倾斜轨道AB长L=5m，与水平面的夹角θ=53°，滑板与AB的动摩擦因数为μ1=0.2，水平轨道CD长S=6m，圆弧形轨道BC和DE的半径均为R=4m，不计空气阻力，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）。求：
(1)运动员第一次滑到C点时对轨道的压力大小；
(2)滑板与水平轨道CD的动摩擦因数；
(3)运动员从A点开始下滑到第一次回到AB轨道速度为零的过程损失的机械能。
18．（17分）某兴趣学习小组设计了一个游戏装置，如图所示。它由足够长的斜面AB、水平轨道BC、固定在水平面上的光滑竖直圆轨道（最低点D处左右两侧内外略错开）和数个高度、宽度相等的台阶组成。游戏时滑块从斜面上合适位置由静止释放，经过光滑圆轨道后从C点水平飞出并直接落到设定的台阶上则视为游戏成功（全程不脱离轨道）。已知斜面AB的倾角θ=37°，圆轨道半径R=0.2m，水平轨道DC段长L2=1.76m，台阶的高和宽都为d=0.2m，滑块与斜面AB之间的动摩擦因数μ1=0.5，与水平轨道BC之间的动摩擦因数为μ2=0.25，滑块质量m=10g，且可视为质点，忽略空气阻力，各部分平滑连接。游戏中滑块从斜面上距B点L0=2.8m处静止释放，恰能通过圆轨道的最高点E，已知，，g取10m/s2。求：
(1)滑块恰能通过圆轨道最高点E时速度vE的大小，及滑块在D点时对轨道的压力；
(2)滑块在水平轨道BD段运动过程中摩擦力对其做的功Wf；
(3)要让滑块直接落到第2个台阶上，为使游戏成功，滑块释放处与B点之间的距离L应满足的条件。
高一物理试题参考答案
一、单项选择题：本题共8小题，每题3分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。
1．C 2．C 3．B 4．A 5．D 6．A 7．D 8．A
二、多项选择题：本题共4小题，每题4分，共16分。在每小题给出的四个选项中，
有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。
9．BD 10．AC 11．AC 12．BC
三、非选择题：本题共6小题，共60分。
13．（6分）（1）BD （3分） （2）（3分）
14．（8分） (1) C（2分） (2) （3分）
(3)0.18（0.16～0.20）（3分）
15．（8分）解：（1）对地面的物体
………………………………………………（2分）
可得：………………………………………………（2分）
（2）卫星的受到的合外力即为万有引力：
………………………………………………（2分）
与上式联立可得………………………………………………（2分）
16.（9分）解：(1)设细绳的拉力为F，小球B处于平衡状态有F＝mBg………（1分）
在竖直方向上，小球A处于平衡状态，有Fcos θ＝mAg………（1分）
解得………………………………………………（1分）
所以拴着小球A的细绳与竖直方向的夹角θ＝30°………………（1分）
(2)对于小球A，细绳拉力的水平分量提供圆周运动的向心力，有
Fsin θ＝mA…………………………………………（1分）
r＝sin θ…………………………………………（1分）
解得小球A的线速度为……………………………（1分）
又T＝……………………………（1分）
则小球A转动的周期……………………………（1分）
（其他正确解法均给分）
17．（12分） (1)运动员从A到C的过程由动能定理得：
mgLsin53°+mgR（1-cos53°）-μ1mgcos53°L=mvc2…………………………（1分）
代入数据解得vc=10m/s…………………………（1分）
在C点有…………………………（1分）
解得FN=2100N…………………………（1分）
有牛顿第三定律可知，运动员第一次滑到C点时对轨道的压力大小为2100N……（1分）
(2)由(1)问可得：vc=10m/s，运动员从C到E的过程由动能定理得
-μ2mgS-mgR=0-mvC2……………………（2分）
解得μ2=……………………（1分）
(3)运动员从E点到回到AB最高点过程由动能定理
mgRcos53°-μ2mgS-mgxsin53°-μ1mgxcos53°=0……………………（2分）
解得……………………（1分）
损失的机械能
……………………（1分）
18．（17分）解：(1)滑块恰好通过圆轨道最高点E，应有
……………………（1分）
解得……………………（1分）
滑块从D到E，根据动能定理得
……………………（1分）
在D点，根据牛顿第二定律有
……………………（1分）
联立解得……………………（1分）
根据牛顿第三定律可知滑块在D点时对轨道的压力为0.6N，方向竖直向下。
(2)滑块从斜面上距B点处释放恰好过E点的过程，根据动能定理
……………………（1分）
解得……………………（1分）
(3)从C点平抛落在第二个台阶上，满足：
竖直方向上 ……………………（1分）
水平方向上 ……………………（1分）
竖直方向上 ……………………（1分）
水平方向上 ……………………（1分）
解得……………………（1分）
滑块恰好通过E点后，运动到C处的速度大小，由动能定理
……………………（1分）
解得……………………（1分）
因此，为了让实验成功C处的速度应满足
……………………（1分）
设滑块从斜面上距B点L处释放能使游戏成功，根据动能定理
……………………（1分）
解得……………………（1分）
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